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Dalton Willians S Arandas – Medicina AULA 4 1 PROCESSOS FISIOLÓGICOS DO CORPO HUMANO SINAPSE A sinapse é um fenômeno único de transmissão de sinal. E para haver transmissão de informação, em forma de sinapse é necessário que essa transmissão parta de uma célula excitável, como por exemplo, o neurônio. Dentro dessas transmissões de informação em forma de sinapse há duas maneiras disso ocorrer, que é a sinapse elétrica e a sinapse química. E o que diferencia esses modelos de sinapse é o fato de que a sinapse química envolve a liberação de substâncias mediadoras químicas na fenda sináptica onde não haverá ligação entre as membranas das células envolvidas na sinapse química. Por outro lado, a sinapse elétrica tem a natureza do sinal peculiar que é por forma do impulso elétrico. E há a presença de junções comunicantes (conexons) que permitem uma ligação entre as membranas das células participantes da sinapse. Outro fator ainda a ser considerado é a velocidade de transmissão que se difere nessas duas formas de sinapse, onde há uma maior lentidão na sinapse química em decorrência que o mediador químico precisa ser liberado e ainda reconhecido, de modo a haver um retardo sináptico em decorrência dessas etapas que acabam sendo necessárias para o desencadear da sinapse química. Enquanto que, a velocidade da sinapse elétrica é extremamente rápida por não haver tantas etapas como há na sinapse química havendo, portanto, uma transmissão direta. SINAPSE QUÍMICA Após, essa breve introdução acerca das sinapses vamos agora aprofundar e esmiuçar os detalhes desses dois modelos de sinapse, iniciando pela sinapse química que é um evento extremamente modulado, de forma a haver diversos receptores e diversos mediadores, o que faz com que a sinapse química possa ter respostas particulares a depender do receptor e mediador envolvido na sinapse. Por haver etapas na sinapse química, de modo geral, alguns passos se repetem e são padrões generalizados nesse tipo de fenômeno. Sendo alguns dos elementos atuantes nesse processo: a. Célula pré-sináptica; b. Fenda sináptica; c. Célula pós-sináptica; d. Vesícula sináptica; e. Mediador químico. O processo de maneira geral é compreendido pelos acontecimentos que levam as vesículas sinápticas se ligarem a membrana para liberarem o mediador químico por exocitose, isso ocorre por intermédio de um estímulo na célula pré-sináptica. E após a liberação do mediador químico, a célula pós- sináptica deve ter receptores para o mediador químico liberado na fenda sináptica. E para tanto, a célula pré-sináptica é despolarizada pela abertura de canais específicos de Ca2+ dependentes de voltagem, que promovem o influxo de Ca2+ que por sua vez aumenta a concentração citoplasmática de Ca2+ o que faz com que as vesículas sinápticas colabem na membrana da célula pré-sináptica e haja a exocitose do mediador químico. Isso ocorre porque o Ca2+ ativa o citoesqueleto para uma movimentação das vesículas, e ainda proteínas de ancoramento (Proteínas SNARE’s) que garantem a vesícula sináptica unida à membrana da célula pré- sináptica para a liberação do mediador químico na fenda sináptica por exocitose. Dalton Willians S Arandas – Medicina AULA 4 2 Após liberado o mediador na fenda é necessário que ele seja reconhecido por receptores de membrana da célula pós-sináptica para realizar uma resposta que, de forma geral, vai depender das células e mediadores envolvidos. Então, a partir dessa liberação do mediador químico, depois de um tempo, ele precisa ser removido da fenda sináptica para garantir que a célula não fique em constante estímulo. E para essa remoção existem três maneiras principais que são: 1. Difusão do mediador químico para áreas circunvizinhas; 2. Ação de enzimas que degradem o mediador; 3. Reabsorção do mediador químico pela célula pré-sináptica. Então ao se ter compreensão dessas etapas gerais, fica evidente o motivo