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Núcleos da Base SUMÁRIO 1. Introdução .............................................................................................................. 3 2. Anatomia macroscópica e funcional ...................................................................... 4 3. Funcionamento das vias ...................................................................................... 10 4. Considerações clínicas ........................................................................................ 16 Referências bibliográficas ................................................................................................21 Núcleos da Base 3 1. INTRODUÇÃO Os núcleos da base (NB) são massas de substância cinzenta situadas na base do telencéfalo. Tais estruturas são: claustrum, amígdala, núcleo caudado, putâmen e globo pálido. Também podem ser incluídas mais duas estruturas: o núcleo basal de Meynert, o núcleo accumbens, a substância negra e o núcleo subtalâmico. São estruturas predominantemente motoras, mas também estão envolvidas com várias funções não motoras, relacionadas a processos cognitivos, emocionais e mo- tivacionais. Entretanto, por muito tempo acreditou-se que os núcleos da base teriam somente funções motoras e pertenceriam ao chamado sistema extrapiramidal, o qual que seria a oposição ao sistema piramidal. Esse termo, sistema extrapiramidal, é classicamente utilizado para caracterizar um grupo de estruturas anatômicas, principalmente os núcleos da base, que esta- riam relacionadas com o controle motor e, quando disfuncionais, provocariam dis- túrbios dos movimentos. Então, a motricidade seria executada por dois sistemas descendentes eferentes: o sistema piramidal, cujas fibras do trato corticoespinhal (responsável pelo movimento voluntário) passam pelas pirâmides bulbares, e o sis- tema extrapiramidal, cujas fibras não passam por essas estruturas (fazem parte da modulação e coordenação do movimento). Entretanto, sabe-se que o planejamento motor, controle motor e a execução do movimento englobam uma série de estruturas, que funcionam de maneira paralela, mas, também, de forma interligada, incluindo a área motora suplementar, o córtex motor e pré-motor, o cerebelo, o tronco encefálico, a medula espinal e os gânglios da base. Portanto, apesar de ainda ser usual, do ponto de vista funcional, a terminologia de sistema extrapiramidal é ultrapassada. Saiba mais! As lesões nos núcleos da base podem produzir dois tipos de síndromes clínicas: as hipercinesias e as hipocinesias. As hipercinesias são condições clínicas que cursam com movimentos involuntários anormais como a coreia, balismo, tremor, tique, distonia e mioclonia. A hipocinesia é ca- racterizada pela redução global e involuntária dos movimentos com diferentes apresentações, como a bradicinesia (lentidão ao executar os movimentos), acinesia (dificuldade para iniciar os movimentos) e diminuição dos movimentos espontâneos e automáticos do corpo. 1. INTRODUÇÃO Os núcleos da base (NB) são massas de substância cinzenta situadas na base do telencéfalo. Tais estruturas são: claustrum, amígdala, núcleo caudado, putâmen, glo- bo pálido, núcleo accumbens e a substância negra. O claustrum, uma estrutura pouco compreendida situada entre o putâmen e o córtex da ínsula, tem conexões recíprocas com várias áreas corticais. Embora sua função seja ainda enigmática, hipóteses su- gerem que ele atua na sincronização da atividade cortical, integrando funções cogni- tivas e motoras. Também podem ser incluídas mais duas estruturas: o núcleo basal de Meynert, o núcleo accumbens, a substância negra e o núcleo subtalâmico. Os núcleos da base são estruturas subcorticais envolvidas principalmente na modulação do controle motor, além de exercerem funções cognitivas, emocionais e motivacionais. Esse termo, sistema extrapiramidal, é classicamente utilizado para caracterizar um grupo de estruturas anatômicas, principalmente os núcleos da base, que estariam relacionadas com o controle motor e, quando disfuncionais, provocariam distúrbios dos movimentos. Então, a motricidade seria executada por dois sistemas descenden- tes eferentes: o sistema piramidal, cujas fibras do trato corticoespinhal (responsável pelo movimento voluntário) passam pelas pirâmides bulbares, e o sistema extrapi- ramidal, cujas fibras não passam por essas estruturas (fazem parte da modulação e coordenação do movimento). Entretanto, sabe-se que o planejamento motor, controle motor e a execução do movimento englobam uma série de estruturas, que funcionam de maneira paralela, mas, também, de forma interligada, incluindo a área motora suplementar, o córtex motor e pré-motor, o cerebelo, o tronco encefálico, a medula espinal e os gânglios da base. Portanto, apesar de ainda ser usual, do ponto de vista funcional, a