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Neurotransmissores, Receptores e Vias de Transdução Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Medicina Módulo III Bioquímica / Biofísica Prof. Ms. Marcus Vinícius Paiva de Oliveira Semana 01 Introdução Receptores Membranares Receptores ativados por ligante – Receptores Ionotrópicos Receptores ligados à proteína G – Receptores Metabotrópicos Introdução Receptores com atividade tirosina quinase Introdução Neurotransmissores – moléculas liberadas pelos neurônios pré-sinápticos e são o meio de comunicação em uma sinapse química. São específicos para o receptor em que se ligam Provocam uma resposta específica nos neurônios pós-sinápticos = sinal excitatório ou inibitório Acetilcolina Utilizado no SNP (gânglios do sistema motor visceral), SNC (cérebro) e junção neuromuscular Receptores: 1)Receptores Nicotínicos (N) – receptores ionotrópicos (canal de cátions Na+) 2)Receptores Muscarínicos (M) – receptores metabotrópicos (ligados à proteína G) Metabolismo – não há recaptação pela fenda, ocorre hidrólise pela enzima acetilcolinesterase Acetilcolina Glutamato Neurotransmissor excitatório mais comum no SNC Sintetizado a partir da Glutamina Receptores: 1)Receptores NMDA (N-metil-D-aspartato) – receptores ionotrópicos (bloqueados por Mg++ quando inativos) – permeável ao Na+ e ao Ca++ 2)Receptores AMPA (α-amino-3-hidroxil-5-metil-4- isoxazole-proprionato) – receptores ionotrópicos – permeável ao Na+ e ao Ca++ 3) Receptores de Cainato – receptores ionotropicos – permeável ao Na+ e ao Ca++ 4 ) R e c e p t o r e s m G l u R s – r e c e p t o r e s metabotrópicos GABA e Glicina Neurotransmissores inibitórios mais importantes do SNC e Medula Espinal (Glicina) Receptores de Glicina – receptores ionotrópicos – permeáveis ao Cl- Receptores de GABA: 1)Receptores GABAA e GABAC – receptores ionotrópicos (canal de Cl-) afasta o potencial de membrana do limiar (inibição do neurônio) 2)Receptores GABAB – receptores metabotrópicos (ativa canais de K+ e bloqueia os de Ca ++) – induz a hiperpolarização da célula pós-sináptica) glicina Aminas Biogênicas Dopamina – envolvida em muitos circuitos do cérebro associados a emoções, motivação e recompensa. Catecolamina derivada da Tirosina Receptores D1 – metabotrópico ligado à proteína G – excitatório Receptores D2 – metabotrópico ligado à proteína G – inibitório Noradrenalina (norepinefrina) – essencial ao estado de vigília e atenção Catecolamina derivada da Tirosina Receptores α-adrenérgicos – receptores metabotrópicos – excitatórios Receptores β-adrenérgicos – receptores metabotrópcios – excitatórios Histamina – derivado da descarboxilação da Histidina (Neurônios histaminérgicos, mastócitos, basófilos e células enterocromafins gástricas. Envolvida na vigília. Também mediador das reações alérgicas e inflamatórias e secreção gástrica. Receptores H1, H2, H3, H4 – receptores metabotrópicos ligados à proteína G (H1 PLC e H2, H3 e H4 AC) Aminas Biogênicas Dopamina Noradrenalina Histamina Serotonina Aminas Biogênicas Serotonina (5-hidroxitriptamina) – 5-HT. Derivado do aminoácido triptofano. 90% na parede do intestino (células enterocromafins), plaquetas (acumulam a partir do plasma) e SNC (regiões do mesencéfalo). Efeitos excitatório e inibitórios. Vias de regulação do humor, emoção. Receptores Serotoninérgicos: Metabotrópicos - (5-HT1-7) – ligado à proteína G (Gs, Gq e Gi) – inibitório (5-HT1), excitatório (5-HT2) Ionotrópicos – 5-HT3 (canal de cátions Na+ e K+ não seletivo excitatório) Purinas Adenosina Trifosfato Conhecida como fonte de energia celular Também possui função neurotransmissora e cotransmissora (neuromoduladora) Neuromodulador – secretado junto a outros neurotransmissores modulará a resposta ao outro neurotransmissor aumentando ou inibindo sua ação. Tanto o ATP quanto a Adenosina podem ativar o mesmo receptor Receptores Purinérgicos: Receptor P2X – ionotrópico – canais de cátions não específicos Receptor P2Y – metabotrópico – ligados à proteína G Neuropeptídeos Diferem dos demais neurotransmissores Concentrações muito baixas (ativos mesmo em concentrações baixas) Derivam de precursores inativos (clivagem sucessivas - Modificações pós-traducionais) Sintetizados nos ribossomos do REG (RER) e secretados no lúmen das vias secretoras Transportados ao longo dos axônios Armazenados em grandes vesículas densas (LDCV) Ocitocina - neurônios magnocelulares oxitocinérgicos (núcleos supra-ópticos e paraventriculares do hipotálamo). Regulação das contrações uterinas e ejeção do leite. Receptores OTR (ligado à proteína G). Prolactina – lactogênese. Receptores com atividade tirosina quinase não-intrínseca Somatostatina – Hipotálamo e células D. Inibe GH, insulina, glucagon, TSH, hormônios gastrointestinas. Receptores ligados à proteína G. Neuropeptídeos Substância P - causa vasodilatação, extravazamento de bradicinina, serotonina e ativação de outras células inflamatórias (macrófagos, linfócitos e monócitos), estimulação de produção de óxido nítrico. Pode ser encontrado tanto no sistema nervoso central quanto no periférico. É secretada pelos nervos sensitivos específicos e células com função inflamatória como macrófagos, eosinófilos, linfócitos e células dendríticas e atua ligando-se ao receptor da neuroquinina-1 (NK-1R). Bradicinina – mensageiro peptídico. Ativadora da dor, mediadora da inflação, atividade vasodilatadora, facilita a migração dos leucócitos. Irá mediar a ativação da Fosfolipase A2 para a síntese de prostaglandinas e tromboxanos Receptor B2 – ligado à proteína G Opioides Endógenos – 3 famílias Encefalinas – origem a partir da Preproencefalina Endorfinas – origem a partir da POMC Dinorfinas – origem a partir da Preprodinorfina Receptores Ligados à proteína G - Gi 3 famílias principais: Receptores µ Receptores κ Receptores δ Referências Bibliográficas: Berg, J.M.; Tymoczko, J.L.; Stryer, L. Bioquímica – Stryer. 6ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. Brunton, L. et al. Goodman & Gilman – Manual de Farmacologia e Terapêutica. Porto Alegre: AMGH, 2010. Devlin, T.M. Manual de Bioquímica com correlações clínicas. 7ª ed. São Paulo: Blucher, 2011. Finkel, R. ; Cubeddu, L.X.; Clark, M.A. Farmacologia Ilustrada. 4ª ed. Porto Alegre: ArtMed, 2010. Krebs, C.; Weinberg, J.; Akesson, E. Neurociências Ilustrada. Porto Alegre: ArtMed, 2013. Rang, H.P. et al. Rang e Dale - Farmacologia. 6ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007. Prof. Marcus Paiva
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