Prévia do material em texto
Neuroquímica da Dor A neurotransmissão é o processo pelo qual os neurônios comunicam-se entre si através das sinapses, que são conexões especializadas. Essa comunicação pode ser analisada de três formas: anatômica, química e elétrica. Do ponto de vista anatômico, os neurônios são as células responsáveis pela comunicação no cérebro, conectando-se por meio de diferentes tipos de sinapses: axodendríticas (entre axônio e dendrito), axossomáticas (entre axônio e corpo celular) e axoaxônicas (entre dois axônios). A comunicação é unidirecional, ou seja, ocorre do neurônio pré-sináptico para o pós-sináptico. No aspecto químico, os neurotransmissores são armazenados nos terminais pré-sinápticos e liberados na sinapse, onde ativam receptores no neurônio pós-sináptico, gerando uma resposta. Os neurônios variam em forma, tamanho e localização, influenciando suas funções no sistema nervoso. Alterações em sua atividade podem resultar em sintomas comportamentais, que podem ser modulados por fármacos. Estrutura do Neurônio Os neurônios apresentam uma estrutura geral que pode variar conforme sua localização e função no cérebro. No entanto, todos compartilham elementos básicos: • Soma (corpo celular): Contém o núcleo e é responsável por coordenar as atividades celulares. • Dendritos: Prolongamentos que recebem informações de outros neurônios. Em alguns casos, possuem espinhas dendríticas para aumentar a superfície de contato. • Axônio: Projeção longa que envia informações para outros neurônios. Pode formar terminações pré-sinápticas ao longo de seu percurso (en passant) ou em sua extremidade. Tipos de Conexões Sinápticas Os neurônios comunicam-se por meio de sinapses, que podem ser classificadas de acordo com a região de contato: • Sinapse axodendrítica: O axônio de um neurônio faz conexão com os dendritos de outro. • Sinapse axossomática: O axônio se liga diretamente ao corpo celular (soma) do neurônio seguinte. • Sinapse axoaxônica: O axônio de um neurônio conecta-se ao axônio de outro neurônio. A comunicação nessas sinapses ocorre em sentido anterógrado, ou seja, sempre do neurônio pré-sináptico para o pós-sináptico. Bases Químicas da Neurotransmissão Embora tenha uma estrutura anatômica, a neurotransmissão é essencialmente um processo químico sofisticado. Os sinais químicos no cérebro são codificados, transduzidos e transmitidos entre os neurônios. Neurotransmissão Sináptica Clássica A comunicação neuronal segue um padrão específico: 1. Estimulação do neurônio pré-sináptico: Pode ser ativada por neurotransmissores, hormônios, luz ou impulsos nervosos. 2. Geração de impulsos elétricos: Esses impulsos são conduzidos até o terminal axônico. 3. Conversão para sinal químico: No terminal pré-sináptico, os sinais elétricos induzem a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica. 4. Ativação do neurônio pós-sináptico: Os neurotransmissores ligam-se a receptores específicos, propagando a mensagem. Dessa forma, enquanto a comunicação dentro de um neurônio é elétrica, a comunicação entre neurônios é química. Princípios da Neurotransmissão Química Neurotransmissores e Seus Principais Sistemas No cérebro, existem mais de uma dúzia de neurotransmissores conhecidos ou suspeitos. No entanto, seis sistemas de neurotransmissores são particularmente importantes na psicofarmacologia, pois são os principais alvos das substâncias psicotrópicas: • Serotonina: Envolvida na regulação do humor, sono, apetite e outros processos fisiológicos. • Noradrenalina: Relacionada à resposta ao estresse, atenção e excitação. • Dopamina: Fundamental para o controle do movimento, motivação e recompensa. • Acetilcolina: Importante para o aprendizado, memória e controle motor. • Glutamato: O principal neurotransmissor excitatório do cérebro, essencial para a plasticidade sináptica e cognição. • GABA (ácido γ-aminobutírico): O principal neurotransmissor inibitório, regulando a excitabilidade neuronal e prevenindo hiperatividade do sistema nervoso. Estrutura da Sinapse e Neurotransmissão A sinapse é uma estrutura especializada onde ocorre a comunicação química entre os neurônios. Suas partes principais incluem: • Neurônio pré-sináptico: Contém o terminal axônico, responsável pela liberação dos neurotransmissores. • Mitocôndrias: Fornecem a energia necessária para o processo de neurotransmissão. • Vesículas sinápticas: Pequenas estruturas que armazenam neurotransmissores até que sejam liberados na sinapse. • Fenda sináptica: Espaço entre os neurônios pré e pós-sináptico, onde os neurotransmissores são liberados e se ligam aos receptores do neurônio seguinte. • "Cola sináptica": Moléculas na fenda sináptica que ajudam a estabilizar e reforçar a conexão entre os neurônios. • Receptores: Presentes na membrana do neurônio pós-sináptico (e às vezes também no pré-sináptico), são essenciais para a detecção dos neurotransmissores e a ativação da resposta neuronal. Funcionamento da Neurotransmissão O processo de neurotransmissão química ocorre da seguinte forma: 1. Estimulação do neurônio pré-sináptico: Um impulso elétrico viaja pelo axônio até o terminal sináptico. 2. Liberação dos neurotransmissores: Os neurotransmissores são liberados das vesículas sinápticas para a fenda sináptica. 3. Ligação aos receptores: Os neurotransmissores se ligam a receptores no neurônio pós-sináptico, gerando uma resposta celular. 4. Remoção ou reciclagem: Os neurotransmissores podem ser degradados por enzimas, recaptados pelo neurônio pré-sináptico ou difundidos para fora da sinapse. Neurotransmissão: Clássica, Retrógrada e de Volume A neurotransmissão pode ocorrer de diferentes formas no sistema nervoso, sendo a clássica a mais comum, mas também existindo outros tipos, como a retrógrada e a de volume. Neurotransmissão Clássica • Inicia-se com um processo elétrico dentro do neurônio, onde impulsos elétricos percorrem o axônio da célula. • No entanto, esses impulsos não saltam diretamente para outros neurônios. • A comunicação entre os neurônios ocorre de forma química, não elétrica. • O neurônio pré-sináptico libera neurotransmissores na sinapse, que se ligam aos receptores do neurônio pós-sináptico. • Esse processo é chamado de acoplamento excitação-secreção, onde o impulso elétrico no primeiro neurônio é convertido em sinal químico na sinapse. • A informação química recebida pelo segundo neurônio pode ser transformada novamente em um impulso elétrico ou desencadear uma cascata de reações químicas dentro da célula. • Esse processo ocorre majoritariamente de forma anterógrada, ou seja, do terminal axônico do primeiro neurônio para o segundo neurônio. Neurotransmissão Retrógrada • Diferente da clássica, a neurotransmissão retrógrada ocorre no sentido oposto, ou seja, do neurônio pós-sináptico para o neurônio pré-sináptico. • Certos neurotransmissores, como