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CENTRO UNIVERSITÁRIO ATENAS FACULDADE ATENAS - CAMPUS VALENÇA DISCIPLINA SAÚDE E DOENÇA MENTAL – COMPONENTE FARMACOLOGIA NÚBIA CRISTINA ROCHA PASSOS Docente: Prof.ª Drª Nadielle Silva Bidu Valença – Bahia Julho – 2025 NEUROTRANSMISSORES CENTRAIS: SÍNTESE, FUNÇÃO, RECEPTORES E IMPLICAÇÕES CLÍNICAS A complexidade do sistema nervoso central (SNC) está intrinsecamente relacionada à diversidade e à especificidade dos seus mecanismos de comunicação interneuronal. Dentre os elementos fundamentais para essa comunicação estão os neurotransmissores, substâncias químicas responsáveis pela transmissão dos sinais entre os neurônios, modulando funções que vão desde a motricidade voluntária até os estados afetivos mais sutis, como o humor e a motivação. Nesse contexto, cinco neurotransmissores se destacam não apenas pela relevância fisiológica, mas também por seu envolvimento direto na etiologia de diversas condições neuropsiquiátricas: ácido gama-aminobutírico (GABA), acetilcolina, dopamina, serotonina e glutamato (KATZUNG et al., 2018; BEAR; CONNORS; PARADISO, 2017). O GABA, considerado o principal neurotransmissor inibitório do SNC, atua como um modulador essencial da excitabilidade neuronal, prevenindo descargas elétricas excessivas e promovendo o equilíbrio neuroquímico necessário para funções cognitivas e comportamentais estáveis. A acetilcolina, por sua vez, desempenha um papel singular tanto no sistema nervoso periférico quanto no central, sendo indispensável para a contração muscular, a regulação autonômica e os processos de atenção, aprendizado e memória (RANG et al., 2020; GOODMAN; GILMAN, 2018). A dopamina é amplamente reconhecida por sua ação nos circuitos de recompensa, motivação e controle motor, estando diretamente implicada em doenças como a Doença de Parkinson e a esquizofrenia. Já a serotonina exerce influência marcante sobre o humor, o sono e a homeostase emocional, sendo alvo frequente de intervenções farmacológicas no tratamento da depressão e dos transtornos de ansiedade (KATZUNG et al., 2018; GOODMAN; GILMAN, 2018). Por fim, o glutamato se destaca como o principal neurotransmissor excitatório, essencial para a plasticidade sináptica e a consolidação da memória, embora seu excesso possa desencadear neurotoxicidade em contextos patológicos, como acidente vascular cerebral e epilepsia (BEAR; CONNORS; PARADISO, 2017; RANG et al., 2020). A relevância desses neurotransmissores transcende a fisiologia, sendo de importância central na prática clínica e farmacológica. Alterações em sua síntese, liberação, recepção ou degradação estão na base de múltiplos distúrbios neurológicos e psiquiátricos, justificando o crescente interesse da neurociência em compreender seus mecanismos de ação. Assim, o estudo aprofundado de suas origens, funções, receptores e vias de inativação não apenas enriquece a compreensão do funcionamento cerebral, como também fundamenta a aplicação terapêutica de psicofármacos e neuromoduladores (GOODMAN; GILMAN, 2018; KATZUNG et al., 2018). Este trabalho descreve a seguir os principais neurotransmissores do sistema nervoso central: GABA, acetilcolina, dopamina, serotonina e glutamato, abordando suas origens, mecanismos de ação, receptores, inativação e implicações clínicas associadas ao seu desequilíbrio, com foco na compreensão das bases neuroquímicas de distúrbios neurológicos e psiquiátricos. ÁCIDO GAMA-AMINOBUTÍRICO (GABA) O GABA é o principal neurotransmissor inibitório do sistema nervoso central, responsável por modular a excitabilidade neuronal e manter o equilíbrio neuroquímico. Ele é sintetizado a partir do glutamato, por meio da ação da enzima glutamato descarboxilase (GAD), presente nos terminais pré-sinápticos dos neurônios GABAérgicos. Sua ação inibitória ocorre através da ativação de dois tipos principais de receptores: O receptor GABAA é um receptor ionotrópico do tipo canal de cloro, cuja ativação promove influxo de Cl⁻ e