terminologia de sistema extrapiramidal é ultrapassada. Núcleos da Base 3 1. INTRODUÇÃO Os núcleos da base (NB) são massas de substância cinzenta situadas na base do telencéfalo. Tais estruturas são: claustrum, amígdala, núcleo caudado, putâmen e globo pálido. Também podem ser incluídas mais duas estruturas: o núcleo basal de Meynert, o núcleo accumbens, a substância negra e o núcleo subtalâmico. São estruturas predominantemente motoras, mas também estão envolvidas com várias funções não motoras, relacionadas a processos cognitivos, emocionais e mo- tivacionais. Entretanto, por muito tempo acreditou-se que os núcleos da base teriam somente funções motoras e pertenceriam ao chamado sistema extrapiramidal, o qual que seria a oposição ao sistema piramidal. Esse termo, sistema extrapiramidal, é classicamente utilizado para caracterizar um grupo de estruturas anatômicas, principalmente os núcleos da base, que esta- riam relacionadas com o controle motor e, quando disfuncionais, provocariam dis- túrbios dos movimentos. Então, a motricidade seria executada por dois sistemas descendentes eferentes: o sistema piramidal, cujas fibras do trato corticoespinhal (responsável pelo movimento voluntário) passam pelas pirâmides bulbares, e o sis- tema extrapiramidal, cujas fibras não passam por essas estruturas (fazem parte da modulação e coordenação do movimento). Entretanto, sabe-se que o planejamento motor, controle motor e a execução do movimento englobam uma série de estruturas, que funcionam de maneira paralela, mas, também, de forma interligada, incluindo a área motora suplementar, o córtex motor e pré-motor, o cerebelo, o tronco encefálico, a medula espinal e os gânglios da base. Portanto, apesar de ainda ser usual, do ponto de vista funcional, a terminologia de sistema extrapiramidal é ultrapassada. Saiba mais! As lesões nos núcleos da base podem produzir dois tipos de síndromes clínicas: as hipercinesias e as hipocinesias. As hipercinesias são condições clínicas que cursam com movimentos involuntários anormais como a coreia, balismo, tremor, tique, distonia e mioclonia. A hipocinesia é ca- racterizada pela redução global e involuntária dos movimentos com diferentes apresentações, como a bradicinesia (lentidão ao executar os movimentos), acinesia (dificuldade para iniciar os movimentos) e diminuição dos movimentos espontâneos e automáticos do corpo. Núcleos da Base 4 2. ANATOMIA MACROSCÓPICA E FUNCIONAL Os núcleos da base são um grupo de núcleos subcorticais localizado, em sua maioria, no nível do telencéfalo. Os componentes dos núcleos da base são as se- guintes estruturas: 1. Do telencéfalo: núcleo caudado, putamen, globo pálido e núcleo accumbens; 2. Do mesencéfalo: substância negra (partes compacta e reticular) 3. Do diencéfalo: núcleo subtalâmico. Como estruturas correlatas dos NB, temos ainda: a área tegmentar ventral, o nú- cleo pedúnculo-pontino, os núcleos da rafe dorsal e as habênulas. Se liga! Na prática, entende-se por núcleos da base o conjunto de núcleos motores subcorticais composto por: núcleo caudado, putamen, globo pálido, núcleo subtalâmico e substância negra. Os núcleos da base modu-lam os movimentos, participando nos processos de planejamento e controle dos movimentos, e também atuam em processos cognitivos, emocionais e motivacionais. Algumas dessas estruturas compõe o núcleo estriado e o núcleo lenticular. O nú- cleo estriado compreende o núcleo caudado, o putâmen e o núcleo accumbens, que são núcleos com estrutura histológica e anatômica muito semelhantes. Já o núcleo lentiforme compreende o putamen e o globo pálido, que são núcleos funcionalmente semelhantes, como veremos a mais à frente. Núcleos da Base 4 2. ANATOMIA MACROSCÓPICA E FUNCIONAL Os núcleos da base são um grupo de núcleos subcorticais localizado, em sua maioria, no nível do telencéfalo. Os componentes dos núcleos da base são as se- guintes estruturas: 1. Do telencéfalo: núcleo caudado, putamen, globo pálido e núcleo accumbens; 2. Do mesencéfalo: substância negra (partes compacta e reticular) 3. Do diencéfalo: núcleo subtalâmico. Como estruturas correlatas dos NB, temos ainda: a área tegmentar ventral, o nú- cleo pedúnculo-pontino, os núcleos da rafe dorsal e as habênulas. Se liga! Na prática, entende-se por núcleos da base o conjunto de núcleos motores subcorticais composto por: núcleo caudado, putamen, globo pálido, núcleo subtalâmico e substância negra. Os núcleos da base modu- lam os movimentos, participando nos processos de planejamento e controle dos movimentos, e também atuam em processos cognitivos, emocionais e motivacionais. Algumas dessas estruturas compõe o núcleo estriado e o núcleo lenticular. O nú- cleo estriado compreende o núcleo caudado, o putâmen e o núcleo accumbens, que são núcleos com estrutura histológica e anatômica muito semelhantes. Já o núcleo lentiforme