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Sinapses

 

Sinapses

Anexo de Sinapses Excitatórias e Inibitórias

As sinapses podem ser excitatórias ou inibitórias, controlando as reações do corpo do animal em relação a um estímulo. Cada neurónio pode apresentar dezenas de dendrites, através das quais outros neurónios estabelecem centenas de sinapses. Cada um desses neurónios pré-sinápticos pode produzir um tipo diferente de neurotransmissor, tal como diferentes zonas do neurónio pós-sináptico podem apresentar diferentes receptores.

Pode-se, então, concluir que cada neurónio é capaz de receber uma grande variedade de mensagens químicas. Se a sua resposta a essa mensagem for uma despolarização da membrana, a sinapse é excitatória. Se, pelo contrário, a sua resposta for uma hiperpolarização da membrana, então a sinapse é inibitória.

Como funcionam as sinapses inibitórias e qual a sua importância?

Em vertebrados os neurotransmissores inibitórios mais comuns são o ácido gama-amino-butírico (GABA) e a glicina. Em sinapses inibitórias a membrana pós-sináptica possui canais iónicos de cloro, controlados quimicamente, que causam a hiperpolarização da membrana e diminuem a probabilidade desta gerar um potencial de ação.

Cada neurónio "decide" se irá ou não gerar um potencial de ação após somar todos os estímulos que recebe (excitatórios e inibitórios), e é este o mecanismo que permite a integração de informação que apenas o tecido nervoso consegue obter. Cada neurónio pode receber até 1000 estímulos sinápticos mas apenas produz uma resposta, um potencial de ação formado no seu axónio.

Na esmagadora maioria dos neurónios, a região de "tomada de decisão" está localizada no corpo celular, junto à base do axónio, local não isolado por células da Glia e extremamente rica em canais iónicos controlados eletricamente. Assim, se a soma de todos os estímulos sinápticos recebidos pela célula atingirem este local e causarem uma diferença de potencial suficiente para causar a despolarização da membrana, o axónio dispara um potencial de ação.

Esta "soma" de estímulos pode ser espacial ou temporal:

Soma espacial: Resulta da adição de estímulos simultâneos de sinapses localizadas em diversos locais da célula pós-sináptica
Soma temporal:
Resulta da adição de estímulos de uma mesma sinapse em rápida sequência.

Uma doença autoimune incapacitante que afeta as sinapses motoras é a miastenia grave, que atinge cerca de 1 em cada 200000 pessoas. Os principais sintomas desta doença são a fraqueza muscular e a incapacidade de manter esforços físicos continuados.

Fonte: www.geocities.com

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Transmissão Sináptica

Impulsos são transmitidos entre uma célula nervosa e outra célula através de sinapses.

A transmissão é geralmente química, e o impulso no axônio pré-sináptico causa liberação de um neurotransmissor na terminação pré-sináptica.

Este mediador químico é liberado na fenda sináptica e se liga a receptores específicos na célula pós-sináptica.

Em algumas sinapses, a transmissão é puramente elétrica e em outras é mista elétrica-química.

O efeito do neurotransmissor liberado não é necessariamente excitar a célula pós-sináptica gerando potenciais de ação, podendo haver inibição da célula que recebe o transmissor químico. A soma das influências excitatórias e inibitórias determinará o ajuste gradual da função neural.

Nas sinapses elétricas, as membranas pré e pós-sinápticas estão muito próximas, e a troca iônica é feita através de pontes de baixa resistência. No entanto, como a grande maioria das sinapses envolve transmissão química, somente esta será aqui discutida.

Anatomia Funcional da Sinapse

Há uma considerável variação anatômica na estrutura das sinapses em várias partes do sistema nervoso. As terminações das células pre-sinápticas são geralmente alargadas, formando os botões sinápticos. Estes botões são mais comumente localizados em dendritos. Por vezes, os ramos terminais do axônio formam uma rede ou uma cesta em volta do corpo da célula pós-sináptica tendo um aspecto característico (células em cesto do cerebelo e dos gânglios autonômicos). Em média, cada neurônio apresenta 1000 terminações sinápticas - se considerarmos que o cérebro contem 1012 neurônios, apenas dentro do cérebro humano existem cerca de 1015 sinapses. Na medula, o número de botões sinápticos em cada neurônio motor espinal é da ordem de 10.000.

Ao microscópio eletrônico, os botões sinápticos estão separados da porção pós-sináptica por um espaço bem definido de cerca de 30 a 50 nm. O botão tem sua membrana bem delimitada, assim como a porção pós-sináptica tem uma membrana própria também. Dentro do botão, mitocôndrias, pequenas vesículas e grânulos estão acumulados. O transmissor contido nas vesículas e grânulos é liberado quando o impulso elétrico passa pelo axônio e atinge o botão. As membranas das pequenas vesículas e grânulos se funde à membrana do neurônio, liberando seu conteúdo num processo de exocitose. As paredes das vesículas contem sinapsinas, um grupo de proteínas que quando fosforiladas permitem que as vesículas se movimentem em direção à membrana neural para fusão e liberação de transmissores. A fosforilação da sinapsina depende de cálcio. O potencial de ação atua nos canais de cálcio, e havendo liberação de cálcio, a exocitose aumenta. A quantidade de transmissor liberada é proporcional ao influxo de cálcio.

Apenas uma pequena quantidade de botões sinápticos são específicos numa transmissão sináptica. Em geral, uma grande quantidade de estímulos pré-sinápticos atinge uma célula pós-sináptica. Muitos neurônios pré-sinápticos convergem sobre um neurônio pós-sináptico. De um único neurônio pré-sináptico, os axônios podem divergir e atuar sobre diversos neurônios pós-sinápticos. Esta convergência e divergência formam o substrato anatômico para os fenômenos de facilitação, oclusão e reverberação. Uma vez que existem 1012 neurônios no cérebro, cada um tem 1000 sinapses convergindo para si e outras 1000 sinapses divergindo para outros neurônios, a possibilidade de vias de transmissão de um impulso determina a formação de uma rede intrincadíssima.

As sinapses geralmente permitem a transmissão de um impulso em apenas uma direção (pré para pós-sinapse). Uma vez que os axônios podem conduzir em ambas as direções, um fenômeno de comporta na sinapse é fundamental para a transmissão organizada do impulso. A presença de grande quantidade de transmissores armazenados na região pré-sináptica e o fato de vesículas na região pós-sináptica serem relativamente escassas, garante a transmissão em uma única direção.

Eventos elétricos na sinapse

A atividade elétrica na sinapse de neurônios da medula espinal tem sido bastante estudada com microeletrodos inserido no corpo do neurônio e o registro dos eventos elétricos que se seguem durante a estimulação e inibição sobre estas células. Um estímulo único aplicado a um neurônio medular sensitivo não implica em geração e transmissão de um potencial pelo axônio. O estímulo geralmente causa uma curta despolarização parcial ou um curto período de hiperpolarização.

A despolarização causada por um estímulo específico e adequado começa mais ou menos 0.5ms após o estímulo atingir a célula. O pico de despolarização ocorre 1 a 1.5ms depois, e então começa a declinar exponencialmente com uma constante de tempo que varia dependendo do transmissor e das propriedades da membrana. Durante este potencial, a excitabilidade do neurônio a outros estímulos aumenta - este potencial é chamado EPSP (potencial pos-sináptico excitatório).

