31/01 Sinapse e neurotransmissores

SINAPSE

Transmissão do estímulo:Transdução sensorial > Potencial receptor > Potencial de Ação (zona de gatilho) > PEPS (Potencial Excitatório) > PIPS (Potencial Inibitório) > Transdução Eletromecânica Importância do Ca: o potencial de ação abre canais Ca voltagem-dependentes que realizam a exocitose de neurotransmissores. Na fibra muscular, a ligação de acetilcolina com seu receptor gera a liberação a partir do retículo sarcoplasmático de Cálcio, realizando a ligação com a proteína-chave que, por sua vez, libera o sítio de ligação entre actina e miosina (contração muscular). Na placa motora, constam somente canais neurotransmissores-dependentes. No restante da fibra, constam canais de Na e K voltagem-dependentes. Quanto maior o estímulo, maior o número de unidades motoras necessárias para executar o movimento. >>A amplitude do potencial receptor define a frequência do potencial de ação. PEPs e PIPs Existem dois tipos de neurotransmissores: aqueles que geram o influxo de cátion (PEPs) e aquele que gera seu efluxo (PIPs). Se a amplitude de PIPs supera a de PEPs, não há geração de PA. Ambos ocorrem somente em dendrito e corpo celular, enquanto PA ocorre na Zona de Gatilho (cone). Se um dos processos ocorre sozinho, sua intensidade é maior. Obedecem a sinapse química, somente. Toxina botulínica: como ela age? Qual o seu tipo de sinapse? Tipos de sinapse:a) Química: presenta de mediadores químicos, controle ou modulação da transmissão. Lenta. b) Elétrica: sem mediadores químicos ou moduladores. Rápida. Membranas pré e pós-sinápticas comunicam-se diretamente a partir de junções especializadas de membrana. Diversos ions podem se mover livremente entre os dois neuronios relacionados, mediando, assim, uma rapida transferencia de sinais que podem se espalhar atraves de agrupamentos de neuronios.

Sinapse química e neurotransmissores

Mecanismo: Chegada de impulso nervoso no terminal > abertura de canais de Ca voltagem-dependentes > influxo de Ca (2º mensageiro) > exocitose de neurotransmissores > interação neurotransmissor-receptor pós-sináptico > abertura de canais neurotransmissores-dependentes > Neurotransmissores degradados por enzimas ou canais de recaptação na própria membrana . Drogas psicotrópicas - podem inibir a acetilcolinesterase, bloquear receptores ou agir na produção de neurotransmissores. TIPOS DE NEUROTRANSMISSORESNeuro-hormônios: em vez de causar o Potencial Pós-Sináptico, caem na corrente sanguínea e agem em tecidos-alvo distantes. Ex: adrenalina, ocitocina. Neuro-moduladores: influenciam a atividade neuronal de forma diferente em relação aos neurotransmissores. Modulam a excitabilidade da membrana (modificam o limiar). Ex: amônia, testosterona, CO2. Neuro-mediadores: substâncias que participam da resposta pós-sináptica junto aos neurotransmissores. Ex; NO. Classificação em relação à composição química:NEUROTRANSMISSORESAminoácidos: GABA, Glu, Gly, AspAminas: Ach, DA, histamina, adrenalina Purinas: Adenosina, ATP. NEUROMODULADORESPeptídeos: gastinas (gastrina e colecistoquinina), neuroipofisários (vasopressina e ocitocina). Ação de neurotransmissores1) Receptor ionotrópico: neurotransmissor abre o canal iônico diretamente. Efeito rápido. 2) Receptor metabotrópico: indiretamente. Mais frequente, conta com a presença de um segundo mensageiro para modificar a excitabilidade do neurônio pós-sináptico. Efeito mais demorado.- vantagem de um segundo mensageiro: amplificação do sinal inicial (reação em cascata), modulação da excitabilidade neuronal, regulação da atividade intracelular. Segundos mensageiros são ativados, geralmente, por proteínas G. Trata-se de uma molécula que projeta-se para o citoplasma da célula e ativa uma ou mais substâncias localizadas no interior do neurônio pós-sináptico, promovendo aumento ou diminuição de funções celulares específicas.ANALOGIA SINAPSE X CHIP DE COMPUTADORResposta binária: excitatório (despolariza) vs. inibitório (hiperpolariza). Gerar PA = 1; Não gerar PA = 0. Infinitas possibilidades de combinação de 0 e 1 e como são os processadores. Quanto maior o número de sinapses, maior a capacidade de processamento. PEPs é excitatório - permite o influxo de Na. PIPs é inibitório - permite o influxo de Cl e o efluxo de K. Valor limiar gera um PA. Supralimiar gera mais de um PA. Fadiga sinápticaQuando as sinapses são repetidamente estimuladas em uma frequência rápida, diminuindo a resposta do neurônio pós-sináptico ao longo do tempo. É o resultado de um aumento do acumulo de cálcio no botão sináptico e de uma incapacidade de reposição rápida do suprimento do agente neurotransmissor.

