Cano R, Torres-Benito L, Tejero R, Biea AI, Ruiz R, Betz WJ, Tabares L. Structural and functional maturation of active zones in large synapses. Mol Neurobiol. 2013 Feb;47(1):209-19. doi: 10.1007/s12035-012-8347-9. Epub 2012 Sep 20. PMID: 22992975.

Resumen:

Prácticamente todas las funciones del sistema nervioso dependen de las sinapsis, los sitios de comunicación entre neuronas y entre neuronas y otras células. Las sinapsis son estructuras complejas, cada una compuesta por cientos de diferentes tipos de moléculas que trabajan en conjunto. Están organizadas por moléculas adhesivas y de andamiaje que alinean los sitios de liberación vesicular presinápticos, conocidos como zonas activas, con los receptores postsinápticos de neurotransmisores, permitiendo así una comunicación intracelular rápida y confiable.

La mayoría de las sinapsis son relativamente pequeñas y, cuando actúan solas, tienen poco efecto sobre sus socios postsinápticos. Sin embargo, algunas son mucho más grandes y fuertes, logrando llevar de manera confiable a la célula postsináptica al umbral de su potencial de acción, actuando esencialmente como relevos eléctricos de excitación. Estas sinapsis grandes están entre las mejor comprendidas, y dos de ellas son el tema de esta revisión: la unión neuromuscular de vertebrados y la sinapsis cáliz de Held en la vía auditiva del tallo cerebral de mamíferos.

Ambas sinapsis atraviesan un proceso complejo y bien coordinado de maduración, durante el cual los elementos moleculares y las propiedades biofísicas de la maquinaria secretora se ajustan continuamente al tamaño de la sinapsis y a los requisitos funcionales. En esta revisión, analizamos los cambios morfológicos y funcionales que ocurren durante la maduración postnatal, destacando similitudes y diferencias particulares entre estas dos grandes sinapsis.

Abstract:

Virtually all functions of the nervous system rely upon synapses, the sites of communication between neurons and between neurons and other cells. Synapses are complex structures, each one comprising hundreds of different types of molecules working in concert. They are organized by adhesive and scaffolding molecules that align presynaptic vesicular release sites, namely, active zones, with postsynaptic neurotransmitter receptors, thereby allowing rapid and reliable intercellular communication. Most synapses are relatively small, and acting alone exerts little effect on their postsynaptic partners. Some, however, are much larger and stronger, reliably driving the postsynaptic cell to its action potential threshold, acting essentially as electrical relays of excitation. These large synapses are among the best understood, and two of these are the subject of this review, namely, the vertebrate neuromuscular junction and the calyx of Held synapse in the mammalian auditory pathway of the brain stem. Both synapses undergo through a complex and well-coordinated maturation process, during which time the molecular elements and the biophysical properties of the secretory machinery are continuously adjusted to the synapse size and to the functional requirements. We here review the morphological and functional changes occurring during postnatal maturation, noting particular similarities and differences between these two large synapses