EPSP ocorre pela despolarização da célula pós-sináptica quando esta se encontra sob estimulação de um botão sináptico. Cada botão gera um pequeno EPSP, mas os potenciais gerados por diversos botões sinápticos somam-se para determinar o efeito final. Esta soma pode ser espacial ou temporal. Quando vários botões estão em atividade ao mesmo tempo, trata-se de uma soma espacial. Quando um mesmo botão é novamente estimulado e gera um novo impulso antes da queda completa do potencial anterior, a soma é temporal. Quanto maior a constante de tempo de um determinado EPSP, maior a possibilidade de ocorrer soma temporal.

Quando um impulso atinge a terminação pré-sináptica, existe uma latência de pelo menos 0.5ms antes que seja obtida uma resposta no neurônio pós-sináptico.

Esta latência sináptica corresponde à latência do EPSP e é devida ao tempo que leva para que o mediador sináptico seja liberado e atue na membrana da célula pós-sináptica. Devido a esta latência, a condução através de uma cadeia de neurônios é tão mais longa quanto mais neurônio existirem naquela via.Vias monosinápticas são muito mais rápidas que vias polisinápticas.

Bases iônicas do EPSP

Quando transmissores que exercem um efeito excitatório caem na fenda sináptica e se ligam a receptores pós-sinápticos, eles causam a abertura de inúmeros canais iônicos encrustrados na membrana pós-sináptica. Os axônios tipicamente possuem canais iônicos de Na e K, enquanto o corpo celular, dendritos e terminações axonais possuem um grande número de canais químicos diferentes. O tipo de resposta obtido por um transmissor depende do tipo de canal associado que é ativado por ele. A produção de EPSPs por acetilcolina nas sinapses nicotínicas onde a acetilcolina é um transmissor excitatório é um bom exemplo destes mecanismos. Quando a acetilcolina se liga a receptores nicotínicos, canais iônicos são abertos permitindo a passagem de Na e outros pequenos cátions. Na passa para a célula por um gradiente elétrico e de concentração e um EPSP é produzido. No entanto, a área na qual este influxo de Na ocorre é tão pequena que não ocorre despolarização da membrana toda. Quando mais botões sinápticos estão ativados, mais Na entra na célula, o potencial de despolarização aumenta. Quando o influxo de Na atinge o nível suficiente, resulta em um potencial de ação. O efeito excitatório da acetilcolina dependerá portanto da estimulação de um número suficiente de terminações para causar despolarização da membrana. EPSPs como estes também podem ser obtidos através do fechamento de canais de K.

Algumas vezes o estímulo de fibras pré-sinápticas pode desencadear uma resposta de hiperpolarização pós-sináptica nos neurônios motores espinais. Esta resposta geralmente começa 1 - 1.25ms após o estímulo aferente entrar na medula, atinge o pico máximo após 1.5 a 2ms, e declina exponencialmente com uma constante de tempo de cerca de 3ms. Durante este potencial de hiperpolarização, a excitabilidade do neurônio a outro estímulos está diminuída. Este é o IPSP (potencial inibitório pós-sináptico). Somações temporais e espaciais de IPSPs podem ocorrer.

Bases iônicas do IPSP

O IPSP é frequentemente determinado por um aumento localizado da permeabilidade da membrana ao Cl. Quando um botão sináptico inibitório é ativado, o transmissor liberado na fenda ativa a abertura de canais de cloro na área da membrana pós-sináptica próxima ao botão. A carga negativa é transferida para dentro de célula e o potencial de membrana aumenta. Este fenômeno é bastante rápido e o retorno à condição de base é rapidamente restaurado. A diminuição da excitabilidade do neurônio durante o IPSP faz com que uma quantidade maior de EPSPs sejam necessárias para causar despolarização. IPSPs tambem podem ser obtidos por abertura dos canais de K na célula pós-sináptica, bem como através do fechamento de canais iônicos de Na e Ca.

Estímulo de certas fibras sensoriais podem produzir EPSPs em alguns neurônios e IPSPs em outros. Em vias inibitórias, um único neurônio está inserido entre a raíz aferente dorsal e o neurônio eferente ventral. Este neurônio especial, chamado neurônio de Golgi, é curto e possui um axônio grosso. Seu transmissor sináptico é a glicina e, quando este aminoácido é secretado do botão sináptico para os dendritos proximais do neurônio pós-sináptico, um IPSP é produzido.

Assim, o impulso aferente excitatório é transformado em inibitório pelo inerneurônio.

Alem de EPSP e IPSP descritos, potenciais lentos excitatórios e inibitórios tem sido descritos nos gânglios autonômicos, músculo cardíaco e músculo liso, e neurônios corticais. Estes potenciais lentos tem uma latência de 100-500ms e duram vários segundos. Estes potenciais excitatórios lentos são devidos à uma diminuição da condutância de K, enquanto os inibitórios se devem a um aumento na condutância de K.

Geração do potencial de ação no neurônio pós-sináptico

A contínua atividade excitatória e inibitória no neurônio pós-sináptico produz flutuações no potencial da membrana. Atividade de despolarização e de hiperpolarização se somam, e quando 10-15mV de despolarização são atingidos, uma onda aguda é produzida. No entanto, a descarga neste neurônio não depende apenas disto. A porção mais excitável do neurônio motor é o “segmento inicial”, a porção do axônio não-mielinizada que se localiza entre o corpo da célula e o axônio propriamente dito.

Quando esta porção do neurônio é despolarizada ou hiperpolarizada pela corrente gerada na membrana pós-sináptica, uma descarga bidirecional ocorre: alem da descarga que se propaga pelo axônio, outra descarga volta para o corpo celular. Esta última pode ser importante para preparar a célula para o próximo estímulo.

Função dendrítica

Os dendritos não conduzem tão bem como os axônios. Potenciais de ação podem ser gerados nos dendritos, mas na maior parte das vezes estas estruturas celulares tem função de receptores de membrana. Em partes do sistema nervoso central e da retina existem neurônios que não possuem axônios, apenas dendritos. Estas células transmitem potenciais de ação para outros neurônios sem propagação de potenciais, apenas transmitindo EPSPs e IPSPs. Estes são microcircuitos dendrito-dendríticos de grande importância na modulação de atividade inibitória e excitatória.

Inibição e Facilitação

A inibição pós-sináptica durante um IPSP é do tipo direta, pois não resulta de descargas prévias que atuaram no neurônio pós-sináptico. Outras formas de inibição, chamadas indiretas, tambem estão presentes. Por exemplo, o período refratário pós-descarga e a diminuição da excitabilidade após diversas descargas, são formas de inibição da atividade neuronal.

Na medula, a ação de músculos agonistas e antagonistas de um movimento é fundamental para a realização de um dado movimento. Assim, impulsos aferentes causam EPSPs que somados, desencadeiam resposta nos neurônios eferentes pós-sinápticos. Ao mesmo tempo, IPSPs são produzidos nos neurônios eferentes dos músculos antagonistas. Esta resposta é mediada pelos interneurônios de Golgi, que secretam glicina e inibem os neurônios motores antagonistas ao movimento em questão. Em suma, o estímulo aferente excita neurônios motores agonistas através de EPSPs e inibe os antagonistas através de IPSPs mediados por interneurônios. Esta inervação é denominada inervação recíproca.

