Unión mioneural

Qué es la unión mioneural

Mio proviene del griego mŷs, myós, que designaba a la vez al ratón y al músculo, por el parecido que los anatomistas antiguos veían entre el vientre muscular en movimiento y un pequeño roedor bajo la piel. Neural procede de neûron, nervio o tendón. La composición es literal: el punto donde lo nervioso y lo muscular se encuentran. El adjetivo neuromuscular, ya tratado en este diccionario, describe esa misma relación de forma más amplia; unión mioneural señala en concreto la estructura donde el contacto tiene lugar.

Cada fibra muscular esquelética recibe, por lo general, una sola unión mioneural, situada aproximadamente en el punto medio de su longitud. Desde ahí, la despolarización se propaga en ambas direcciones hasta los extremos de la fibra.

Estructura de la sinapsis

En el extremo del axón motor, el botón presináptico contiene mitocondrias en abundancia y vesículas esféricas cargadas de acetilcolina. Ese botón no toca directamente la fibra muscular: queda separado de ella por un espacio, la hendidura sináptica, de entre 30 y 50 nanómetros de anchura. Por ese espacio discurre una lámina basal propia, con proteínas estructurales como el colágeno, distinta de la de cualquier otra sinapsis del organismo.

La membrana muscular no es lisa en ese punto. Forma pliegues profundos, llamados hendiduras secundarias, que multiplican la superficie disponible para alojar receptores. Esa región especializada de la fibra muscular recibe el nombre propio de placa motora, y en ella se concentran los receptores nicotínicos de acetilcolina en una densidad muy alta, del orden de diez mil moléculas por micrómetro cuadrado.

Cuando el impulso nervioso llega al botón presináptico, se abren canales de calcio dependientes de voltaje. La entrada de calcio hace que las vesículas se fusionen con la membrana presináptica y liberen su contenido de acetilcolina a la hendidura. La acetilcolina se une entonces a los receptores nicotínicos, formados por cinco subunidades proteicas dispuestas de manera radial, y esa unión abre un canal iónico que permite la entrada de sodio y despolariza la fibra muscular. Toda la secuencia, desde la llegada del impulso hasta el inicio de la contracción, ocurre en apenas unos milisegundos.

El descubrimiento de la liberación cuántica

Buena parte de lo que hoy se sabe sobre esta sinapsis se debe a los experimentos de Paul Fatt y Bernard Katz en 1951, realizados sobre la unión neuromuscular de la rana. Registrando el potencial eléctrico de la fibra muscular, observaron pequeñas despolarizaciones espontáneas, incluso sin ningún estímulo nervioso previo, siempre del mismo tamaño mínimo. Katz propuso que la acetilcolina no se libera de forma continua, sino en paquetes discretos de tamaño uniforme, los cuantos, cada uno correspondiente al contenido de una sola vesícula sináptica.

Ese hallazgo, ampliado después junto a José del Castillo, le valió a Katz el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1970, compartido con Ulf von Euler y Julius Axelrod por sus respectivas investigaciones sobre neurotransmisores. La teoría cuántica de la liberación sináptica sigue siendo, más de setenta años después, el marco de referencia para entender cómo se comunican las neuronas entre sí y con sus órganos diana, no solo en el músculo.

Cuándo falla la unión mioneural

Varias enfermedades tienen su origen precisamente en este punto de contacto. En la miastenia gravis, el sistema inmunitario produce anticuerpos contra los propios receptores de acetilcolina, lo que reduce la eficacia de la transmisión y provoca una debilidad muscular que empeora con el esfuerzo repetido. En el síndrome de Lambert Eaton, el blanco de la reacción autoinmune son los canales de calcio del lado presináptico. El botulismo actúa en el extremo opuesto de la cadena: la toxina bloquea la liberación de acetilcolina y produce una parálisis flácida. Cada uno de estos trastornos tiene su propia entrada en este diccionario, con su descripción clínica completa.

Preguntas frecuentes

¿Unión mioneural y placa motora son lo mismo?

No exactamente, aunque se usan a menudo como sinónimos. La unión mioneural es el conjunto de la sinapsis, con su componente nervioso, su hendidura y su componente muscular. La placa motora, en sentido estricto, es solo la porción de la fibra muscular donde se concentran los receptores, es decir, el lado postsináptico de esa misma unión.

¿Por qué se estudió esta sinapsis y no otra para descubrir la liberación cuántica?

Porque la unión neuromuscular de la rana ofrece ventajas prácticas notables: es una sinapsis grande, accesible y periférica, fácil de aislar y de registrar con microelectrodos, a diferencia de las sinapsis diminutas y densamente empaquetadas del sistema nervioso central.

¿Todas las fibras musculares tienen el mismo neurotransmisor en su unión mioneural?

En el músculo esquelético, sí: la acetilcolina es universal en esta sinapsis. El músculo liso y el cardíaco reciben señales autonómicas con otros neurotransmisores y mecanismos distintos, y no forman una unión mioneural en sentido estricto.

Referencias

1. Wikipedia en español. Unión neuromuscular.
2. The Nobel Prize. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1970.
3. The Lancet. Sir Bernard Katz (obituario).
4. Purves D, et al. Quantal transmission at neuromuscular synapses. Neuroscience, National Center for Biotechnology Information.

Entradas relacionadas

• Neuromuscular. Adjetivo que describe la relación entre el nervio motor y el músculo, de la que la unión mioneural es el punto de contacto.
• Placa motora. Componente postsináptico de la unión mioneural, situado en la membrana de la fibra muscular.
• Acetilcolina. Neurotransmisor liberado en la unión mioneural para iniciar la contracción muscular.
• Motoneurona. Célula nerviosa cuyo axón termina en la unión mioneural.
• Sinapsis. Concepto general de contacto funcional entre neuronas, del que la unión mioneural es un caso particular.
• Botulismo. Intoxicación que bloquea la liberación de acetilcolina en la unión mioneural.