Below são as localizações cerebrais onde sinapses axo-axônicas são encontradas em diferentes animais.
Córtex cerebelarEditar
A sinapse axo-axônica no córtex cerebelar apareceu originalmente em um dos desenhos de Santiago Ramón y Cajal em seu livro publicado em 1909. Mais tarde, usando microscopia eletrônica, foi confirmado que o axônio da célula cesta se projeta no axônio da colina de Purkinje no córtex cerebelar em gatos e outros mamíferos, formando sinapses axo-axônicas. A primeira caracterização eletrofisiológica de uma sinapse axo-axônica formada nas células de Purkinje foi feita em 1963, onde se descobriu que os axônios pré-sinápticos das células da cesta básica inibiam a saída terminal das células pós-sinápticas de Purkinje através da sinapse axo-axônica. Estudo em rede revelou que as células granulares (também conhecidas como as fibras paralelas) que ativavam as células de Purkinje, também ativaram as células da cesta que subseqüentemente inibiram o efeito das células de Purkinje na rede a jusante.
Córtex cerebralEdit
Sinapses axo-axônicas são encontradas no córtex visual (em V1 e V2) em mamíferos, e têm sido bem estudadas em gatos, ratos e primatas, como macacos. A sinapse é formada nos segmentos iniciais dos axônios das células piramidais em várias camadas no córtex visual. Os neurônios projetantes dessas sinapses vêm de várias partes do sistema nervoso central e do neocórtex. Similarmente, sinapses axo-axônicas são encontradas no córtex motor, no sub-córtex e no córtex piriforme. No córtex estriado, como revelou o método de Golgi e a microscopia eletrônica, até cinco sinapses axo-axônicas são formadas em uma única célula piramidal. No córtex cerebral, as sinapses axo-axônicas inibitórias podem desempenhar um papel muito difundido na atividade em nível de rede, permitindo a queima sincronizada de células piramidais, essencialmente através da modulação do limiar de saída dessas células. Estas sinapses também são encontradas nos segmentos iniciais dos axônios das células piramidais no córtex somatossensorial e no córtex olfatório primário, que são do tipo inibitório. Estudando a localização das sinapses axo-axônicas no córtex olfatório primário, pesquisadores têm sugerido que as sinapses axo-axônicas podem desempenhar um papel crítico na sincronização das oscilações no córtex piriforme (no córtex olfatório), o que auxilia na olfação. As sinapses axo-axônicas também são encontradas no hipocampo. Estas sinapses são formadas principalmente em células principais em oriens de estrato e stratum pyramidale e raramente em stratum radiatum; elas geralmente recebem projeções de GABAergic local interneurons. Os interneurônios horizontais mostram uma distribuição laminar de dendritos e estão envolvidos em sinapses axo-axônicas no hipocampo, que recebem entradas sinápticas diretas das células piramidais CA1. Assim, em geral, estes estudos indicam que as sinapses axo-axônicas podem fornecer um mecanismo básico de processamento de informação no córtex cerebral.
Gânglios basaisEdit
Estudos de microscopia no estriatum sugeriram anteriormente a rara ocorrência de sinapses axo-axônicas em seções individuais. Extrapolações dos dados topológicos sugerem contagens muito maiores de tais sinapses no estriato, onde o papel terapêutico das sinapses axo-axônicas no tratamento da esquizofrenia foi postulado anteriormente. Neste estudo, os autores examinaram 4.811 sinapses em cortes de estriato de rato, e 15 delas foram encontradas como sendo as sinapses axo-axônicas. Estas sinapses axo-axônicas são formadas por interneurônios inibitórios dopaminérgicos (no lado pré-sináptico) projetando-se sobre os axônios de fibras cortico-estriatais glutamátricas no estriato de rato.
Editar tronco encefálico
Sinapses axo-axônicas são encontradas no núcleo espinhal do trigêmeo no tronco encefálico. Estudos de microscopia eletrônica no tronco encefálico do gatinho quantificaram a sinaptogênese das sinapses axo-axônicas no núcleo espinhal do trigêmeo em diferentes idades de desenvolvimento do cérebro. Os autores identificaram as sinapses contando as vesículas liberadas na fenda sináptica, que podem ser observadas nas micrografias. Os contatos axo-axônicos aumentam consistentemente ao longo do período de desenvolvimento, a partir da idade de 3 horas até a idade de 27 dias em gatinhos. A maior taxa de sinaptogênese é durante os primeiros 3 a 6 dias, no final dos quais, o núcleo espinhal do trigêmeo do gatinho terá quase metade das sinapses axo-axônicas presentes em gatos adultos. Mais tarde, entre 16 e 27 dias de idade, há um outro surto de sinaptogênese axo-axônica. Sinapses axo-axônicas também são observadas no núcleo solitário (também conhecido como núcleo do trato solitário) exclusivamente na porção comissural nos estudos neuroanatômicos, que usaram 5-hidroxiddopamina para rotular as sinapses axo-axônicas. Sinapses axo-axônicas são formadas em terminais barorreceptores pelas fibras adrenérgicas pré-sinápticas, e são propostas para desempenhar um papel no barorreflexo.