Outro tipo de inibição que pode ocorrer é a inibição pré-sináptica, processo no qual existe uma redução na quantidade de neurotransmissor secretado a nível de botão sináptico. Pode haver redução no tempo que os canais de calcio ficam abertos, liberando menos neurotransmissor para a fenda sináptica. Ácido gamaaminobutírico (GABA) é um transmissor que tem esta capacidade de reduzir a quantidade de transmissor liberado através do aumento da condutância de cloro. De modo inverso, pode haver facilitação pré-sináptica quando os canais de calcio ficam abertos por um tempo mais longo. Serotonina liberada na terminação pode fechar canais de K, retardando a despolarização e assim prolongando o tempo do potencial de ação.

Organização dos sistemas inibitórios: a estimulação excitatória e inibitória de neurônios pós-sinápticos produz uma modulação aferente. No entanto, os neurônios podem sofrer inibição por um mecanismo de feedback. Por exemplo, neurônios motores regularmente enviam uma colateral para um inerneurônio que está em contato com o corpo da célula. (célula de Renshaw). Impulsos gerados no neurônio motor ativam assim o interneurônio inibitório que libera o transmissor que irá diminuir ou suspender a atividade excitatória no corpo do neurônio motor. O córtex cerebral e o sistema límbico possuem colaterais semelhantes.

Outro tipo de inibição é vista nas células do cerebelo. Estímulo das células em cesto produzem IPSPs nas células de Purkinje. No entanto, ambas as células são ativadas pelo mesmo transmissor, o que limita o tempo de ação de uma excitação.

Somação e oclusão: o estímulo excitatório sobre um neurônio pode não se sufiente para gerar um potencial, mas quando somado ao efeito de outros estímulos excitatórios, pode ser suficiente para ultrapassar o limiar de gatilho do potencial de ação. De forma semelhante, um impulso inibitório pode não ser suficiente para hiperpolarizar o neurônio muito aquém do limiar de gatilho, mas o efeito oclusivo de diversos estímulos inibitórios pode bloquear a resposta de despolarização.

Tranmissores químicos

A transmissão química é de fundamental importância para o mecanismo de diversas patologias e para a ação de fármacos. A conversão de energia elétrica para energia química, tal como é observada na sinapse, implica na necessidade de síntese do transmissor, de armazenamento, e de liberação. Os transmissores terão então que atuar em receptores específicos da membrana pós-sináptica e ser removidos rapidamente da fenda sináptica por metabolização, difusão ou recaptação.

O efeito do estímulo do receptor é então observado na alteração da membrana da célula pós-sináptica e nos eventos que disso decorrem.

Os transmissores foram e continuam sendo descobertos através de diversas técnicas in vivo e in vitro, através de imunohistoquímica e de inibição enzimática.

Existem famílias de transmissores de acordo com sua estrutura química: muitos são polipeptídeos, alguns são aminas, aminoácidos, purinas. Muitas destas substâncias são neurohormônios porque podem atuar em células à distância e não apenas na fenda sináptica onde foram liberados. Algumas substâncias são classificadas como co-transmissores, estes tem a capacidade de potencializar a ação do transmissor principal.

Os receptores vem sendo intensamente estudados. Cada neurotransmissor pode atuar sobre diversos subtipos de receptores de uma mesma categoria e o subgrupo de receptores descritos é crescente na literatura.

Alem dos receptores pós-sinápticos para o transmissor liberado, existem receptores pré-sinápticos que tambem são ativados pelo transmissor e inibem a secreção do mesmo. Este é um mecanismo de feedback descrito para diversos transmissores. Existem tambem receptores pré-sinápticos que são estimulados pelo tranmissor, aumentando assim a quantidade de transmissor liberado na fenda. O mecanismo de ação dos receptores é diferente, mas pode ser agrupado em famílias. Assim, existem receptores que agem via proteína G e proteínoquinases. Outros agem po canais iônicos, outros ainda por alteração no nível intracelular de AMP cíclico.

Acetilcolina (Ach)

Sua estrutura é relativamente simples, trata-se de um acetil éster de colina. É armazenada em vesículas pequenas, de cor clara, nos botões sinapticos de terminações colinérgicas.

Atua sobre receptores de dois tipos: muscarínicos e nicotínicos. A ação muscarínica da Ach é observada principalmente no músculo liso.

Cinco tipos de receptores muscarínicos foram estudados, são todos receptores serpentina ligados, através proteína G, a adenilate-ciclase ou fosfolipase C. Estes receptores são encontrados no cérebro, coração, pâncreas e músculo liso.

Os receptores nicotínicos estão principalmente localizados na porção motora do músculo esquelético e nos gânglios simpáticos. Recentemente foram descritos receptores nicotínicos no cérebro humano. A Ach é rapidamente retirada da fenda sináptica após sua ligação com o receptor. A enzima acetilcolinesterase hidrolisa a Ach em colina e acetato. A colina é recaptada pelos neurônios colinérgicos, que tambem tem capacidade de síntese de colina. A enzima colina-acetil-transferase cataliza a reação da colina com acetato ativado por coenzima A.

Catecolaminas

Catecolaminas (norepinefrina, epinefrina e dopamina) são importantes transmissores. Norepinefrina e epinefrina são tambem formadas e secretadas na medula adrenal, mas a epinefrina não é um mediador a nível simpatético pós-ganglionar.

A maior parte das terminações simpáticas pós-ganglionares usa a norepinefrina como transmissor. Esta é armazenada em vesículas granulosas no botão sináptico, que variam em tamanho de 40 a 75nm. As principais catecolaminas são formadas pela hidroxilação e decarboxilação dos aminoácidos fenilalanina e tirosina. A fenilalanina hidroxilase, encontrada primariamente no fígado, cataboliza a reação fenilalanina para tirosina, que é transportada para neurônios e hidroxilada e decarboxilada para formação de dopamina. A dopamina entra nas vesículas onde é convertida para norepinefrina pela dopamina-b-hidroxilase. L-dopa é o isômero mais ativo, mas a norepinefrina é formada na configuração D. O fator limitante na conversão de dopamina em norepinefrina é a conversão de tirosina em dopa. A tirosina hidroxilase está sujeita ao feedback inibitório da dopamina e norepinefrina.

Nas vesículas granulosas a norepinefrina e epinefrina estão ligadas a ATP e associadas a proteínas denominadas cromograninas. A função destas proteínas ainda não está totalmente clara. Catecolaminas são liberadas das vesículas por exocitose, junto com ATP, dopamina-b-hidroxilase e cromograninas. Ummecanismo ativo de recaptação de norepinefrina é encontrado nos neurônios adrenérgicos.

Epinefrina e norepinefrina são metabolizadas em produtos biologicamente inativos por oxidação (catabolizada pela mono-amino-oxidase - MAO) e metilação (catabolizada pela catecol-O-metiltransferase - COMT). MAO localiza-se na superfície externa das mitocôndrias e encontra-se em altas concentrações nas terminações dos nervos que secretam norepinefrina. COMT tambem encontra-se distribuída em grandes quantidades nas terminações nervosas e no fígado e rins. COMT cataboliza principalmente a norepinefrina circulante a nível hepático. Nas terminações nervosas, a norepinefrina é inicilamente inativada pela ação da MAO, em compostos inativos que entram na circulação e são posteriormente metabolizados no fígado pela COMT. Recaptação de norepinefrina da fenda sináptica é o principal mecanismo de remoção deste transmissor. Epinefrina e norepinefrina atuam nos receptores alfa e beta, porem a norepinefrina tem maior afinidade pelos alfa e a epinefrina pelos beta.