compreende o putamen e o globo pálido, que são núcleos funcionalmente semelhantes, como veremos a mais à frente. Algumas dessas estruturas compõe o núcleo estriado e o núcleo lenticular. O corpo estriado é dividido em duas partes: o corpo estriado dorsal, que com- preende o núcleo caudado e o putâmen, e o corpo estriado ventral, cujo principal componente é o núcleo accumbens. Enquanto o estriado dorsal está predominan- temente envolvido na modulação motora, o estriado ventral faz parte do sistema límbico, influenciando comportamentos emocionais e motivacionais. Já o núcleo lentiforme compreende o putamen e o globo pálido, que são núcleos funcional- mente semelhantes, como veremos a mais à frente. Núcleos da Base 5 Figura 1. Imagem figurativa do núcleo caudado. Fonte: joshya/Shutterstock.com Figura 2. Secção horizontal dos núcleos da base. Fonte: NatthapongSachan/Shutterstock.com Substância cinzenta do córtex cerebral Cabeça do núcleo caudado Cauda do núcleo caudado Substância branca do cérebro Hemisférios cerebelares Plexo coróide Tálamo Terceiro ventrículo Núcleo lentiforme Putâmen Globo pálido Claustro Cabeça do núcleo caudado Substância negra Amígdala Tronco encefálico Tálamo Cérebro (ou Telencéfalo) Cerebelo Medula espinhal Cauda do núcleo caudadoMesencéfalo Ponte Bulbo (Medula Oblonga) Putâmen Núcleos da Base 5 Figura 1. Imagem figurativa do núcleo caudado. Fonte: joshya/Shutterstock.com Figura 2. Secção horizontal dos núcleos da base. Fonte: NatthapongSachan/Shutterstock.com Núcleos da Base 6 Saiba mais! Disfunções do núcleo da base estão relacionadas à fisiopatologia de algumas doen ças neuropsiquiátricas como, por exemplo, o transtorno obsessivo compulsivo e a síndrome de Tourette, e com a fisiopa- tologia de distúrbios motores como, por exemplo, a Doença de Parkinson e a Doença de Huntington. Núcleo caudado O núcleo caudado é uma estrutura de substância cinzenta do telencéfalo locali- zada ao lado da parede lateral dos ventrículos laterais. É a estrutura mais alongada ântero-posteriormente, que se inicia na região profunda do lobo frontal e vai até a re- gião posterior do lobo temporal. É uma grande estrutura com muitas funções Compõe-se de cabeça, corpo e cauda. A cabeça é o segmento mais anterior e faz uma elevação para dentro do corno anterior do ventrículo lateral. Segue-se o corpo do núcleo caudado, que está situado no assoalho da parte central do ventrículo la- teral. A cauda do núcleo caudado é longa, delgada e fortemente arqueada e segue até a extremidade anterior do corno inferior do ventrículo lateral. A cabeça do núcleo caudado está fundida com a parte anterior do putâmen (por isso, em conjunto, são chamados de núcleo estriado, com funções relacionadas à motricidade). Figura 3. Composição do núcleo caudado. Fonte: Pikovit/Shutterstock.com Amígdala Núcleo Accumbens Tálamo Putâmen Globo Pálido Cauda do núcleo caudad Corpo do núcleo caudado Cabeça do núcleo caudado Núcleos da Base 6 Saiba mais! Disfunções do núcleo da base estão relacionadas à fisiopatologia de algumas doen ças neuropsiquiátricas como, por exemplo, o transtorno obsessivo compulsivo e a síndrome de Tourette, e com a fisiopa- tologia de distúrbios motores como, por exemplo, a Doença de Parkinson e a Doença de Huntington. Núcleo caudado O núcleo caudado é uma estrutura de substância cinzenta do telencéfalo locali- zada ao lado da parede lateral dos ventrículos laterais. É a estrutura mais alongada ântero-posteriormente, que se inicia na região profunda do lobo frontal e vai até a re- gião posterior do lobo temporal. É uma grande estrutura com muitas funções Compõe-se de cabeça, corpo e cauda. A cabeça é o segmento mais anterior e faz uma elevação para dentro do corno anterior do ventrículo lateral. Segue-se o corpo do núcleo caudado, que está situado no assoalho da parte central do ventrículo la- teral. A cauda do núcleo caudado é longa, delgada e fortemente arqueada e segue até a extremidade anterior do corno inferior do ventrículo lateral. A cabeça do núcleo caudado está fundida com a parte anterior do putâmen (por isso, em conjunto, são chamados de núcleo estriado, com funções relacionadas à motricidade). Figura 3. Composição do núcleo caudado. Fonte: Pikovit/Shutterstock.com Núcleos da Base 7 Putâmen Um pouco mais abaixo e posterior do núcleo caudado está o putâmen. É o maior componente dos núcleos da base e também é o núcleo mais lateral. O putâmen re- laciona-se lateralmente com a cápsula externa e medialmente com a lâmina medular lateral do globo pálido, que contém axônios que separam o putâmen do segmento externo do globo pálido. A principal função do putâmen é a de regular os movimentos amplos (grosseiros) e influenciam diversos tipos de aprendizagem, especialmente ao condicionamento. Juntamente com o globo pálido, o putâmen forma o núcleo lentiforme, com tama- nho