hiperpolarização da membrana pós-sináptica, inibindo o potencial de ação. O receptor GABAB é um receptor metabotrópico acoplado à proteína G, que inibe a adenilato ciclase e modula canais de K⁺ e Ca²⁺, promovendo efeitos inibitórios mais lentos e duradouros. Após sua liberação, o GABA é rapidamente removido da fenda sináptica por transportadores específicos (GATs) localizados nas células gliais e neurônios pré-sinápticos, sendo então metabolizado pela GABA-transaminase. A deficiência de GABA está relacionada a distúrbios como epilepsia, transtornos de ansiedade e esquizofrenia. Já o excesso pode levar à sedação, letargia e ataxia, como observado no uso excessivo de fármacos GABAérgicos, como benzodiazepínicos e barbitúricos. Origem: Derivado do glutamato por meio da enzima glutamato descarboxilase. É o principal neurotransmissor inibitório do SNC. Função: Inibição da atividade neuronal, controle da excitabilidade do sistema nervoso central. Regula ansiedade, sono, tônus muscular e convulsões. Receptores: GABA-A: Canal iônico (cloreto); ação rápida e inibitória. GABA-B: Receptor acoplado à proteína G; ação lenta, modulando canais de cálcio e potássio. Excesso: Pode causar sedação, sonolência, ataxia e prejuízo cognitivo. Deficiência: Está associada a ansiedade, epilepsia, esquizofrenia, insônia e distúrbios do humor. Recepção: Liberação na fenda sináptica e ligação aos receptores pós-sinápticos (A ou B), abrindo canais de Cl⁻ ou inibindo canais de Ca²⁺. Destruição: Recaptado por transportadores GAT para terminais pré-sinápticos e células gliais, sendo metabolizado pela GABA-transaminase. ACETILCOLINA (ACH) A acetilcolina é um neurotransmissor amplamente distribuído no sistema nervoso central e periférico. Sua síntese ocorre nos terminais colinérgicos, a partir da colina e acetil- CoA, catalisada pela colina acetiltransferase (ChAT). Após sua liberação, a ACh se liga a dois tipos principais de receptores: Nicotínicos (nAChRs): receptores ionotrópicos, presentes principalmente na junção neuromuscular e gânglios autonômicos. Muscarínicos (mAChRs): receptores metabotrópicos acoplados à proteína G, com subtipos M1 a M5, predominantes no SNC e nos tecidos-alvo do sistema parassimpático. A acetilcolina é rapidamente hidrolisada na fenda sináptica pela enzima acetilcolinesterase (AChE), em colina e acetato. A colina é recaptada para ser reutilizada na síntese. Distúrbios colinérgicos estão implicados em diversas doenças. A deficiência de ACh, especialmente nas regiões corticais e hipocampais, está fortemente associada à Doença de Alzheimer e ao declínio cognitivo. Por outro lado, o excesso de ACh, como ocorre em intoxicações colinérgicas (p. ex., por organofosforados), pode causar fasciculações musculares, bradicardia, sudorese intensa, broncoconstrição e, em casos graves, paralisia muscular. Origem: Sintetizada nos neurônios colinérgicos a partir de colina e acetil-CoA, catalisada pela enzima colina acetiltransferase. Função: Envolvida na contração muscular (sistema somático), controle parassimpático (SNA), aprendizado, memória, excitação cortical e plasticidade sináptica. Receptores: Muscarínicos (M1-M5): Acoplados à proteína G (efeitos centrais e parassimpáticos). Nicotínicos: Canais iônicos dependentes de ligante (envolvidos na junção neuromuscular e SNC). Excesso: Pode causar bradicardia, broncoconstrição, diarreia, sudorese, tremores, paralisia muscular (crise colinérgica). Deficiência: Associada à Doença de Alzheimer, disfunção cognitiva e fraqueza muscular (miastenia grave). Recepção: Liberação na fenda sináptica, ligação aos receptores pós-sinápticos (nicotínicos ou muscarínicos). Destruição: Rápida hidrólise pela enzima acetilcolinesterase em colina e acetato. A colina é recaptada para novasíntese. DOPAMINA (DA) A dopamina é um neurotransmissor catecolaminérgico, sintetizado a partir da tirosina em um processo de duas etapas: a conversão da tirosina em L-DOPA, pela ação da tirosina hidroxilase (passo limitante), seguida