2. SNC = centrale
SNP = periferico
TIPI CELLULARI
- Neuroni (trasmissione segnale)
- NeuroGlia (supporto)
Cellule gliali:
- oligodendrociti
- astrociti
Cellule microglia:
- ependimali
- Schwann
3. NEURONE
(cellule differenziate terminali)
Trasmissione del segnale
- Variazione del potenziale elettrico di membrana
- Rilascio di nt a livello delle sinapsi
- nt-recettore -> trasmissione del segnale
4. NEUROGLIA
ASTROCITI
- Supporto fisico e nutrizionale per i neuroni
- Fagocitosi
- Metabolizzano glucosio
- Controllo composizione matrice extracell
OLIGODENDROCITI (SNC) / CELLULE DI SCHWANN (SNP)
- Sintesi della guaina mielinica (lipidi, proteine)
- Supporto per i neuroni
- Fagocitosi
- Metabolizzano glucosio
- Controllo composizione matrice extracell
EPENDIMALI
- Cellule ciliate che pavimentano le cavità del SNC
- Assicurano la circolazione del fluido cerebrospinale
- Staminali neuronali??
5. Le cellule del cervello
sono separate dal resto dell’organismo dalla
BARRIERA EMATO-ENCEFALICA
6.
7. Highly selective barrier
Lack of specific/exclusive molecules on the BBB
Presence of transport mechanisms on the BBB
2-3 nm X
8. L’approvvigionamento da parte del cervello avviene in
dipendenza del trasporto di molecole attraverso BBB
Poche sostanze NON sono soggette a controllo:
ossigeno, glucosio, corpi chetonici, etanolo, ac.grassi
essenziali
10. Transwell system for BBB model in vitro
Brain capillary endothelial cells
CELLULAR UPTAKE
MONOLAYER PERMEABILITY (cm/min)
11. CERVELLO
Usa 2 substrati energetici:
Normalmente: Glucosio (principale substrato energetico del cervello)
Digiuno prolungato: Corpi chetonici
Glucosio utilizzato: 100-120 g/die (25% del glu totale)- l’ATP serve per
mantenere pompe ioniche (Na-K)
O2 (1/5 del totale)
12. INGRESSO DI GLUCOSIO NEL SNC
Il glucosio passa la BBB mediante un processo di diffusione facilitata
tramite il trasportatore GLUT-1 (insulino-indipendente)
L’UTILIZZO DI GLUCOSIO NON DIPENDE DA INSULINA
GLUT-1 (endotelio BBB)
ingresso glc plasma
GLUT-3 (neuroni)
Ingresso glc fluido cerebr
13. UTILIZZO DI GLUCOSIO DAL SNC
− 85% glicolisi/Krebs ATP
− 10% glicolisi anaerobia (produce poco acido lattico)
− 5% Pentoso-fosfati NADPH sintesi di lipidi, soprattutto
guaine mieliniche
Il cervello dipende dal fegato per quanto riguarda la regolazione
della glicemia sia in condizioni di buona alimentazione
(glicogenosintesi/lisi) sia nel digiuno (gluconeogenesi)
− Glicogeno: quasi nullo (sopravvivenza 3 minuti)
14. INGRESSO DI CORPI CHETONICI NEL SNC
- Sono prodotti esclusivamente dal fegato
- Sono trasportati attraverso la BBB da recettori specifici più lenti di
GLUT-1
- dall’acetone non si può ricavare energia
- Sono sintetizzati in condizioni particolari: digiuno, dieta lipidica,
diabete, neonato
16. AMINOACIDI
− Utilizzati per la sintesi di proteine e di neurotrasmettitori
− l’ingresso nel cervello è controllato da un trasportatore (AA
essenziali, alto PM, neutri)
− L’ingresso di aminoacidi che sono anche neurotrasmettitori è
fortemente limitato -> sintetizzati dal cervello (AA non essenziali,
basso PM, neutri)
− Quelli più abbondanti sono glutammato e aspartato
17. Il glutammato NON attraversa la BBB
-> per giungere al cervello viene convertito in glutammina
(principalmente nel muscolo)
glutammina
sintetasi
E’ in grado di attraversare la BBB
18. Nel cervello la glutammina
viene convertita in glutammato
il più importante e diffuso
neurotrasmettitore eccitatorio
del sistema nervoso centrale
19. ENCEFALOPATIA EPATICA
incapacità del fegato di eliminare gr. amminici come urea
CICLO DELL’UREA
Per encefalopatia epatica in medicina si intende la
presenza di confusione mentale, un alterato livello di
coscienza e coma dovuti da insufficienza epatica.
