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AMANDA FERREIRA Transmissão Sináptica ● Sinapse = Forma como uma célula comunica com outra, sendo, pelo menos uma delas, necessariamente um neurônio. ○ Tipos: ■ Elétrica: ● Mais simples/primitiva. ● Comunicação entre células por meio de conexinas (canais que permitem a passagem de íons- PA-). Isso faz com que um citoplasma esteja diretamente em contato com o outro. Esses canais conduzem eletricidade de uma célula para a próxima. ● “A transmissão de informação por junções comunicantes se dá por propagação direta de correntes iônicas, permitindo a passagem instantânea de informação entre as duas células.” OBS: conexina = gap junction. ● Extremamente rápida (ex: contração do miocárdio). ● Fluxo (corrente) bidirecional. ■ Química: ● Mais elaborada. ● Um pouco mais lenta. ● Predominância no corpo humano. ● Presença de fenda sináptica: espaço físico entre uma célula e outra onde o transmissor liberado pela “célula de cima” se liga ao receptor da “célula de baixo”. Onde ocorre a sinapse. ● Neurônio pré-sináptico: libera o transmissor. “A terminação pré-sináptica apresenta numerosos perfis mitocondriais, indicando intensa atividade metabólica, e vesículas que contêm os mediadores químicos, ou neurotransmissores, responsáveis pela transmissão da informação para a célula pós-sináptica.” ● Neurônio pós-sináptico: Recebe a informação do pré-sináptico. ● Fluxo unidirecional. Isso ocorre porque o neurônio pós-sináptico não contém as vesículas com neurotransmissores na terminação (só na parte superior da célula). Permite que os sinais sejam direcionados para alvos específicos. Assim, a despolarização do neurônio pós sináptico desencadeia uma reação que pode fazer com que sua parte terminal libere neurotransmissores ou induzir outro tipo de resposta. ● Receptor: proteína na qual o neurotransmissor vai se ligar e induzir uma resposta. São específicos para cada substância química, pois tem um sítio de ligação específico que reconhece aquela substância. AMANDA FERREIRA ● Os neurotransmissores ficam armazenados em vesículas no complexo de golgi esperando um potencial de ação (sinal) para serem liberados. ● Despolarização da terminação pré-sináptica -> liberação de neurotransmissor -> reconhecimento do neurotransmissor pelo receptor pós-sináptico -> produção de resposta eletroquímica ou metabólica na segunda célula ● “A restauração das condições de repouso depende da reciclagem de vesículas e ressíntese de neurotransmissores na terminação pré sináptica, e da remoção ou degradação química dos neurotransmissores liberados”. ● Tipos de sinapses químicas: ○ Excitatória: Ativa o neurônio pós-sináptico. O neurônio pré-sináptico libera uma substância que induz um sinal excitatório ( ativando/ despolarizando) no neurônio pós-sináptico. Ex: substância que abre canal de Na+. ○ Inibitória: O neurônio pré-sináptico libera uma substância que hiperpolariza o neurônio pós-sináptico (fica mais inibido, mais difícil de gerar um PA). Ex: uma substância que abre canal de cloreto (tá mais concentrado no meio extracelular). Então o Cl- entra e deixa a célula mais negativa ainda. Isso é importante para algumas funções do corpo, como não amplificar um sinal desnecessário (no toque: estabelecer um limite de “sensação” e não se espalhar por todas as células adjacentes) ○ Obs: Esse tipo de sinapse depende do tipo de receptor que o neurônio pós-sináptico possui. ○ OBS: pode ser entre neurônio e neurônio ou entre neurônio e outra célula. ■ Vantagens da química em relação à elétrica: ○ O Processo químico não é prejudicado por diferenças nas dimensões dos elementos pré e pós-sinápticos ○ A liberação de grande número de moléculas de neurotransmissores, a consequente abertura de vários canais iônicos na membrana pós sináptica e a cascata metabólica pela ação de segundos mensageiros intracelulares produzem amplificação do sinais transmitidos ao longo da cadeia neural. ○ A transmissão química apresenta múltiplos estágios passíveis de regulação, tornando esta forma de neurotransmissão mais versátil e plástica como AMANDA FERREIRA requerido, por exemplo, pelos mecanismos de aprendizado e memória. ■ Axodendrítica: Do axônio com o dendrito. ■ Axossomática: Do terminal axônico do neurônio pré com o soma (corpo celular) do neurônio pós. ■ Axoaxônica: Do axônio do neurônio pré com o axônio do neurônio pós. ■ OBS: é só o axônio que contém vesícula com neurotransmissor, o dendrito não. ○ OBS: Um neurônio pode receber várias sinapses ao mesmo tempo. Não necessariamente do mesmo tipo (excitatória/inibitória). ● Princípios da Transmissão Sináptica ( 4 etapas): ○ 1- Produção do neurotransmissor pelo neurônio pré-sináptico e o seu armazenamento: ■ Síntese: ● Quando o neurotransmissor é simples: junção de dois substratos. Produzido no terminal axônico. Nessa situação, ocorre uma reação enzimática. Ex: Colina + Acetil coA = Acetilcolina ( enzima: colina acetil-colinesterase) ○ Obs: Neurônio colinérgico = produz acetilcolina. Ele já tem a enzima colina acetil-colinesterase pronta. ● Quando o neurotransmissor é complexo (sequência de aminoácidos): Produzido no núcleo (retículo endoplasmático rugoso) - presença de ribossomos para formar essa cadeia de aa. Ex: peptídeo. Tradução -> complexo de golgi (empacotamento) -> vesícula direcionada para o axônio terminal. Dentro do neurônio há um fluxo citoplasmático nessa direção. ● Obs: um neurônio pode produzir mais de um tipo de neurotransmissor. ● Obs: Essas vesículas que contêm o neurotransmissor são a própria membrana da célula. São invaginadas e recicladas. ○ 2- Liberação de neurotransmissores: ■ É preciso um sinal para que o neurônio pré-sináptico libera o neurotransmissor, para fazer uma comunicação. Esse sinal é um PA (sempre vai ser). ■ O neurônio pré recebe ou gera espontaneamente um PA, abrindo os canais de Na+. O Na+ entra de forma cavalar no neurônio, aumentando a voltagem ( -70mv / +35mv). Quando ele atinge essa voltagem, os canais de Ca2+ (voltagem-dependente), que estão presentes só no terminal do axônio, se abrem. Um pouco de Ca2+ entra na célula (tá em excesso do lado de fora) e mobiliza as vesículas para baixo, para se ancorarem e fundiremà membrana no terminal do axônio. Então, nesse caso, o papel do cálcio é mobilizar a vesícula para baixo. Ele se adere ao lado de fora das vesículas e as ancoram na membrana. Uma vez que AMANDA FERREIRA a vesícula se funde à membrana (têm a mesma natureza), a vesícula se abre para a fenda sináptica e libera o neurotransmissor (exocitose). ■ Obs: existem 2 tipos de fusão da vesícula com a membrana: ● Fusão: A vesícula se torna parte da membrana do terminal do axônio. Isso aumenta a área do axônio, mas depois elas acabam invaginando e voltando para o citoplasma porque alguns neurotransmissores são reciclados. ● Kiss and run: A vesícula chega, libera o neurotransmissor e volta para dentro. Não se funde com a membrana. Dessa forma o axônio não cresce, seu tamanho permanece o mesmo. ○ 3- Receptores para o neurotransmissor: ■ A proteína receptora pode ser: ● Receptor ionotrópico - Canal iônico (simples): Assim que o axônio liberar o neurotransmissor, este se liga a proteína, que é o canal, esse canal irá abrir (mudança de conformação) e o íon entra. Gera um resposta rápida para o neurônio de baixo. (Sinapse química) Ex: receptor da acetilcolina é do tipo nicotínico e é um canal de Na+ e K+ (mas mais de Na+). Então, quando a acetilcolina se liga nele, abre o canal e o Na+ entra na célula de baixo e induz a despolarização, propagando o PA; e o K+ sai pouquinho. Ou seja, nesse caso, o neurotransmissor serviu para despolarizar a célula de baixo. Ex: se o receptor for um canal de cloreto: vai se ligar, o cl- vai entrar e ocorrerá uma sinapse inibitória no neurônio de baixo. Obs: PEPS = potencial excitatório pós sináptico (aumenta a voltagem) PIPS = potencial inibitório pós sináptico ( diminui a voltagem) ● Receptor acoplado a proteína G/ metabotrópico (proteína complexa): Resposta mais lenta. ○ É um receptor transmembrana, tem uma parte extracelular e uma parte intracelular. ○ Possui voltas = domínios. ○ Presença de proteína G: estrutura intracelular que possui as subunidades alfa, beta e gama. ○ No estado em que não há nenhum neurotransmissor ligado a esse receptor essas 3 subunidades estão juntas. Mas, quando o neurotransmissor se liga, ocorre uma transformação. A subunidade alfa se solta, fica livre