Präsynaptisch

Präsynaptisch beschreibt in der Neurobiologie der Bereich der Synapse, an dem die Signalübertragung initiiert wird. Der präsynaptische Endknopf (Axonterminale) enthält synaptische Vesikel, die Neurotransmitter speichern. Sinkt ein Aktionspotential in die Terminalregion ein, öffnen sich spannungsabhängige Calciumkanäle; das eindringende Ca2+ bewirkt die Vereinigung vesikulärer Membranen mit der präsynaptischen Membran über den SNARE-Komplex (Syntaxin, SNAP-25, Synaptobrevin/VAMP). Dadurch werden Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt und binden an Rezeptoren der postsynaptischen Membran (ionotrope oder metabotrope Typen). Die Freisetzungsmenge hängt von der Verfügbarkeit vesikulärer Vorräte, dem Primingprozess und der intrazellulären Ca2+-Konzentration ab. Typische Vesikelpools umfassen den readily releasable pool und den Reservepool.

Prä- synaptische Modulation erfolgt durch Autorezeptoren, die die Freisetzung negativ oder positiv regulieren, sowie durch Modulatoren, die die Fusionseffizienz beeinflussen. Kurze Formen der Plastizität wie Facilitation und Depression entstammen oft presynaptischen Mechanismen; langfristige Veränderungen können durch Anpassungen der Proteinzusammensetzung, der Vesikel-Pools oder der Calciumsensitivität entstehen.

Klinisch relevant sind Störungen der präsynaptischen Übertragung und deren Beeinflussung durch Toxine oder Autoantikörper. Botulinumtoxin hemmt die Freisetzung von Acetylcholin durch Spaltung der SNARE-Proteine; Tetanustoxin hemmt präsynaptische Hemmungen und kann dadurch zu abnormaler Freisetzung führen. Beim Lambert-Eaton-Myasthenischen Syndrom verringern Autoantikörper die präsynaptische Calciumaufnahme und damit die Transmitterausschüttung.