do retardo sináptico nesse tipo de transmissão de sinal dadas as várias condições que levam realização da sinapse. Para aprofundar e exemplificar que os passos gerais que foram previamente explicados se encaixa nos modelos mais particulares, segue a exemplificação de uma sinapse neuromuscular. SINAPSE NEUROMUSCULAR • Célula pré-sináptica: neurônio colinérgico • Células pós-sináptica: célula muscular esquelética • Mediador químico: neurotransmissor (acetilcolina) • Receptor: nicotínico (subtipo Nm) • Resposta: Contração da célula muscular • Remoção do mediador químico: remoção enzimática (ação da acetilcolinesterase, sendo essa enzima um alvo farmacológico por hidrolisar a acetilcolina) ACETILCOLINA A síntese da molécula de acetilcolina é feita pela união, por meio do neurônio, da colina com a AcetilCoA, por meio da enzima Colina acetiltransferase que sintetiza essas duas substâncias. AcetilCoA + Colina Acetilcolina Já na degradação da acetilcolina há a hidrólise dessa molécula pela acetilcolinesterase que transforma a acetilcolina em colina e ácido acético ou acetato, onde a colina é reaproveitada pelo neurônio colinérgico que usará a colina como matéria prima para produção da acetilcolina Dalton Willians S Arandas – Medicina AULA 4 3 (esse mecanismo se configura como um transporte ativo secundário). Acetilcolina Colina + Ácido acético/acetato Os receptores que reconhecem a acetilcolina são: • Nicotínicos (Subtipo Nm (músculo) e Nn (neurônio) que são receptores do tipo ionotrópicos por funcionarem pela passagem de íons pelos canais de Na+/K+) • Muscarínicos (Subtipos: M1; M2; M3; M4; M5 e são do tipo metabotrópicos pois a proteína receptora é acoplada ao sistema de transdução de sinal específico, portanto, não são canais iônicos). NORADRENALINA É uma substância sintetizada por cascata, pois envolve uma série de etapas até chegar no produto final, e é um dos neurotransmissores de alta relevância e está presente em várias sinapses no sistema autônomo. A cascata da produção da noradrenalina se inicia com a tirosina (uma amina) se transformando em dopa e depois em dopamina e por fim converte-se em noradrenalina, onde cada reação dessa há uma participação enzimática de uma enzima específica. A degradação é uma via para dispersar a noradrenalina, na maioria dos casos a noradrenalina é recaptada pela célula pré-sináptica. Porém para degradação são utilizadas enzimas COMT e MAO que estão dentro do neurônio e que degradam o neurotransmissor noradrenalina só após sua recaptação. Os receptores de noradrenalina são do tipo metabotrópico e são α1; α2; β1; β2; β3. POTENCIAL PÓS-SINÁPTICO INIBITÓRIO Ao ficar inibida a célula pós-sináptica está ficando hiperpolarizada o que é possível graças ao influxo de Cl- ou o efluxo de K+. Assim, existem neurotransmissores de natureza inibitória que caracterizam respostas inibitórias, por exemplo o GABA (ácido γ-amino-butírico) que é o principal neurotransmissor inibitório de região encefálica tendo seus subtipos GABAa (que é ionotrópico por estar ligado aos canais de Cl-) e GABAb (que é metabotrópico sendo um receptor acoplado às vias de transdução) e a glicina que é um aminoácido receptor de canal de Cl-. POTENCIAL PÓS-SINÁPTICO EXCITATÓRIO Nesse tipo de potencial há uma despolarização causada pelo influxo de Na+ e Ca2+ por neurotransmissores por exemplo o glutamato (que atua na ação contra os íons Mg2+ que ficam ligados ao canal impedindo a passagem de outros íons, e o glutamatoquando se liga expulsa o Mg2+ promovendo a abertura do canal para permitir que a dinâmica de influxo e efluxo seja possibilitada) que é um importante receptor da região encefálica, o AMPA (são proteína canal geralmente Na+ e K+ de modo que entra mais cargas positivas para gerar a despolarização), NMDA (também proteína canal do tipo Na+, Ca2+ e K+ de modo que garante o influxo massivo de Na+ e Ca2+) e o metabotrópico.
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