presynaptischen

Presynaptisch bezieht sich auf den Teil eines Neurons, der dem synaptischen Spalt am nächsten liegt – das presynaptische Terminal. In chemischen Synapsen steuert dieser Bereich die Freisetzung von Neurotransmittern. Typische Komponenten sind synaptische Vesikel gefüllt mit Neurotransmittern, Mitochondrien und Proteine der Aktionszone. An der presynaptischen Membran befinden sich spannungsabhängige Kalziumkanäle, deren Öffnung durch ein Aktionspotential den Freisetzungsprozess auslöst.

Der Freisetzungsprozess beginnt mit dem Andocken und der Vorbereitung der Vesikel durch das SNARE-System (Syntaxin-1, SNAP-25, Synaptobrevin/VAMP) und Hilfsproteine wie Munc18, Munc13 und Complexin. Nach dem Kalziumanstieg fungiert Synaptotagmin als Sensor und induziert die Fusion der Vesikel mit der Membran, wodurch Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt werden. Anschließend erfolgt die Endozytose und das Recycling der Vesikel via klathrinvermittelter Wege oder schnelle Mechanismen wie Kiss-and-Run.

Die Freisetzungswahrscheinlichkeit wird durch presynaptische Feedbackstrukturen moduliert, etwa Autorezeptoren (etwa α2-Adreno-, GABA-B- oder mGluR-Rezeptoren) und durch Signalkaskaden, die Vesikelverfügbarkeit, SNARE-Funktion und Kalziumkanäle beeinflussen. Die presynaptische Modulation trägt zu kurzfristiger Plastizität (z. B. Facilitation, Depression) sowie zu langfristigen Anpassungen der Übertragung bei. Dysfunktionen in presynaptischen Mechanismen spielen eine Rolle in verschiedenen neurologischen Erkrankungen und Lernprozessen.