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NEUROTRANSMISSORES E NEUROMODULADORES Introdução Os neurotransmissores e neuromoduladores são compostos químicos que transmitem informação de um neurônio para outro. Classicamente, um neurotransmissor foi definido como uma substância química liberada por um neurónio pré-sináptico, que produz excitação ou inibição da membrana pós- sináptica. Seu efeito sobre a membrana pós-sináptica ocorre em menos de um milissegundo após sua liberação, terminando dentro de um décimo de segundo. Os neuromoduladores alteram o funcionamento neural por ativarem proteínas G que, por sua vez, ativam canais na membrana ou enzimas intracelulares (chamadas segundos-mensageiros). Isso resulta na abertura prolongada dos canais iónicos da membrana, ativação de genes e/ou ajustes do teor de cálcio no interior da célula pós-sináptica. Os neuromoduladores demandam segundos antes que seus efeitos se materializem; os efeitos duram de minutos a dias. Não podem ser feitas distinções rígidas entre neurotransmissores e neuromoduladores porque um mesmo composto pode atuar como neurotransmissor em alguns locais do sistema nervoso, enquanto atua como neuromodulador em outros locais. Por exemplo, a substância P atua como neurotransmissor entre os neurônios de primeira e de segunda ordem na via nociceptiva, mas como neuromodulador no hipotálamo. NEUROTRANSMISSORES Em geral, a acetilcolina e os aminoácidos atuam como neurotransmissores. Os transmissores, que são aminoácidos, incluem a glicina, o GABA e o glutamato. As ações desses amino- ácidos transmissores sobre as membranas pós-sinápticas são previsíveis: o GABA e a glicina são sempre inibitórios, enquanto o glutamato é sempre excitatório. Acetilcolina – desempenha o papel mais importante na trans- missão de informação no sistema nervoso periférico. A acetilcolina é o transmissor liberado pelos motoneurônios, pelos neurônios parassimpáticos e pelos neurônios pré-sinápticos periféricos. No sistema nervoso central, a acetilcolina participa da seleção dos objetos da atenção e da regulação autonómica. As fontes da acetilcolina no sistema nervoso central são o núcleo pedículo-pontino, o núcleo basal de Meynert e o prosencéfalo basal. Os receptores para a acetilcolina são nicotínicos (breve abertura dos canais iônicos) ou muscarínicos (efeitos lentos, mediados por proteínas G). Uma doença autoimune, a mi- astenia grave, produz destruição dos receptores para a acetilcolina nas membranas das células musculares esqueléticas. GABA – é o principal neurotransmissor inibitório. Existem dois tipos de receptores para o GABA: GABA e GABA Quando o GABA se prende a receptores do tipo GABA, ocorre abertura de canais de CI, do que resulta hiperpolarização da membrana pós-sináptica. Os benzodiazepínicos (medicamentos ansiolíticos e anticonvulsivantes) e os barbitúricos (medicamentos tranquilizantes) também ativam os receptores GABA, e dessa forma hiperpolarizam as membranas pós- sinápticas. Os receptores GABA, estão ligados a canais iônicos por meio de sistemas de segundos-mensageiros. O bacoflen, um relaxante muscular usado no tratamento da espasticidade, aumenta a liberação pré-sináptica de GABA, que ativa os receptores GABA, na medula espinhal (Cooper, 1996). Glicina – inibe as membranas pós-sinápticas, primariamente no tronco encefálico e na medula espinhal. A glicina também impede a dessensibilização do receptor N-metil-D-aspartato (NMDA). Glutamato – é o neurotransmissor excitatório que ativa o receptor NMDA. O receptor NMDA é um receptor para aminoácidos excitatórios, com seis sítios distintos para fixação. O receptor NMDA tem sido implicado na potenciação a longo prazo durante o desenvolvimento e no aprendizado. A atividade excessiva do receptor NMDA pode produzir crises epilépticas. A excitotoxicidade, a morte neuronal por excitação excessiva, é devida à abertura persistente de muitos canais dos receptores NMDA. Outros receptores para o glutamato que não são do tipo NMDA são do tipo de ação direta sobre os canais iônicos e o do tipo mediado por proteínas G. NEUROMODULADORES As monoaminas e os peptídeos atuam, em geral, como neuromoduladores. As monoaminas compreendem as catecolaminas: a dopamina, a norepinefrina e a epinefrina, bem como a indolamina e a serotonina. A dopamina, a norepinefrina e a serotonina têm, em geral, efeitos inibitórios sobre as membranas pós-sinápticas, mas, por vezes, seus efeitos são excitatórios. Os peptídeos são a substância P e as encefalinas. Dopamina – tem efeitos sobre a atividade motora, sobre a motivação e sobre a cognição. As principais fontes de dopamina são a substância negra e a área tegmentar ventral. A perda da dopamina na substância negra é a deficiência primária na doença de Parkinson. O envolvimento da dopamina em certos aspectos das psicoses é demonstrado pela ação de alguns medicamentos antipsicóticos, que impedem a ligação