Transmisión efáptica

Qué es la transmisión efáptica

Cuando un axón dispara un potencial de acción, no toda su corriente queda confinada dentro de la membrana. Una parte se filtra al espacio extracelular y, si hay otra fibra lo bastante próxima, esa corriente ajena puede modificar su excitabilidad sin que exista entre ambas ningún punto de contacto especializado. A ese fenómeno se le llama transmisión efáptica.

El adjetivo procede del griego ἔφαψις (éphapsis), "contacto próximo" o "proximidad de tocar", derivado de ἐφάπτω (ephápto): el prefijo epi- ("sobre, junto a") sumado a ἅπτειν (háptein, "tocar" o "asir"). Comparte por tanto raíz con sinapsis, palabra que Charles Scott Sherrington introdujo en 1897 a partir del griego σύν (syn, "junto con") y ese mismo háptein. Los dos términos hablan de tocar; lo que cambia es el prefijo, y con él el sentido: syn- describe una unión, epi- una cercanía que nunca llega a fundirse en una estructura común. Fue la neurofisióloga Angélique Arvanitaki, nacida en El Cairo en el seno de una familia griega, quien acuñó "efapsis" en 1942 para nombrar lo que definió como el lugar de contacto o proximidad cercana entre dos superficies funcionales activas.

Antecedentes históricos

Antes de tener nombre, el fenómeno ya se había observado. En 1940, Bernard Katz y Otto Schmitt registraron cómo el paso de un impulso por un nervio de la pinza del cangrejo Carcinus maenas alteraba la excitabilidad del nervio contiguo, sin conexión sináptica alguna entre ambos. Arvanitaki repitió la observación dos años después en el axón gigante de la sepia y le dio el nombre que conserva.

La microscopía electrónica cambió después el rumbo de la disciplina. En 1954 permitió ver por primera vez la hendidura sináptica y las vesículas de neurotransmisor, y el interés se desplazó hacia la sinapsis química, mucho más fácil de delimitar como estructura. Durante décadas, la efáptica quedó relegada a una curiosidad de laboratorio.

No lo es. En 2011, un equipo del Instituto Federal Suizo de Tecnología registró en neuronas piramidales de la corteza de rata cambios de hasta 0,5 milivoltios en el potencial de membrana, inducidos solo por el campo eléctrico de las neuronas vecinas, suficientes para adelantar o retrasar un potencial de acción. En 2018, otro grupo demostró que la sincronía casi perfecta entre células de Purkinje del cerebelo, muy comentada entre los neurofisiólogos y sin sinapsis química ni eléctrica que la explicara, depende justamente de este mecanismo.

Mecanismo

La transmisión efáptica no necesita canal ni proteína de anclaje entre las dos células. Le bastan dos condiciones: fibras muy próximas entre sí y una resistencia extracelular alta que impida que la corriente se disperse antes de alcanzar a la vecina. Cuanto más apretado el haz de fibras, mayor la interacción. Por eso se describe sobre todo en troncos nerviosos periféricos, en ganglios de la raíz dorsal y en zonas del sistema nervioso central donde los axones amielínicos discurren muy juntos. La pérdida de la vaina de mielina, que en condiciones normales aísla eléctricamente cada fibra, favorece también el acoplamiento, al ampliar la superficie de membrana expuesta a la corriente ajena.

Diferenciación con otras formas de comunicación neuronal

Conviene no confundirla con las otras dos vías de comunicación entre neuronas. La transmisión sináptica necesita una hendidura, vesículas y un neurotransmisor que la cruce y se una a un receptor; es lenta, en términos neuronales, y solo transmite en una dirección. La sinapsis eléctrica sí conecta directamente el citoplasma de ambas células, pero a través de un canal construido a propósito: el conexón, formado por seis moléculas de conexina dispuestas en anillo. La efáptica no dispone de nada de eso. No hay hendidura que cruzar ni canal que atravesar, solo un campo eléctrico que se propaga por el espacio que separa dos fibras que, sencillamente, están cerca.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra "efáptico"?

Del griego éphapsis, "proximidad de contacto". No significa "sin contacto", como a veces se repite, ni deriva de una supuesta raíz "aphaptos": comparte etimología con sinapsis, y solo cambia el prefijo.

¿Es lo mismo que una sinapsis eléctrica?

No. La sinapsis eléctrica usa un canal molecular construido para ese fin, el conexón. La transmisión efáptica no usa ningún canal: solo el campo eléctrico que atraviesa el espacio extracelular.

¿En qué tejidos se ha demostrado?

Se ha descrito, entre otros lugares, en el axón gigante de la sepia, en nervios de crustáceos, en neuronas piramidales de la corteza cerebral de rata y en las células de Purkinje del cerebelo, donde contribuye a sincronizar su disparo en menos de un milisegundo. La lista crece a medida que mejoran las técnicas de registro simultáneo en varias neuronas próximas entre sí.

¿La pérdida de mielina facilita este tipo de transmisión?

Sí, al exponer una mayor superficie de membrana axonal a la corriente eléctrica de la fibra vecina.

Referencias

1. Katz B, Schmitt OH. Electric interaction between two adjacent nerve fibres. J Physiol. 1940;97(4):471-488. doi.org/10.1113/jphysiol.1940.sp003823
2. Barbara JG, Chalazonitis A. Angélique Arvanitaki (1901-1983), une pionnière de la neurophysiologie cellulaire. La Lettre des Neurosciences, Société des Neurosciences. neurosciences.asso.fr
3. Anastassiou CA, Perin R, Markram H, Koch C. Ephaptic coupling of cortical neurons. Nat Neurosci. 2011;14(2):217-223. doi.org/10.1038/nn.2727
4. Harvard Brain Science Initiative. Spooky action potentials at a distance: ephaptic coupling (sobre Han et al., Neuron, 2018). brain.harvard.edu