Ekcytose: Trin-for-trin mekanisme bag frigivelse af neurotransmittere

Ekcytose er den fundamentale proces, hvorved neurotransmitter-fyldte synaptiske vesikler smelter sammen med den præsynaptiske membran, frigør deres indhold i synaptisk cleft til signaloverførsel til den postsynaptiske neuron.

Trin-for-trin mekanisme

1. Handlingspotentiale ankommer: Depolarisation når den synaptiske terminal.
2. Spændingsstyrede Ca²⁺-kanaler åbner: Ca²⁺-indstrømning i den præsynaptiske terminal (kritisk udløser).
3. Ca²⁺ binder synaptotagmin: Calcium-sensor på vesikler udløser SNARE-kompleksdannelse (synaptobrevin/VAMP + syntaxin + SNAP-25).
4. Vesikelmembran-fusion: Vesikel smelter med præsynaptisk membran, dannelse af fusionspore.
5. Neurotransmitter-frigivelse: Indhold (f.eks. acetylcholin, glutamat, GABA, dopamin) frigives i synaptisk cleft.
6. Diffusion og binding: Neurotransmitter diffunderer over cleft, binder postsynaptiske receptorer → ionkanalåbning → postsynaptisk potentiale.

Betydning

Denne Ca²⁺-afhængige, kvantale frigivelse ligger til grund for al hurtig synaptisk kommunikation i nervesystemet. Modulering af frigivelsessandsynlighed, vesikelpoolstørrelse og Ca²⁺-dynamik er nøglemekanismer for synaptisk plastisitet (læring, hukommelse) og mål for mange neurologiske/psykiatriske lægemidler.