3Aula-Sinapses2009.1

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O que falta a muitos para serem felizes é
nunca terem sido infelizes.
E. Girardin
Kind am Bett der kranken Mutter
Käthe Kollwitz - 1925
Neurofisiologia
Dr. med. Valdeci J. Pomblum
Transmissão Sináptica
Introdução
Da última “aula”:
Estímulo mecânico (percevejo) sinal neural 
através da abertura de canais iônicos entrada 
do Na+ até atingir o limiar (threshold) no axônio 
excitação (potencial de ação) propagação do 
impulso de um neurônio para outro (transferência de 
informação).
Transmissão Sináptica
Introdução
Transmissão Sináptica
Transmissão do Estímulo ao Longo do 
Neurônio
Transmissão Sináptica
Transmissão Sináptica
O processo de transferência de informação na sinapse 
é denominada TRANSMISSÃO SINÁPTICA. 
Transmissão Sináptica
Transmissão Sináptica
Célula nervosa
Nodo de Ranvier Bainha de mielina
Transmissão Sináptica
Transmissão Sináptica
Muscle
Stretch
Reflex
Transmissão Sináptica
Breve Histórico da Transmissão Sináptica
1887: CS Sherrington (1857-1952) cunhou o termo 
SINAPSE. 
Sinapse é uma junção especializada em que um 
terminal axonal faz contato com outro neurônio ou tipo 
de célula.
Transmissão Sináptica
Anatomia de uma Sinapse Típica
Transmissão Sináptica
Breve Histórico da Transmissão Sináptica
Otto Loewi e o Vagusstoff (Acetilcolina, ACh)
1921: O Loewi contribuiu para para o conceito de 
sinapses químicas.
Transmissão Sináptica
Breve Histórico da Transmissão Sináptica
B Katz: conclusivamente, demonstraram a transmissão 
sináptica química rápida entre um neurônio motor e o 
músculo esquelético;
Transmissão Sináptica
Breve Histórico da Transmissão Sináptica
1951: JC Eccles, com eletrodos de vidro, estudou a 
transmissão sináptica no SNC de mamíferos.
Transmissão Sináptica
Breve Histórico da Transmissão Sináptica
1959: EJ Furshpan & DD Potter provaram a existência 
das sinapses elétricas no pitu (crayfish), camarão-de
água-doce, Procambarus clarkii.
Transmissão Sináptica
Importância da Transmissão Sináptica
- Estudo da contração muscular;
- Fisiopatologia das doenças musculares;
- Estudo da ação das drogas psicoativas;
- Entendimento dos transtornos mentais;
- Estudo do aprendizado e da memória;
- ...
Transmissão Sináptica
Sinapses Elétricas – “Gap Junctions”
Permite a transferência direta de corrente iônica de 
uma célula para outra através de sítios especializados 
gap junctions (junções comunicantes).
A junção (ou fenda = gap) é atravessada por proteínas 
especializadas denominadas conexon.
Transmissão Sináptica
Sinapses Elétricas – “Gap Junctions”
Transmissão Sináptica
Sinapses Elétricas – “Gap Junctions”
Os conexons permitem que íons passem diretamente 
do citoplasma de uma célula para o citoplasma de outra 
célula.
Transmissão Sináptica
Sinapses Elétricas – “Gap Junctions”
Cada conexon é formado por 6 conexinas. As junções 
gap permitem a passagem de corrente iônica em 
ambos os sentidos.
Transmissão Sináptica
Sinapses Elétricas – “Gap Junctions”
A transmissão nas sinapses elétricas é rápida e 
“infalível” (reliable), sempre respondendo aos 
estímulos que ultrapassam o limiar.
Em invertebrados, estão presentes entre neurônios 
sensoriais e motores, mediando a resposta de fuga (to 
fight or to flight).
Nos mamíferos, parecem estar presentes em maior 
número durante o desenvolvimento neural, auxiliando 
no crescimento e maturação dos neurônios.
