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Embriologia, neurônios e neurotransmissores Camila Cordeiro Embriologia: Desenvolvimento do sistema nervoso “O sistema nervoso é o mais complexo e diferenciado do organismo, sendo o primeiro a se diferenciar embriologicamente e o último a completar o seu desenvolvimento” Embriologia • Antes da FORMAÇÃO DO TUBO NEURAL o embrião é um disco plano formado por três camadas celulares chamadas: • 1. Endoderma irá dar origem a sistemas viscerais • 2. Mesoderma apresentará protuberâncias denominadas somitos, que originarão as 33 vértebras da coluna vertebral e os músculos esqueléticos relacionados. • 3. Ectoderma que irá dar origem ao Sistema Nervoso. Origem do Sistema nervoso • As estruturas do SNC formam-se a partir de um diferenciação do ectoderma chamada de placa neural. Tubo Neural • A formação do tubo neural começa em torno do 22º ao 23º dia, induzido pela epiderme da região dorsal e pela notocorda. O tubo neural se fecha primeiramente na região medial do embrião. As extremidades ainda abertas são denominadas neuróporos. Secção diagramática sagital de embrião mostrando a comunicação transitória do canal neural com a cavidade amniótica (setas) A abertura cefálica o neuróporo rostral, ou anterior, se fecha em torno do 25° dia, o neuróporo caudal , ou posterior, se fecha dois dias mais tarde. • As paredes do tubo neural se espessam, formando o encéfalo e a medula espinhal. • O canal neural do tubo neural converte-se no sistema ventricular do encéfalo e no canal central da medula espinhal. crista neural • Durante a formação do tubo neural, em embriões de cerca de três semanas e meia, na região de fusão das pregas neurais, células se desprendem da superfície e migram para as laterais do tubo neural, essas células constituem a crista neural. A crista neural se forma até no mínimo quatro semanas e meia, no encéfalo, e durante muito mais tempo na medula espinhal. O sistema nervoso é dividido em: • Sistema Nervoso Central (SNC): derivado do tubo neural; consiste em encéfalo e medula espinhal • Sistema Nervoso Periférico (SNP): derivado da crista neural; consiste em neurônios fora do SNC e nervos cranianos e espinhais, que unem o encéfalo e a medula espinhal às estruturas periféricas; • Sistema Nervoso Autônomo: possui partes tanto do SNC como do SNP, consiste em neurônios que inervam músculo liso, músculo cardíaco ou glândulas; dividido em dois componentes: Simpático e Parassimpático. Erros no processo de formação embrionária Erros no processo de formação embrionária Erros no processo de formação embrionária neurônios e neurotransmissores Neurônio Unidade básica do Sistema Nervoso (SN) Células nervosas que recebem e transmitem estímulos; Possuem diferentes tipos morfológicos; Apresentam basicamente três regiões: corpo celular ou pericário, dendritos e axônio; Normalmente são células grandes, o corpo celular chega a medir 150 μm e o axônio até mais de 1 m de comprimento. Bipolar – um dendrito e um axônio partindo do corpo celular. Unipolar – apenas um prolongamento parte do corpo celular e divide-se em dendrito e axônio.c Multipolar –muitos dendritos; são os mais comuns. Piramidal – corpo celular pequeno com muitos dendritos. Corpo celular • É a parte do neurônio que contém o núcleo e o citoplasma que envolve o núcleo. • O núcleo é esférico e tem geralmente um núcleolo. • Possui aparelho de Golgi, mitocôndrias e neurofilamentos. Dendritos Tornam-se mais finos à medida que se ramificam, como os galhos de uma árvore. A grande maioria dos impulsos que chegam a um neurônio são recebidos por pequenas projeções dos dendritos designadas por espinhos: - são o primeiro local de processamento dos sinais que chegam aos neurônios. Axônios •Cada neurônio possui um único axônio, que não ramifica abundantemente mas que pode originar ramificações em ângulo reto denominadas colaterais. •O tamanho de um axónio é bastante variável (podendo atingir 1 metro, células