Dopamina

Nas pequenas células dos gânglios autonômicos e em certas partes do cérebro, a síntese de catecolaminas pára a nível de dopamina. Esta substância é liberada na fenda sináptica e atua sobre receptores específicos, D1 e D2. A dopamina é recapturada da fenda sináptica e inativada pela MAO e pela catecol-O-metiltransferase. O principal metabólito da dopamina é o ácido homovanílico.

Serotonina

Formada no corpo pela hidroxilação e descarboxilação do triptofano (um aminoácido essencial), encontra-se em grandes concentrações nas plaquetas e no trato digestivo. Em menores quantidades, porem com funções muito importantes, a serotonina é encontrada no cérebro tambem. Serotonina é tambem chamada 5-HT, por se tratar de 5-hidroxitriptamina. O aumento da ingestão de triptofano aumenta as quantidades cerebrais de 5-HT desde que a hidrolase não esteja saturada.

Após ser liberada na fenda sináptica, 5-HT é recapturada e inativada pela MAO para formar o ácido 5-hidroxiindolacético (5-HIAA). Esta substância é o principal metabólito urinário da serotonina e pode ser usado para avaliação do metabolismo da serotonina. Na glândula pineal, serotonina é metabolizada em melatonina.

Receptores

Até o momento, conhecem-se 7 tipos de receptores de serotonina, alguns deles sendo pré-sinápticos. 5-HT-1 são subdivididos em A, B, C e D, e existem tambem 5-HT-2, 5-HT-3 e 5-HT-4. A maioria destes receptores é do tipo serpentina que age via pretína G a nível de adenil-ciclase ou fosfolipase. Os receptores 5-HT-3, no entanto, são puramente canais iônicos.

Histamina

Histamina está presente em células sanguíneas e teciduais e desencadeia uma série de reações periféricas. No entanto, ela tambem se encontra em neurônios no hipotálamo, onde pode atuar como neurotransmissor. Histamina é formada a partir da descarboxialção do aminoácido histidina e catabolizada pela histaminase e, numa reação subsequente, pela MAO. Há 3 tipos de receptores para histamina, H-1, H-2 e H-3. Os receptores H-3 são pré-sinápticos e meidiam a secreção de histamina pela célula. Receptores H-1 ativam a fofolipase C e receptores H-2 atuam por aumentar o nível intracelular de AMP.

Aminoácidos excitatórios

Glutamato e aspartato são aminoácidos distribuídos amplamente no cérebro, com função excitatória sobre muitos neurônios. Cerca de 75% da transmissão excitatória dos neurônios cerebrais é mediada por glutamato.

Três tipos de receptores de glutamato foram identificados: N-metil-D-aspartato (NMDA), cainato e ácido propiônico a-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazole (AMPA). Estes dois últimos são canais iônicos que permitem o influxo de Na e o efluxo de K.

NMDA

NMDA é tambem um canal catiônico, mas tem sido intensamente estudado por apresentar diversas peculiaridades. Glicina se liga ao NMDA para facilitar a função do glutamato. Ions Mg bloqueiam o canal iônico e só desbloqueiam quando a membrana se torna parcialmente despolarizada. Estes receptores localizados no hipocampo parecem estar relacionados à memória e aprendizado, pois quando bloqueados previnem a a facilitação de transmissão que se segue a períodos de estimulação de alta frequência.

A estimulação causada pelo glutamato no receptor NMDA pode ser de tal intensidade que cause morte celular. A morte de neurônios, per si, causa liberação do glutamato intracelular que pode resultar em morte de masi neurônios. Agentes bloqueadores do receptor NMDA vem sendo utilizados experimentalmente para reduzir a morte celular em áreas isquemiadas do cérebro.

Aminoácidos inibitórios

Ácido gammaaminobutírico (GABA)

É um inibidor pré-sináptico de grande importância na regulação da função neural. GABA é formado pela descarboxilação do glutamato através da enzima glutamato-descarboxilase (GAD). GABA é catabolizado pela GABA-transaminase (GABA-T) por transaminação em semialdeído succínico. O cofator da GAD é fosfato piridoxal, um produto derivado da piridoxina (vitamona B6). Na deficiência de vitamina B6, existe uma deficiência cerebral de GABA e um acúmulo de glutamato. Em teoria, piridoxina teria seu valor no tratamento de situações de hiperexcitabilidade neuronal, como epilepsias.

Receptores GABA são de dois tipos

GABAA são canais iônicos de Cl e GABAB atua via proteína G para aumentar a condutância de K. O aumento da condutância de Cl pode ser obtido por drogas benzodiazepínicas e por barbitúricos. A diminuição da condutância de Cl acontece na presença de picrotoxina, uma substância convulsivante.

Glicina

Por sua ação nos receptores NMDA, glicina tem uma ação excitatória. No entanto, quando atuando em receptores específicos de glicina, tais como são vistos na medula, a glicina tem efeito inibitório. Estes receptores aumentam a condutância de Cl.

Substância P e outras taquiquininas

Substância P é um polipeptídeo que contem 11 resíduos de aminoácidos. É uam das 6 taquiquininas encontradas não apenas na espécie humana, mas em muitos vertebrados e invertebrados. Embora as outras taquiquininas não tenham sido tão bem estudadas quanto a substância P, é bastante possível que todas tenham funções emelhantes.

Três receptores foram descritos para as taquiquininas e um deles é específico para substância P. Neste receptor, ocorre ativação da fosfolipase C.

Substância P é encontrada em altas concentrações nas terminações aferentes da medula espinal, sendo o mediador da primeira sinapse da dor. É tambemencontrada no sistema nigroestriatal e no hipotálamo.

Peptídeos opióides

Encefalinas são peptídeos que se ligam a receptores de morfina e parecem funcionar como tranmissores sinápticos. São sintetizadas a partir de peptídeos maiores e seu estudo tem sido intenso dado o potencial de seu uso no tratamento da dor. CAda encefalina tem um proprecursor e um precursor. Os receptores dos peptídeos opióides são de cinco subtipos diferentes e acredita-se que o receptor m seja o mais relacionado com mecanismos de controle da dor.

As encefalinas são metabolizadas por encefalinases e aminopeptidases.

Outros possíveis transmissores

Hormônios como vasopressina e ocitocina estão presentes em botões sinápticos de certos neurônios e parecem atuar como transmissores sinápticos. Gastrina, neurotensina, substâncias semelhantes à insulina e peptídeo liberador de gastrina são encontrados em neurônios e podem ter função neurotransmissora.

Neuropeptídeo Y está presente em várias partes do sistema nervoso autônomo, principalmente nas terminações noradrenérgicas. Adenosinaestá presente no sistema nervoso central e, quando se liga aos receptores A2 cerebrais, tem efeito depressivo que pode ser antagonizado por cafeína e teofilina. Óxido nítrico tambem é produzido no cérebro e pode ter função reguladora vascular. Prostaglandinas tambem são encontradas no cérebro, porem parecem atuar modulando as reações de AMP cíclico e não como transmissores sinápticos.

Plasticidade Sináptica

A condução sináptica pode ser alterada como resultado de descargas e bloqueios a longo prazo. Isso é de importância nos processos de aprendizado.

Potenciação pos-tetânica

Aumento do tempo de potencial pós-sináptico como resultado a um estímulo que cause acúmulo de cálcio no neurônio. Neste caso, o calcio se acumula no neurônio pre-sináptico a tal ponto que os mecanismos reguladores do n;ivel intracelular de Ca ficam esgotados e portanto minutos ou horas se passam com a célula estimulada.