endocanabinoides, são liberados pelo neurônio pós-sináptico e regulam a atividade do neurônio pré-sináptico. • Esse mecanismo é importante para controle da plasticidade sináptica, modulando a intensidade e duração da comunicação neuronal. Principais exemplos de neurotransmissores retrógrados: • Endocanabinoides (EC): Produzidos no neurônio pós-sináptico e liberados para se ligarem aos receptores CB1 no neurônio pré-sináptico, modulando a liberação de neurotransmissores. • Óxido nítrico (NO): Um gás que difunde da membrana pós-sináptica para a pré- sináptica, influenciando a produção de monofosfato de guanosina cíclico (cGMP), que regula a neurotransmissão. • Fatores neurotróficos (exemplo: NGF - Fator de Crescimento Neural): Transportados para o núcleo do neurônio pré-sináptico, onde influenciam a expressão gênica e a plasticidade neuronal. Neurotransmissão de Volume • Ocorre sem a necessidade de sinapses específicas. • Neurotransmissorespodem se difundir no espaço extracelular e atingir diversos neurônios dentro de um determinado raio. • Se um neurotransmissor encontrar um receptor incompatível, não haverá interação. • Esse processo é semelhante à transmissão de sinal em redes de celular, onde um sinal pode alcançar qualquer dispositivo dentro de sua área de cobertura. • Esse tipo de neurotransmissão desempenha um papel essencial na ação de fármacos psicotrópicos, que podem atuar em múltiplos receptores distribuídos no cérebro, não apenas em áreas com sinapses bem definidas. • Esse tipo de neurotransmissão tem papel essencial em sistemas de neurotransmissores difusos, como dopamina e noradrenalina, que afetam grandes áreas do cérebro simultaneamente. Neurotransmissão de Volume da Dopamina no Córtex Pré-Frontal A dopamina (DA) no córtex pré-frontal apresenta um exemplo clássico de neurotransmissão de volume, pois sua ação não se restringe apenas às sinapses onde é liberada. Isso ocorre devido à baixa quantidade de transportadores de recaptação de dopamina (DAT) ( proteína neuronal que recaptura a dopamina extracelular (DA) liberada durante a neurotransmissão de volta para o neurônio pré-sináptico ) nessa região, diferentemente de outras áreas do cérebro, como o estriado, onde há um grande número dessas bombas. Mecanismo da Neurotransmissão de Volume da Dopamina • Quando a dopamina é liberada em uma sinapse específica, parte dela se liga aos receptores dopaminérgicos no neurônio pós-sináptico correspondente. • Como há poucas bombas DAT no córtex pré-frontal, a dopamina não é rapidamente removida do meio extracelular. • Assim, a dopamina se espalha para outros receptores dopaminérgicos extrassinápticos, localizados tanto no mesmo neurônio (em dendritos vizinhos) quanto em neurônios próximos. Diferença entre Córtex Pré-Frontal e Estriado • No estriado, a neurotransmissão dopaminérgica é mais localizada e controlada, pois há alta quantidade de DAT, removendo rapidamente a dopamina do espaço extracelular. • No córtex pré-frontal, devido à baixa quantidade de DAT, a dopamina permanece ativa por mais tempo e pode afetar múltiplos receptores em diferentes locais, sem necessidade de uma sinapse específica. Importância Funcional • A neurotransmissão de volume da dopamina no córtex pré-frontal é essencial para processos cognitivos complexos, como atenção, planejamento e tomada de decisão. • Essa característica também torna a dopamina no córtex pré-frontal mais sensível a variações na liberação e na degradação, o que pode estar relacionado a distúrbios neuropsiquiátricos, como TDAH e esquizofrenia. Neurotransmissão de Volume e Autorreceptores Monoaminérgicos A neurotransmissão de volume também ocorre nos neurônios monoaminérgicos ( neurônios do sistema nervoso central que contêm neurotransmissores como a serotonina, dopamina, norepinefrina ou epinefrina ), especificamente por meio de autorreceptores ( Um receptor que é sensível ao transmissor secretado pelo neurônio no qual o receptor está localizado) encontrados na região somatodendrítica (dendritos e corpo celular). Esses autorreceptores desempenham um papel crucial na autorregulação da atividade neuronal, inibindo a liberação de neurotransmissores e reduzindo a atividade do próprio neurônio. Mecanismo de Ação dos Autorreceptores • Autorreceptores estão localizados na parte superior do neurônio, na região somatodendrítica. • Quando ativados, esses receptores inibem a liberação do neurotransmissor da extremidade axônica do neurônio, diminuindo a transmissão de impulsos elétricos. • As monoaminas liberadas pelos próprios dendritos podem se ligar a esses autorreceptores e regular a atividade neuronal, sem a necessidade de sinapse. Diferença entre Autorreceptores Somatodendríticos e Receptores Sinápticos • Diferente dos receptores pós-sinápticos clássicos, os autorreceptores somatodendríticos não dependem de uma sinapse direta para serem ativados. • O neurotransmissor parece “extravasar” dos dendritos e difundir-se para alcançar seus próprios receptores, regulando a atividade do neurônio de forma indireta. Relevância para a Regulação Monoaminérgica e Psicofarmacologia • A regulação da atividade dos neurônios monoaminérgicos pelos seus autorreceptores somatodendríticos é um processo ainda em investigação. • Esse mecanismo pode estar relacionado à ação de antidepressivos, que modulam a neurotransmissão monoaminérgica, como a serotonina e a noradrenalina. • Destaca-se que nem toda neurotransmissão química ocorre em sinapses, reforçando a importância da neurotransmissão de volume na regulação da função neuronal. Acoplamento Excitação-Secreção O acoplamento excitação-secreção é o processo pelo qual um impulso elétrico em um neurônio é convertido em um sinal químico na sinapse, permitindo a comunicação neuronal. Esse mecanismo ocorre no terminal axônico pré-sináptico e envolve a ativação de canais iônicos dependentes de voltagem. Conversão de Estímulo Elétrico em Liberação Química 1. Um impulso elétrico (potencial de ação) percorre o axônio do neurônio pré- sináptico. 2. Esse impulso ativa canais de sódio sensíveis à voltagem (VSSC), permitindo a entrada de sódio (Na⁺) e a propagação da carga elétrica pelo axônio. 3. Quando o impulso atinge o terminal axônico, ele causa a despolarização da membrana, QUE ativa canais de cálcio sensíveis à voltagem (VSCC), resultando na entrada de cálcio (Ca²⁺) no terminal pré-sináptico. 4. A quantidade de neurotransmissor liberado na fenda sináptica (o espaço entre dois neurônios) é diretamente proporcional à quantidade de cálcio que entra no terminal pré-sináptico. 5. Embora o mecanismo exato não seja completamente compreendido, acredita-se que, ao entrarem no terminal, os íons cálcio se ligam a proteínas especiais chamadas "sítios de liberação" na membrana interna do terminal. 