da dopamina a determinados sítios receptores. Esses compostos diminuem as alucinações, o delírio e o pensamento desorganizado. Contudo, como previnem a ligação da dopamina, um efeito colateral de muitos desses medicamentos é a discinesia tardia. A discinesia tardia é um distúrbio hipercinético, caracterizado por contrações musculares involuntárias. A clozapine é um medicamento antipsicótico que só se liga a um tipo de receptor para dopamina que não produz a discinesia tardia. Os aspectos. motivacionais da dopamina são evidentes no vício de certas drogas. A ação da dopamina é potenciada pela cocaína, visto que a cocaína interfere numa proteína que remove a dopamina de seu sítio de ligação. As anfetaminas aumentam a liberação da dopamina, bloqueando a recaptação desta. Por fim, embora algumas pessoas com esquizofrenia tenham excesso de um subtipo de receptor para dopamina, a evidência disponível na atualidade não elimina os efeitos do tratamento medicamentoso como causa possível da concentração anormal dos recepto- res para dopamina. Serotonina – ajusta o nível geral de ativação (arousal) e suprime a informação sensorial. Por exemplo, a serotonina tem participação no sistema descendente do controle da dor. Os mais altos níveis de serotonina são coincidentes com o grau de alerta, enquanto seus níveis são baixos no sono não-REM, e mínimos durante o sono REM. Níveis baixos de serotonina estão associados à depressão e ao comportamento suicida. O antidepressivo Prozac (fluoxetine) é um bloqueador seletivo da recaptação da serotonina. Norepinefrina – tem participação essencial na vigilância ativa do ambiente por aumentar a atenção à informação sensorial. Os níveis máximos de norepinefrina estão associados à vigilância e os níveis mais baixos ocorrem durante o sono. A norepinefrina se liga a receptores alfa e beta. É essencial para a produção da reação de "luta ou fuga" ao estresse. A hiperatividade do sistema da norepinefrina produz medo e, nos casos extremos, pânico, por ação sobre regiões corticais e límbicas. O distúrbio do pânico é o desencadeamento súbito de terror intenso, sentimento de perda da identidade pessoal, a percepção de que as coisas familiares são estranhas ou que não são reais, combinados aos sinais de aumento da atividade do sistema nervoso simpático. O distúrbio do pânico é produzido por níveis excessivos de norepinefrina. Os antagonistas adrenérgicos, como o propranolol, impedem a ativação dos receptores beta. Essa ação impede a sudorese, os batimentos acelerados do coração e outros sinais de ativação simpática que, de outro modo, ocorreriam em situações estressantes. Músicos e atores, muitas vezes, tomam propranolol, antes de entrarem em cena. O distúrbio do estresse pós-traumático também implica em atividade excessiva da norepinefrina. Demonstrou-se isso pela administração venosa de umcomposto, a ioimbina, que estimula a atividade da norepinefrina. Veteranos de guerra com distúrbio de estresse pós- traumático vivenciam recordações (flashbacks) do acontecimento traumático, pânico, pesar, pensamentos intrusivos sobre o acontecimento traumático e dormência emocional quando tratados com ioimbina. Os sujeitos controle sentem poucos efeitos quando tratados com ioimbina. Medicamentos Usados no Tratamento da Depressão Os medicamentos eficazes no tratamento da depressão incluem os inibidores da monoaminas oxidase, antidepressivos tricíclicos e bloqueadores seletivos da recaptação da serotonina. A monoamina oxidase (MAO) degrada as catecolaminas, de modo que os níveis de norepinefrina ficam diminuídos. O principal efeito dos antidepressivos tricíclicos parece ser o de aumentar a atividade dos receptores para serotonina e daqueles do tipo alfa (norepinefrina), com atividade diminuída dos receptores beta centrais (norepinefrina). Os bloqueadores seletivos da recaptação da serotonina incluem o Prozac (fluoxetine). Substância P – Encontra-se a substância P no corno dorsal da medula espinhal, na substância negra, na amígdala, no hipotálamo e no córtex cerebral (Cooper, 1996). Na medula espinhal, a substância P atua como neurotransmissor na via nociceptiva. Nos outros locais, a substância P atua como neuromodulador, produzindo, usualmente, excitação duradoura das membranas pós- sinápticas. Endorfinas – Encontram-se as endorfinas em áreas com receptores para opiatos, incluindo a substância gelatinosa, o hipotálamo, as substâncias cinzentas periventricular e periaqueductal. Sua ação primária é a inibição da informação sobre a dor lenta. Os receptores, para os diferentes neurotransmissores estão resumidos abaixo. NEUROTRANSMISSORES E SEUS RECEPTORES Transmissor Receptores Acetilcolina Nicotínico, muscarínico GABA GABAA, GABAB Glicina Glicina Glutamato NMDA, não-NM DA Dopamina D1, D2, D3 Serotonina 5-HT1, 5-HT2, 5-HT3 Norepinefrina α1, α2, β₁, β2 Substância P NK1 (neurocinina 1) Endorfinas µ1, µ2, d, κ₁, κ2, (opiatos)