Habituação

Quando um estímulo é repetido diversas vezes, sem modificação, cria-se um padrão de habituação e a resposta ao estímulo desparece. Isto se associa ao declínio da liberação do transmissor por diminuição do Ca intracelular.

Sensitização

É a resposta pós-sináptica obtida após uma estimulação associada a um estímulo doloroso. Parece ser mediada por serotonina, tratando-se de uma facilitação pré-sináptica. A longo termo, novas sinapses podem se desenvolver nesta área.

Potenciação a longo prazo (LTP)

É o rápido aumento de resposta a uma transmissão sináptica produzida por uma breves e repetitivas ativações dos neurônios pré-sinápticos. Apesar de smelhante a potenciação pós-tetânica, a LTP é devida ao influxo de Ca noneurônio pós-sináptico e pode durar por dias. Ocorre em diversas partes do cérebro, mas a nível hipocampal esta atividade tem sido estudada com interesse. No hipocampo, o glutamato liberado das terminações pre-sinápticas causa despolarização do neurônio pós-sináptico via AMPA ou receptores cainato. Isto libera Mg que inibe o NMDA, permitindo a entrada de calcio na célula. Atuando a nível de proteinoquinase C e calmodulino quinase II, a fosforilação intracelular é alterada levando a um aumento da resposta de EPSPs.

Fonte: www.biomania.com.br

Sinapses

Transmissão das Mensagens Nervosas

Sinapses

A linguagem utilizada pelos neurónios é simples e precisa, para ser fácil e rapidamente interpretada. Eles desenvolveram um sistema de transmissão que permite que a mensagem chegue ao destino sem perder intensidade e sem ser deturpada.

Como é que as mensagens recebidas são transportadas no organismo?

Os neurónios são células altamente especializadas na geração e condução de impulsos nervosos, por possuirem duas importantes propriedades:

Excitabilidade - capacidade de responder a estímulos;
Conductividade - capacidade de transmitir estímulos.

É por isso que as dentrites conseguem transmitir os impulsos nervosos ao corpo celular, quando os recebem de outra célula e o axónio pode transmitir os impulsos a partir do corpo celular, para fora da célula, ou seja, para a célula seguinte na via nervosa. O sentido de propagação do impulso nervoso, de um neurónio para os seguintes, é sempre das dendrites para o corpo celular e do corpo celular para o axónio, ou seja, o impulso nervoso entra no corpo celular pelas dendrites e sai pelo axónio.

Isto significa que os neurónios não são independentes uns dos outros e não estão dispostos ao acaso. Estabelecem entre si ligações, formando vias de transmissão das mensagens nervosas. Um axónio pode terminar num músculo, numa glândula ou noutro neurónio. A junção entre um axónio de um neurónio e a dentrite ou o corpo celular de outro é designada por sinapse. É através desta zona que os neurónios comunicam entre si, pois são as zonas de conexão funcional.

Como é que estão organizados os neurónios?

À semelhança das restantes células, os neurónios nunca se encontram justapostos. Existe sempre entre eles um espaço microscópico, de 20 a 50 nanómetros (1 nanómetro = 0,000 001 milímetro) de largura - a fenda sináptica.

Um só neurónio pode estabelecer ligações (formar sinapses) com vários milhares de outros neurónios, como acontece com os neurónios do cérebro, por exemplo. Deste modo, um só neurónio pode receber milhares de informações de outros neurónios.

Alguns axónios reunem-se em fibras nervosas que percorrem grandes distâncias até chegarem às diferentes regiões do organismo. Alguns destes axónios ramificam-se em fibras musculares, através de sinapses neuromusculares. Também aqui o contato não é direto, pois entre o axónio e as fibras musculares existe um espaço sináptico.

Sinapses
Fenda sináptica

Como se produzem e transmitem as mensagens?

Nos animais, a linguagem utilizada pelos neurónios tem de ser simples, para poder ser fácil e rapidamente interpretada. Tem de ser precisa, ainda que percorra, por vezes, longas distâncias. Por isso, a célula nervosa desenvolveu um sistema de transmissão que permite que a mensagem chegue ao destino sem perder intensidade e sem ser deturpada.

Os receptores sensoriais, ao captarem um estímulo, transmitem-no aos neurónios sensitivos com quem formam sinapses. No entanto, as células nervosas não transmitem mensagens se o estímulo - calor ou dor, por exemplo - estiver abaixo de um certo limite de intensidade. Se ele estiver acima desse limite, gera-se no neurónio um impulso nervoso, que se transmite à célula vizinha e assim sucessivamente, até que a mensagem chegue ao SNC e seja processada, de modo a produzir-se uma resposta que seja enviada no sentido inverso, para ser executada pelos órgãos efetores.

Para além da capacidade de se excitar e de conduzir impulsos nervosos, um único neurónio tem ainda a capacidade de poder transmitir uma grande quantidade de impulsos a uma frequência superior a 1000 vezes por segundo. Tanto a grande quantidade de informações que conseguem transportar, como a grande velocidade com que o fazem, são características fundamentais para que o teu sistema nervoso consiga dar resposta aos inúmeros estímulos que são recebidos a cada instante.

Aprender a sentir

Experimenta ficar parado no meio da rua. Tenta perceber quais são os estímulos que o teu SNC está a receber num só instante.

Vais facilmente perceber que o teu sistema nervoso está a receber:

Informação auditiva, pois ouves carros, pessoas ou simplesmente pássaros;
Informação visual, pois vês tudo o que está à tua volta;
Informação olfativa, uma vez que existem sempre odores;
Informação gustativa, pois mesmo quando não estás a comer, as tuas papilas gustativas estão a enviar informações ao sistema nervoso;
E se estiveres a tocar nalgum objeto, recebes ainda informação táctil, para além de estares constantemente a receber informação desta natureza, fornecida pelos receptores tácteis que possuis em toda a superfície da tua pele e que são estimulados pela roupa que trazes vestida.

Mas para além das informações recebidas pelos receptores sensorias dos cinco órgãos dos sentidos, existem outro tipo de receptores que dão informação, por exemplo, da temperatura e da posição em que te encontras (tens consciência de que estás de pé ou sentado, de que tens os braços caídos ou cruzados, etc.).

Para além de todas estas informações de que tens consciência, existem ainda um sem número de informações que estão constantemente a chegar ao SNC e que dizem respeito ao funcionamento interno do teu corpo. São informações relacionadas com o funcionamento dos vários órgãos do sistema digestivo, respiratório, circulatório, excretor e reprodutor.

Deste modo, percebes que o sistema nervoso tem a seu cargo uma tarefa bastante complexa - coordenar todas estas funções, de modo a que tudo corra bem.

Como é feita a travessia do impulso nervoso ao nível das sinapses?

Em primeiro lugar é preciso entender a constituição de uma sinapse.

Assim, entre cada par de células que participem no processo de transmissão de impulsos existe:

Um terminal ou neurónio pré-sináptico - que do par é a primeira célula a receber o impulso e que o transmite à segunda;
Uma fenda sináptica - que corresponde ao espaço entre as duas células;
Um terminal ou neurónio pós-sináptico - que é a célula que recebe o impulso do neurónio pré-sináptico.

As sinapses podem ocorrer entre o axónio de um neurónio e uma dendrite como terminação pós-sináptica (sinapse axodendrítica), entre axónios (sinapse axoaxónica) e entre um axónio e o corpo celular do neurónio pós-sináptico (sinapse axossomática).