e formato semelhante a uma castanha-do-pará e que se relaciona medialmente com a cápsula interna. E como já foi mencionado anteriormente, o núcleo estriado compreende o núcleo caudado e o putâmen. O núcleo estriado desempenha um pa- pel significativo em várias funções cerebrais, incluindo controle e aprendizado motor, linguagem, recompensa, funcionamento cognitivo e dependência pelas vias neurais funcionais cortico-estriato-talamocortical. O núcleo estriado é formado pelos neurônios espinhosos (neurônios com dendri- tos coberto com espinhos) e não espinhosos. A maior parte dos neurônios do putâ- men é do tipo espinhoso, que são gabaérgicos, contendo o neurotransmissor ácido gama-aminobutírico (GABA). Globo pálido Um dos constituintes do núcleo lentiforme, o globo pálido, é a estrutura de menor tamanho e mais medial desse núcleo. O globo pálido está adjacente ao putâmen. É dividido em dois segmentos pela lâmina medular medial: segmentos medial e lateral. Apresenta mais uma divisão no segmento medial, sendo dividido pela lâmina me- dular acessória em duas porções: uma mais medial (globo pálido interno – GPi) e ou- tra mais lateral (globo pálido externo – GPe). Existem muitas fibras ligando o núcleo caudado e o putâmen ao globo pálido. Essas fibras ao convergir para o globo pálido lhe dão cor mais pálida em preparações nãocoradas por conta das fibras mielínicas que o atravessam. O globo pálido tem função essencialmente motora. Núcleos da Base 8 Figura 4. Ilustração putâmen e globo pálido. Fonte: Pikovit/Shutterstock.com Substância negra A substância negra é uma estrutura que possui coloração escura devido a exis- tência de melanina em seus neurônios. Está localizada no mesencéfalo, entre o teg- mento e a base do e pedúnculo, que compõe o pedúnculo cerebral. Apesar de estar localizada no tronco encefálico, a substância negra tem um contato direto e constan- te com os núcleos da base. É a maior estrutura nuclear mesencefálica e é dividida em duas partes: a pars compacta e a pars reticulata. A pars compacta é a região mais dorsal, com neurô- nios contendo dopamina que fazem conexões eferentes com o corpo estriado, e está envolvida com o controle dos movimentos. Também faz conexões com a amígdala (relacionada com emoções e motivação) e a formação reticular (relacionada com a vigília). A pars reticulata recebe projeções aferentes do corpo estriado através das fibras estriatonigrais, e o principal neurotransmissor envolvido é o GABA. Corpo caloso Corpo mamilar Amígdala Bulbo (Medula oblonga) Medula espinhal Ponte Hipocampo Putâmen Globo pálido Tálamo Núcleo caudado Fórnix Núcleos da Base 9 Figura 5. Conexões da substância negra. Fonte: Acervo do autor. Núcleo subtalâmico Como o próprio nome indica, o núcleo subtalâmico localiza-se ventralmente ao tálamo e está no nível do diencéfalo. Possui uma relação lateral com a cápsula inter- na e medial com o hipotálamo. É um núcleo organizado com áreas relacionadas com os membros superiores e inferiores, e possui conexões complexas. Recebe fibras aferentes do globo pálido externo e do córtex motor, e envia fibras eferentes para o globo pálido interno e externo. Os neurônios do núcleo subtalâmico são glutama- térgicos (neurotransmissor excitatório) e exerce excitação sobre o globo pálido e a substância negra. É uma peça-chave de entrada dos circuitos dos núcleos da base. Putamen Globo pálido Fibra nigroestriatal Fibra estriatonigral SN - Pars reticulata Núcleo pedunculopontino Colículo superior Tálamo SN - Pars compacta Núcleos da Base 10 Hora da revisão! O glutamato é o principal neurotransmissor de sinapses excitatórias no SNC. Ele é o precursor do GABA. Apesar de ser muito importante, o glutamato é uma neurotoxina potente, portanto, suas concentra- ções devem ser limitadas para permitir uma sinapse normal e também evitar a morte celular. Dominar as características dos neurotransmissores é muito importante para entender não só o funcionamento das vias dos núcleos da base, mas de todo o sistema nervoso! Vários aminoácidos atuam como neurotransmissores. Os três mais impor- tantes são o glutamato, a glicina e o GABA. Os aminoácidos são os principais neurotransmissores que atuam nos núcleos da base. O GABA atua como neuro- transmissores inibitórios do SNC. Como citado, ele é produzido a partir do glu- tamato pela enzima ácido glutâmico descarboxilase, específica de neurônios gabaérgicos. As regiões com maior predomínio de GABA são os núcleos da base e as células de purkinje do córtex cerebelar. A glicina também é um neuro- transmissor inibitório com uma atividade mais específica e atua restritamente na medula. A dopamina é uma amina biogênica. Junto com a norepinefrina e epinefrina, compõe o grupo das catecolaminas, que são biossintetizadas a partir do ami- noácido tirosina. A tirosina é convertida em L-dopa através da ação tirosina hi- droxilase. A L-dopa então é convertida em dopamina pela dopa-descarboxilase. As regiões de origem das fibras dopaminérgicas são a pars compacta da subs- tância negra (e segue até o corpo estriado) e a área ventral do tegmento. Tem um papel excitatório. 