6. A ligação do cálcio aos sítios de liberação provoca a abertura desses locais na membrana, o que permite que vesículas contendo neurotransmissores se fundam com a membrana e liberem seus conteúdos na fenda sináptica. Conversão de Sinal Químico em Sinal Elétrico 1. O neurotransmissor liberado se liga a receptores no neurônio pós-sináptico. 2. A membrana do neurônio pós-sináptico contém muitas proteínas receptoras, que são responsáveis por receber os neurotransmissores. → Componentes das Proteínas Receptoras: • Componente de Ligação: Fica exposto na fenda sináptica, onde se liga ao neurotransmissor liberado pelo terminal pré-sináptico. • Componente Ionóforo: É a parte da proteína que atravessa toda a membrana pós-sináptica e alcança o interior do neurônio pós-sináptico. → Tipos de Componentes Ionóforos: • Canal Iônico: Permite a passagem de íons específicos (como sódio, potássio, cálcio, etc.) através da membrana pós-sináptica, essas mudanças iônicas modificam o potencial elétrico do neurônio pós-sináptico, podendo gerar um novo potencial de ação. • Ativador de "Segundo Mensageiro": Não é um canal iônico, mas uma molécula que, ao ser ativada, se projeta para o citoplasma do neurônio e ativa substâncias dentro da célula. Essas substâncias atuam como "segundos mensageiros", modulando as funções celulares específicas. • Função dos "Segundos Mensageiros": Esses mensageiros internos podem aumentar ou diminuir atividades dentro do neurônio pós-sináptico, regulando funções celulares importantes. Transdução Contínua de Sinais • O sistema nervoso transduz constantemente sinais elétricos em sinais químicos e vice-versa. • Esse processo ocorre em alta velocidade, permitindo a rápida comunicação entre neurônios. • O armazenamento prévio de neurotransmissores no terminal pré-sináptico assegura que a transmissão ocorra imediatamente quando o impulso chega. 1. O Que São Cascatas de Transdução de Sinais? São processos bioquímicosque começam com a ativação de um neurotransmissor (primeiro mensageiro) e se propagam através de uma sequência de mensageiros químicos dentro da célula. Fases: • O neurotransmissor se liga ao receptor na membrana celular, ativando um segundo mensageiro. • Esse segundo mensageiro ativa outras moléculas, como enzimas (quinases), que modificam proteínas por fosforilação. • A cascata continua com terceiros e quartos mensageiros, que regulam a expressão gênica, produção de proteínas e outras respostas biológicas. 2. Como as Cascatas de Sinalização Atuam? • O processo ocorre rapidamente, em menos de 1 segundo. • Algumas consequências são de curto prazo, mas outras podem durar dias ou até a vida toda. • Moléculas especializadas atuam como um "correio expresso de revezamento", transferindo sinais sequencialmente. 3. Exemplos de Cascatas O texto menciona duas cascatas distintas: 1. Primeira cascata • O neurotransmissor ativa um segundo mensageiro. • Este ativa uma quinase (enzima) que adiciona grupos fosfato a proteínas-alvo. • Essas proteínas fosforiladas geram respostas celulares, incluindo expressão gênica. 2. Segunda cascata • O neurotransmissor ativa um segundo mensageiro ligado a canais iônicos. • O canal abre, permitindo a entrada de íons (exemplo: cálcio). • Isso ativa um terceiro mensageiro diferente, que regula a sinalização celular. • Essas cascatas trabalham juntas e seu equilíbrio é essencial para o funcionamento do sistema nervoso. 4. Importância na Psicofarmacologia • Essas cascatas estão ligadas ao funcionamento dos neurônios e à resposta a medicamentos psicotrópicos. • Desequilíbrios na sinalização podem contribuir para doenças mentais. • Cada molécula na cascata pode ser um alvo terapêutico para novas drogas psiquiátricas. Elementos da Cascata 1. Primeiro Mensageiro (Neurotransmissor): • Molécula liberada na sinapse que se liga ao receptor pós-sináptico. • Exemplo: serotonina, dopamina, glutamato. 2. Segundo Mensageiro: • Molécula intracelular que propaga o sinal do receptor. • Pode ser um íon, como o cálcio (Ca²⁺), ou outras moléculas como AMPc ( ou cAMP ) (adenosina monofosfato cíclico). 3. Terceiro Mensageiro (Enzimas Reguladoras): • Ocorrem duas possibilidades na cascata: • Quinases: Adicionam grupos fosfato às proteínas (fosforilação), ativando funções celulares. • Fosfatases: Removem grupos fosfato (desfosforilação), inibindo certas funções. → Fosforilação (quinases): Ativação ou mudança funcional de proteínas (exemplo: ativação de enzimas, regulação de fatores de transcrição). → Desfosforilação (fosfatases): Inibição ou retorno ao estado basal das proteínas (exemplo: desligamento de vias de sinalização celular). 4. Quarto Mensageiro (Fosfoproteínas): • Proteínas ativadas ou inativadas pela fosforilação/desfosforilação. • Regulam funções como expressão gênica e sinaptogênese. O equilíbrio entre quinases e fosfatases é essencial para manter a atividade neuronal adequada. Essas cascatas determinam a intensidade e duração da resposta celular, podendo afetar memória, aprendizado e plasticidade sináptica. Relevância na Psicofarmacologia • Medicamentos psicotrópicos podem modular essas cascatas. • Alterações nesses processos estão ligadas a doenças mentais, como depressão e esquizofrenia. 1. Sequência Temporal da Transdução de Sinais A transdução de sinais ocorre em diferentes fases, com efeitos que podem durar dias ou até mais tempo. O processo começa com: 1. Ligação do primeiro mensageiro (neurotransmissor) ao receptor pós-sináptico. 2. Ativação de canais iônicos ou produção de segundos mensageiros por enzimas intracelulares. 3. Ativação de terceiros e quartos mensageiros, geralmente proteínas fosforiladas (fosfoproteínas). 4. Ativação da expressão gênica, resultando na síntese de novas proteínas. 5. Mudanças duradouras na função neuronal, pois as proteínas recém-sintetizadas podem modificar permanentemente a célula. Dessa forma, os efeitos da neurotransmissão não são apenas imediatos, mas também podem levar a alterações prolongadas no funcionamento do cérebro. Principais Cascatas de Transdução de Sinais no Cérebro Há quatro sistemas principais: 1. Sistemas ligados às proteínas G • Ativados por neurotransmissores ( segundo mensageiro é uma substância química que ativa outras proteínas na célula ) • Atuam através de segundos mensageiros como AMPc ( ou cAMP ) ee IP3. • São alvos de diversos fármacos psicotrópicos. 2. Sistemas ligados a canais iônicos • Neurotransmissores ativam canais para íons como Na⁺, K⁺ e Ca²⁺ ( O segundo mensageiro pode ser um íon, como o cálcio, que entra na célula e inicia a transdução de sinais ) • Regulam rapidamente a excitabilidade dos neurônios. • Muitos fármacos psiquiátricos atuam nesse sistema. 3. Sistemas ligados a hormônios • Envolvem hormônios como cortisol, estrogênio e tiroxina. ( Quando o hormônio se liga a seu receptor no citoplasma, forma um complexo que pode entrar no núcleo e ativar genes específicos. ) • Atuam por meio de receptores intracelulares que regulam a expressão gênica. 