As mensagens nervosas - impulsos nervosos - são como uma corrente eléctrica, que se propaga ao longo das fibras nervosas, tal como a corrente eléctrica se propaga ao longo dos cabos eléctricos.

No entanto, quando o impulso nervoso atinge o terminal pré-sináptico, ele não pode passar para o terminal pós-sináptico sob a forma eléctrica, pois o circuito encontra-se interrompido pela existência da fenda sináptica. Desta forma, para que o impulso consiga transpôr esta fenda, a mensagem nervosa tem de mudar de linguagem - ela vai atravessar a fenda sináptica sob a forma de substâncias químicas, designadas de neurotransmissores.

Como é que os neurotransmissores são utilizados?

Os mediadores químicos - neurotransmissores - encontram-se armazenados em vesículas no citoplasma do axónio pré-sináptico. A chegada do impulso nervoso à extremidade das telodendrites do terminal pré-sináptico (terminações citoplasmáticas do axónio), desencadeia a abertura das vesículas, conduzindo à libertação dos neurotransmissores na fenda sináptica. Essas substâncias vão-se fixar a receptores específicos que existem na membrana do neurónio pós-sináptico, originando um impulso nervoso na membrana deste neurónio. Ou seja, a mensagem que tinha uma forma eléctrica, é transformada numa mensagem química, para conseguir passar a fenda, mas logo que isso acontece, volta a adquirir uma forma eléctrica, pois a mensagem química dispara um impulso eléctrico no neurónio pós-sináptico. Este fenómeno acontece ao longo de todo o percurso de uma mensagem numa via nervosa.

As sinapses entre neurónios e fibras musculares funcionam do mesmo modo. São moléculas de neurotransmissores que transmitem o impulso nervoso do neurónio ao músculo.

Os neurónios articulados entre si formam verdadeiras vias nervosas, onde as moléculas de neurotransmissores, que atuam nas sinapses, desempenham um papel fundamental na condução dos impulsos nervosos.

Como é controlada a grande quantidade de informação que permanentemente circula nas vias nervosas?

Existem vários mecanismos que permitem controlar esta circulação de informação:

1. A forma como o cérebro reage às informações dos impulsos nervosos depende da sua origem.
2.
Em geral, uma grande quantidade de estímulos pré-sinápticos atinge uma célula pós-sináptica. Essa célula vai "somar" toda esta informação e vai passá-la ao neurónio seguinte, se o resultado desta "soma" for importante para o organismo. Há casos em que os estímulos não são suficientemente fortes para desencadearem uma resposta.
3.
As sinapses geralmente permitem a transmissão de um impulso apenas numa direção (de pré para pós-sináptica). Uma vez que os axónios podem conduzir em ambas as direções, a sinapse tem de controlar este fenómeno. Assim, na região pré-sináptica existe sempre uma grande quantidade de transmissores armazenados e na região pós-sináptica essa quantidade é muito reduzida. Isto garante a transmissão unidireccional. Um grande número de substâncias químicas ajuda a evitar que as comunicações se tornem confusas.

A que velocidade viaja a informação no sistema nervoso?

A informação viaja a diferentes velocidades de acordo com o tipo de neurónios. A transmissão pode ser tão lenta como 0,5 metros/segundo ou tão rapidamente como 120 metros/segundo.

CURIOSIDADE

Enquanto nascemos com todas as nossas células nervosas, as conexões que existem entre elas vão sendo formadas ao longo da nossa vida, principalmente através de processos de aprendizagem. A força e a quantidade de impulsos que chegam às células nervosas podem influenciar a ligação que entre elas se estabelece.

É por isso que o nosso cérebro é muito robusto. Se um determinado neurónio morre (o que acontece a cerca de 20% dos nossos neurónios originais, na altura da velhice), o nosso sistema nervoso automaticamente sofre um processo de reparação, no qual novas conexões são estabelecidas para substituir as que o neurónio morto fazia. Este fenómeno é, também, a origem das inúmeras diferenças em termos de capacidades e habilidades pessoais. Por exemplo, a inteligência é determinada parcialmente pelas características dos pais (que determinam o tipo de estrutura e quais as ligações que devem ser estabelecidas) e parte pela experiência que pode influenciar muito fortemente a natureza e a qualidade das nossas vias nervosas.

VOCABULÁRIO

Geração - formação; origem.
Conexão - ligação; união.
Justapostos - unidos, ligados.
Sipases neuromusculares - sinapses que se estabelecem entre uma célula nervosa e uma célula muscular.
Deturpada - alterada; modificada.
Unidireccional - numa só direção.

Fonte: www.naturlink.pt

Sinapses

Sinapse é um tipo de junção especializada em que um terminal axonal faz contato com outro neurônio ou tipo celular. As sinapses podem ser elétricas ou químicas (maioria).

Sinapses elétricas

As sinapses elétricas, mais simples e evolutivamente antigas, permitem a transferência direta da corrente iônica de uma célula para outra. Ocorrem em sítios especializados denominados junções gap ou junções comunicantes. Nesses tipos de junções as membranas pré-sinápticas (do axônio - transmissoras do impulso nervoso) e pós-sinápticas (do dendrito ou corpo celular - receptoras do impulso nervoso) estão separadas por apenas 3 nm. Essa estreita fenda é ainda atravessada por proteínas especiais denominadas conexinas. Seis conexinas reunidas formam um canal denominado conexon, o qual permite que íons passem diretamente do citoplasma de uma célula para o de outra. A maioria das junções gap permite que a corrente iônica passe adequadamente em ambos os sentidos, sendo desta forma, bidirecionais.

Em invertebrados, as sinapses elétricas são comumente encontradas em circuitos neuronais que medeiam respostas de fuga. Em mamíferos adultos, esses tipos de sinapses são raras, ocorrendo freqüentemente entre neurônios nos estágios iniciais da embriogênese.

Sinapses químicas

Via de regra, a transmissão sináptica no sistema nervoso humano maduro é química. As membranas pré e pós-sinápticas são separadas por uma fenda com largura de 20 a 50 nm - a fenda sináptica.

A passagem do impulso nervoso nessa região é feita, então, por substâncias químicas: os neuro-hormônios, também chamados mediadores químicos ou neurotransmissores, liberados na fenda sináptica. O terminal axonal típico contém dúzias de pequenas vesículas membranosas esféricas que armazenam neurotransmissores - as vesículas sinápticas. A membrana dendrítica relacionada com as sinapses (pós-sináptica) apresenta moléculas de proteínas especializadas na detecção dos neurotransmissores na fenda sináptica - os receptores. Por isso, a transmissão do impulso nervoso ocorre sempre do axônio de um neurônio para o dendrito ou corpo celular do neurônio seguinte. Podemos dizer então que nas sinapses químicas, a informação que viaja na forma de impulsos elétricos ao longo de um axônio é convertida, no terminal axonal, em um sinal químico que atravessa a fenda sináptica. Na membrana pós-sináptica, este sinal químico é convertido novamente em sinal elétrico.

Como o citoplasma dos axônios, inclusive do terminal axonal, não possui ribossomos, necessários à síntese de proteínas, as proteínas axonais são sintetizadas no soma (corpo celular), empacotadas em vesículas membranosas e transportadas até o axônio pela ação de uma proteína chamada cinesina, a qual se desloca sobre os microtúbulos, com gasto de ATP. Esse transporte ao longo do axônio é denominado transporte axoplasmático e, como a cinesina só desloca material do soma para o terminal, todo movimento de material neste sentido é chamado de transporte anterógrado. Além do transporte anterógrado, há um mecanismo para o deslocamento de material no axônio no sentido oposto, indo do terminal para o soma. Acredita-se que este processo envia sinais para o soma sobre as mudanças nas necessidades metabólicas do terminal axonal. O movimento neste sentido é chamado transporte retrógrado.

