Neurociência celular

Prévia do material em texto

Neurociência celular 
 
 Sistema nervoso central e sistema nervoso periférico são as duas principais divisões do sistema nervoso. 
O primeiro reúne as estruturas situadas dentro do crânio e da coluna vertebral, enquanto o segundo 
reúne as estruturas distribuídas pelo organismo. Ambos são constituídos de dois tipos celulares principais: 
neurônios e gliócitos. 
 O neurônio é a principal unidade sinalizadora do sistema nervoso e exerce as suas funções com a 
participação dos gliócitos. É uma célula cuja morfologia está adaptada para as funções de transmissão e 
processamento de sinais: tem muitos prolongamentos próximos ao corpo celular (os dendrites), que 
funcionam como antenas para os sinais de outros neurônios, e um prolongamento longo que leva as 
mensagens do neurônio para sítios distantes (o axônio). 
 Os neurônios comunicam-se através de estruturas chamadas sinapses, que consistem cada uma delas 
em uma zona de contato entre dois neurônios, ou entre um neurônio e uma célula muscular (placa 
motora). A sinapse é o chip do sistema nervoso; é capaz não só de transmitir mensagens entre duas 
células, mas também de bloqueá-las ou modificá-las inteiramente: realiza um verdadeiro processamento 
de informação. 
 O impulso nervoso é o principal sinal de comunicação do neurônio, um pulso elétrico gerado pela 
membrana, rápido e invariável, que se propaga com enorme velocidade ao longo do axônio. Ao chegar à 
extremidade do axônio, o impulso nervoso provoca a emissão de uma mensagem química que leva a 
informação - intacta ou modificada- para a célula seguinte. 
 Neuroglia é o conjunto de células não neuronais, os gliócitos, tão numerosos quanto os neurônios no 
cérebro como um todo, e que desempenham funções de infraestrutura, mas também de processamento 
de informação: nutrem, dão sustentação mecânica, controlam o metabolismo dos neurônios, ajudam a 
construir o tecido nervoso durante o desenvolvimento, funcionam como células imunitárias, e de certo 
modo regulam a transmissão sináptica entre os neurônios. 
 
 
 
Neurônios e Gliócitos 
 
 O sistema nervoso é constituído principalmente de neurônios e gliócitos, suas duas células principais. 
Ambos funcionam de modo integrado, formando circuitos neurônio-gliais que dão conta não só de 
processar as informações que vêm do ambiente externo e do meio interno, como as que são geradas 
pelo próprio sistema nervoso. Tanto o neurônio quanto o gliócito são capazes de gerar sinais de 
informação: o primeiro, entretanto, é o (NEURÔNIO) único capaz de produzir sinais bioelétricos 
integrados às vias de sinalização bioquímica de seu citoplasma. 
 O neurônio, portanto, é uma célula especializada, com vários prolongamentos para a recepção de sinais 
(dendritos) e um único para a emissão de sinais (axônio). Sua estrutura interna é semelhante à das 
demais células animais, com algumas peculiaridades próprias de sua natureza sinalizadora. Essa 
capacidade do neurônio é conferida por sua membrana plasmática, uma estrutura especializada na 
produção e na propagação de impulsos elétricos. Sua característica mais importante é a presença de 
diferentes tipos de canais iônicos, macromoléculas embutidas na membrana capazes de permitir a 
passagem seletiva de íons para dentro e para fora do neurônio. 
 Numa situação hipotética de "repouso funcional", a membrana do neurônio apresenta um estado 
elétrico constante chamado potencial de repouso. Como em todas as células, o interior é negativo em 
relação ao exterior, o que revela uma diferença de potencial mantida constante (DDP) pelo contínuo 
fluxo de íons através da membrana. O sinal elétrico que o neurônio utiliza como unidade de informação 
é o impulso nervoso ou potencial de ação. Este é um episódio muito rápido de inversão da polaridade-
da membrana, produzido pela abertura seletiva e consecutiva de canais de Na+ e K +, causando um 
caudaloso fluxo iônico através da membrana que provoca a inversão de sua polaridade elétrica. 
 Como esse fenômeno elétrico é capaz de reproduzir-se em todos os pontos adjacentes da membrana, 
torna-se propagável ao longo do axônio e, portanto, conduzido de uma extremidade à outra do 
neurônio. 
 O segundo tipo celular do sistema nervoso é o gliócito, pertencente a uma família de células chamadas 
coletivamente de neuroglia ou simplesmente glia. A neuroglia é um conjunto polivalente de células não 
neuronais, cujas características permitem operar dezenas de funções diferentes que contribuem direta 
ou indiretamente com o processamento de informações pelo sistema nervoso, seja modulando a 
transmissão sináptica entre neurônios, trocando sinais com eles, acelerando a propagação dos impulsos 
nervosos, regulando o fluxo sanguíneo local em função da atividade neuronal, orientando os 
deslocamentos celulares durante o desenvolvimento, atuando como células-tronco em certas regiões, 
participando dos mecanismos de defesa imunitária do sistema nervoso, ou garantindo a infraestrutura 
metabólica para o funcionamento dos neurônios 
 
