Aminoácidos e neurotransmissores

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Aminoácidos e neurotransmissores
Classes de neurotransmissores 
Substâncias químicas de natureza diversa (aminoácidos ou derivados de aa) que transmitem informações entre neurônios.
L-AMINOÁCIDOS:
Glutamato
Aspartato
GABA
Glicina
D-AMINOÁCIDOS:
D-Serina
PEPTÍDEOS:
Substância P
Neuropeptídeo NPY
Peptídeo YY (PYY)
Vasopressina
Ocitocina
Bradicinina
PEPTÍDEOS OPIOIDES ENDÓGENOS:
Encefalinas
Beta-endorfinas
Dinorfinas
Características gerais de neurotransmissores 
D-serina
Quantidades livres de D-serino ocorrem no cérebro de mamíferos.
Atua como coagonista dos receptores sinápticos NMDA (N-metil-D-aspartato) - exercendo efeito na neurotransmissão, 
neurotoxicidade, plasticidade sináptica e migração celular.
Estudos pré-clínicos em roedores demonstraram que baixos níveis cerebrais de D-serina - pela redução da atividade da 
enzima serina racemase - pode resultar em sintomas de esquizofrenia.
L-SERINA —serina racemase→ D-SERINA —D-aminoácido oxidase→ produtos metabólicos
As enzimas serina racemase e D-aminoácido oxidase são alvos potenciais para o desenvolvimento de drogas contra 
esquizofrenia e antipsicóticas.
D-serina pode atuar como possível biomarcador e/ou agente terapêutico em casos de esquizofrenia.
Déficit na expressão da enzima serina racemase = baixos níveis de D-serina = déficit cognitivo (aprendizado e memória).
Tirosina (TYR) 
AA apolar, aromático, quiral, não essencial.
Derivados da TYR 
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Neurotransmissores (catecolaminas) → L-DOPA, NA e adrenalina
Melhorar o estado de alerta, atenção e foco.
Catecolaminas atuam em diferentes tecidos e órgãos. Geram 
dilatação brônquica, aumento da FC, diminuição da 
atividade do TGI, aumento da PA, conversão de glicogênio 
em glicose pelo fígado.
Histamina 
PRECURSOR → histidina (aa essencial).
HISTAMINA → amina biogênica vasodilatadora; produzida 
e liberada em maior quantidade por mastócitos e 
basófilos; metabolização rápida (MAO-B).
Envolvida em respostas imunológicas e alérgicas. 
Extravasamento de plasma (edema, vermelhidão, coceira 
etc) promovem a liberação da histamina.
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Degranulação de mastócitos 
Degranulação de mastócitos promove a liberação de 
histamina. Histamina dura 5-15 minutos.
Receptores H1, H2, H3, H4 → mediador de reações 
alérgicas imediatas
SN → presença de receptores H1 e H2
Sensibilização dos receptores H1 → resposta via proteína 
Gq, com aumento de IP3, DAG, Ca2+, ativação de NF-
kapaB
EFEITOS → ativam terminações nervosas sensitivas que 
medeiam a dor e o prurido.
Serotonina (5-HT) 
Distribuição dos receptores histamínicos
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Amina bioativa.
TRIPTOFANO (essencial) —triptofano-hidroxilase→ 5-hidróxi-
triptofano —descarboxilase dos aa aromáticos→ serotonina (5-
hidroxitriptamina)
Homeostase de 5-HT 
MECANISMOS POSSÍVEIS:
1. Autorreceptor serotoninérgico → 5HT1A, 
5HT1B, 5HT1D
2. Transporte por transportador serotoninérgico 
(SERT) → recaptura e reutilização ou ação da 
MAO 
MAO-A tem maior afinidade para quebra 
3. Degradação enzimática por MAO
Receptores de 5-HT e vias de sinalização → famílias de 7 receptores distribuídos de acordo com o perfil metabólico do 
tecido.
5HT2A → SNC; proteína Gq
5HT1A → SNC; proteína Gi
Proteína Gs também participa em outros receptores. 5HT3 ocorre por despolarização (aumento de cátions intracelular)
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Efeitos da 5HT 
CENTRAIS → suprime o apetite, reduzindo a ingestão de nutrientes - controle do balanço energético
PERIFÉRICOS → promove a liberação de insulina, o estoque de nutrientes em diferentes tecidos, diminui o tecido 
adiposo marrom, aumenta a captação de glicose, aumenta a lipogênese no tecido adiposo branco, favorece o 
acúmulo de lipídeos no fígado, aumenta a motilidade intestinal para facilitar a absorção de nutrientes
Glutamato (Glu)
Polar negativo, quiral, não essencial.
GLUTAMATO —glutamato-descarboxilase→ GABA 
Glutamato-descarboxilase atua na presença de PLP, forma coenzímica ativa da vitamina B6.
Glutamina é o precursor de glutamato. Fácil carreamento dos tecido (onde dá origem ao glutamato, via glutaminase).
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Sistema neurotransmissor 
Células gliais tem importante função na regulação dos níveis de glutamato:
Liberação de glutamato a partir da fenda sináptica, através de transportadores excitatórios (mecanismo de controle 
do sistema de neurotransmissão)
Síntese e liberação de receptores NMDA, coagonista D-serina
Metabolismo de glutamato e glutamina
Expressão de receptores metabotrópicos de glutamato (mGluRs)
Manutenção do ciclo - glutamato/GABA/glutamina 
Neurônios não são capazes de sintetizar glutamato e GABA a partir de glicose.
1. ASTRÓCITOS → o ciclo é iniciado pela conversão de glutamato em glutamina; glutamina gerada no astrócito (célula glial) 
é transportada para o neurônio por meio de transportadores específicos
2. NEURÔNIOS → glutamina é convertida em glutamato pela enzima glutaminase
3. Glutamato é convertido em GABA pela ação da enzima glutamato descarboxilase (conhecidas como Gad1 ou Gad2)
4. Glutamato neuronal é liberado para o espaço extracelular e carreador novamente para o astrócito através de uma 
família de carreadores solúveis, com alta afinidade por glutamato (destaque para Slc1 a 3; GLAST; Eaat1 a 2; GLT-1)
5. Finalmente, o glutamato astrocítico é convertido em glutamina pela glutamina sintetase, completando o ciclo
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Sistema neurotransmissor - glutamato/GABA 
Desempenha papel central na fisiopatologia dos transtornos do humor (balanço da excitação/inibição).
GLUTAMATO → excitatório
GABA → inibitório
O glutamato e o GABA são neurotransmissores excitatórios e inibitórios críticos do SNC e estão envolvidos em uma ampla 
variedade de eventos fisiológicos, incluindo plasticidade sináptica, função neuroendócrina, aprendizagem e memória, 
proliferação celular e diferenciação.
Se os neurotransmissores dietéticos provassem ter um efeito no SNC em estudos clínicos, certos alimentos seriam benéficos para 
indivíduos que sofrem de doenças como:
ALZHEIMER ou DEMÊNCIA → dieta rica em ACh
EPILEPSIA ou ENXAQUECA → dieta sem glutamato
ANSIEDADE ou INSÔNIA → dieta com GABA
DOENÇA DE PARKINSON → dieta com dopamina
DISTÚRBIOS DEPRESSIVOS → dieta a base de 5HT
DORES DE CABEÇA ou VASCULARES → dieta livre de histamina