As sinapses químicas também ocorrem nas junções entre as terminações dos axônios e os músculos; essas junções são chamadas placas motoras ou junções neuro-musculares.

Sinapses

Por meio das sinapses, um neurônio pode passar mensagens (impulsos nervosos) para centenas ou até milhares de neurônios diferentes.

Neurotransmissores

A maioria dos neurotransmissores situa-se em três categorias: aminoácidos, aminas e peptídeos. Os neurotransmissores aminoácidos e aminas são pequenas moléculas orgânicas com pelo menos um átomo de nitrogênio, armazenadas e liberadas em vesículas sinápticas. Sua síntese ocorre no terminal axonal a partir de precursores metabólicos ali presentes. As enzimas envolvidas na síntese de tais neurotransmissores são produzidas no soma (corpo celular do neurônio) e transportadas até o terminal axonal e, neste local, rapidamente dirigem a síntese desses mediadores químicos.

Uma vez sintetizados, os neurotransmissores aminoácidos e aminas são levados para as vesículas sinápticas que liberam seus conteúdos por exocitose. Nesse processo, a membrana da vesícula funde-se com a membrana pré-sináptica, permitindo que os conteúdos sejam liberados. A membrana vesicular é posteriormente recuperada por endocitose e a vesícula reciclada é recarregada com neurotransmissores.

Os neurotransmissores peptídeos constituem-se de grandes moléculas armazenadas e liberadas em grânulos secretores. A síntese dos neurotransmissores peptídicos ocorre no retículo endoplasmático rugoso do soma. Após serem sintetizados, são clivados no complexo de golgi, transformando-se em neurotransmissores ativos, que são secretados em grânulos secretores e transportados ao terminal axonal (transporte anterógrado) para serem liberados na fenda sináptica.

Diferentes neurônios no SNC liberam também diferentes neurotransmissores. A transmissão sináptica rápida na maioria das sinapses do SNC é mediada pelos neurotransmissores aminoácidos glutamato (GLU), gama-aminobutírico (GABA) e glicina (GLI). A amina acetilcolina medeia a transmissão sináptica rápida em todas as junções neuromusculares. As formas mais lentas de transmissão sináptica no SNC e na periferia são mediadas por neurotransmissores das três categorias.

O glutamato e a glicina estão entre os 20 aminoácidos que constituem os blocos construtores das proteínas. Conseqüentemente, são abundantes em todas as células do corpo. Em contraste, o GABA e as aminas são produzidos apenas pelos neurônios que os liberam.

O mediador químico adrenalina, além de servir como neurotransmissor no encéfalo, também é liberado pela glândula adrenal para a circulação sangüínea.

Abaixo são citadas as funções específicas de alguns neurotransmissores.

Endorfinas e encefalinas

Bloqueiam a dor, agindo naturalmente no corpo como analgésicos.

Dopamina

Neurotransmissor inibitório derivado da tirosina. Produz sensações de satisfação e prazer. Os neurônios dopaminérgicos podem ser divididos em três subgrupos com diferentes funções.

O primeiro grupo regula os movimentos: uma deficiência de dopamina neste sistema provoca a doença de Parkinson, caracterizada por tremuras, inflexibilidade, e outras desordens motoras, e em fases avançadas pode verificar-se demência. O segundo grupo, o mesolímbico, funciona na regulação do comportamento emocional. O terceiro grupo, o mesocortical, projeta-se apenas para o córtex pré-frontal. Esta área do córtex está envolvida em várias funções cognitivas, memória, planejamento de comportamento e pensamento abstrato, assim como em aspectos emocionais, especialmente relacionados com o stress.

Distúrbios nos dois últimos sistemas estão associados com a esquizofrenia.

Serotonina

Neurotransmissor derivado do triptofano, regula o humor, o sono, a atividade sexual, o apetite, o ritmo circadiano, as funções neuroendócrinas, temperatura corporal, sensibilidade à dor, atividade motora e funções cognitivas. Atualmente vem sendo intimamente relacionada aos transtornos do humor, ou transtornos afetivos e a maioria dos medicamentos chamados antidepressivos agem produzindo um aumento da disponibilidade dessa substância no espaço entre um neurônio e outro. Tem efeito inibidor da conduta e modulador geral da atividade psíquica. Influi sobre quase todas as funções cerebrais, inibindo-a de forma direta ou estimulando o sistema GABA.

GABA (ácido gama-aminobutirico)

Principal neurotransmissor inibitório do SNC. Ele está presente em quase todas as regiões do cérebro, embora sua concentração varie conforme a região. Está envolvido com os processos de ansiedade. Seu efeito ansiolítico seria fruto de alterações provocadas em diversas estruturas do sistema límbico, inclusive a amígdala e o hipocampo. A inibição da síntese do GABA ou o bloqueio de seus neurotransmissores no SNC, resultam em estimulação intensa, manifestada através de convulsões generalizadas.

Ácido glutâmico ou glutamato

Principal neurotransmissor estimulador do SNC. A sua ativação aumenta a sensibilidade aos estímulos dos outros neurotransmissores.

Tipos de neurônios

De acordo com suas funções na condução dos impulsos, os neurônios podem ser classificados em:

1. Neurônios receptores ou sensitivos (aferentes): são os que recebem estímulos sensoriais e conduzem o impulso nervoso ao sistema nervoso central.
2.
Neurônios motores ou efetuadores (eferentes): transmitem os impulsos motores (respostas ao estímulo).
3.
Neurônios associativos ou interneurônios: estabelecem ligações entre os neurônios receptores e os neurônios motores. Células da Glia (neuróglia)

As células da neuróglia cumprem a função de sustentar, proteger, isolar e nutrir os neurônios. Há diversos tipos celulares, distintos quanto à morfologia, a origem embrionária e às funções que exercem. Distinguem-se, entre elas, os astrócitos, oligodendrocitos e micróglia. Têm formas estreladas e prolongações que envolvem as diferentes estruturas do tecido.

Sinapses

Os astrócitos são as maiores células da neuróglia e estão associados à sustentação e à nutrição dos neurônios. Preenchem os espaços entre os neurônios, regulam a concentração de diversas substâncias com potencial para interferir nas funções neuronais normais (como por exemplo as concentrações extracelulares de potássio), regulam os neurotransmissores (restringem a difusão de neurotransmissores liberados e possuem proteínas especiais em suas membranas que removem os neurotransmissores da fenda sináptica). Estudos recentes também sugerem que podem ativar a maturação e a proliferação de células-tronco nervosas adultas e ainda, que fatores de crescimento produzidos pelos astrócitos podem ser críticos na regeneração dos tecidos cerebrais ou espinhais danificados por traumas ou enfermidades.

Sinapses

Os oligodendrócitos são encontrados apenas no sistema nervoso central (SNC). Devem exercer papéis importantes na manutenção dos neurônios, uma vez que, sem eles, os neurônios não sobrevivem em meio de cultura. No SNC, são as células responsáveis pela formação da bainha de mielina. Um único oligodendrócito contribui para a formação de mielina de vários neurônios (no sistema nervoso periférico, cada célula de Schwann mieliniza apenas um único axônio)

A micróglia é constituída por células fagocitárias, análogas aos macrófagos e que participam da defesa do sistema nervoso.