Sinapse 
 
 A sinapse é a unidade processadora de sinais do sistema nervoso. Trata-se da estrutura microscópica de 
contato entre um neurónio e outra célula, através da qual se dá a transmissão de mensagens entre as 
duas. Ao serem transmitidas, as mensagens podem ser modificadas no processo de passagem de uma 
célula à outra, e é justamente nisso que reside a grande flexibilidade funcional do sistema nervoso. 
 
 Há dois tipos básicos de sinapses: as químicas e as elétricas: 
 
 As sinapses elétricas - chamadas junções comunicantes- são sincronizadores celulares. Com estrutura 
mais simples, transferem correntes iónicas e até mesmo pequenas moléculas entre células acopladas. A 
transmissão é rápida e de alta fidelidade; por isso as sinapses elétricas são sincronizadoras da atividade 
neuronal. Por outro lado, têm baixa capacidade de modulação. 
 
 As sinapses químicas são verdadeiros chips biológicos porque podem modificar as mensagens que 
transmitem de acordo com inúmeras circunstâncias. Sua estrutura é especializada no armazenamento de 
substâncias neurotransmissoras e neuromoduladoras que, liberadas no exíguo espaço entre a membrana 
pré e a membrana pós-sináptica, provocam, nesta última, alterações de potencial elétrico que poderão 
influenciar o disparo de potenciais de ação do neurónio pós-sináptico. 
 
 Uma sinapse isolada teria pouca utilidade, porque a capacidade de processamento de informação do 
sistema nervoso provém justamente da integração entre milhares de neurónios, e entre as milhares de 
sinapses existentes em cada neurónio. Todas elas interagem: os efeitos excitatórios e inibitórios de cada 
uma delas sobre o potencial da membrana do neurónio pós-sináptico somam-se algebricamente, e o 
resultado desta interação é que caracterizará a mensagem que emerge pelo axónio do segundo neurónio, 
em direção a outras células 
 
 
 
 
 
 
 A. Os neurotransmissores atravessam um ciclo que começa com a síntese de enzimas no 
citoplasma do neurónio. Segue-se o transporte axônico dessas enzimas até o terminal, a síntese 
e o armazenamento dos neurotransmissores em vesículas, e a liberação vinculada à chegada de 
potenciais de ação. O neurotransmissor então se difunde na fenda, pode ser aí desativado e as 
moléculas assim formadas, recaptadas como precursores para dentro do terminal, diretamente 
ou através de astrócitos posicionados ao redor das sinapses. 
 B. Os neuropeptídeos são sintetizados a partir de proteínas precursoras, e transportados dentro 
de grânulos até o terminal, onde são armazenados e liberados quando necessário. Após a ação 
sináptica difundem- -se e são depois inativados por degradação. 
 C. Lipídios e gases são neuromediadores diferentes, porque não podem ser contidos dentro de 
vesículas, já que se difundem livremente através das membranas. Por isso, logo após a síntese 
enzimática, espalham-se em todas asdireções, agindo sobre os elementos pós-sinápticos situados 
nas redondezas. 
 
 
 
 O trabalho da maioria dos neurotransmissores consiste na reconversão da mensagem química em 
mensagem elétrica. A quantidade de neurotransmissor liberado na fenda, proporcional à 
frequência de PAs que afluem ao terminal, determinará por sua vez um PPS cuja amplitude será 
proporcional à quantidade de moléculas que atingem os receptores. 
 Neuromoduladores, então, são as substâncias químicas liberadas na fenda sináptica, cujas ações 
pós-sinápticas modulam, isto é, influenciam a ação mais rápida e eficiente dos neuro 
transmissores.