motoras da espinal medula que enervam o pé). •O axónio é pobre em organelas, possui pouco retículo endoplasmático sendo mantido pelo pericário/corpo •A porção final de um axônio é geralmente muito ramificada e denomina-se por telodendro. As células nervosas, em geral, recebem as informações pelos dendritos ou pelo corpo celular e as transmitem pelo axônio. Classificação funcional dos neurônios: Neurônios sensoriais - recebem estímulos sensoriais do meio ambiente e do organismo; Neurônios motores - atuam sobre órgãos efetores como células musculares e glandulares. Neurônios associativos ou interneurônios - estabelecem conexão entre outros neurônios. Células da glia temos 10 vezes mais células gliais do que neurônios tipos de células gliais: oligodendrócitos: formam a bainha de mielina astrócitos: colaboram na constituição da barreira hematoencefálica; ajudam na recuperação do tecido lesado e na formação de cicatrizes células ependimais: revestem os ventrículos cerebrais e o canal central da medula microglia: (macrófagos cerebrais) fagocitam microorganismos invasores e retiram restos celulares Figura 1.9. Da mesma forma que os neurônios, os gliócitos também vistos ao microscópio. Os astrócitos e os oligodendrócitos têm somas maiores, e por isso fazem parte da c h a m a d a m a c r o g l i a . O s ol igodendrócitos têm poucos prolongamentos, e cada um deles forma uma espiral de membrana em torno dos axônios, a bainha de mielina. Os microgliócitos - em conjunto chamados de microglia - são os representantes do sistema imunitário no sistema nervoso. apresentam formas variadas quando Oligodendrócitos Produzem as bainhas de mielina que servem de isolantes elétricos para os neurónios do SNC. Têm prolongamentos que se enrolam em volta dos axônios, produzindo a bainha de mielina. As células de Schwann têm a mesma função dos oligodendrócitos, mas no SNP. Astrócitos sustentação, participam no controle da composição iónica e molecular da matriz extracelular. participam na regulação das atividades e na sobrevivência dos neurônios células ependimárias São células epiteliais cilíndricas que revestem o cérebro e o canal central da espinal medula. Em alguns locais as células ependimárias são ciliadas, o que facilita a movimentação cefalorraquidiana. Microglia Quando ativadas, as células da microglia retraem os seus prolongamentos, assumem a forma de macrófagos e tornam-se fagocitárias. Quando ocorre a esclorose múltipla, as bainha de mielina são destruídas, causando distúrbios neurológicos. Os restos de mielina são removidos pela microglia. Oligodendrócitos e Células de Schwann: suporte estrutural e mielinização Astrócitos: barreira hemato-encefálica, reparar o tecido após injuria Micróglia: fagocitar e remover restos e patógenos Células ependimárias : revestem o cérebro e o canal central da espinal medula. SINAPSE: As sinapses nervosas são os estímulos (Impulsos Nervosos) que passam de um neurônio para o seguinte por meio de mediadores químicos, os neurotransmissores, através da fenda sináptica. As sinapses ocorrem no contato das terminações nervosas, dos telodendros com os dendritos. O contato físico não existe realmente, pois por mais que as estruturas estejam muito próximas, há um espaço entre elas, chamado sinapse ou fenda sináptica. Gânglios As acumulações de neurónios localizadas fora do SNC recebem o nome de gânglios nervosos. Os gânglios normalmente são órgãos esféricos, protegidospor cápsulas conjuntivas e associados a nervos. Degeneração e Regeneração do tecido nervoso Os neurônios dos mamíferos geralmente não se dividem, a destruição de um neurônio representa uma perda permanente. Os seus prolongamentos, no entanto, dentro de certos limites, podem regenerar-se devido à atividade sintética dos respectivos pericários. Por isso os nervos regeneram-se, embora com dificuldade. Os espaços deixados pelas células e fibras nervosas do SNC destruído por acidente ou doença são preenchidos por células da