Aula 2 - Transmissão Sináptica - Neurofisiologia -

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NEUROFISIOLOGIA 
 
↪ → ○ ↓ ↑ 
 
↪ Os potenciais gerados em uma célula 
têm que interferir na atividade de outras 
para que o organismo funcione como uma 
rede organizada, compatível com a 
sobrevivência do organismo em um meio 
externo diferente do nosso meio interno e 
ainda em constante mudança. 
↪ A sinapse é a região de comunicação 
local que vem a partir da transmissão de 
neurotransmissores de uma célula para 
outra. 
 
Tipos de sinapses 
 
○ Sinapses elétricas 
 ↪ As sinapses elétricas são formadas por 
proteínas chamadas CONEXOS, que unem a 
membrana plasmática de duas células, 
transpassando-as como se estivessem 
rebitadas um ana outra. 
↪ Junçao do tipo aberto (gap junctions) 
que matém a membrana 3nm separadas 
uma das outras. Esses espaços permitem 
a passage de íons e de moéculas 
orgânicas, permitindo que a propria 
corrente eletroquímica passem 
diretamente de uma célula para outra. 
→ Tipo de transmissão RÁPIDA (sem 
latência na passage entre os exons) e 
SEGURA (pois uma vez no local o 
potencial de ação irá ser trasnferido 
certamente). 
→ Contudo, esse processo limita o 
funcionamento do Sistema nervoso, 
porque a incerteza é muito importante 
para o aprendizado, sistemas 
deterministicos não permitem uma boa 
PLASTICIDADE FUNCIONAL 
→ Em mamíferos as sinapses elétricas 
são raras no tecido nervosa, podendo ser 
encontradas na retina. Podendo ser 
encontrado nos tecidos periféricos, 
principalmente na masculatura lisa e 
cardíaca, no fígado e no epitélio.. 
(porque precisa ser realizado sem erro e 
provavelmente por nao ser SNC não influencia no 
aprendizado) 
 
○ Sinapses químicas 
↪ Caracteristicamente as sinapses 
químicas possuem uma região 
denominada TERMINAÇÃO PRÉ-
SIMPÁTICA, e uma REGIÃO PÓS-
SINÁPITCA, que é a célula alvo. 
↪ Separando esses dois componentes 
existe uma matriz proteíca fibrosa que 
ajuda na adesão das duas membranas., 
sendo denominada FENDA SINÁPTICA. – 
largura 20-50nm- 
 
↪ A região pré-simpatíca é uma 
expansão de um dos ramos de axônio 
ou (raramente) de um dendrito. 
↪ Seu interior possui vesículas e 
grânulos de secreção contendo 
substâncias neurotransmissoras, como 
acetil colina ou serotonina, por exemplo. 
As membranas de cada lado da fenda 
possuem especializações: 
 
Na membrana pré-sináptica, a 
face interna possui regiões de zona 
ativas, ao redor das quais as vesículas 
sinápticas se concentram e são liberadas 
após a transferência de sinal 
↪ Vale ressaltar que a comunicação 
entre eles pode ser de forma sináptica 
(comunicação localizada) e parácrina 
(comunicação difusa) 
 
 
Síntese e armazenamento e 
neurotransmissores 
 
↪ A transmissão de informação 
nos contatos sinápticos depende das 
substãncias químicas produzidas pelas 
células. 
↪ Quando uma dessas substâncas 
é efetiva em aterar o potencial da célula 
pós-sináptica, ela é chamada de 
neurotransmissor, mesmo que emu ma 
situação ela não resulte em um potencial 
de ação 
 
 
↪ Algumas substâncias não induzem 
alterações significativas na membrana 
pós-sináptica, mas são capazes de 
modificar as alterações de potencial 
induzidas por neurotransmissores, assim, 
essa classe é denominada 
NEUROMODULADORES 
○ Existem 3 grandes grupos de 
substâncias neurotransmissoras que 
possuem efeito de sinapse 
1. Aminoácidos, 
2. Aminas biogênicas e 
3. Peptídeos 
 
1 – aminoácidos 
Glutamato e GABA 
2- Aminas biogênicas 
Acetilcolina, Dopamina, Adrenalina ou 
Epinefrina, Noroadrenalina ou 
Norepinefrina e a Serotonina 
 
→ Tanto os aminoácidos como as aminas 
biogênicas são MOLÉCULAS ORGÂNICAS 
PEQUENAS que contêm um átomo de 
nitrogênio. 
→ Os PEPTÍDEOS, por outro lado, são 
MOLÉCULAS GRANDES. 
↪ Outra diferença entre eles é que, os 
aminoácidos são estocados em vesículas 
secretoras, os peptídeos são armazenados 
em grânulos de secreção, estruturas 
maiores do que as vesículas. 
 