20. VITAMINE
Le vitamine passano attraverso la BBB mediante specifici
trasportatori simili a quelli presenti negli altri tessuti
21. LIPIDI
Il cervello è INCAPACE di utilizzare lipidi per produrre energia
Tessuti periferici Cervello
- Gli ac.grassi non superano la BBB
- Manca la betachetotiolasi attiva
sugli acidi grassi a lunga catena -
> NO beta-ossidazione
22. LIPIDI
-> QUINDI
il cervello è continuamente impegnato a sintetizzare lipidi
(ac.grassi, fosfolipidi, colesterolo…)
Può importare lipidi (LDL) attraverso la BBB
(ac.grassi essenziali – linoleico, linolenico)
Sintetizza ac.grassi non come substrato energetico ma come
costituenti FONDAMENTALI -> mielina
23. MIELINA
- Struttura multilamellare
- Costituita da lipidi e proteine
- Origina dalle membrane delle cells gliali
- SNC: oligo (più assoni/v); SNP: Schwann (1 assone/v)
- Sintesi di lipidi 4x il peso cells / day
- f: Isolamento elettrico
aumenta la velocità di propagazione
Demielinizzazione:
sclerosi multipla
24. CEREBROSIDE
Il più abbondante nella mielina è il
GALATTOSILCEREBROSIDE
COMPOSIZIONE DELLA MIELINA
40%: acqua
60%: 80% lipidi (16% cerebrosidi)
18% proteine (80% PLP, MBP)
tracce di carboidrati
25. PLP : proteina proteolipide
- Molto idrofobica
- MW 30 kDa
- in acqua forma grossi aggregati resistenti alla proteolisi
- f: Stabilizzazione degli strati di mielina
MBP: proteine basiche della mielina
- Solubile in acqua
- MW: 15 kDa
- Non forma aggregati -> sensibile alla proteolisi
Le proteine della mielina SNC sono da quelle nel SNP
26. TRASMISSIONE DEL SEGNALE
sinapsi
- Sintesi dei neurotrasmettitori
- Accumulo in vescicole
- Rilascio dei neurotrasmettitori
- Captazione del neurotrasmettitore
- Inattivazione del neurotrasmettitore
27. SINTESI DEI NEUROTRASMETTITORI
Avviene nel citosol della terminazione pre-sinaptica a partire da:
− aminoacido
− intermedio della glicolisi
− intermedio di Krebs
− O2
La v di sintesi dipende dalle condizioni di stimolazione del neurone
28. PRINCIPALI NEUROTRASMETTITORI
− Catecolammine (dopamina, noradrenalina, adrenalina)
− Serotonina, melatonina
− Istamina
− Acetilcolina
− Glutammato e GABA
− Aspartato, glicina, arginina, NO
29. BIOSINTESI CATECOLAMMINE
Deriva dalla dieta o sintetizzata dal fegato a
partire da fenilalanina (Phe idrossilasi)
Diidrossifenilalanina (DOPA)
catecolo
NEURONI DOPAMINERGICI
vitamina C
vitamina B12; folato
38. Dopo essere stato rilasciato il neurotrasmettitore:
- Riconosciuto dai recettori post-sinaptici (propagazione)
re-uptake dalla terminazione
pre-sinaptica o gliali
inattivato enzimaticamente
diffondere nel sangue
41. f dei neurotrasmettitori
• Eccitatori (causano depolarizzazione del neurone postsinaptico,
favoriscono la genesi del potenziale di azione):
Acetilcolina (inibito da nicotina), aspartato, dopamina, istamina,
norepinefrina, epinefrina, ATP, glutamato, 5-idrossitriptamina
(serotonina)
• Inibitori (causano iperpolarizzazione del neurone postsinaptico,
inibiscono il potenziale di azione):
– 4--aminobutirrato (GABA, inibito da barbiturici), taurina,
glicina (inibito da stricnina)
42. ENCEFALOPATIE IPOGLICEMICHE
L’ipoglicemia prolungata può causare danni cerebrali IRREVERSIBILI
[glc]plasma = 45 mg/100 ml -> il cervello usa i propri metaboliti
(glutammato, intermedi Krebs)
[glc]plasma = 18 mg/100 ml -> i livelli di ATP sono esauriti
-> morte neuroni
43. ENCEFALOPATIE IPOSSICHE
L’ipossia acuta si ha il coma
pO2 = 25-40 mmHg -> moderata ipossia, calo capacità cognitive per
riduzione sintesi nt, glicolisi anaerobica
pO2 < 20 mmHg -> grave ipossia, coma
44.
45. STAGE 3° ANNO BT3 2014/2015
periodo nome e cognome # matricola
GEN/FEB Alessandra Fallati 767971
Riccardo Trapasso 767312
MAR/APR Valentina Pavanati 766486
Guido Volpi 770982
MAG/GIU Clara Fabbiano 740760
Alessandra Guasto 767697
Giada DePonti 766525
GIU/LUG Chiara Bruzzone 767042
Alice Bellini 766851
Sara Berutuzzi 766626
SETT Rebecca Facchinetti 751301
Elisa Galasso 767753
OTT Patricia Korsah 770570
Alessandro Galimberti 767129
NOV/DIC Lorenzo Sori 738132
Alessandra Bolla 766147