glia. Devido à sua distribuição por todo o corpo as lesões nos nervos não são raras. Neurotransmissores e neuromoduladores Neurotransmissores: ação rápida alterando o potencial da membrana pós-sináptica através do controle químico de canais de íons; seus efeitos se dissipam de forma, também, muito rápida Neuromoduladores: ação bem mais lenta, vários milisegundos após sua liberação; sua ação persiste por mais tempo; podem alterar o potencial da membrana mas atuam através de vários outros mecanismos Neurotransmissores Neurotransmissores 1- acetilcolina 2- aminoácidos: glutamato aspartato GABA glicina Neuromoduladores 3- monoaminas: a- catecolaminas dopamina norepinefrina b- indolaminas serotonina Neuromoduladores 4- peptídeos: a- hipotalâmicos hormônio liberador de tireotropina somastatina hormônio liberador de hormônio luteinizante b- hipofisários vasopressina ACTH (hormônio adrenocorticotrópico) sistema digestivo colecistoquinina (CCK) peptídeo intestinal vasoativo (VIP) substância P outras encefalinas Acetilcolina foi o primeiro neurotransmissor identificado funciona tanto como neurotransmissor (excitatório) quanto como neuromodulador presente no SNC e SNP, com poucos receptores SNC presente nas sinapses neuro- musculares da musculatura estriada (voluntária) inativada pela enzima acetil- colinesterase • NT da placa motora; atividade de áreas cerebrais relaciondas à atenção, aprendizagem e memória; Elevada concentração nos gânglios da base. • * A inativação dos receptores musculares da Ach está ligada a paralisia muscular (miastenia grave)enquanto défice de Ach a nível do SNC está na base da doença de Alzheimer Glutamato é o neurotransmissor mais comum no encéfalo ação excitatória seus receptores estão concentrados no córtex cerebral (hipocampo, corpo amigdalóide e núcleos da base) e são particularmente vulneráveis à excitotoxicidade do ácido glutâmico Ácido amino-gama- butírico (GABA) presente em grande quantidade no encéfalo a concentração cerebral de GABA é cerca de 200 - 1000 vezes maior do que a das monoaminas e acetilcolina concentrado na substância negra, núcleo pálido e substância cinzenta peri-ventricular neurotransmissor inibitório Monoaminas: dopamina substância de ação inibitória facilita a vigília presente no núcleo caudado influenciando a postura presente no núcleo accumbens associada com a velocidade do animal e sensação de prazer presente na substância negra envolvida no controle motor levado a efeito pelo striatum (núcleo caudado e putâmen) que parece depender de equilíbrio entre neurônios dopaminérgicos inibitórios e neurônios colinérgicos excitatórios •Baixos níveis estão associados a doença de Parkinson. sintetizada a partir da dopamina concentração elevada no locus ceruleus da ponte; estimulação elétrica desta região determina estado de hiper-alerta este sistema é importante no mecanismo da atenção concentrada o locus ceruleus foi identificado como um centro do prazer e parece contribuir para a ansiedade Contribuem para a isquemia tecidual (pele, rins e órgãos da circulação mesentérica) •induz a excitação física e mental e bom humor •Aceleram a atividade metabólica e aumenta a produção de calor •Estimulam a liberação de glucagon• Aumentam os níveis séricos de glicose e de ácidos graxo. Monoaminas: norepinefrina/noradrenalina Indolaminas: serotonina neurotransmissor e neuromodulador do SNC a maior concentração é encontrada na glândula pineal neurônios serotoninérgicos podem ser encontrados nos núcleos da rafe sintetizada a partir do aminoácido triptofano parece contribuir para a ansiedade e impulsividade indivíduos com níveis baixos de serotonina foram identificados entre suicidas tem sido responsabilizada por várias desordens mentais, particularmente, depressão A serotonina influencia tanto na periferia, quanto o SNC Ex. agregação plaquetária, ventilação, temperatura, percepção sensorial, sono, humor e agressividade.
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