3. FUNCIONAMENTO DAS VIAS Três tipos de movimento compõe a motricidade: respostas reflexas, padrão motor rítmico e movimentos voluntários. E também existem três níveis do controle motor: medula espinhal, o tronco encefálico e o córtex motor. A medula espinhal, nível mais baixo do controle motor, realiza uma série de pa- drões motores automáticos, estereotipados e reflexos. O córtex cerebral (pré-motor, área motora suplementar e córtex motor primário) é o nível mais alto e projeta-se di- retamente para a medula através do trato corticoespinal, e indiretamente através dos sistemas motores do tronco encefálico pelas vias extrapiramidais. Núcleos da Base 11 Há uma vasta divisão de sistemas neuronais e de tratos envolvidos na motricida- de. No tronco encefálico não é diferente: há o sistema medial e lateral. O medial está envolvido com o controle dos músculos axiais e proximais é muito importante para o controle postural. Envolve os tratos vestibuloespinal, reticuloespinal e tetoespinal. Já o sistema lateral é importante para o controle dos músculos distais dos membros e envolve o trato rubroespinal. Esses tratos citados compõem o que se chama de vias extrapiramidais. Suas fibras possuem origem neuroanatômica distintas e destinam- se a medula espinal. FLUXOGRAMA: SUBDIVISÕES FUNCIONAIS DO ESTRIADO (SENSORIMOTOR, ASSOCIATIVO E LÍMBICO). AFERÊNCIA NÚCLEO ESTRIATAL EFERÊNCIA CÓRTEX MOTOR PUTÂMEN • CÓRTEX PRÉ- FRONTAL • CÓRTEX MOTOR PRIMÁRIO • ÁREA MOTORA SUPLEMENTAR SENSORI MOTOR MOVIMENTO CÓRTEX FRONTAL, PARIETAL, TEMPORAL OCCIPITAL CAUDADO DORSAL CÓRTEX PRÉ- FRONTALASSOCIATIVO COGNIÇÃO HIPOCAMPO, AMÍGDALA GIRO DO CÍNGULO, CÓRTEX TEMPORAL E ÓRBITO- FRONTAL ESTRIADO VENTRAL • GIRO DO CÍNGULO (ANTERIOR) • CÓRTEX ÓRBITO- FRONTAL LÍMBICO EMOÇÃO Fonte: Elaborado pelo autor. Núcleos da Base 12 FLUXOGRAMA: VIAS MOTORAS EFERENTES. VIAS MOTORAS EFERENTES Trato córtico-espinhal Trato córtico-nuclear Trato rubroespinhal Trato retículo espinhal Trato tetoespinhal Trato vestibuloespinhal Vias piramidais Vias extrapiramidais Fonte: Elaborado pelo autor A estimulação cortical sobre os núcleos da base ocorre com a atuação dos neuro- transmissores glutamato e aspartato, principalmente sobre o corpo estriado (região predominada pelo GABA) que, ao ser estimulado atuará no segmento externo do globo pálido, e este exerce uma ação sobre os núcleos de saída dos núcleos da base (segmento interno do globo pálido e a pars reticulata da substância negra). Com essa sequência de estimulações, ocorre um efeito de feedback exercido pelo tálamo que projeta de volta ao córtex do lobo frontal, fechando o circuito. Assim, os núcleos da base recebem aferências do córtex e projetam eferências pelo meio do tálamo (através do glutamato). Este circuito recebe o nome de corticogângliobasal-talamocortical. Núcleos da Base 13 Figura 6. Sinalização as vias direta e indireta com a topografia. Fonte: Acervo do autor. Os núcleos da base fornecem informação necessária para planejar e desencadear os movimentos e também para organizar os ajustes posturais associados a estes movimentos. Para essas tarefas, parece que os núcleos da base facilitam seletiva- mente alguns movimentos e, paralelamente, suprimem outros. Esse comportamento dual de excitação e inibição dos núcleos da base ocorrem por meio de duas alças motoras conhecidas como vias de saída estriatal direta e in- direta. São duas vias com efeitos antagônicos sobre o tálamo, sendo que a via direta excita o tálamo e a via indireta o inibe. Como mencionado anteriormente, o circuito motor corticogângliobasal-talamocor- tical se inicia nas áreas motoras do córtex e projeta-se para o putâmen de forma so- matotópica (para cada região do córtex há uma região correspondente no putâmen). Ao chegar no putâmen, o circuito motor se divide nas vias direta e indireta. A via direta é formada por neurônios de projeções que saem do putâmen e che- gam até o globo pálido interno (GPi), que contém GABA, e o GPi projeta neurônios para os núcleos ventral lateral e ventral anterior do tálamo. Lembre-se que o putâmen é uma região predominantemente gabaérgica e que oGABA é um neurotransmis- sor inibitório. Então, perceba o que ocorre: a excitação cortical sobre o putâmen é transformada em inibição para o GPi – o córtex excita o putamen, e este por sua vez inibe o GPi; o GPi, região também inibitória, exerce ação sobre o tálamo – o GPi ao ser inibido diminui o seu efeito inibitório sobre o tálamo. Portanto, o produto final da via direta com essa dupla ação inibitória é um efeito excitatório do tálamo ao córtex, facilitando