Origem do sistema nervoso

O sistema nervoso origina-se da ectoderme embrionária e se localiza na região dorsal. Durante o desenvolvimento embrionário, a ectoderme sofre uma invaginação, dando origem à goteira neural, que se fecha, formando o tubo neural. Este possui uma cavidade interna cheia de líquido, o canal neural.

Em sua região anterior, o tubo neural sofre dilatação, dando origem ao encéfalo primitivo. Em sua região posterior, o tubo neural dá origem à medula espinhal. O canal neural persiste nos adultos, correspondendo aos ventrículos cerebrais, no interior do encéfalo, e ao canal do epêndimo, no interior da medula.

Durante o desenvolvimento embrionário, verifica-se que a partir da vesícula única que constitui o encéfalo primitivo, são formadas três outras vesículas: a primeira, denominada prosencéfalo (encéfalo anterior); a segunda, mesencéfalo (encéfalo médio) e a terceira, rombencéfalo (encéfalo posterior).

O prosencéfalo e o rombencéfalo sofrem estrangulamento, dando origem, cada um deles, a duas outras vesículas. O mesencéfalo não se divide. Desse modo, o encéfalo do embrião é constituído por cinco vesículas em linha reta. O prosencéfalo divide-se em telencéfalo (hemisférios cerebrais) e diencéfalo (tálamo e hipotálamo); o mesencéfalo não sofre divisão e o romboencéfalo divide-se em metencéfalo (ponte e cerebelo) e mielencéfalo (bulbo). As divisões do S.N.C se definem já na sexta semana de vida fetal.

Fonte: www.afh.bio.br

Sinapses

Sinapses
SINAPSE E TRANSMISSÃO SINÁPTICA

Sinapses

Sinapse Nervosa

Sinapses

Tipos de Sinapse

Sinapses

Sinapses

Sinapses

Mecanismos da Neurotransmissão Química

Sinapses

Mecanismos de Ação dos NT

Sinapses

Verstilidade dos receptores metabotrópicos

Sinapses

Sinapses

Sinapses

As sinapses neuromusculares são diferentes das sinapses nervosas

Sinapses

A maquinaria neuronal realiza suas funções metabólicas e sintetiza substâncias químicas específicas - neurotransmissores, que são armazenadas em vesículas. As vesículas são transportadas e armazenadas nos terminais nervosos de onde são secretadas.

NT de baixo PM

Sintetizados e armazenados nos terminais nervosos

NT de alto PM

Sintetizados no corpo celular, transportados para os terminais onde são armazenados.

Onde as drogas podem agir?

Etapas da biossíntese e degradação enzimática do NT
Liberação do NT
Sitios receptores pré e pós-sinápticos

Princípios de Neurofarmacologia

Muitas substâncias exógenas afetam a neurotransmissão

Modos de ação

AGONISTAS: mimetizam o efeito do NT
ANTAGONISTAS: inibem a ação do NT

Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Aceticolina Muscarínico Muscarina Altropina
Nicotínico Nicotina Curare

Receptor Nicotínico

Ionotrópico
Fibras Musculares esqueléticas
Abertura de canais de Na ( despolarização )

Receptor Muscarínico

Metabotrópico
Fibras musculares cardíacas
Abertura de canais de K ( Hiperpolarização )
Fibras musculares lisas

Importância Clínica das Sinapses colinérgicas

Venosos de Cobra ( alfa-toxinas)

Ligam-se a receptores nicotínicos e causam bloqueio da neurotransmissão. Paralisia Muscular (morte por parada respiratória).

Curare

Extraída de uma planta tem o mesmo efeito. Usado farmacologicamente como relaxante muscular.

Miastenia grave

Uma doença auto-imune em que o corpo produz anti-corpos contra os receptores de Ach.

Doença de Alzheimer

Degeneração de neurônios colinérgicos do SNC (Encéfalo)

Aceticolina: possui 2 tipos de receptores

O canal foi diretamente aberto pela Ach: Receptor nicotínico e ionotrópico

O canal foi indiretamente aberto pela Ach: Receptor muscarínico e metabotrópico

Aminas Biogênicas

Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Noradrenalina Receptor Alfa Fenilefrina Fenoxibenzoamina
Receptor Beta Isoproterenol Propanolol

Receptores METABOTRÓPICOS

Receptores Alfa: Excilatório ( abre canais de Ca++ )

Receptores Beta: Excilatório ( fecha canais de K+ )

Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Dopamina D1, D2...D5    

Todos os receptores são metabotrópicos, acoplados a proteína G, cujo aumento de cAMP causa PEPS.

Doença de Parkinson

Degeneração dos neurônios dopaminergicos Tremores e paralisia espástica.

Psicose

Hiperatividade dos neurônios dopaminergicos

Neurotransmissor Receptores
Seratonina 5 TH 1a | 5TH 1b | 5TH 1c | 5TH 1d | 5TH2 | 5TH3 e 5Th2

A 5TH participa na regulação da temperatura, percepção sensorial, indução do sono e na reguação dos níveis de humor.

Drogas como o Prozac são utilizados como anti-depressivos.

Agem inibindo a recaptação do NT, prolongando os efeitos do 5TH

Sinapses

Sinapses

Sinapses

Sinapses

 

Vermelho: Elevada taxa de utilização de glicose (metabolismo elevado)
Amarelo e Azul: Pouca ou Nenhuma

Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Glutamato AMPA AMPA CNQX
NMDA NMDA AP5
  Kainato    

IONOTRÓFICO

Receptores não-NMDA ( ou AMPA )

Exilatório (rápido)
Abrem canais de Na e K

Receptores NMDA

Excilatório (lento)
Abrem canais de Ca, Na e K

MATABOTRÓFICO

Receptores Kainato

E o mais importante NT excitatório do SNC

Mecanismo de ação do Glutamato

Na membrana pós-sináptica há receptores AMPA e NMDA para o glutamato.

O Glu abre os canais iônicos com receptores AMPA;
A despolarização abre os canais com receptores NMDA

O canal NMDA em repouso está obstruído pelo Mg++.

Mesmo com o Glu em seu receptor, o Mg++ só será removido depois que o canal AMPA tenha despolarizou parcialmente a membrana.

O canal NMDA só se abrirá na presença de um co-transmissor, a Glicina.

Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
GABA GABA a Muscimol Bicuculina
GABA b Baclofen Faclofen

 

Sinapses

São potentes agonistas que agem nos receptores GABAa ( Exacerbam o efeito inibitório )

Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Glicina      

Glicina

NT inibitório dos neurônios motores

Estricnina

Inibe os receptores da glicina e causa rigidez muscular generalizada

Oxido Nítrico

Sinapses

Os gases são sintetizados quando receptores do tipo NMDA são acionados.

Quando sintetizados difunde-se em todas as direções e por isso não estão contidas em vesículas.

C - Ação pré-sináptica: causa facilitação do NT que estimulou a sua sintese (feddback positivo)

D - Endotélio de capilares cerebrais causando vasodilatação

NEUROPEPTÍDEOS

Gastrinas - Gastrina, CCK

Hormônios da Neuro-Hipófise - Vasopressina (ADH), Ocotocina

INSULINAS

OPIOIDES - Encefalinas ( Enk), beta endorfinas

SECRETINAS - Secretinas, Glucagon, VIP

SOMATOSTATINAS

TAQUICININAS- Sub P, Sub K

José Carlos Junior

Fonte: www.slideshare.net

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