4. Sistemas ligados a neurotrofinas • Incluem fatores de crescimento neuronal, como BDNF (fator neurotrófico derivado do cérebro). ( Este sistema envolve um conjunto de mensageiros que inclui enzimas quinases, responsáveis pela ativação de respostas celulares, como a sinaptogênese e a sobrevivência neuronal. ) • Afetam a sobrevivência, plasticidade e regeneração neuronal. Mecanismos Específicos em Cada Sistema: • Neurotransmissores ativam tanto o sistema ligado às proteínas G quanto o sistema ligado a canais iônicos. Ambos os sistemas, por sua vez, ativam genes no núcleo da célula por meio da fosforilação de uma proteína chamada CREB (proteína de ligação do elemento de resposta ao cAMP). • Sistema Ligado às Proteínas G: Funciona através de uma cascata envolvendo o cAMP (monofosfato de adenosina cíclico) e a proteinoquinase A (PKA). • Sistema Ligado a Canais Iônicos: Este sistema envolve o cálcio como segundo mensageiro, que ativa a cálcio/calmodulina quinase (CaMK). • Sistema Ligado aos Hormônios: Hormônios como estrogênio podem entrar no neurônio e formar um complexo hormônio-receptor nuclear, que então entra no núcleo e interage com elementos de resposta hormonal (HRE), ativando genes específicos. • Sistema das Neurotrofinas: Ativa uma série de enzimas quinases, incluindo proteínas como Ras (proteína G), Raf (quinase), MEK (proteinoquinase ativada por mitógeno), ERK (quinase regulada por sinal extracelular), RSK (S6 quinase ribossômica), MAPK (MAP quinase) e GSK-3 (glicogênio sintase quinase 3). Essa cascata regula funções como sinaptogênese (formação de sinapses) e a sobrevida neuronal. Etapas do Processo de Transdução de Sinal ( Sistema ligado a Proteína G ): A transdução de sinal ocorre em várias etapas sequenciais: • Ligação do Neurotransmissor ao Receptor: O primeiro passo é a ligação do neurotransmissor ao seu receptor específico. Essa interação faz com que o receptor sofra uma mudança de conformação. • Ativação da Proteína G: A mudança de conformação do receptor permite que ele se ajuste à proteína G. Assim, o complexo receptor-neurotransmissor passa a ser capaz de se ligar à proteína G, modificando a sua conformação. • Interação entre Receptor e Proteína G: O receptor do neurotransmissor e a proteína G cooperam entre si. A proteína G, após ser ativada pela mudança conformacional do receptor, adquire uma nova forma e pode então interagir com uma enzima. • O complexo formado entre o neurotransmissor, o receptor e a proteína G é chamado de complexo ternário, que produz ainda outra mudança de conformação, que ocorre dessa vez na proteína G, representada aqui por uma mudança de seu formato do lado direitoda proteína G. Esse processo prepara a proteína G para a sua ligação à enzima capaz de sintetizar o segundo mensageiro. • Ativação da Enzima e Produção do Segundo Mensageiro: A proteína G, agora ativada, se liga a uma enzima (no exemplo, a adenilato ciclase). A enzima então sintetiza o cAMP (monofosfato de adenosina cíclico), que é o segundo mensageiro responsável por transmitir o sinal para o interior da célula. Resultado da Transdução de Sinal: • O cAMP atua como o segundo mensageiro intracelular, e sua produção é a conclusão do processo de transdução de sinal no sistema ligado à proteína G. Esse mensageiro pode, então, desencadear outras respostas dentro da célula, como a ativação de enzimas adicionais ou a modulação de processos celulares específicos. Proteinoquinase como Terceiro Mensageiro: • O cAMP (segundo mensageiro) ativa proteinoquinases, que são enzimas intracelulares responsáveis pela fosforilação de outras proteínas, um processo crucial para a transdução de sinais. • Sua função principal é adicionar grupos fosfato (fosforilação) em várias fosfoproteínas. • As fosfoproteínas incluem: o Canais iônicos regulados por ligantes (que podem ser ativados ou inibidos pela fosforilação). o Canais iônicos regulados por voltagem (que podem ser modulados pela fosforilação, alterando a condutância iônica). o Enzimas reguladoras (que têm sua atividade aumentada ou diminuída pela fosforilação). • A fosforilação pode ter efeitos diferentes, dependendo da proteína: o Ativação de algumas proteínas quando recebem o grupo fosfato. o Desativação de outras proteínas, dependendo da função que a fosforilação exerce. • As proteinoquinases inicialmente se encontram inativas, associadas a unidades reguladoras. Quando o cAMP se liga a essas unidades, ocorre a dissociação, ativando a proteinoquinase e permitindo que ela fosforile outras proteínas dentro da célula. • Esse processo é crucial para ativar ou desativar outras vias celulares e gerar a resposta apropriada à estimulação. Fosfatase como Terceiro Mensageiro ( Sistema ligado a Canais Iônicos ): • O cálcio (Ca²⁺), que pode atuar como um segundo mensageiro, também ativa enzimas chamadas fosfatases, como a calcineurina. • A fosfatase tem a função de remover grupos fosfato das fosfoproteínas. • As fosfoproteínas alvos da fosfatase incluem: o Canais iônicos regulados por ligantes. o Canais iônicos regulados por voltagem. o Enzimas reguladoras. • A remoção de grupos fosfato pode ter efeitos variados: o Ativação de algumas proteínas quando o grupo fosfato é removido. o Inativação de outras proteínas quando o grupo fosfato é retirado. • A calcineurina é uma fosfatase inativa quando ligada a outras moléculas, mas a ligação do cálcio à fosfatase ativa essa enzima, permitindo que ela remova grupos fosfato de fosfoproteínas. • As fosfoproteínas desfosforiladas, por sua vez, funcionam como quartos mensageiros, modulando as respostas celulares e conduzindo processos como a ativação de genes ou a modulação de outras atividades celulares 1. Objetivo Final da Neurotransmissão: • A neurotransmissão busca modificar a expressão gênica nas células, ou seja, ativar ou desativar genes. • O objetivo é influenciar a transcrição gênica, o processo pelo qual a informação de um gene é copiada para o RNA, o qual, posteriormente, leva à síntese de proteínas. 2. Cascatas de Transdução de Sinal por Neurotransmissores e a CREB: • As cascatas de transdução de sinais, ativadas por neurotransmissores, acabam levando à fosforilação da CREB. • A CREB (proteína de ligação do elemento de resposta ao cAMP) é um fator de transcrição localizado no núcleo celular. • Função da CREB: A CREB ativa a expressão gênica, especialmente de genes imediatos ou genes precoces, os quais são ativados logo após um sinal ser recebido pela célula. • Ativação da CREB: Quando o neurotransmissor ativa o receptor ligado à proteína G, a proteinoquinase A é ativada e pode migrar para o núcleo da célula. Lá, a proteinoquinase A fosforila a CREB, ativando esse fator de transcrição, o que leva à expressão gênica. 