da descarboxilação em dopamina pela DOPA- descarboxilase. A dopamina é sintetizada em regiões específicas, como a substância negra (pars compacta) e a área tegmental ventral, e atua em quatro vias principais: Via nigroestriatal (controle motor), Via mesolímbica e mesocortical (motivação e cognição), Via tuberoinfundibular (inibição da secreção de prolactina). Seus receptores são classificados em dois grupos: D1-like (D1 e D5): acoplados a proteínas Gs, estimulam a adenilato ciclase. D2-like (D2, D3, D4): acoplados a proteínas Gi, inibem a adenilato ciclase. Após sua ação, a dopamina é recaptada por transportadores dopaminérgicos (DAT) e degradada por duas enzimas principais: a monoamina oxidase (MAO-B) e a catecol-O- metiltransferase (COMT). A deficiência dopaminérgica na via nigroestriatal é o principal mecanismo fisiopatológico da Doença de Parkinson. Já o excesso de atividade dopaminérgica nas vias mesolímbicas está envolvido na gênese dos sintomas positivos da esquizofrenia, como alucinações e delírios. Origem: Sintetizada a partir da tirosina → DOPA (via tirosina hidroxilase) → dopamina (via DOPA descarboxilase). Produzida principalmente na substância negra e área tegmental ventral. Função: Controle motor, motivação, recompensa, humor, comportamento e secreção hormonal (inibição da prolactina). Receptores: Receptores dopaminérgicos D1 a D5: D1 e D5: Estimuladores de AMPc. D2, D3, D4: Inibidores de AMPc. Excesso: Associado à esquizofrenia, psicose, euforia e hiperatividade. Deficiência: Doença de Parkinson, depressão, anedonia e dificuldade de concentração. Recepção: Ligação aos receptores pós-sinápticos e pré-sinápticos (auto-regulação). Destruição: Recaptada por transportadores (DAT) e degradada por enzimas: MAO-B (monoaminoxidase B) e COMT (catecol-O-metiltransferase). SEROTONINA (5-HIDROXITRIPTAMINA, 5-HT) A serotonina é sintetizada a partir do aminoácido essencial triptofano, por ação da enzima triptofano hidroxilase, formando 5-hidroxitriptofano, que é então convertido em serotonina pela descarboxilase de aminoácidos aromáticos. No SNC, a serotonina é produzida principalmente nos núcleos da rafe e projeta-se amplamente para estruturas corticais, límbicas e espinhais. Os receptores de serotonina são numerosos, com pelo menos 14 subtipos divididos em sete famílias (5-HT1 a 5-HT7). A maioria desses receptores é acoplada à proteína G, exceto o receptor 5-HT3, que é um receptor ionotrópico. A serotonina regula o humor, o sono, o apetite, a função sexual, a termorregulação e a nocicepção. Após sua liberação, ela é recaptada pelo transportador seletivo de serotonina (SERT) e metabolizada pela monoamina oxidase tipo A (MAO-A) em ácido 5-hidroxiindolacético (5-HIAA). A deficiência de serotonina está associada a transtornos depressivos, ansiedade generalizada, insônia e transtorno obsessivo-compulsivo. Por outro lado, o excesso de serotonina pode resultar na síndrome serotoninérgica, caracterizada por confusão mental, hipertermia, rigidez muscular e instabilidade autonômica. Origem: Sintetizada a partir do triptofano via triptofano hidroxilase → 5-hidroxitriptofano → serotonina. Encontrada principalmente nos núcleos da rafe no tronco encefálico. Função: Regulação do humor, sono, apetite, temperatura, dor, comportamento sexual e funções cognitivas. Receptores: Existem pelo menos 14 subtipos de receptores 5-HT, divididos em 7 famílias (5-HT1 a 5-HT7), a maioria acoplada à proteína G, exceto 5-HT3 (canal iônico). Excesso: Pode causar a síndrome serotoninérgica: confusão, hipertensão, tremores, hipertermia, mioclonia. Deficiência: Está relacionada à depressão, ansiedade, distúrbios do sono e transtorno obsessivo- compulsivo (TOC). Recepção: A serotonina é liberada na fenda sináptica e se liga aos receptores pós-sinápticos específicos. Destruição: Recaptada pelo transportador SERT e degradada pela MAO-A em ácido 5- hidroxiindolacético (5-HIAA). GLUTAMATO O glutamato é o principal neurotransmissor excitatório do sistema