Neurotransmittorfrisättning

Neurotransmittorfrisättning är processen där neurotransmittorer frisätts från presynaptiska terminalen till synapsklyftan som svar på en nervimpuls. Denna process involverar små vesiklar som innehåller transmittersubstanser och som organiseras i funktionella pools: readily releasable pool, recycling pool och reserve pool. Frisättningen möjliggör kommunikation mellan neuron och målcell och ligger till grund för synaptisk transmission, plasticitet och motorisk kontroll.

Mekanismerna börjar när en aktionspotential når den presynaptiska terminalen och öppnar spänningskänsliga kalciumkanaler. Kalciumflödet fungerar som en trigger för vesikelfusion. Fusionen drivs av SNARE-komplexet: v-SNAREs (t ex synaptobrevin/VAMP) i vesikelmembranet interagerar med t-SNAREs (syntaxin-1 och SNAP-25) på målmemenbranet. Regulatoriska proteiner som Munc18, Munc13 och complexin samt Ca2+-sensoren synaptotagmin koordinerar och genomför membranfusionen. Frisättningen uppvisar vanligtvis en snabb del (synchron release) och en senare del (asynchronous release) beroende på kalciumbindning och proteinkomplexets konfiguration.

Frisättningen kan variera i omfattning och frekvens och bidrar till olika former av synaptisk plasticitet. Efter frigörelsen diffunderar neurotransmittorerna över klyftan och binder till postsynaptiska receptorer (jonotropa eller metabotropa), vilket genererar excitatoriska eller inhiberande respons i målcellen. Återupptag av transmitter återförs i presynaptiska terminaler via specifika transportörer eller bryts ner enzymatiskt i synapsen, medan vesikelmembraner återanvänds genom endocytotiska processer (ofta klathrinberoende) och återfylls med transmitter för nästa frisättning. Processen är energikrävande och regleras av flera proteinkomplex som möjliggör snabb och precise kommunikation i nervsystemet.