3. Cálcio como Segundo Mensageiro: • Sistema ligado a canais iônicos também pode ativar a CREB, mas por uma via diferente. • O cálcio entra na célula como segundo mensageiro e se liga a uma proteína chamada calmodulina. • A calmodulina ativa proteinoquinases dependentes de cálcio/calmodulina (caMK), que são enzimas distintas das proteinoquinases ativadas por proteína G. • Assim como a proteinoquinase A, essas quinases dependentes de cálcio também podem migrar para o núcleo e fosforilar a CREB, ativando-a e promovendo a expressão gênica. 4. Resumo do Processo: • Ambos os sistemas, proteína G e cálcio, resultam na fosforilação da CREB. • A CREB, uma vez fosforilada, ativa a transcrição de genes específicos, que se expressam inicialmente na forma de RNA e depois como proteínas codificadas por esses genes. Transdução de Sinal Hormonal e Ativação Gênica • Além dos sistemas de proteínas G e cálcio, hormônios também desempenham um papel importante na regulação da expressão gênica. • Hormônios como estrogênio, cortisol e hormônios tireoidianos atuam de maneira distinta: eles se ligam a receptores citoplasmáticos. • Após essa ligação, complexos hormônio-receptor se formam e translocam para o núcleo da célula. • No núcleo, esses complexos hormonais interagem com elementos de resposta hormonal (HREs) presentes no DNA, funcionando como fatores de transcrição para ativar genes adjacentes. Cascata de Quinases Ativada pelas Neurotrofinas • As neurotrofinas ( proteínas que regulam o crescimento, a sobrevivência e a função dos neurônios ) atuam como primeiros mensageiros, iniciando uma cascata de transdução de sinais no neurônio. • Cascata de Quinases: A ativação das neurotrofinas leva à ativação de quinases, que são enzimas que adicionam grupos fosfato a outras proteínas. • A Ras, uma proteína G, é o ponto de partida dessa cascata. Ela ativa a Raf, que, por sua vez, ativa a MEK (MAPK/ERK quinase), que continua ativando outras quinases, como ERK, RSK, MAPK e GSK-3. • O objetivo final dessa cascata é modificar a expressão gênica, um processo essencial para a função neuronal. Importância da Via das Neurotrofinas • Embora os nomes das quinases e das proteínas na cascata possam parecer complicados, o objetivo principal é entender que as neurotrofinas ativam uma sequência de quinases que leva à modificação da expressão gênica. • Essa via é fundamental para funções importantes dos neurônios, como: o Sinaptogênese (formação de novas sinapses) o Sobrevivência celular (sobrevivência dos neurônios) o Mudanças plásticas associadas a aprendizado e memória. Alvos das Quatro Vias de Transdução de Sinais • Vários genes são ativados por essas vias de sinalização. Esses genes incluem aqueles responsáveis pela síntese de: o Enzimas para neurotransmissores o Fatores de crescimento o Proteínas do citoesqueleto o Proteínas de adesão celular o Canais iônicos o Receptores e outras proteínas de sinalização intracelulares. • Expressão gênica: A ativação de genes pode levar à produção aumentada ou diminuída dessas proteínas essenciais para as funções neuronais. Impacto da Expressão Gênica no Funcionamento Neuronal • A síntese de proteínas regulada pelas vias de sinalização é crucial para o desempenho das funções neurais. • Ações biológicas variadas que são realizadas dentro dos neurônios, tais como: o Sinaptogênese e fortalecimento de sinapses. o Neurogênese (formação de novos neurônios) e apoptose (morte celular programada). o Alterações na eficiência do processamento de informações nos circuitos corticais. • Respostas comportamentais: A expressão gênica influencia uma gama de comportamentos, como: o Aprendizado o Memória o Respostas a antidepressivos.o Efeitos de psicoterapia, e em alguns casos, pode até afetar a produção de doenças mentais. Estímulos Via Periférica? Divisão Motora do Sistema Nervoso • O sistema nervoso desempenha um papel essencial no controle das atividades do corpo, sendo responsável por três funções motoras principais: o Contração dos músculos esqueléticos para gerar movimento corporal. o Contração da musculatura lisa nos órgãos internos (como o trato gastrointestinal, pulmões, etc.). o Secreção de substâncias pelas glândulas exócrinas e endócrinas, que afetam diversas partes do corpo. Essas funções são chamadas funções motoras do sistema nervoso, e as estruturas que executam essas funções são os efetores, que incluem os músculos e glândulas. Neuroeixo Motor Esquelético • O neuroeixo motor esquelético refere-se ao sistema nervoso que controla a contração dos músculos esqueléticos. Ele é composto por diferentes áreas do sistema nervoso central, que têm papéis distintos no controle motor: o Medula espinhal: Responsável por reflexos rápidos e movimentos automáticos. o Formação da substância reticular bulbar, pontina e mesencefálica: Essencial para funções motoras automáticas, como a regulação do tônus muscular e reflexos. o Gânglios da base: Controlam e ajustam os movimentos, particularmente movimentos mais sutis e coordenados. o Cerebelo: Fundamental para o controle motor fino e a coordenação dos movimentos, além de ajustar os movimentos conforme a necessidade do corpo. o Córtex motor: A parte superior do sistema nervoso central, responsável por comandos motores mais complexos, deliberados e conscientes. Está envolvido em processos cognitivos, como o planejamento e a execução de movimentos mais complexos. Funções e Hierarquia de Controle • O controle motor do corpo é hierárquico: o Áreas inferiores do sistema nervoso (como a medula espinhal e a formação reticular) lidam com movimentos automáticos e instantâneos, como reflexos rápidos e respostas a estímulos sensoriais. o Áreas superiores (como o córtex motor) controlam movimentos complexos e voluntários, que requerem processos cognitivos e planejamento. Níveis do SNC Nível Medular (Medula Espinhal) A medula espinhal não é apenas uma via de transmissão entre o encéfalo e o resto do corpo. Ela possui circuitos neurais próprios que realizam funções importantes de forma autônoma. Principais funções da medula espinhal: 1. Movimentos de marcha – Coordena os padrões rítmicos de locomoção, permitindo andar sem controle consciente direto. 2. Reflexos de retirada – Atua em respostas rápidas, como afastar a mão de um objeto quente ou pontiagudo. 3. Reflexos posturais – Mantém o equilíbrio e sustenta o corpo contra a gravidade por meio do enrijecimento das pernas. 4. Controle autônomo – Regula funções como: a. Tônus vascular (ajustando a pressão sanguínea localmente). b. Movimentos gastrointestinais (coordenando a digestão). c. Excreção urinária (controlando a micção). Os níveis superiores do sistema nervoso geralmente não atuam diretamente nos músculos ou órgãos, mas controlam e modulam os reflexos e funções da medula espinhal. 