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Neurotransmissão no snc Lívia Pinke Neurônios São as células responsáveis pelo processo de sinalização através de diferentes regiões do SNC e SNP - São células eletricamente ativas - Expressam uma variedade de canais iônicos e proteínas transportadoras de íons, que possibilitam condução de impulsos nervosos ou potenciais de ação • Estes geram a liberação de neurotransmissores durante a neurotransmissão química - Exibem características citológicas de células secretoras altamente ativas - Os produtos da célula são acondicionados em organelas • Organelas: vesículas que armazenam os neurotransmissores • Para que o neurotransmissor chegue na fenda sináptica, a organela precisa se deslocar até a superfície da membrana, se fundir com a membrana e fazer exocitose do neurotransmissor na fenda • Precisa de cálcio para o movimento da vesícula dentro do neurônio • Fármaco que inibe canal de cálcio: impede o deslocamento intracelular da vesícula, não ocorrendo liberação de neurotransmissor • Sinapses São os locais de comunicação interneuronal no SNC CLASSIFICAÇÃO DAS SINAPSES à AXOAXÔNICA: entre os axônios de dois neurônios. Mais eficiente. à AXODENDRÍTICA: entre o axônio de um neurônio e os dendritos de outro à AXOSOMÁTICA: entre o axônio de um neurônio e o corpo celular de outro. É uma das mais comuns à DENDRODENDRÍTICA: entre os dendritos de um neurônio e os dendritos de outro NEUROPLASTICIDADE: quando estamos na fase do neurodesenvolvimento, como uma criança de 2 anos, estão sendo formadas novas sinapses. A neuroplasticidade diz respeito à comunicação entre os neurônios, pois os neurônios não se multiplicam, mas sim há multiplicação de sinapses. Há multiplicação da comunicação entre os neurônios existentes Neurotransmissores São substâncias químicas sintetizadas, armazenadas e liberadas pelas células nervosas. São responsáveis pela transmissão de sinais entre as células nervosas Neurotransmissão no snc Lívia Pinke Neurotransmissão Clássica 1. Despolarização do neurônio pré-sináptico 2. Abertura de canais de cálcio, gerando influxo de cálcio. Esse influxo desencadeia exocitose de vesículas contendo neurotransmissores (NT) • Cálcio permite o deslocamento da vesícula com neurotransmissor até a superfície da membrana do neurônio, gerando a fusão das membranas (da vesícula com a membrana plasmática do neurônio) e exocitose de NT 3. Neurotransmissores podem interagir com canais iônicos do neurônio pós-sináptico 4. Neurotransmissores podem interagir com receptores acoplados a proteína G do neurônio pós-sináptico 5. Neurotransmissores podem interagir com autorreceptores • Servem de freio normalmente, para controlar a liberação de neurotransmissor • Mensagem: 6. Recaptação do neurotransmissor por transportadores • Transportadores precisam de ATP para funcionar, funcionam por transporte ativo • Neurotransmissor recaptado retorna para dentro do neurônio e é novamente armazenado em vesículas 7. Degradação do neurotransmissor por enzimas 8. Captação e metabolismo do neurotransmissor pelas células glias 9. Endocitose da vesícula mediada pela clatrina • Vesícula retorna para dentro do neurônio • Sinalizadores: proteínas clatrinas: sinalizam para a endocitose das vesículas 10. Armazenamento dos neurotransmissores • Retorna a síntese e armazenamento de neurotransmissores nas vesículas 11. Liberação de neurotransmissores em locais distintos após estimulação repetitiva • Se tenho muito impulso chegando, muito potencial de ação chegando, posso começar a liberar neurotransmissores fora da fenda sináptica - Conceito: “SN é uma sopa de neurotransmissores”, porque os NT não ficam alojados em caixinhas, e sim espalhados em vários locais Neurotransmissão Retrógrada - Neurônios pós-sinápticos também podem responder aos neurônios pré-sinápticos EX: endocanabinóides, óxido