Transmisión neuromuscular

Qué es la transmisión neuromuscular

Transmisión viene del latín transmittere, "enviar al otro lado", formado sobre mittere ("enviar") y el prefijo trans- ("a través de"). Neuromuscular une, como ya se explicó a propósito de bloqueo neuromuscular, el griego νεῦρον (nervio) y el latín musculus. El término designa aquí un proceso, no una estructura: la cadena de acontecimientos que convierte el impulso eléctrico de un axón motor en la contracción de un músculo esquelético.

Sucede en la unión neuromuscular, y su rasgo distintivo frente a la mayoría de las sinapsis del sistema nervioso central es la falta de margen. Cada potencial de acción libera, salvo excepción patológica, acetilcolina suficiente para generar un potencial de placa terminal muy por encima del umbral: no hace falta sumar varios impulsos, como sí ocurre en buena parte de las sinapsis centrales. A ese margen se le llama factor de seguridad de la transmisión neuromuscular.

Antecedentes históricos

Que la acetilcolina era el mensajero de esta unión se estableció en los años treinta, con los trabajos de Henry Dale, Wilhelm Feldberg y Marthe Vogt. Pero el paso decisivo llegó en 1952, cuando Paul Fatt y Bernard Katz, registrando con un microelectrodo intracelular la placa terminal de una fibra muscular de rana, detectaron pequeñas despolarizaciones espontáneas que aparecían incluso sin estimular el nervio. Las llamaron potenciales de placa terminal en miniatura.

Dos años más tarde, José del Castillo y el propio Katz demostraron algo más fino todavía: el potencial evocado por un impulso nervioso completo era siempre un múltiplo entero de aquellas miniaturas espontáneas. La acetilcolina no se libera gota a gota, sino en paquetes discretos, cada uno el contenido de una vesícula sináptica. Katz recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1970, compartido con Ulf von Euler y Julius Axelrod, por el conjunto de estos hallazgos sobre la liberación de los transmisores nerviosos.

Mecanismo

El potencial de acción llega a la terminal axónica y abre canales de calcio dependientes de voltaje. La entrada de calcio desencadena la fusión de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica y la salida de acetilcolina a la hendidura, en paquetes de entre 5000 y 10 000 moléculas cada uno; un solo impulso libera del orden de 200 de esos paquetes. La acetilcolina difunde la corta distancia que la separa de la membrana muscular y se une a los receptores nicotínicos de la placa motora, que son canales catiónicos: al abrirse, dejan entrar sodio y despolarizan la fibra.

Esa despolarización, el potencial de placa terminal, no es todavía la contracción. Es la señal que, al superar el umbral de la membrana muscular adyacente, dispara en ella un potencial de acción propio, con su propia maquinaria de canales de sodio dependientes de voltaje. Lo que ocurre después (el acoplamiento entre esa señal eléctrica y el deslizamiento de los filamentos de actina y miosina) pertenece ya a la fisiología de la contracción muscular, no a la transmisión que la desencadena.

Diferenciación con estructuras y procesos relacionados

Conviene no mezclar el proceso con la estructura donde tiene lugar. La sinapsis neuromuscular y la unión mioneural nombran, como sinónimos, la anatomía: terminal axónica, hendidura y membrana postsináptica. La placa motora es, en concreto, esa membrana muscular receptora. Y el bloqueo neuromuscular designa la interrupción, sea farmacológica o patológica, de este mismo proceso: no es otro fenómeno, sino la ausencia del que aquí se describe.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra "transmisión"?

Del latín transmittere, "enviar al otro lado", sobre mittere ("enviar") y el prefijo trans-. La palabra no es exclusiva de la fisiología: el mismo verbo late detrás de la transmisión de una señal de radio o de una herencia genética.

¿Es lo mismo que la sinapsis neuromuscular?

No. La sinapsis neuromuscular es la estructura anatómica; la transmisión neuromuscular es el proceso que ocurre dentro de ella.

¿Cuántas vesículas de acetilcolina se liberan por cada impulso?

Alrededor de 200 vesículas, cada una con entre 5000 y 10 000 moléculas del neurotransmisor, lo que basta para generar un potencial muy por encima del umbral necesario para excitar la fibra muscular.

¿En qué año se demostró que la liberación es en paquetes discretos?

En 1952, con los potenciales de placa terminal en miniatura descritos por Fatt y Katz, confirmados como múltiplos cuánticos por del Castillo y Katz en 1954.

Referencias

1. MSD Manuals, versión para profesionales. Trastornos de la transmisión neuromuscular. msdmanuals.com
2. Augustine GJ, Kasai H. Bernard Katz, quantal transmitter release and the foundations of presynaptic physiology. J Physiol. 2006;578(3):623-625. doi.org/10.1113/jphysiol.2006.123224
3. Del Castillo J, Katz B. Quantal components of the end-plate potential. J Physiol. 1954;124(3):560-573. doi.org/10.1113/jphysiol.1954.sp005129
4. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1970. nobelprize.org