2. Nível Cerebral Inferior ou Subcortical O nível subcortical envolve várias estruturas encefálicas que controlam funções automáticas e subconscientes. Principais regiões e suas funções: 1. Bulbo e ponte – Regulam funções vitais como: a. Pressão arterial. b. Respiração. 2. Cerebelo e formação reticular – São responsáveis pelo equilíbrio corporal e coordenação motora. 3. Tálamo e hipotálamo – Desempenham papéis essenciais na regulação de emoções e comportamentos instintivos. 4. Gânglios da base – Participam do controle motor, ajudando na execução de movimentos suaves e coordenados. 5. Reflexos alimentares – Ativados automaticamente em resposta ao sabor da comida. Algumas respostas incluem: a. Produção de saliva. b. Movimentos reflexos, como lamber os lábios. 6. Padrões emocionais – Algumas reações emocionais são controladas pelo nível subcortical, podendo ocorrer mesmo sem a participação do córtex cerebral. Exemplos: a. Raiva. b. Excitação. c. Respostas sexuais. d. Reação à dor e ao prazer. O nível subcortical permite que o organismo funcione de maneira eficiente sem a necessidade de um controle consciente contínuo. Nível Cerebral Superior ou Cortical O córtex cerebral é a camada mais externa do cérebro e representa a parte mais desenvolvida do sistema nervoso central. Ele desempenha um papel fundamental nos processos cognitivos superiores, como pensamento, memória e tomada de decisões. No entanto, ele não opera de maneira isolada, sempre atuando em conjunto com as estruturas subcorticais. 1. Armazenamento e Processamento de Memórias • O córtex cerebral é um grande reservatório de memórias. • Ele armazena informações e experiências que podem ser acessadas e utilizadas para guiar decisões e comportamentos futuros. 2. Interação com as Estruturas Subcorticais • O córtex nunca funciona sozinho. Ele depende das estruturas subcorticais para executar muitas de suas funções. • As estruturas subcorticais, como o tálamo, hipotálamo, gânglios da base e cerebelo, fornecem suporte ao córtex para garantir que as funções sejam realizadas de maneira eficiente. • Sem o córtex, as funções subcorticais seriam imprecisas e menos organizadas. • A informação armazenada no córtex contribui para que as funções subcorticais sejam mais refinadas e precisas. 3. Papel no Estado de Vigília e Pensamento • O córtex cerebral é fundamental para a maioria das funções mentais superiores, como: o Raciocínio lógico. o Planejamento. o Criatividade. o Interpretação de estímulos sensoriais. • No entanto, ele não inicia o estado de vigília por conta própria. • São as estruturas subcorticais que ativam o córtex, permitindo que ele acesse memórias e execute processos de pensamento. Sinapses: Sinapses Químicas Definição: A sinapse química é o tipo mais comum no sistema nervoso central dos seres humanos. Nessa sinapse, um neurônio transmite um sinal para outro neurônio ou célula por meio da liberação de substâncias químicas chamadas neurotransmissores. 1. Ação Seletiva: a. Nas sinapses químicas, o neurotransmissor liberado pelo neurônio pré- sináptico atua de forma seletiva nos receptores específicos do neurônio pós- sináptico. b. Isso significa que o neurotransmissor pode excitar ou inibir a célula alvo, dependendo do tipo de receptor que ele ativa. Além disso, pode modificar a sensibilidade do neurônio para outros sinais. 2. Bloqueio de Sinais: a. A transmissão do sinal nas sinapses químicas pode ser modulada ou bloqueada por diferentes mecanismos. b. Substâncias químicas ou medicamentos podem inibir a liberação de neurotransmissores, bloquear os receptores ou interferir com a síntese dos neurotransmissores, impedindo a transmissão do sinal. c. Isso permite um controle preciso e flexível sobre as respostas do sistema nervoso. Sinapses Elétricas Definição: A sinapse elétrica é um tipo de comunicação celular caracterizado pela transferência direta de carga elétrica entre células adjacentes. 1. Condução de Eletricidade: a. As sinapses elétricas são caracterizadas pela transmissão direta de eletricidade de uma célula para outra através de junções comunicantes (gap junctions). b. Essas junções são pequenas estruturas tubulares proteicas que formam canais entre as células, permitindo o fluxo livre de íons entre elas. Isso possibilita uma transmissão rápida e direta do sinal elétrico. 2. Junções Comunicantes (Gap Junctions): a. As junções gap são formadas por conexões entre as membranas celulares adjacentes, com canais que permitem que os íons passem de uma célula para a outra. b. Essas junções são cruciais para a transmissão de potenciais de ação de uma célula para outra, especialmente emtecidos como músculo liso e músculo cardíaco. 3. Bidirecionalidade: a. Uma característica importante das sinapses elétricas é que a transmissão do sinal é bidirecional, ou seja, a informação pode fluir em ambas as direções entre as células conectadas. b. Isso é possível porque as junções gap permitem que os íons se movam livremente em ambas as direções, facilitando a comunicação rápida entre células adjacentes. Características das sinapses elétricas: • As sinapses elétricas permitem uma transmissão muito rápida dos sinais, pois não envolvem a liberação de neurotransmissores. • No sistema nervoso central humano, essas junções gap são relativamente raras. Função em outros tecidos: • No músculo liso visceral e no músculo cardíaco, as sinapses elétricas são mais comuns. Elas permitem que os potenciais de ação se propaguem rapidamente de uma célula para outra, coordenando a contração muscular, como em processos de contração cardíaca e movimento do músculo liso. Comparação entre as Sinapses Químicas e Elétricas • Sinapse Química: o Utiliza neurotransmissores para comunicar sinais entre células. o A transmissão é mais lenta, mas permite maior controle e modulação da sinalização. o Comum no sistema nervoso central. • Sinapse Elétrica: o Permite a comunicação direta de sinais elétricos entre células adjacentes. o A transmissão é mais rápida, mas menos flexível do que nas sinapses químicas. o Mais comum em tecidos como músculo cardíaco e liso visceral. Sinais Facilitatórios e Inibitórios Excitação Os receptores excitatórios promovem excitação do neurônio pós-sináptico, elevando o potencial da membrana para níveis mais positivos, com o objetivo de atingir o limiar de excitação ( proteínas que regulam o crescimento, a sobrevivência e a função dos neurônios ). Os principais mecanismos que causam excitação são: 1. Abertura dos canais de sódio: a. A abertura desses canais permite a entrada de um fluxo massivo de íons sódio (Na⁺) para o interior das células pós-sinápticas, que carrega cargas elétricas positivas. b. Isso despolariza a célula e aumenta o potencial intracelular (membrana da célula se torna mais positiva), ajudando a atingir o limiar de excitação para que o neurônio dispare um potencial de ação. 2. Redução da condução dos canais de cloreto ou potássio: a. Se os canais de cloreto (Cl⁻) ou potássio (K⁺) tiverem sua condução reduzida, isso impede a entrada de cloreto (que tem carga negativa) ou a saída de potássio (que tem carga positiva). b. Ambos os mecanismos aumentam a carga positiva dentro da célula, fazendo o potencial interno da membrana se tornar mais positivo do que o normal. Isso gera um efeito excitatório, aproximando a célula do limiar para disparar um sinal elétrico. 