nítrico, fator de crescimento natural Neurotransmissão no snc Lívia Pinke Sistema Endocanabinóide Sistema fisiológico constituído de receptores e ligantes endógenos, responsável por diversos controles relacionados à homeostase neuronal - Papel de modulação da dor: envolvidos nos mediadores inflamatórios, etc - Temos receptores endocanabinóides, ou seja, temos canabinóides endógenos - CANABINOIDES ENDÓGENOS: Anandamida e 2-AG - RECEPTORES ENDOCANABINÓIDES: CB1 e CB2 • CB1: principalmente no SNC, envolvido com os efeitos psicoativos • CB2: expresso no sistema imune e nas células hematopoiéticas OU SEJA: há receptores endocanabinóides em todo o corpo, observando amplas indicações para o uso terapêutico devido à ampla distribuição dos receptores no organismo - Canabinóides exógenos estão presentes na maconha (Cannabis sativa) Possui mais de 500 componentes ativos, dentre eles: • THC: delta-9-tetrahidrocanabinol: psicoativo (dá o “barato”) • CBD: canabidiol: ação terapêutica - Fumar maconha: inalar THC ao queimar a planta. Há degradação do canabidiol, sem ação terapêutica - Neurotransmissão retrógrada: quem libera Anandamida e 2-AG é o neurônio pós- sináptico, e eles agem no neurônio pré- sináptico • O estímulo para o neurônio pós- sináptico liberar pode ser o próprio neurotransmissor liberado pelo pré- sináptico, ou um impulso elétrico USO TERAPÊUTICO - Indicação: dor neuropática, epilepsia, dor oncológica, dor reumática, autismo, etc - Precisa de uma elevada concentração do canabidiol (terapêutico) e baixíssima concentração do THC (psicoativo) - OMS preconiza 0,3 a 0,5% de THC na composição do medicamento - 2018: Fundação da Sociedade Brasileira de Estudos da Cannabis (SBEC) • Ainda há muito preconceito no Brasil - Diversos estudos comprovando que a Cannabis é excelente para epilepsia, principalmente epilepsia refratária, que não responde ao tratamento convencional - Muito eficiente para dor: dor neuropática, dor oncológica, dor reumática - Autismo, distúrbios do neurodesenvolvimento (agressividade): ainda em estudo, mas se mostra positivo - THC em quantidades limitadas é muito importante para o tratamento de dor. Por isso, se a finalidade for tratar a dor, deve haver a presença de THC na composição do óleo em quantidades limitadas para não gerar efeitos psicoativos PRESCRIÇÃO - Há algumas instituições no Brasil com licença judicial para plantar a Cannabis, produzem o óleo - Cultivo da maconha: na folha há muita concentração de THC. O canabidiol está concentrado nas flores e no caule • Tudo pode interferir na quantidade de canabidiol: umidade, composição do solo, incidência de luz solar Neurotransmissão no snc Lívia Pinke - Produção caseira: a justiça brasileira dá algumas autorizações para algumas pessoas produzirem seu próprio óleo, considerando que o tratamento é caro (1000 reais para 1 mês), o óleo não é produzido no Brasil e por isso o medicamento é importado. Considerando que a patologia, principalmente as questões genéticas, não escolhem classe social, e há pessoas que não têm condição econômica para bancar o tratamento, há essa permissão - Na indústria, há todo um controle do cultivo, da extração, controle de qualidade: controle mais rigoroso da qualidade do produto • Canabidiol é muito volátil. Se for extraído em temperatura alta vai degradar - A indústria não produz o Canabidiol sintético porque há mais de 500 ativos na Cannabis, que funcionam de forma sinérgica. Ao isolar apenas um componente, a ação fica limitada, não é a mesma Neurotransmissão Não- Sináptica ou Neurotransmissão por Difusão - Ocorre sem sinapse - Os mensageiros químicos enviados por um neurônio a outro podem se espalhar até locais distantes das sinapses • Uso de antidepressivo, como a fluoxetina: começa a aumentar a transmissão serotoninérgica, causando muitosefeitos colaterais, porque aumenta serotonina