Transmissão Sináptica
Sinapses Químicas
Large dense-core
vesicles
Small electron-lucid
Synaptic vesicles
Zonas ativas
Densidade pós-sináptica
Transmissão Sináptica
Sinapses Químicas
vesículas densas
densidade pós-sináptica
Transmissão Sináptica
Estrutura de um Neurônio
Os termos
DENDRITO foi 
cunhado por His
(pai) em 1889;
AXÔNIO, por 
Kolliker em 1896;
NEURÔNIO, por 
Waldeyer em 1891.
Transmissão Sináptica
Tipos de Neurônios
Transmissão Sináptica
Tipos de Neurônios
Exemplos da morfologia de neurônios de vertebrados:
Transmissão Sináptica
Neurônio Multipolar
Transmissão Sináptica
Início da despolarização neuronal
Transmissão Sináptica
Sinapses do SNC
Sinapse axodendrítica: a terminação pós-sináptica está
localizada em um dendrito.
Transmissão Sináptica
Sinapses do SNC
Sinapse axoaxônica: a terminação pós-sináptica está
em outro axônio.
Transmissão Sináptica
Sinapses do SNC
Sinapse axossomática: a terminação pós-sináptica é
no corpo celular de outro neurônio.
Transmissão Sináptica
Sinapses do SNC
Sinapse dendrodendrítica: os dendritos formam 
sinapses com dendritos de outros neurônios.
Transmissão Sináptica
Sinapses do SNC
Também são classificadas de acordo com a morfologia 
das membranas pré- e pós-sinápticas.
Gray I (assimétricas): a pós-sináptica é mais espessa.
Transmissão Sináptica
Sinapses do SNC
Gray II (simétricas): geralmente, inibitórias. Tanto a 
terminação pré- como pós-sináptica têm a mesma 
espessura. 
Transmissão Sináptica
Junção 
Neuromuscular
A transmissão neuromus-
cular é rápida e infalível 
(reliable). A membrana 
pós-sináptica também é
chamada placa motora 
terminal.
Transmissão Sináptica
Junção Neuromuscular
Transmissão Sináptica
Junção Neuromuscular
É uma sinapse grande com muitas zonas ativas e 
dobras pós-sinápticas.
Transmissão Sináptica
Princípios da Transmissão Sináptica
Transmissão Sináptica
Neurotransmissores
Transmissão Sináptica
Síntese e Armazenamento 
de Neurotransmissores
As enzimas envolvidas na síntese 
de aminoácidos e aminas são 
transportadas até o terminal 
axonal e, então, dirigem a síntese 
de neurotransmissores, que 
serão levados para as vesículas 
sinápticas.
Transmissão Sináptica
Síntese e Armazenamento de 
Neurotransmissores
Os peptídios são formados quando 
os aminoácidos são polimerizados 
nos ribossomos do corpo celular 
(RER) e clivados no aparelho de 
Golgi, produzindo os neurotrans-
missores e, então, são transpor-
tados ao terminal axonal por 
transporte axoplasmático.
Transmissão Sináptica
Síntese e Armazenamento de 
Neurotransmissores
Transmissão Sináptica
Ciclo das vesículas pré-sinápticas
Transmissão Sináptica
Liberação de Neurotransmissores
Transmissão Sináptica
Liberação de Neurotransmissores
SNARE = receptor para SNAP (soluble NSF attachment
protein receptors)
SNAP = proteína solúvel acessória do NSF
NSF = fator protéico envolvido na exocitose que é
inibido por n-etilmaleimida (N-ethylmaleimide-
sensitive factor) ou (N-ethylmaleimide-sensitive
fusion protein) 
v-SNARE (v = vesicle) = sinaptobrevina 2
t-SNARE (t = target)
Transmissão Sináptica
Bonecas Babushka e as Proteínas SNARE
Transmissão Sináptica
Liberação de Neurotransmissores
Transmissão Sináptica
Liberação de Neurotransmissores
Transmissão Sináptica
GTP-Rab
v-SNARE (vesicle)
Membrana alvo
t-SNARE (target)
SNAP
V-SNARE
T-SNARE SNAPNSF
SNARE-snaps/receptors
GTP-Rab
SNAPSoluble NSFattachment proteins
NSF N-etilmaleimidasensitive factor
Transmissão Sináptica
Botulismo (latin, botulus = salsicha)
É uma doença neuroparalítica grave causada pela 
toxina botulínica produzida por espécies de 
Clostridium (C. botulinum). 
