Liberación de neurotransmisores: un proceso de fusión de membranas que transcurre en fracciones de milisegundos
Introduction. The physiological mechanisms involved in neurotransmitter release were established thanks to the pioneer work of Katz, Del Castillo and Miledi at the neuromuscular junction. They termed their work as the quantal hypothesis of synaptic transmission. This hypothesis was further established morphologically by the work of Heuser and Reese. However, the molecular events underlying this process are poorly understood. We are starting to know which proteins interact between the vesicle and plasma membrane to promote fusion and to identify which molecules participate in the sensing of cytosolic calcium. Development. Thanks to the combination of molecular biology, electrophysiology and microfluorometry, a huge amount of new information is been obtained on the mechanisms participating in synaptic transmission. This data deals with processes concerning to different pools of synaptic vesicles and their availability to reach the presynaptic membrane; the molecular events responsible for the targeting of these vesicles with the plasma membrane; the sensitivity to calcium at the presynaptic membrane; the fusion of membranes required to release the vesicle contents, and the mechanisms responsible for membrane retrieval needed for presynaptic homeostasis. Conclusions. In this review we discuss new data regarding synaptic function. However, some key points are still a matter of controversy. Meanwhile the quantal hypothesis is valid, the precise processes by which channels and vesicles interact, membrane is recycled and vesicles reused are still controversial. New techniques should be developed to address these points
Desarrollo La gran confluencia de resultados obtenidos en los últimos años con técnicas tan diversas como de biología molecular, electrofisiología y técnicas fluorescentes está permitiendo identificar las moléculas que participan en la fusión de vesículas sinápticasen el terminal presináptico, moléculas que detectan los niveles de calcio en el terminal presináptico y las distintas etapas por la que pasa una vesícula sináptica antes de liberar el neurotransmisor.
Conclusiones Los datos obtenidos recientemente amplían considerablemente la visión molecular de los eventos que tienen lugar en la transmisión sináptica. Sin embargo, aún quedan por dilucidar aspectos tan importantes como las bases moleculares y fisiológicas del estrecho acoplamiento que tiene lugar entre la maquinaria secretora y los canales de calcio del terminal presináptico y la estrecha regulación a la que está sometido un terminal nervioso para que funcione según las demandas de transmisores sinápticos particulares. Una mejor comprensión de estos aspectos será sólo posible con el desarrollo de nuevas técnicas que permitan estudiar el fenómeno secretor en terminales sinápticos individuales