que não fica limitada àquela sinapse e começa a agir em outras regiões do SNC que não deveria, gerando efeitos adversos - Ligação do neurotransmissor com seu receptor: o efeito não é palpável. Desencadeia cascatas moleculares, os efeitos acontecem em milissegundos - Um neurotransmissor pode precipitar cascatas moleculares, em que a mensagem transmitida é transferida de molécula a molécula dentro do neurônio que está recebendo esta informação - Pode desencadear: alteração do fluxo de íons, formação de segundos mensageiros, alterações bioquímicas, comunicação genoma-genoma - Comunicação genoma-genoma: comunicação entre um neurônio pré e um neurônio pós-sináptico: pode gerar, por exemplo, síntese de mais transportadores de recaptação, diminuição da expressão de receptores na membrana sináptica. Resultados tardios podem ser variados Classificação dos Neurotransmissores - Foco do estudo da farmacologia: • Aminas biogênicas: noradrenalina, dopamina, serotonina • Aminoácidos excitatórios: glutamato • Aminoácidos inibitórios: GABA • Agente colinérgico: acetilcolina Aminas Biogênicas: Monoaminas - Noradrenalina, dopamina, serotonina, histamina Neurotransmissão no snc Lívia Pinke DOPAMINA à VIA NIGROESTRIATAL: movimento Representada em azul pontilhado - Via dopaminérgica reguladora do movimento - Se há pouca dopamina nessa região, ocorrem problemas de movimento, como a Doença de Parkinson (degeneração de neurônios nessa via) - Medicamentos para Parkinson devem ser seletivos para essa via, aumentando dopamina seletivamente nessa via - Se houver fármacos que, por algum motivo, reduzam a dopamina nessa via, pode haver a Síndrome Parkinsoniana à VIA MESOCORTICOMESOLÍMBICA: recompensa Representada em setas azuis contínuas - Dopamina é um neurotransmissor do prazer, bem-estar - Drogas de uso recreativo aumentam de forma significativa a neurotransmissão dopaminérgica - Impulsos, compulsões - Adição, esquizofrenia, psicoses, déficit de aprendizado - Bupropiona: medicamento que aumenta a neurotransmissão dopaminérgica nessa via, permitindo controlar os sintomas de ansiedade, compulsão. Muito utilizado para cessação do tabagismo - Deficiência de neurotransmissão dopaminérgica nessa via: esquizofrenia • Esquizofrenia é uma síndrome, com muitos sintomas ocorrendo simultaneamente • Dentre eles, posso ter atraso cognitivo, achatamento afetivo (dificuldade de se relacionar, demonstrar afeto, olho no olho) à VIA TUBEROINFUNDIBULAR: liberação de prolactina - Leva a dopamina para a hipófise anterior, para controlar a liberação de prolactina - Dopamina regula a secreção de prolactina SEROTONINA (5-hidroxitriptamina) - Receptores serotoninérgicos: abreviados como 5-HT - Localizações: SNC, células enterocromafins (TGI) e plaquetas (ação vasoconstritora) - Plaquetas não sintetizam serotonina, mas sim captam a serotonina circulante, liberada pelas células enterocromafins - Quando ocorre algum tipo de dano vascular, libero mediadores para promover a agregação plaquetária e a coagulação do sangue. Um dos mediadores que as plaquetas liberam é a serotonina, que em baixas doses favorece a aglutinação da plaqueta, mas se o dano vascular for maior, tem ação vasoconstritora - Serotonina está no SNC, e não atravessa barreira hematoencefálica VIAS SEROTONINÉRGICAS: à NÚCLEOS DA RAFE: na linha média do tronco encefálico - Projeções dessa via vão para a região semelhante com a via mesocorticolímbica Neurotransmissão no snc Lívia Pinke da dopamina, associada com o prazer, bem-estar - Distúrbios na neurotransmissão serotoninérgica podem gerar depressão, entre outros 1. Núcleos inferiores da Rafe: dor, locomoção • Não é raro um paciente com depressão começar a ter problemas físicos e dor (somatização), uma vez que as vias serotoninérgicas têm relação com a modulação da dor • ALVO DOS NEURÔNIOS: projetam-se para a medula espinal 