Udział synaps elektrycznych w fizjologii i patologii ośrodkowego układu nerwowego

The cells of the central nervous system communicate with each other variously. The most common form is chemical transmission, with the participation of neurotransmitters. Electrical synapses, formed by gap junction channels, are an equally important but less studied form of communication. The aim of this work is to present selected aspects from the wide spectrum of functions in which electrical transmission is involved, as well as disorders resulting from the abnormal distribution of proteins building gap junction channels. Electrical synapses are involved in many processes in the developing as well as the mature brain. They may work together with chemical synapses as part of mixed synapses. Their role also appears to be important in processes related to learning and memory. Evidence of the importance of this type of intercellular communication is provided by brain pathologies and disorders associated with impaired electrical transmission, such as epilepsy, migraine, demyelinating and neurodegenerative diseases. Therefore, systematizing the knowledge we have about the involvement of electrical synapses in the physiology and pathology of the central nervous system allows us to see the importance of this form of intercellular communication both in health and in disease.

Komórki tworzące ośrodkowy układ nerwowy komunikują się między sobą w różnoraki sposób. Najbardziej rozpowszechnioną formą jest transmisja chemiczna, przy udziale neuroprzekaźników. Równie istotnym, choć rzadziej badanym sposobem komunikacji, są synapsy elektryczne, tworzone przez kanały złączy szczelinowych. Celem tej pracy jest przedstawienie wybranych aspektów z szerokiego spektrum funkcji, w które zaangażowana jest transmisja elektryczna, a także zaburzeń wynikających z nieprawidłowego rozprzestrzenienia białek budujących kanały połączeń szczelinowych. Synapsy elektryczne biorą udział w wielu procesach zachodzących w rozwijającym się, jak i dojrzałym mózgowiu. Mogą współdziałać razem z synapsami chemicznymi w ramach synaps mieszanych. Ich rola okazuje się istotna również w procesach związanych z uczeniem się i pamięcią. Dowodów na to, jak ważny jest ten rodzaj komunikacji międzykomórkowej, dostarczają patologie mózgu i dolegliwości powiązane z zaburzoną transmisją elektryczną, takie jak epilepsja, migrena, choroby demielinizacyjne oraz neurodegeneracyjne. Zatem usystematyzowanie wiedzy, którą posiadamy na temat udziału synaps elektrycznych w fizjologii i patologii ośrodkowego układu nerwowego pozwala ujrzeć istotność tej formy komunikacji międzykomórkowej zarówno w zdrowiu, jak i w chorobie.