Disponibilidade de 
neurotransmissores para a 
transmissão sináptica 
↪ → ○ ↓ ↑ 
↪ A transmissão sináptica depende da 
presença dos neurotransmissores na 
terminação axonal para influenciar a célula pó 
sináptica.. 
↪ Sinapses que usam PEPTÍDEOS 
dependem da síntese que ocorre no corpo 
celular, da tradução de mRNA pelos 
ribossomos, do engolfamento por vesículas 
no Golgi e transportados por microtúbulos 
até a terminação pré-sináptica. 
↪ Os transmissores são concentrados em 
vesículas para posterior liberação. A 
concentração do transmissor nas vesículas 
envolve gasto energético. Uma bomba de 
prótons utiliza o gradiente de prótons 
(concentrado por bomba de H+ ATP 
dependente) para concentrar o transmissor 
 
↪ As aminas biogênicas e alguns 
aminoácidos, por outro lado, sofrem a ação 
de enzimas que também são levadas aos 
terminais pré-sinápticos por transporte 
axoplasmático, mas são sintetizados no 
próprio local de liberação 
 
Liberação do 
neurotransmissor 
 
↪ Para que as vesículas sejam liberadas é 
necessário o deslocamento do 
neurotransmissor até a zona ativa na 
membrana pré-sináptica. 
↪ O que promove esse deslocamento é 
a presença do cálcio no interior do terminal 
pré-simpático, como consequência da 
despolarização na terminação pré-simpatica 
↪ Após a fusão das membranas das 
vesículas com a membrana pré-sináptica, 
ocorre a fissão delas em um processo de 
exocitose. 
A liberação de vesículas sinápticas é 
diretamente proporcional à concentração 
de Ca++ no terminal pré-sináptico 
 
▪ Como ocorre a mobilização das 
vesículas e sua ancoragem na 
membrana e como o Cálcio 
influencia isso? 
 
1. As sinapsinas e o complexo RAB3 
controlam o tráfico das vesículas 
2. Quando a vesícula chega próxima a 
membrana, o complexo SNARE a ancora 
na membrana pré-sináptica.. 
3. Outra proteína acoplada a vesícula, 
chamada sinaptotgamina percebe a 
concetração de Ca++ e ancora ela a 
membrana após 5 unidades se lligarem ao 
íon. 
 
 
 
Receptores e efetores 
→ Mediadores químicos armazenados 
são liberados com a despolarização 
do terminal pré-sináptico 
 → Provoca abertura de canais 
iônicos no terminal pós-sináptico 
 
 
○ Existem duas classificações de 
receptores para neurotransmissores: 
Ionotrópicos (canais iônicos ligados a 
transmissores) e 
Metabotrópicos (receptores acoplados a 
proteína G) 
 
CANAIS IÔNICOS LIGADOS A 
TRANSMISSORES – IONOTRÓPICOS – 
 
- Sinapse DIRETA – o receptor está no 
canal, o transmissor controla diretamento 
o canal iônico. 
↪ São proteínas que atravessam a 
membrana plasmática, formando um poro 
pelo qual os íons podem transitar entre os 
meios. 
↪ São proteínas formadas por 5 
subunidades, que se modificam 
estruturalmente quando se ligam aos 
receptores., aumentando seu diâmetro e 
permitido a passagem maior de íons. 
↪ Todavia, a seleção de íons não é tão 
eficiente como ocorre nos canais 
dependentes de voltagem, por mais que 
predomine o transito de um íon, outros íons 
também podem passar através do canal. 
 
 
↪ Porém essa seletividade menor não 
impossibilita a geração de potênciais 
eletrotônicos despolarizantes pós sinápticos 
(PEPS) e hiperpolarizantes. pós sinátpicos 
(PIPS) 
O que determina se será PEPS ou PIPS é o 
tipo de receptor ao qual o 
neurotransmissore se liga. 
 
↪ Alguns neurotransmissores são 
excitatórios, como o glutamato, isso 
acontece porque os receptors as quais ele 
se liga são do tipo PEPS. 
↪ O GABA por exemplo tem ação inibitória 
por aumentar a permeabildiade de Cloro – 
 
1. Canal colinérgico Nicotínico 
↪ Necessário a ligação de duas moléculas 
de acetilcolina (Ach) nas subunidades alfa 
para abrir o canal. É permeável tanto ao 
sódio quanto ao potássio, mas como o 
potássio está próximo ao equilíbrio e o sódio 
tem os dois gradientes (químico e elétrico) 
apontando para dentro, o efeito final é 
despolarizante (PEPS). 
 
2. Receptores glutaminéricos diretos 
↪ Os canais NMDA glutamatérgicos 
precisam de coativaçãopor glicina para abrir, 
além disso existe um magnésio (Mg++) 
bloqueando o canal. É necessária uma 
despolarização prévia, que remove o Mg++, 
então o canal pode ser aberto por 
glutamato, junto com com glicina 
(coativação). 
 