no citoplasma e gera uma cascata que induz uma resposta. Ex: ativação de canal iônico, ativação de enzimas, transcrição gênica. ○ É uma resposta mais lenta pois envolve a ação de segundos mensageiros (o processo é mais longo). Então, AMANDA FERREIRA no caso de abertura de canal iônico, ele ficará aberto por mais tempo. ○ Resposta elaborada: há a amplificação do sinal. Uma substância que ativa muitas enzimas. ○ Enquanto o neurotransmissor se encontra disponível na fenda sináptica, uma sucessão de eventos de ativação dos receptores pós-sinápticos resulta em persistência da transmissão. Esta só cessa com a remoção do neurotransmissor por difusão pelo espaço extracelular, degradação enzimática e recaptação. ■ Somação: modo de graduar a intensidade transmitida. Pode ser: ● Espacial: Quando, em um mesmo neurônio pós, chega muitas sinapses (um PA de cada neurônio pré), levando-o a ter uma reação. Provavelmente, se fosse uma sinapse só não haveria reação. Potenciais sublimiares se somam e alcançam um potencial supralimiar. “O aumento da intensidade do sinal é transmitido usando progressivamente uma quantidade maior de fibras.” ● Temporal: Quando o mesmo sinal é gerado várias vezes pelo neurônio. Um axônio só, fazendo muita sinapse, liberando muito neurotransmissor e gerando uma resposta. O neurônio pós reage devido a frequência de impulsos transmitidos pelo neurônio pré. Na tetania (contração muscular, os potenciais de ação sucessivos atingem o músculo antes de o relaxamento atingir um percentual importante do relaxamento total, e assim a contração subsequente será maior, até atingir um platô para cada frequência ( o período refratário das células musculares está na dependência de suas propriedades elétricas -PA-, sendo portanto muito mais curto que o componente mecânico) . ○ Obs: moléculas sinalizadoras lipofílicas: conseguem entrar no neurônio por causa da bicamada lipídica - nesse caso o receptor está dentro da célula. Moléculas sinalizadoras hidrofílicas: não conseguem entrar na célula sem um transportador - o receptor fica na parte externa da membrana. ○ 4- Remoção de neurotransmissores da fenda sináptica: ■ Se o neurotransmissor ficar o tempo todo no receptor, ele pode destruir o neurônio de baixo. Ex: a cocaína permite que a noradrenalina fique sempre ligada ao receptor. Estimula tanto o neurônio que leva à sua morte. ■ Há 4 maneiras de fazer essa remoção ● Através de uma enzima que está na fenda sináptica e degrada o neurotransmissor. AMANDA FERREIRA ● O neurotransmissor pode ser reciclado, voltando para o neurônio pré. Ex: bomba simporte -> joga Na+ e o neurotransmissor para dentro do neurônio pré. ● O neurotransmissor pode ser utilizado por outra célula. ● O neurotransmissor pode cair na corrente sanguínea e vai gerar efeito em outro lugar do corpo. ● Tem algumas doenças, como parkinson, menor produção de acetilcolina, em que alguns medicamentos permitem com que o neurotransmissor fique no receptor. ○ O neurônio pode ter um sinal divergente ( um pré mandando para vários pós) ou pode ser convergente (um neurônio pós recebendo informação de vários prés) ○ Obs: a mesma substância pode gerar tipos diferentes de reações. O que determina é o receptor (ionotrópico/ metabotrópico) ● Acetilcolina ○ Formada no terminal axônico (colina + acetil coA) ○ Enzima que catalisa a reação de síntese: colina acetil-tranferase ○ Enzima que catalisa a reação de degradação: acetilcolinesterase. O produto da degradação é colina, que será reabsorvida pelo neurônio pré e reutilizada, e acetato + água. ○ Na degradação, a colina é reaproveitada. O acetato não. ○ Há 2 receptores para a acetilcolina: ■ Nicotínico (em altas doses, a nicotina tem efeito sobre esse receptor): Ionotrópico de Na+ e K+ (entra mais Na+ que K+ sai).tipo N1: no músculo esquelético para fazer contração muscular; e tipo N2. Inibido pelo curare Esse receptor tem 5 subunidade ( 2 alfa, beta, gama, delta). Para se ligar são necessárias 2 ACH. Cada uma se liga à uma subunidade alfa. Assim que as duas ACH se ligam, o canal muda a sua conformação e se abre; o Na+ sai e o K+ entra. ■ Muscarínico: 5 subtipos. Inibido pela atropina. Metabotropico.
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