o início dos movimentos. Núcleos da Base 13 Figura 6. Sinalização as vias direta e indireta com a topografia. Fonte: Acervo do autor. Os núcleos da base fornecem informação necessária para planejar e desencadear os movimentos e também para organizar os ajustes posturais associados a estes movimentos. Para essas tarefas, parece que os núcleos da base facilitam seletiva- mente alguns movimentos e, paralelamente, suprimem outros. Esse comportamento dual de excitação e inibição dos núcleos da base ocorrem por meio de duas alças motoras conhecidas como vias de saída estriatal direta e in- direta. São duas vias com efeitos antagônicos sobre o tálamo, sendo que a via direta excita o tálamo e a via indireta o inibe. Como mencionado anteriormente, o circuito motor corticogângliobasal-talamocor- tical se inicia nas áreas motoras do córtex e projeta-se para o putâmen de forma so- matotópica (para cada região do córtex há uma região correspondente no putâmen). Ao chegar no putâmen, o circuito motor se divide nas vias direta e indireta. A via direta é formada por neurônios de projeções que saem do putâmen e che- gam até o globo pálido interno (GPi), que contém GABA, e o GPi projeta neurônios para os núcleos ventral lateral e ventral anterior do tálamo. Lembre-se que o putâmen é uma região predominantemente gabaérgica e que o GABA é um neurotransmis- sor inibitório. Então, perceba o que ocorre: a excitação cortical sobre o putâmen é transformada em inibição para o GPi – o córtex excita o putamen, e este por sua vez inibe o GPi; o GPi, região também inibitória, exerce ação sobre o tálamo – o GPi ao ser inibido diminui o seu efeito inibitório sobre o tálamo. Portanto, o produto final da via direta com essa dupla ação inibitória é um efeito excitatório do tálamo ao córtex, facilitando o início dos movimentos. Córtex cerebral Núcleo caudado Tálamo Núcleo subtalâmico Globo pálido Putâmen Substância negra compacta Substância negra reticular Núcleos da Base 14 Tálamo Putâmen Substância negra Globo pálido externo Glutamato Glutamato D1 GABA VIA DIRETA CÓRTEX MOTOR+ - + + - Globo pálido interno Fonte: Acervo do autor A via indireta é um pouco mais complexa e apresenta efeito oposto ao da via direta. Na via indireta ocorre a ação do núcleo subtalâmico, que é uma estrutura ex- citatória. A via indireta é formada por neurônios inibitórios de projeções do putamen que chegam até o globo pálido externo (GPe), que também é uma estrutura inibitória (possui Gaba-encefalina). Perceba que raciocínio da via indireta, apesar de oposto, é semelhante ao da via direta: o GPe projeta fibras e exerce efeito sobre o núcleo subtalâmico, portanto, ao ser inibido pelo putamen, o GPe diminui a utilização do GABA e passa a inibir menos o núcleo subtalâmico; o núcleo subtalâmico desinibido aumenta sua ação excitatória sobre o globo pálido interno e sobre a pars reticulata da substância negra – dessa forma, é provocada uma forte ação inibitória sobre o tálamo. O tálamo mais inibido atua de modo negativo sobre o córtex cerebral (lobo frontal) e suprime os movimentos. Núcleos da Base 15 Tálamo Putâmen Substância negra Globo pálido externo Glutamato D2 GABA VIA INDIRETA CÓRTEX MOTOR+ - + + Globo pálido interno - Núcleo subtalâmico - GABA Glutamato - Fonte: Acervo do autor Outro neurotransmissor com papel importante no funcionamento do circuito é a dopamina. Ela pode exercer tanto papel excitatório quanto inibitório. Na via direta ela atua na via nigroestriatal (que tem efeito excitatório) atuando nos receptores dopa- minérgicos D1. Na via indireta ela atua com efeito inibitório nos neurônios estriatais através dos receptores dopaminérgicos D2. Então, a dopamina no corpo estriado pode maximizar a ação da via direta (facilitando os movimentos) mas também pode maximizar a via indireta (inibindo os movimentos). Saiba mais! Sabe-se que existem mais de 5 tipos de receptores de dopamina localizados em diferentes regiões neuroanatômicas: corpo estria- do, regiões límbicas, córtex, tálamo e substância negra – enumerados de D1 a D5. Pelas características bioquímicas e funcionais, os receptores dopaminérgi- cos são divididos em D1 e D2. Os receptores dopaminérgicos do tipo D1 estimulam a adenilciclase enquanto os do tipo D2 inibem a atividade da adenilciclase. Esses dois receptores são encontrados em maior quantidade no corpo estriado e na substância negra. A compreensão desse conceito básico de neurofisiologia é importante para com- preender o mecanismo de ação envolvido no tratamento de alguns distúrbios hipercinéticos e hipocinéticos associados aos núcleos da base Núcleos da Base 16 ESTRUTURA PRINCIPAL NEUROTRANSMISSOR AÇÃO NO CIRCUITO Putâmen GABA Inibe ou excita o globo pálido Globo pálido interno GABA e substância P Quando excitado, inibe o tálamo Globo pálido externo GABA e encefalina Normalmente é inibido pelo putamen, dei- xando o núcleo subtalâmico livre. Quando excitado, inibe o núcleo subtalâmico Núcleo subtalâmico Glutamato Quando excitado, excita o globo pálido e a substância negra. Núcleo caudado GABA Inibe ou excita o globo pálido quando. É estimulado pela dopamina da substância negra. Substância negra Pars compacta: dopamina Pars reticulada: GABA Pars compacta: estimula o núcleo caudado Pars reticulada: inibe o tálamo Tálamo Glutamato Quando excitado, estimu- la o córtex cerebral motor Tabela 1. Neurotransmissor envolvido em cada núcleo. 4. CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS Os transtornos dos núcleos da base, principalmente do corpo estriado, são hiper- cinéticos, hipocinéticos ou comportamentais e emocionais. Os principais são: hemi- balismo, parkinsonismo, coreia de Sydenham, TOC, distonia, mioclonias. Parkinsonismo O parkinsonismo é a síndrome clínica com a presença de bradicinesia, rigidez muscular, tremores (principalmente em repouso) e instabilidade postural. A presença de dois desses sinais fecha o diagnóstico de parkinsonismo. A principal etiologia dessa síndrome é a doença de Parkinson idiopática (DPI). A DPI é uma doença neurodegenerativa ocasionada pela perda neuronal progres- siva em diferentes sítios do SNC, principalmente no tronco encefálico e do cérebro, incluindo a substância negra do mesencéfalo. Dessa forma, gera-se uma disfunção dopaminérgica (daí é originado os sinais motores), mas também ocorre disfunção de outros sistemas de neurotransmissores: serotoninérgicos, adrenérgicos, colinérgi- cos. Esses últimos sistemas estão associados aos sinais não motores da doença de Parkinson, como a depressão, o distúrbio do sono REM (rapid eyes moviment – mo- vimento rápido dos olhos) e a disfunção cognitiva. Figura 8. Sinais e sintomas do Parkinsonismo. Fonte: Elaborado pelo autor Núcleos da Base 17 Marcha parkinsoniana Falta de expressão facial Movimento lento Balanço do braço reduzido Tremor de repouso assimétrico Instabilidade postural Passos arrastados Rigidez Congelamento Figura 7. Sinais e sintomas do Parkinsonismo. Fonte: Good_Stock/Shutterstock.com Se liga! O diagnóstico de parkinsonismo é clínico! Não há necessi- dade de realizar exames complementares para a fazer esse diagnóstico. Como vimos, a presença de dois dos principais sinais da síndrome é suficiente para fechar esse diagnóstico: bradicinesia, rigidez muscular, tremores e instabilidade postural. Na patogênese da DPI observa-se uma disfunção da via nigroestriatal, que le- va a uma diminuição da concentração de dopamina disponível para os receptores dopaminérgicos do corpoestriado. Com essa disfunção dopaminérgica, ocorre a síndrome rígido-acinética, associada à presença de tremores e com a instabilidade postural. Ocorre também a perda de ação inibitória GPe sobre o núcleo subtalâmico, além de uma ação hiperexcitatória do núcleo subtalâmico sobre o segmento GPi, o que resulta em uma menor ação excitatória do tálamo sobre o córtex motor, ocasio- nando assim a síndrome rígido-acinética. Núcleos da Base 18 Saiba mais! No tratamento clínico da DPI utiliza-se medicamentos que aumentam a concentração de dopamina no sistema nigroestriatal, como por exemplo a levodopa. No tratamento cirúrgico pode-se fazer a talamotomia (destruição controlada do núcleo lateral do tálamo). É uma cirurgia que provoca lesões em núcleos talâ- micos e normaliza o feedback entre os núcleos da base e o córtex motor. Com a talamotomia obtém-se a abolição dos tremores em pacientes com DPI em mais de 80% dos casos. Outra alternativa cirúrgica é a palidotomia, que interrompe a ação inibitória so- bre o tálamo e é eficaz na melhora do tônus muscular e na bradicinesia. Outra alternativa terapêutica é a estimulação cerebral profunda, que estimula as mesmas estruturas: o tálamo e o globo pálido, e também o núcleo subtalâmico. Hemibalismo Hemibalismo é um distúrbio neuromotor hipercinético caracterizado por movi- mentos involuntários abruptos, de grande amplitude e forte intensidade, homolateral à lesão, que se assemelham ao movimento de uma pessoa arremessando um ob- jeto. Envolve mais a musculatura proximal do que distal. Nos casos graves, os mo- vimentos não desaparecem com o sono. A causa mais comum é a lesão no núcleo subtalâmico, geralmente ocasionada por pequenos acidentes vasculares. A fisiopatologia do hemibalismo, assim como a dos demais distúrbios hiperciné- ticos, é explicada pela diminuição da atividade excitatória das projeções do núcleo subtalâmico para o pálido medial, reduzindo a inibição sobre os núcleos talâmicos e sobre o córtex motor. Assim, as áreas do córtex sendo menos inibidas respondem exageradamente aos comandos corticais e aumentam a tendência de neurônios corticais dispararem espontaneamente, resultando nos sintomas (movimentos involuntários). Mioclonia e Distonia