2. Núcleos superiores da Rafe: ciclo sono- vigília, comportamentos emocionais e humor, como comportamento agressivo e depressão • ALVO DOS NEURÔNIOS: projetam-se para a maior parte do encéfalo EFEITOS ADVERSOS DE ANTIDEPRESSIVOS: - Existem subtipos de receptores serotoninérgicos - Antidepressivos aumentam serotonina, mas a serotonina no lugar errado pode gerar efeitos adversos - Se há serotonina no TGI, gera o controle da motilidade: promove a contração do músculo liso, liberação ou inibição da Ach, etc - Ao desregular esse mecanismo, aumentando a quantidade de serotonina nessa região, gera os sintomas clássicos de antidepressivos: distúrbios do trato gastrointestinal • Náusea • Vômito • Anorexia Etc - Inibidores seletivos da recaptação de serotonina (fluoxetina e Sertralina): o pior dos efeitos adversos relatados é a disfunção sexual (redução da libido), pelo aumento da serotonina em regiões envolvidas com o estímulo sexual SÍNTESE E INATIVAÇÃO DA SEROTONINA - Precursor da serotonina: triptofano • Encontrado em alimentos, como leite, aveia, chocolate amargo - Quando a serotonina sofre ação da enzima 5-HT N-acetilase, forma melatonina (sono): relação com o ciclo sono-vigília • Serotonina é precursor da melatonina • Depressão pode gerar distúrbios do sono • Países com baixa incidência de luz solar interfere no ciclo circadiano, e a população tem altos índices de depressão Neurotransmissão no snc Lívia Pinke NORADRENALINA - FUNÇÃO: atenção, alerta, ciclos sono- vigília, aprendizado, memória, ansiedade, dor e humor - Tem vias noradrenérgicas que vão para o córtex pré-frontal, relacionado à cognição • TDAH: redução de neurotransmissão noradrenérgica na região do córtex pré-frontal • Tratamento: ritalina (aumenta a neurotransmissão noradrenérgica nessa região) = é um estimulante psíquico - Tem vias noradrenérgicas que vão para áreas parecidas com a via mesolímbica, relacionando com o humor, bem-estar, prazer • Depressão pode ser falta de serotonina, noradrenalina, dopamina - ORIGEM DOS NEURÔNIOS: Locus ceruleus da ponte - ALVO DOS NEURÔNIOS: córtex cerebral, tálamo, hipotálamo, bulbo olfatório, cerebelo, mesencéfalo, medula espinal HISTAMINA - Funções fisiológicas nas respostas imunes, na digestão e na periferia - Afeta a excitação, temperatura corporal e dinâmica vascular - Receptor H1: amplamente distribuídos no cérebro: se são estimulados, há excitação dos neurônios em diferentes regiões do cérebro, relacionado com o controle do ciclo sono/vigília - Anti-histamínico: bloqueia receptores histaminérgicos. Principal efeito adverso é o sono. H1 ao ser bloqueado tem ação inibitória, sedativa - Antidepressivos tricíclicos: são pouco seletivos, e acabam bloqueando receptores histaminérgicos, causando sono ANTIALÉRGICOS DE 1ª E 2ª GERAÇÃO - 1ª geração: Polaramine: ao tomar, dorme • São capazes de atravessar a barreira hematoencefálica, chegam no SNC e agem em receptores H1 e promovem sonolência - 2ª geração: Loratadina, Allegra: não dão sono • Capacidade muito limitada de atravessar a barreira hematoencefálica, não dando tanta sonolência GABA - Ácido Gama-aminobutínico: é um aminoácido - Principal neurotransmissor INIBITÓRIO - Promove a abertura de canais de cloreto, e quando o cloreto entra na célula, ela fica hiperpolarizada, dificultando atingir um potencial de ação TIPOS DE RECEPTORES: GABA A - São os canais de cloreto ionotrópicos controlados por ligantes - Possui subunidades, e cada ligante que liga nesses receptores tem afinidade por subunidades específicas Neurotransmissão no snc Lívia Pinke GABA B - Em menor quantidade - Receptores acoplados à proteína G - São autorreceptores que inibem a liberaçãode GABA (freio da liberação do GABA) LIGANTES DOS RECEPTORES GABA - Substâncias que causam depressão do SNC: • Benzodiazepínicos: diazepam, clonazepam, lorazepam • Barbitúricos: fenobarbital (anticonvulsivante) • Etanol • Esteroides anestésicos • Anestésicos voláteis - Não se ligam exatamente no mesmo sítio- ativo do GABA propriamente, então não se classificam como agonistas, mas podem ser chamados sim de agonistas: possuem efeito alostérico positivo: potencializam efeitos fisiológicos Glutamato - Aminoácido neurotransmissor EXCITATÓRIO RECEPTORES DE GLUTAMATO Classificados de acordo com o “ligante favorito” à NMDA - Ativado por 2 ligantes: precisa do glutamato e da glicina para ser ativado - Ativação está relacionada com a plasticidade sináptica: capacidade que o neurônio tem de fazer sinapse com outros neurônios - Efeito não é imediato à AMPA - Envolvidos na plasticidade sináptica à KA - Modula excitabilidade neuronal - Esquizofrenia: doença que causa diversas alterações em diversas regiões do SNC: estuda-se que há alterações na formação dos receptores NMDA, interferindo diretamente na plasticidade sináptica - Acredita-se que a cascata de eventos que levam à morte neuronal seja desencadeada pela ativação excessiva dos receptores NMDA ou AMPA/KA, possibilitando um influxo significativo de Ca2+ nos neurônios • Poderia ser a chave para desvendar a origem de doenças neurodegenerativas • Ainda é muito teórico, está sendo pesquisado Alvos para Ação de Psicofármacos - Agem principalmente nos transportadores de neurotransmissores • Neurotransmissor pode ser recaptado, por proteínas de recaptação (transportadores) - Agem em receptores acoplados a proteína G • EX: autorreceptores - Agem em enzimas que degradam os neurotransmissores ou envolvidas com a síntese deles Neurotransmissão no snc Lívia Pinke Transportadores de Neurotransmissores SERT: transportadores de serotonina NAT: transportadores de noradrenalina DAT: transportadores de dopamina - Neurotransmissor é liberado na fenda e é recaptado - Transportadores de neurotransmissores = proteínas de recaptação - Se o objetivo é aumentar a quantidade de neurotransmissor na fenda, ocorre inibição das proteínas de recaptação (antidepressivos, por exemplo) - Fármacos que agem em 2 tipos de transportadores, no SERT e NAT: inibem recaptação de serotonina e noradrenalina: são fármacos duais (Venlafaxina, por exemplo) Receptores Acoplados à Proteína G - Quando o ligante se liga à porção extracelular do receptor acoplado à proteína G, desencadeia uma série de reações intracelulares Resultados da interação de ligantes com receptores acoplados à proteína G: à Alteração na expressão gênica à Síntese de enzimas e proteínas à Síntese de receptores à Sinaptogênese à Comunicação com neurônios distais AGONISTA ALFA-2 (CLONIDINA) - É um anti-hipertensivo - Neurônio noradrenérgico libera noradrenalina na fenda, que interage com seu receptor pós-sináptico e também com seu autorreceptor alfa-2 (acoplado à proteína G) - Se a noradrenalina se liga no autorreceptor alfa-2, manda mensagem para o neurônio diminuir a liberação de noradrenalina - Clonidina é agonista alfa-2, também age no autorreceptor alfa-2, ativando ainda mais o freio, reduzindo ainda mais a liberação de noradrenalina na fenda: diminuição de atividade simpática a nível de SNC ANTAGONISTA DE ALFA-2 (MIRTAZAPINA) - Bloqueia o autorreceptor alfa-2 - Aumenta a liberação de noradrenalina na fenda sináptica Enzimas - Quando uma enzima se liga a um substrato (noradrenalina, serotonina, etc), ocorre uma alteração em sua conformação química, e são liberados produtos dessa interação - MAO-A: enzima que degrada serotonina e noradrenalina, preferencialmente - MAO-B: enzima que degrada dopamina preferencialmente INIBIDOR DA MAO-A (MOCLOBEMIDA) - Aumenta a disponibilidade de serotonina e noradrenalina - Moclobemida é um antidepressivo INIBIDOR DA MAO-B (SELEGILINA) - Aumenta a disponibilidade de dopamina - Selegilina é um medicamento para Parkinson
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