Existem 4 categorias de doenças:
1) Origem alimentar;
2) Do lactente;
3) Da ferida e
4) Sem classificação.
Transmissão Sináptica
Botulismo
O C. Botulinum (1895, Emile Van Ermengem) é um 
anaeróbio obrigatório, Gram-positivo e formador de 
esporo, sendo encontrado no solo, ambientes 
marinhos e em produtos agrícolas.
Transmissão Sináptica
Botulismo
Cada estirpe produz uma entre 8 toxinas 
antigenicamente distintas com aproximamente 150 kD, 
designadas de A até G. A doença humana é causada 
pelos tipos A, B e E, principalmente.
Dose letal (DL): 0,000000001 mg/kg.
As toxinas botulínicas se disseminam pela via 
hematógena para as sinapses colinérgicas periféricas, 
as quais se ligam de forma irreversível e bloqueiam a 
liberação de ACh.
O resultado é hipotonia com paralisia flácida simétrica 
descendente.
Transmissão Sináptica
Botulismo
TransmissãoSináptica
Botulismo
Transmissão Sináptica
Botulismo
Período de incubação: 18 – 36 horas (2 horas a 8 dias)
A musculatura bulbar é afetada primeiro: diplopia, 
disfonia, disartria e disfagia.
O envolvimento do SNA colinérgico causa diminuição 
da salivação com xerostomia e dor de garganta, íleo 
paralítico ou retenção urinária. 
Os sintomas gastrintestinais comuns incluem náuseas, 
vômitos e dor abdominal.
O exame neurológico mostra fraqueza do músculo RL 
(VI par), ptose, pupilas dilatadas com reação lenta, 
diminuição do reflexo do vômito ou paresia do reto 
medial.
O intelecto não é afetado, não existe febre e a 
disfunção neurológica é bilateral.
Transmissão Sináptica
Botulismo
Transmissão Sináptica
Botulismo
Botox®
Transmissão Sináptica
Síndrome Miastênica de Lambert-Eaton
(SMLE)
Doença rara, freqüentemente associada às neoplasias 
(doença paraneoplásica), principalmente de pequenas 
células, small cell lung cancer. É uma miastenia que se 
caracteriza pelo acometimento da junção 
neuromuscular. 
A SMLE também está associada a várias doenças auto-
imunes, formando-se anticorpos contra os canais de 
Ca2+ do terminal pré-sináptico e resultando em 
anormalidade na liberação de ACh na fenda sináptica. 
Inicia-se com fraqueza progressiva e flutuação na 
atividade física, acometendo musculatura proximal dos 
membros inferiores e cintura pélvica.
Transmissão Sináptica
Síndrome Miastênica de Lambert-Eaton
Edward Lambert
(1915-2003)
Transmissão Sináptica
Receptores para Neurotransmissores e 
Proteínas Efetoras
Ao serem liberados na fenda sináptica, os 
neurotransmissores irão afetar os neurônios pós-
sinápticos ao se ligarem a proteínas receptoras 
específicas:
1) Canais iônicos (diretos ou ionotrópicos);
2) Receptores acoplados a proteínas G (indiretos ou 
metabotrópicos.
Transmissão Sináptica
Receptores para Neurotransmissores e 
Proteínas Efetoras
Transmissão Sináptica
Canais Iônicos Ativados por 
Neurotransmissores
Transmissão Sináptica
Canais Iônicos Ativados por 
Neurotransmissores
Transmissão Sináptica
Canais Iônicos Ativados por 
Neurotransmissores
Uma despolarização transitória da membrana pós-
sináptica é denominada PEPS, potencial pós-sináptico 
excitatório.
A ativação sináptica de canais iônicos abertos por 
acetilcolina e glutamato, por exemplo, causam PEPS.
EPSP (PEPS) = excitatory postsynaptic 
potentials
Transmissão 
Sináptica
Geração de um PEPS
Transmissão Sináptica
Canais Iônicos Ativados por 
Neurotransmissores
Se os canais iônicos abertos por neurotransmissores 
são permeáveis ao Cl-, o efeito resultante será a 
hiperpolarização da membrana pós-sináptica.