 
Na junção entre um 
motoneurônio e uma fibra muscular 
esquelética (junção 
neuromuscular), a acetilcolina 
induz um aumento na 
permeabilidade do Na+ e do K+, 
mas, predomina nessa situação o 
fluxo de Na+, gerando uma 
despolarização da membrana. Por 
outro lado, no coração, + + + + + 
+ +– 
A seletividade dos 
canais dependentes de ligante 
(dependentes de ligação com o 
neurotransmissor) ocorre em 
função da exposição de radicais 
carregados eletricamente no 
interior da proteína e do diâmetro 
resultante de sua ativação para a 
passagem do íon. a mesma molécula 
de acetilcolina produz uma 
hiperpolarização lenta, levando a 
uma diminuição da frequência dos 
batimentos cardíacos. A razão 
dessa diferença reside no fato de 
que o receptor para a acetilcolina 
no coração é diferente daquele 
existente na musculatura 
esquelética. 
 
 
 
RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNA 
G – METANOTRÓPICOS - 
 
- Sinapse INDIRETA – o receptor e o canal 
estão separados. O transmissor controla 
o canal iônico. indiretamento via Segundo 
mensageiro, podendo ser EXCITATÓRIO 
PI INIBITÓRIOS, abrindo ou fechando os 
canais iônicos 
 
↪ Os receptores metabotrópicos são 
formados por proteínas de membranas, que 
ao se associaram aos transmissores, e ativam 
proteínas G, as quais, por sua vez, ativam 
uma Adenil-ciclase, catalisando ATP em 
AMPcíclico. 
↪ O AMPc no citoplasma estimula a enzima 
proteína cinase, fazendo a fosforilação de 
outras proteínas. 
↪ Além disso a proteína G também pode 
estar relacionada com uma fosfolipase, e 
estimula a produção de IP3 como segundo 
mensageiro, e o DAC. Ambos despolarizam 
o cálcio no citoplasma e promovem a 
fosforliação de proteínas de membrana, 
alterando a sua permeabilidade aos íons. 
 
Os receptores para os neurotransmissores 
não estão presentes apenas nas membranas 
pós-sinápticas 
 
 
Recuperação e degradação 
do neurotransmissor 
 
↪ Uma vez liberados na fenda sináptica os 
neurotransmissores ativam os receptores, 
gerando os seus efeitos. Contudo, a 
permanência dele poderia resultar em um 
efeito exagerado ou promover uma 
desensibilização dos receptores resultando 
em um efeito menor que o desejado. 
↪ Para evitar esses efeitos os 
neurotransmissores são degradados ou 
retirados da fenda sináptica. 
Neuropeptídeos não são recaptados, 
dependendo de síntese continua no somo 
para sua manutenção 
NA DEGRADAÇÂO e na REMOÇÃO – 
existem proteínas na matriz de 
glicoproteínas que preenche a fenda 
sináptica, inativando-as.. 
Os neurotransmissores que são 
difundidos para FORA da FENDA 
SINÁPTICA são inativados e 
recolhidos pelas Células da Glia, as 
quais estão em contado com essa 
fenda. 
 
A recaptação dos transmissores 
ocorre principalmente por bombas 
eletroquímicas de Na+, e sua 
concentração vesicular por bombas 
eletroquímicas de H+. 
 
↪ O neurotransmissor ainda pode deixar a 
fenda sinátpica por intermédio de proteínas 
transportadoras, de volta para o interior da 
terminação pré-sináptica.(RETORNO) Pode 
acontecer com o neurotransmissor íntegro 
ou os subprodutos da sua degradação. 
(reciclando-a) 
 
 
 
 
Eficiência sináptica 
↪ Quanto mais próxima ao terminal pré-
sináptico mais eficiente é a sinapse., pois o 
potencial de ação ira se deflagrar mais rápido 
até a região pós-sináptica 
 
 
Resumo de Sinapses diretas e 
indiretas, Mediadores 
Químicos 
 
• Controle de canais iônicos 
Sinapses diretas – mais rápidas 
Sinapses indiretas – um pouco mais lentas 
mas permitem AMPLIFICAÇÃO do sinal 
(uma molécula de neurotransmissor permite 
controlar muitos canais). – 
 
• Controle metabólico 
Sinapses diretas – algumas também 
permitem a passagem de segundos 
mensageiros, como por exemplo o Ca++, 
afetando o metabolismo 
Sinapses indiretas – os segundo 
mensageiros podem também alterar 
processos metabólicos, inclusive agir no 
núcleo alterando a expressão genica 
(produção de proteínas) 
 
• Mediadores químicos: 
-Neurotransmissores (transmissores de 
moléculas pequenas) São sintetizados no 
citoplasma do terminal pré-sináptico 
rapidamente a partir de substratos simples 
disponíveis em grandes quantidades 
–Neuropeptídios (proteínas – moléculas 
grandes) São sintetizados no soma, próximo 
ao núcleo do neurônio em, relativamente, 
baixas quantidades