3. Alterações no metabolismo celular: a. Alterações metabólicas podem ocorrer dentro do neurônio pós-sináptico, afetando a atividade celular de forma excitadora, podendo aumentar a atividade celular ou modificar os processos envolvidos na excitação neuronal. b. Ou seja, as alterações podem resultar no aumento do número de receptores excitadores na membrana ou na diminuição do número de receptores inibitórios. Isso facilita ainda mais a excitação, já que mais receptores excitadores tornam o neurônio mais suscetível à ativação. Inibição Os receptores inibitórios têm o efeito oposto, ou seja, inibem a atividade do neurônio pós- sináptico, tornando o ambiente interno da célula mais negativo, dificultando a geração de um potencial de ação. Os principais mecanismos que causam inibição são: 1. Abertura dos canais de cloreto: a. Quando os canais de cloreto se abrem, íons cloreto (Cl⁻) entram na célula. b. Como o cloreto tem carga negativa, sua entrada aumenta a negatividade interna da célula, tornando o neurônio menos propenso a disparar um potencial de ação. 2. Aumento da condutância de potássio: a. O aumento da condutância para íons potássio (K⁺) faz com que mais potássio saia da célula. b. A saída de íons positivos torna a parte interna da membrana ainda mais negativa, inibindo a célula e dificultando a geração de um potencial de ação. 3. Ativação de enzimas receptoras: a. Certos receptores ativam enzimas que inibem funções celulares. b. Essas enzimas podem aumentar o número de receptores inibitórios ou diminuir o número de receptores excitatórios, reduzindo ainda mais a capacidade do neurônio de gerar um sinal excitatório. Neurotransmissores de Moléculas Pequenas e de Ação Rápida Principais: Classe I: • Acetilcolina Classe II ( Aminas ): • Norepinefrina • Epinefrina • Dopamina • Serotonina • Histamina Classe III ( Aminoácidos ): • Ácido gama-aminobutírico (GABA) • Glicina Glutamato Aspartato Classe IV: • Óxido nítrico (NO) Os neurotransmissores constituídos por moléculas pequenas são geralmente sintetizados no citosol do terminal pré-sináptico. Após a síntese, eles são transportados ativamente para o interior das vesículas sinápticas, onde ficam armazenados até o momento da liberação. Liberação e Ação dos Neurotransmissores Quando um potencial de ação chega ao terminal pré-sináptico, algumas vesículas liberam seu conteúdo na fenda sináptica. Esse processo ocorre em questão de milissegundos. O neurotransmissor liberado se liga aos receptores na membrana do neurônio pós-sináptico, promovendo mudanças na condutância dos canais iônicos. Esse efeito pode ser excitatório ou inibitório: • Excitação: O neurotransmissor pode aumentar a condutância dos canais de sódio (Na⁺), permitindo a entrada de íons positivos e favorecendo a geração de um novo potencial de ação no neurônio pós-sináptico. • Inibição: O neurotransmissor pode aumentar a condutância dos canais de potássio (K⁺) ou cloreto (Cl⁻), o que tende a estabilizar ou hiperpolarizar a membrana, dificultando a geração de um novo impulso nervoso. Reciclagem das Vesículas Sinápticas As vesículas que armazenam neurotransmissores são reutilizadas diversas vezes. Após liberar o neurotransmissor, a membrana da vesícula se funde temporariamente à membrana sináptica. Em seguida, essa membrana sofre um processo de invaginação e se desprende para formar uma nova vesícula. A nova vesícula ainda contém proteínas enzimáticas ou transportadoras responsáveis por sintetizar e armazenar o neurotransmissor novamente, garantindo a continuidade da transmissão sináptica. Exemplo: Acetilcolina A acetilcolina é um exemplo típico de neurotransmissor de molécula pequena e ação rápida. Sua síntese ocorre no terminal pré-sináptico a partir de acetilcoenzima A e colina, por meio da ação da enzima colina acetiltransferase. Após sua produção, a acetilcolina é transportada para vesículas sinápticas. Quando liberada na fenda sináptica, a acetilcolina é rapidamente hidrolisada pela enzima colinesterase ( presente no retículo de proteoglicanos que preenche o espaço da fenda sináptica ), que a transforma em acetato e colina. A colina resultante é recaptada pelo terminal pré-sináptico para ser reutilizada na síntese de nova acetilcolina. As vesículas são então recicladas e preparadas para armazenar novos neurotransmissores. Esse processo garante uma transmissão eficiente e rápida dos sinais nervosos, característica essencial para funções como o controle motor e a comunicação entre neurônios. Características dos Neurotransmissores de Molécula Pequena 1. Acetilcolina A acetilcolina é um neurotransmissor amplamente distribuído no sistema nervoso e está envolvida na ativação muscular, na modulação do sistema nervoso autônomo e em diversas funções cerebrais. • Locais de secreção: o Terminais das células piramidais do córtex motor. o Neurônios dos gânglios da base. o Neurônios motores que inervam os músculos esqueléticos. o Neurônios pré-ganglionares do sistema nervoso autônomo. o Neurônios pós-ganglionaresdo sistema nervoso parassimpático. o Alguns neurônios pós-ganglionares do sistema nervoso simpático. • Efeitos: o Geralmente possui efeito excitatório, promovendo a contração muscular e facilitando a comunicação entre neurônios. o Em algumas situações específicas, pode ter efeito inibitório, como no caso da inibição do coração pelo nervo vago no sistema parassimpático. 2. Norepinefrina A norepinefrina, também conhecida como noradrenalina, está envolvida na regulação da atenção, vigília e resposta ao estresse. • Locais de secreção: o Tronco cerebral e hipotálamo, especialmente nos neurônios do locus ceruleus, situado na ponte. o Maiorias dos neurônios pós-ganglionares do sistema nervoso simpático. • Efeitos: o No sistema nervoso central, regula a atividade geral do encéfalo e influencia o estado de alerta e vigília. o No sistema nervoso autônomo, pode excitar ou inibir diferentes órgãos, dependendo do tipo de receptor envolvido. 3. Dopamina A dopamina é um neurotransmissor fundamental para o controle motor e para o sistema de recompensa do cérebro. • Local de secreção: o Neurônios que se originam na substância negra, com projeções para a região estrial dos gânglios da base, em diversas áreas do córtex. • Efeito: o Predominantemente inibitório, ajudando a regular os movimentos e a prevenir atividades excessivas dos neurônios motores. o Também está envolvida em processos de motivação, prazer e aprendizado. 