A soma algébrica de PEPs e PIPs define a geração ou não de um PA e sua frequência, resultando em um processo neuronal (sentimentos, percepções, raciocínio, pensamentos e análises). Somação é mecanismo de combinação de sinais elétricos na membrana pós-sináptica. Pode ser:a) Temporal: realizados por um mesmo neurônio.b) Espacial: realizados por neurônios diferentes. A sinapse química constitui um processo de metabolismo aeróbico. Processos derivados:INIBIÇÃO PÓS-SINÁPTICANeurônio excitatório ativo e inibitório inativo = a excitação se propagou do dendrito ao cone. Neurônio excitatório ativo e inibitório ativo = a excitação foi totalmente bloqueada pelo neurônio inibitório. Neurotransmissores que abrem seletivamente os canais de cloreto dependentes de ligante constituem a base para a producao de um potencial pos-sinaptico inibitorio. DISTRIBUIÇÃO DO SINAL PELO SNDivergente: neurônio atua sobre outros, que atuam sobre outros. Sinal amplificado. Convergente: neurônios atuam sobre um único neurônio. Modulação: Reverberação: o sinal atinge um neurônio que atua positivamente sobre o neurônio inicial. Atenuação: o sinal atinge um neurônio que atua negativamente sobre o neurônio inicial. Inibição lateral: um neurônio estimula um neurônio inibitório que atua sobre outro que fora estimulado. Desinibição: o neurônio inibitório é, na verdade, inibido por outro neurônio inibitório estimulado. A inibição/facilitação regula a quantidade de neurotransmissores liberados.

Circuito neural e neuroplasticidade

Circuito neural: rede de neurônios funcionalmente relacionados. Diferenças entre sinapse e junção neuromuscular.Neurotransmissores = Sinapse química apresenta vários. JNM apresenta um (Ach). Número de vesículas liberadas = Sinapse química, sob um potencial de ação, libera uma vesícula. JNM libera 200. PEPs = Sinapse química é de 0,1mV. JNM é de 50mV. Excitabilidade = Sinapse química é de vários PAs. JNM necessita de um PA para a resposta motora. Por que as diferenças? Porque enquanto a sinapse química deve ser modulada, a JNM deve, somente, seguir o comando. NEUROPLASTICIDADECapacidade dos neurônios de mudar o padrão das conexões nervosas em nível estrutural e funcional durante o desenvolvimento e diante de novas experiências. Memória é a reorganização de conexões sinápticas. DROGAS - onde podem agirEtapas de biossíntese e degradação enzimática de neurotransmissores, liberação de neurotransmissores, sítios receptores pré e pós-sinápticos. SÍTIOS PÓS-SINÁPTICOS - ClassificaçãoAgonistas: mimetizam o efeito do neurotransmissor. Antagonistas: inibem a ação do neurotransmissor.

Exemplos práticos: acetilcolina, toxina botulínica e aminas biogênicas

~~AcetilcolinaSintetizada a partir da acetil-CoA e a colina na presença da enzima colina acetil-transferase. È liberada nas vesiculas na fenda sinaptica e liga-se aos receptores na membrana pós-sináptica. E, então, degradada pela enzima acetilcolinesterase presente na fenda. A colina e ativamente transportada de volta para dentro do botão sináptico para subsequente reutilização na síntese de acetilcolina. Receptor -- Agonista -- AntagonistaMuscarínico (Metabotrópico) -- Muscarina -- Atropina -- musculatura lisa e cardíacaNicotínico (Ionotrópico) -- Nicotina -- Curare -- musculatura esquelética Neurotransmissores não agem se não em seu receptor próprio. Por esse motivo, o principal objetivo da Farmacologia na atualidade é aumentar a especificidade dos medicamentos a fim de se atenuar os efeitos colaterais. TOXINA BOTULÍNICAPré-sináptica. Inibe o mecanismo de liberação da Ach. Realiza, em dose específica, uma paralisia controlada (reduz os "tiques" e rugas de expressão). AMINAS BIOGÊNICAS1. SerotoninaRegula sono, apetite e humor. Ansiolíticos são inibidores seletivos da recaptação da 5HT. Apresenta várias famílias de receptores.2. DopaminaTodos os seus receptores são metabotrópicos. Controla a motricidade e o circuito de recompensa.Parkinson - degeneração de neurônios dopaminérgicos. Causa espasmos. Toxoplasmose - parasita fabrica enzima que estimula a produção de dopamina, causando surtos psicóticos. Importância clínica:Venenos de cobra - α-toxinas se ligam ao sítio fixador de acetilcolina, debilitando a função muscular. Miastenia grave - doença auto-imune na qual o paciente possui anticorpos circulantes contra a proteína receptora para acetilcolinaAlzheimer (anticolinesterásicos) - proteína tau e hiperfosforilada, separando-se dos microtúbulos axonais e agregando-se em emaranhados neurofibrilares. Estas alterações resultam na interrupção do transporte axonal, conduzindo à perda de atividade biológica e à morte celular de neurôniosParation - agrotóxico que inibe a enzima acetilcolinesterase, levando a sintomas muscarínicos e nicotínicos.