Como o neurotransmissor tende a afastar o potencial 
de membrana do limiar de geração do potencial de 
ação, esse efeito é inibitório.
E a hiperpolarização transitória do potencial de 
membrana pós-sináptico é denominada PIPS, potencial 
inibitório pós-sináptico.
IPSP (PIPS) = inhibitory postsynaptic 
potentials
Transmissão 
Sináptica
Geração de um PIPS
Transmissão Sináptica
Receptores Acoplados a Proteínas G
Transmissão Sináptica
Receptores Acoplados a Proteínas G
A transmissão sináptica rápida é mediada por 
neurotransmissores aminoácidos e aminas, agindo 
em canais iônicos. Mesmo assim, esses podem agir 
sobre receptores acoplados a proteínas G, cujas 
ações pós-sinápticas são mais lentas, duradouras e 
diversificadas:
1) O neurotransmissor liga-se ao receptor;
2) O receptor ativa proteínas (G);
3) As proteínas G ativadas ativam proteínas efetoras.
Transmissão Sináptica
Receptores Acoplados a Proteínas G
A ligação do neurotransmissor ao receptor leva à
ativação de uma proteína G. Proteínas G ativadas, por 
sua vez, ativam proteínas efetoras, as quais podem ser 
canais iônicos ...
Transmissão Sináptica
Receptores Acoplados a Proteínas G
... ou enzimas que geram segundos mensageiros.
Transmissão Sináptica
Auto-Receptores
Os receptores também são encontrados na terminação 
pré-sináptica, denominados de auto-receptores.
Geralmente, são acoplados à proteína G, estimulando a 
formação de segundos mensageiros.
Os auto-receptores teriam um papel de “segurança”, 
ou inibindo a síntese de mais neurotransmissor ou 
inibindo a sua liberação.
Transmissão Sináptica
Reciclagem e Degradação de 
Neurotransmissores
Depois de agirem sobre os receptores da terminação 
pós-sináptica, os neurotransmissores devem ser 
removidos da fenda sináptica:
1) Através da difusão para longe da fenda;
2) Recaptação para dentro da terminação pré-
sináptica;
3) Degradação enzimática.
Ex.: A enzima acetilcolinesterase (AChE) degrada a 
ACh.
Transmissão Sináptica
Reciclagem e Degradação de Neurotransmissores
Transmissão Sináptica
A Integração dos PEPS
Transmissão Sináptica
Somação Espacial dos PEPS
Transmissão Sináptica
Somação Espacial dos PEPS
Transmissão Sináptica
Somação Temporal dos PEPS
Transmissão Sináptica
Somação Temporal e Somação Espacial 
dos PEPS
Transmissão Sináptica
PIPS pré-sináptico 
Transmissão Sináptica
PIPS pós-sináptico
Transmissão Sináptica
PIPS por Derivação (shunting)
Transmissão Sináptica
PIPS por Derivação
Transmissão Sináptica
Modulação Sináptica
Muitas sinapses com receptores acoplados a proteínas 
G não estão associadas com canais iônicos.
A ativação sináptica desses receptores não evoca 
diretamente PEPSs e PIPSs.
Como ocorre, então, a ativação sináptica ???
Na verdade, ocorre uma modificação dos PEPSs
denominada MODULAÇÃO.
Transmissão Sináptica
Modulação Sináptica
Modulação de canais iônicos por receptores beta para a 
adrenalina
PKA
Slide 397
DILBERT
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...
Transmissão Sináptica
Bibliografia
[1] Bear MF, Connors BW, Paradiso MA. Transmissão sináptica. In: _____. 
Neurociências: desvendando o sistema nervoso. 2. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2002. cap. 5, p. 98-129.
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[6] Lent R. Os chips neurais: processamento de informação e transmissão 
de mensagens através das sinapses. In: ____. Cem bilhões de neurônios: 
conceitos fundamentais de neurociência. São Paulo: Atheneu, 2004. cap. 4, 
p. 697-132.
Uma grande realização espiritual 
depende sempre de um grande 
esforço. Nada vem de graça em 
nosso mundo. 
Nada !!!
Rabi Isaac Ze'ev de Vitebsk
Amanhecer (1818-20)
Caspar D Friedrich (1774-1840)