4. Glicina A glicina é um neurotransmissor inibitório importante para o controle da atividade neuronal na medula espinhal. • Local de secreção: o Sinapses da medula espinhal. • Efeito: o Atua sempre como neurotransmissor inibitório, ajudando a controlar reflexos motores e a regular sinais que passam pela medula espinhal. 5. GABA (Ácido Gama-Aminobutírico) O GABA é um dos principais neurotransmissores inibitórios do sistema nervoso central. • Locais de secreção: o Medula espinhal. o Cerebelo. o Gânglios da base. o Diversas áreas do córtex cerebral. • Efeito: o Sempre inibitório, ou seja, reduz a atividade dos neurônios aos quais se liga. o Desempenha um papel fundamental no controle da excitabilidade neuronal, ajudando a prevenir descargas excessivas que podem levar a convulsões. o Está envolvido na regulação do tônus muscular e em processos de relaxamento e controle do estresse. 6. Glutamato O glutamato é o principal neurotransmissor excitatório do sistema nervoso central. • Locais de secreção: o Terminais pré-sinápticos de vias sensoriais aferentes. o Diversas áreas do córtex cerebral. • Efeito: o Sempre excitatório, aumentando a atividade dos neurônios e facilitando a transmissão de sinais nervosos. o Essencial para processos como aprendizado e memória, pois participa da plasticidade sináptica. o Tem um papel importante na transmissão de sinais sensoriais e no funcionamento de circuitos cerebrais complexos. 7. Serotonina A serotonina é um neurotransmissor com múltiplas funções no sistema nervoso, atuando principalmente como inibidor em diversas regiões. • Locais de secreção: o Núcleos da rafe mediana, localizados no tronco cerebral. o Fibras que se projetam para diferentes áreas do encéfalo e da medula espinhal. o Especialmente presente nos cornos dorsais da medula espinhal e no hipotálamo. • Efeito: o Atua como inibidor das vias da dor na medula espinhal, reduzindo a percepção da dor. o Auxilia no controle do humor, desempenhando um papel essencial na regulação de emoções e no tratamento de distúrbios como depressão e ansiedade. o Influencia o ciclo do sono, podendo induzir o sono e regular os ritmos circadianos. 8. Óxido Nítrico (NO) O óxido nítrico é um neurotransmissor incomum, pois não é armazenado em vesículas, como os outros neurotransmissores de molécula pequena. • Locais de secreção: o Áreas encefálicas envolvidas em comportamentos de longo prazo e memória. • Efeito e mecanismo de ação: o Não é armazenado em vesículas, mas sim sintetizado conforme necessário no terminal pré-sináptico. o Difunde-se diretamente para os neurônios pós-sinápticos adjacentes, sem a necessidade de uma liberação vesicular. o Não altera significativamente o potencial de membrana, mas modifica funções metabólicas intracelulares, influenciando a excitabilidade neuronal por longos períodos (segundos a minutos). o Pode estar envolvido em processos de aprendizado e memória, regulando a plasticidade sináptica. Atividade dada em sala: Caso Clínico 1 Mariana, 28 anos, é estudante de pós-graduação e procura atendimento médico queixando- se de fadiga mental, dificuldade de aprendizado, insônia e episódios de ansiedade. Ela menciona que, devido à alta carga acadêmica, tem se alimentado mal e consumido energéticos e café em excesso. Além disso, relata um leve tremor nas mãos e episódios de dor de cabeça. O exame neurológico não revela déficits motores ou sensitivos evidentes, mas um exame laboratorial mostra baixos níveis de triptofano, vitamina B6 e ácido fólico. Suspeitando de um possível comprometimento na neurotransmissão, o médico decide explicar as principais vias de formação e sinalização dos neurotransmissores. Questão 1 – Dissertativa: Explique as três principais vias de sinalização dos neurotransmissores: Questão 2 – Objetiva: Qual das alternativas abaixo descreve corretamente a função de uma estrutura neuronal? A) Dendritos - responsáveis pela condução do potencial de ação ao longo do axônio em direção ao terminal sinaptico. B) Axônio principal estrutura responsável pela recepção de sinais sinapticos de outros neurônios. C) Corpo celular (soma) contém o núcleo e a maior parte das organelas, sendo responsável pela integração e processamento das informações recebidas. D) Nódulos de Ranvier - regiões mielinizadas do axōnio que aceleram a condução do impulso nervoso. E) Terminal sinaptico região do neurônio onde ocorre a geração do potencial de ação. Estrutura do Neurônio Tipos de Conexões Sinápticas Princípios da Neurotransmissão Química Neurotransmissores e Seus Principais Sistemas Estrutura da Sinapse e Neurotransmissão Funcionamento da Neurotransmissão O processo de neurotransmissão química ocorre da seguinte forma: Neurotransmissão: Clássica, Retrógrada e de Volume Neurotransmissão Clássica Neurotransmissão Retrógrada Neurotransmissão de Volume Neurotransmissão de Volume da Dopamina no Córtex Pré-Frontal Mecanismo da Neurotransmissão de Volume da Dopamina Diferença entre Córtex Pré-Frontal e Estriado Importância Funcional Neurotransmissão de Volume e Autorreceptores Monoaminérgicos Mecanismo de Ação dos Autorreceptores Diferença entre Autorreceptores Somatodendríticos e Receptores Sinápticos Relevância para a Regulação Monoaminérgica e Psicofarmacologia Acoplamento Excitação-Secreção Conversão de Estímulo Elétrico em Liberação Química Conversão de Sinal Químico em Sinal Elétrico Etapas do Processo de Transdução de Sinal ( Sistema ligado a Proteína G ): Resultado da Transdução de Sinal: Proteinoquinase como Terceiro Mensageiro: Fosfatase como Terceiro Mensageiro ( Sistema ligado a Canais Iônicos ): 1. Objetivo Final da Neurotransmissão: 2. Cascatas de Transdução de Sinal por Neurotransmissores e a CREB: 3. Cálcio como Segundo Mensageiro: 4. Resumo do Processo: Transdução de Sinal Hormonal e Ativação Gênica Cascata de Quinases Ativada pelas Neurotrofinas Importância da Via das Neurotrofinas Alvos das Quatro Vias de Transdução de Sinais Impacto da Expressão Gênica no Funcionamento Neuronal Divisão Motora do Sistema Nervoso Neuroeixo Motor Esquelético Funções e Hierarquia de Controle Níveis do SNC Nível Medular (Medula Espinhal) Principais funções da medula espinhal: 2. Nível Cerebral Inferior ou Subcortical Principais regiões e suas funções: Nível Cerebral Superiorou Cortical 1. Armazenamento e Processamento de Memórias 2. Interação com as Estruturas Subcorticais 3. Papel no Estado de Vigília e Pensamento Sinapses: Sinapses Químicas Sinapses Elétricas Comparação entre as Sinapses Químicas e Elétricas Excitação Inibição Liberação e Ação dos Neurotransmissores Reciclagem das Vesículas Sinápticas Exemplo: Acetilcolina 1. Acetilcolina 2. Norepinefrina 3. Dopamina 4. Glicina 5. GABA (Ácido Gama-Aminobutírico) 6. Glutamato 7. Serotonina 8. Óxido Nítrico (NO)