Medula espinhalEdit
Sinapses axo-axônicas são encontradas no arco reflexo espinhal dos mamíferos e na Substantia gelatinosa de Rolando (SGR). Na medula espinhal, as sinapses axo-axônicas são formadas nos terminais dos neurônios sensoriais com interneurônios inibitórios pré-sinápticos. Estas sinapses são primeiro estudadas usando registros intracelulares dos motoneurônios espinhais em gatos, e tem sido demonstrado que causam inibição pré-sináptica. Isto parece ser um mecanismo comum nas cordas espinhais, no qual os interneurônios GABAergicos inibem a atividade pré-sináptica em neurônios sensoriais e eventualmente controlam a atividade em neurônios motores, permitindo o controle seletivo dos músculos. Nos esforços para quantificar a ocorrência de sinapses axo-axônicas na região SGR em ratos, 54 dessas sinapses foram encontradas entre o total de 6.045 sinapses examinadas. Estas 54 sinapses axo-axônicas mostraram possuir vesículas agranulares ou grandes vesículas granulares.
Sistema vestibularEditar
Sinapses axo-axônicas são encontradas no núcleo vestibular lateral em ratos. As sinapses axo-axônicas são formadas a partir dos pequenos axônios dos interneurônios nos terminais axonais dos grandes axônios, que estão a montante até a haste dendrítica principal. Curiosamente, os autores alegaram que as sinapses axo-axônicas, que são abundantes em ratos, estão ausentes no núcleo vestibular lateral em gatos. Eles observam que os tipos de terminais axonais identificados e descritos em gatos são todos encontrados em ratos, mas o inverso não é verdade porque os axônios que formam as sinapses axo-axônicas estão ausentes em gatos. Estas sinapses são propostas para permitir o complexo cálculo neural para o reflexo vestibular em ratos.
HindbrainEdit
Sinapses axo-axônicas são encontradas nas células mauthner em peixes dourados. Os segmentos axon hillock e axon inicial das células mauthner recebem terminais de fibras não mielinizadas extremamente finas, que cobrem o axon hillock com projeções helicoidais. Essas projeções helicoidais ao redor das células mauthner também são conhecidas como a tampa do axônio. A diferença entre as sinapses axo-axônicas e outras sinapses em células mauthner é que as sinapses em dendritos e soma recebem fibras mielinadas, enquanto os axônios recebem fibras não mielinadas. As células mauthner são grandes neurônios que estão envolvidos em reflexos de fuga rápida em peixes. Assim, essas sinapses axo-axônicas podem desativar seletivamente a rede de escape, controlando o efeito das células mauthner sobre a rede neural mais a jusante. O estudo da variação morfológica das sinapses axo-axónicas no axon hillock nas células mauthner sugere que, evolutivamente, estas sinapses são mais recentes do que as células mauthner. A resposta ao assustador pode ser mapeada filogenicamente, o que confirma que peixes actinopterígenos basais, com poucas ou nenhumas sinapses axo-axônicas nas células mauthner, mostram pior resposta de fuga do que peixes com sinapses axo-axônicas.
Junção NeuromuscularEdit
Sinapses axo-axônicas inibitórias são encontradas nas junções neuromusculares de crustáceos e têm sido amplamente estudadas em Crayfish. Sinapses axo-axônicas são formadas nos axônios excitatórios como um neurônio pós-sináptico pelos neurônios motores a partir do lado pré-sináptico. Neurônios motores, que é o inibidor comum em fechos de membros de caranguejo e flexores acessórios de membros, formam sinapses axo-axônicas além da junção neuromuscular com os músculos em lagostim. Estas sinapses foram observadas pela primeira vez em 1967, quando se descobriu que causavam inibição pré-sináptica nos músculos das pernas de lagostim e caranguejos. Estudos subsequentes descobriram que as sinapses axo-axónicas mostraram números variáveis de ocorrência com base na localização dos músculos das pernas do sistema nervoso. Por exemplo, as regiões proximais têm três vezes mais sinapses axo-axónicas do que as regiões centrais. Estas sinapses são propostas para funcionar limitando a liberação de neurotransmissores para movimentos controlados das pernas.