nervoso central, estando envolvido em processos de plasticidade sináptica, aprendizado e memória. Ele é sintetizado a partir da glutamina por ação da glutaminase nos terminais pré-sinápticos. Atua em dois grandes grupos de receptores: Ionotrópicos: NMDA, AMPA e Kainato, todos canais de cátions que promovem despolarização da membrana. Metabotrópicos (mGluRs): modulam a excitabilidade e a liberação de neurotransmissores por mecanismos intracelulares acoplados à proteína G. O glutamato é removido da fenda sináptica por transportadores específicos (EAATs), localizados nas células gliais e nos neurônios, e reciclado para glutamina. O excesso de glutamato pode causar excitotoxicidade, fenômeno em que a hiperestimulação dos receptores NMDA leva ao influxo excessivo de cálcio, gerando morte neuronal. Esse mecanismo está implicado em doenças como AVC isquêmico, epilepsia, esclerose lateral amiotrófica e Alzheimer. Já a deficiência de glutamato está relacionada a comprometimentos cognitivos e sintomas negativos da esquizofrenia. Origem: Aminoácido não essencial, sintetizado a partir da glutamina no terminal pré-sináptico (via enzima glutaminase). Função: Principal neurotransmissor excitador do SNC. Atua na plasticidade sináptica, aprendizado, memória e desenvolvimento neural. Receptores: Ionotrópicos: NMDA, AMPA, Kainato (rápidos, excitatórios). Metabotrópicos (mGluR): Acoplados à proteína G (modulação lenta). Excesso: Excitotoxicidade, dano neuronal por excesso de ativação (comum em AVC, Alzheimer, epilepsia). Deficiência: Está associada a redução da plasticidade sináptica, comprometimento cognitivo e sintomas negativos da esquizofrenia. Recepção: Ligação aos receptores pós-sinápticos, permitindo influxo de Na⁺ e Ca²⁺, desencadeando despolarização. Destruição: Recaptado por transportadores específicos (EAAT) para terminais pré-sinápticos e células gliais, convertido em glutamina pela glutamina sintetase. CONSIDERAÇÕES Os neurotransmissores constituem elementos fundamentais na comunicação sináptica, atuando na mediação de respostas rápidas e na modulação de funções cerebrais complexas, como comportamento, cognição, motricidade e manutenção da homeostase neural. Cada neurotransmissor apresenta vias específicas de síntese, receptores próprios e implicações fisiopatológicas distintas, refletindo sua diversidade funcional no sistema nervoso central. O equilíbrio entre neurotransmissores excitatórios e inibitórios, como o glutamato e o GABA, é essencial para a estabilidade das redes neuronais. Paralelamente, a integridade das vias dopaminérgicas, serotoninérgicas e colinérgicas está intimamente relacionada à regulação do humor, da motivação, da memória e de outras funções neuropsicológicas. Alterações em qualquer etapa do ciclo neurotransmissor, síntese, liberação, ação ou degradação, podem desencadear distúrbios neurológicos e psiquiátricos significativos, como doença de Parkinson, Alzheimer, epilepsia, esquizofrenia, depressão e transtornos de ansiedade. Dessa forma, a compreensão aprofundada dos mecanismos neuroquímicos que envolvem esses neurotransmissores é indispensável não apenas para a elucidação da fisiopatologia das doenças do sistema nervoso, mas também para o desenvolvimento de intervenções terapêuticas mais eficazes. A regulação precisa desses sistemas é crucial para a manutenção da homeostase cerebral e para o pleno funcionamento das funções cognitivas, comportamentais e afetivas. REFERÊNCIAS BEAR,M. F.; CONNORS, B. W.; PARADISO, M. A. Neurociências: desvendando o sistema nervoso. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. GOODMAN, L. S.; GILMAN, A.; BRUNTON, L. L. As bases farmacológicas da terapêutica de Goodman & Gilman. 13. ed. Porto Alegre: AMGH, 2018. KATZUNG, B. G.; TREVOR, A. J.; MASTERS, S. B. Farmacologia básica e clínica. 14. ed. Porto Alegre: AMGH, 2018. RANG, H. P.; DALE, M. M.; RITTER, J. M.; FLOWER, R. J.; HENDERSON, G. Farmacologia. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2020.