A mioclonia é um distúrbio neuromotor em que ocorre um movimento involuntário súbito, breve, tipo “choque”, decorrente de contrações musculares ou inibições mus- culares. É um distúrbio hipercinético que não apresenta uma topografia específica no SNC, podendo ocorrer por lesões em diferentes locais dos núcleos da base. Já a distonia é um distúrbio do movimento em que há contrações musculares mantidas e simultâneas de grupos agonistas e antagonistas. Causa torção e mo- vimentos repetitivos e/ou posturas anormais. Existem diversas etiologias para as Núcleos da Base 19 distonias como doenças genéticas, lesões de diferentes origens em diferentes níveis dos núcleos da base. O prognóstico e evolução varia conforme a etiologia. As disto- nias secundárias são mais associadas ao acometimento dos núcleos da base, prin- cipalmente o putamen. Coreia Coreia é um distúrbio neuromotor caracterizado por movimentos involuntários, irregulares, não rítmicos, rápidos e abruptos. Nesse distúrbio ocorre a perda da inibi- ção entre o putâmen e o GPe, provocando uma excessiva atividade inibitória do GPe sobre o núcleo subtalâmico. Assim, o GPe e a pars reticulata são menos estimula- dos, e por consequência o tálamo inibe menos o córtex, provocando movimentos involuntários anormais excessivos. O principal exemplo das coreias é a doença de Huntington, que é uma doença neurodegenerativa (com comprometimento motor e cognitivo) e genética. Nela, ocorre uma atrofia no corpo estriado (na cabeça do núcleo caudado). Outro exemplo comum das coreias é a coreia de Sydenham com movimentos involuntários rápidos que lembram uma dança, hipotonia e distúrbios neuropsiquiátricos. A sintomatologia motora é secundária ao comprometimento do circuito motor, enquanto as demais são por conta do comprometimento dos circuitos pré-frontais. É uma doença autoimune mais prevalente em crianças. Da patogênese sabe-se que anticorpos lesam os núcleos da base. Transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) O Transtorno obsessivo-compulsivo é um distúrbio neuropsiquiátrico caracteriza- do por obsessões, compulsões ou ambas. Os núcleos da base vêm sendo associado com a patogênese do TOC. Estudos com ressonância magnética tem evidenciado uma diminuição do núcleo caudado em paciente com TOC. Uma hipótese para a in- fluência da redução do núcleo caudado para origem do TOC é que o caudado levaria a uma filtragem inadequada de preocupações, e assim estimularia o córtex a desen- cadear compulsões. Núcleos da Base 20 Coreia Mioclonia Parkinsonismo Hemibalismo Distonia Hipercinéticos DISTÚRBIOS MOTORES Hipocinéticos SÍNDROMES E SINTOMAS Bradicinesia Acinesia Coreia de Sydenham Doença de Huntington Cognitiva Comportamental Motora Mesencéfalo Diencéfalo Substância negra Núcleo subtalâmico Pars compacta Pars reticulata VIAS TÁLAMO INDIRETA DIRETA Núcleo caudado Globo pálido Putâmen Núcleo accubens Globo pálido interno Globo pálido externo SUPRIME OS MOVIMENTOS FACILITA OS MOVIMENTOS NÚCLEOS DA BASE Funções Circuito corticogângliobasal- talamocortical Clínica Anatomia e topografia Telencéfalo Inibe Excita Fonte: Acervo do autor Núcleos da Base 21 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS NETTER, F. H. Atlas de Anatomia Humana. 6 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015. MOORE, K. L.; DALLEY, A. F. Anatomia orientada para a clínica. 5 ed. Rio de Janeiro: GuanabaraKoogan, 2007. BERNE, R.M.; LEVY, M.N.; KOEPPEN, B.M.; STANTON, B.A. Fisiologia. 6.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009 MACHADO, Angelo B. M.. Neuroanatomia funcional. 3 ed. São Paulo: Atheneu Editora, 2013. Meneses MS. Neuroanatomia Aplicada. 3a ed., Rio de Janeiro:Guanabara Koogan; 2011. Imagem utilizada sob licença da Shutterstock.com, disponível em: https://www.shut- terstock.com/pt/image-vector/basal-ganglia-horizontal-cross-sections-throu- gh-600346670. Acesso em: 17 de fevereiro de 2023. Imagem utilizada sob licença da Shutterstock.com, disponível em: https://www.shut- terstock.com/pt/image-illustration/basal-ganglia-295094492. Acesso em: 17 de feve- reiro de 2023. Imagem utilizada sob licença da Shutterstock.com, disponível em: https://www.shut- terstock.com/pt/image-vector/basal-ganglia-limbic-system-concept-hu- man-2053517888. Acesso em: 17 de fevereiro de 2023. Imagem utilizada sob licença da Shutterstock.com, disponível em: https://www.shut- terstock.com/pt/image-vector/amygdala-brain-part-location-medical-hu- man-2244120557. Acesso em: 17 de fevereiro de 2023. Imagem utilizada sob licença da Shutterstock.com, disponível em: https://www.shut- terstock.com/pt/image-vector/tremor-hands-elderly-man-looking -shaking-1064434691. Acesso em: 17 de fevereiro de 2023. sanarflix.com.br Copyright © SanarFlix. Todos os direitos reservados. Sanar Rua Alceu Amoroso Lima, 172, 3º andar, Salvador-BA, 41820-770