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SINAPSESINAPSE Profa. Dra. Cláudia Herrera Tambeli Base para compreendermos: • Doenças Transmissão sináptica • Doenças • Mecanismo de ação de drogas • Movimentos • Sensações Neurônio SensorialNeurônio Sensorial PolpaPolpa 1. Na presença de estímulo1. Na presença de estímulo Sequência de eventos que resultam na Sequência de eventos que resultam na transmissão do estímulo dolorosotransmissão do estímulo doloroso Limiar 2. Desencadeia um Potencial de Ação 2. Desencadeia um Potencial de Ação Neurônio SensorialNeurônio Sensorial Sequência de eventos que resultam na Sequência de eventos que resultam na transmissão do estímulo dolorosotransmissão do estímulo doloroso PolpaPolpa 3. Propagação do Potencial de Ação3. Propagação do Potencial de Ação Neurônio SensorialNeurônio Sensorial Sequência de eventos que resultam na Sequência de eventos que resultam na transmissão do estímulo dolorosotransmissão do estímulo doloroso PolpaPolpa 3. Propagação do Potencial de Ação3. Propagação do Potencial de Ação Neurônio SensorialNeurônio Sensorial Sequência de eventos que resultam na Sequência de eventos que resultam na transmissão do estímulo dolorosotransmissão do estímulo doloroso PolpaPolpa 4. Transmissão Sináptica4. Transmissão Sináptica Neurônio PósNeurônio Pós-- SinápticoSináptico Neurônio PréNeurônio Pré-- SinápticoSináptico Sequência de eventos que resultam na Sequência de eventos que resultam na transmissão do estímulo dolorosotransmissão do estímulo doloroso PolpaPolpa 5. Potencial Pós Sináptico5. Potencial Pós Sináptico Potencial Pós SinápticoPotencial Pós Sináptico Excitatório (PEPS)Excitatório (PEPS) Sequência de eventos que resultam na Sequência de eventos que resultam na transmissão do estímulo dolorosotransmissão do estímulo doloroso PolpaPolpa 6. Potencial de Acão no Neurônio 6. Potencial de Acão no Neurônio PósPós--SinápticoSináptico Sequência de eventos que resultam na Sequência de eventos que resultam na transmissão do estímulo dolorosotransmissão do estímulo doloroso PolpaPolpa Transmissão sináptica Objetivo: Estudar os mecanismos fisiológicos envolvidos nas diversas etapas da transmissão sináptica Roteiro: 1 - Tipos de sinapse: Elétrica e Química 2 - Etapas da transmissão sináptica Síntese, armazenamento, liberação, efeitos pós-sinápticos, mecanismos de inativação do NT 3- Mecanismos de somação e integração sináptica 4- Mecanismos de modulação sináptica Otto Loewi, 1926 Comprovação da existência das Sinapses Químicas Comprovação da existência das Sinapses Elétricas Junções Gap N. Pós SinápticoN. Pré Sináptico Despolarização (corrente que não era suficiente para desencadear um potencial de ação) Despolarização Furchpan and Potter, 1957 SINAPSES ELÉTRICAS QUÍMICAS Raras Comuns Sinapse elétricas ocorrem: Células musculares lisas Células miocárdicas Sistema nervoso central Células da glia Células beta do pâncreas Raras Comuns Bidirecionais Unidirecionais Rápidas Lentas Estereotipadas Flexíveis Não há fadiga Pode haver fadiga SINAPSES QUÍMICAS Entre células neurais Entre célula neural e muscular: JUNÇÃO NEUROMUSCULAR Sinapse Axoaxônica SINAPSE ENTRE CÉLULAS NEURAIS Sinapse Axodendrítica SinapseAxossomática Etapas da Transmisão Sináptica 1. Síntese 2. Armazenamento 3. Liberação 5. Inativação 4. Efeitos pós sinápticos Mitocôndria Terminal Axônico SÍNTESE E ARMAZENAMANTO ACETILCOLINA Acetilcolina Vesícula sináptica Enzima Colina Acetilcolina NeurotransmissoresNeurotransmissores • acetilcolina • monoaminas –epinefrina and norepinefrina • acetilcolina • monoaminas –epinefrina and norepinefrina–epinefrina and norepinefrina –dopamina –serotonina • amino ácidos (glutamato, GABA, glicina) • peptídeos (opióides) –epinefrina and norepinefrina –dopamina –serotonina • amino ácidos (glutamato, GABA, glicina) • peptídeos (opióides) Potencial de ação Vesícula sináptica Terminal axônico Mecanismo Fisiológico da Liberação do Neurotransmissor Canais de Ca2+ voltagem- dependentes Proteína de ancoragem Célula Pós-sináptica O neurotransmissor liberado se liga a um receptor Terminal Pré- Sináptico Ca++ Sináptico Fenda Sináptica Neurônio Pós-Sináptico Receptor Receptores IONotrópicos v METABOtrópicos Receptores IONotrópicos v METABOtrópicos • Receptores IONotrópico estão associados a canais iônicos…portanto a ligação do neurotransmissor no sítio ativo do receptor, resulta diretamente na abertura de canais iônicos na membrana. • Receptores IONotrópico estão associados a canais iônicos…portanto a ligação do neurotransmissor no sítio ativo do receptor, resulta diretamente na abertura de canais iônicos na membrana. • Receptores METABotrópicos não estão associados a canais iônicos. Quando o neurotransmissor se liga ao sítio ativo do receptor, ele ativa uma cadeia de eventos químicos na célula que resulta indiretamente na abertura de canais iônicos na membrana. • Receptores METABotrópicos não estão associados a canais iônicos. Quando o neurotransmissor se liga ao sítio ativo do receptor, ele ativa uma cadeia de eventos químicos na célula que resulta indiretamente na abertura de canais iônicos na membrana. abertura de canais iônicos na membrana.abertura de canais iônicos na membrana. Receptores Ionotrópicos: Potencial pós-sináptico rápido, de curta duração. Sítio de ligação do receptor Neurotransmissor ligado ao sítio ativo do receptor íons Canal iônico fechado Canal iônico aberto Fora do neurônio NT Ativa Membrana Ativa enzimas Canal iônico Receptores Metabotrópicos: Potencial pós-sináptico lento Dentro do neurônio Receptor Membrana Proteina G Produz Segundo menssageiro Pode abrir o canal iônico PPS v PAPPS v PA Resposta graduadaResposta graduada Desencadeado por canais iônicos voltagem dependentes Desencadeado por canais iônicos voltagem dependentes Causado por canais iônicos NT dependentes Causado por canais iônicos NT dependentes11 PAPA PPSPPS Resposta propagavelResposta propagavel Resposta não propagavelResposta não propagavel Resposta tipo tudo ou nadaResposta tipo tudo ou nada Resposta graduada(depende da quantidade de NT liberada) Resposta graduada (depende da quantidade de NT liberada) 22 33 Potencial PósPotencial Pós--SinápticoSináptico Neurônio Neurônio sensorialsensorial Potencial Pós Sináptico Potencial Pós Sináptico Excitatório (PEPS)Excitatório (PEPS) PolpaPolpa Potencial PósPotencial Pós--Sináptico Sináptico Excitatório (PPSE)Excitatório (PPSE) Potencial Pós Sináptico Excitatório Potencial de ação Potencial de membrana de repouso Estímulo Limiar PPSE BASES IÔNICAS DO POTENCIAL PÓS-SINÁPTICO INIBITÓRIO Influxo de Cl-Efluxo de K+ Mecanismos de Remoção do NeurotransmissorMecanismos de Remoção do Neurotransmissor Célula pré-sináptica vesícula sináptica Neurotransmissor pode retornar ao terminal axônico para ser reutilizado ou transportado para as células gliais Célula pós-sináptica Célula glial Sangue Enzima Inativação enzimática Difusão para fora da fenda sináptica DIVERGÊNCIA A COMUNICAÇÃO ENTRE A COMUNICAÇÃO ENTRE NEURÔNIOS NÃO É SEMPRE NEURÔNIOS NÃO É SEMPRE UM EVENTO 1:1UM EVENTO 1:1 A COMUNICAÇÃO ENTRE A COMUNICAÇÃO ENTRE NEURÔNIOS NÃO É SEMPRE NEURÔNIOS NÃO É SEMPRE UM EVENTO 1:1UM EVENTO1:1 CONVERGÊNCIA Somação & IntegraçãoSomação & Integração •PPSI & PPSE alteram o potencial •PPSI & PPSE alteram o potencial •PPSI & PPSE alteram o potencial de membrana – Um único PPSE é insuficiente para desencadear um Potencial de ação •PPSI & PPSE alteram o potencial de membrana – Um único PPSE é insuficiente para desencadear um Potencial de ação Terminal axônico pré-sináptico Três neurônios excitatórios são estimulados. seus potenciais graduados, separadamente, estão todos abaixo do limiar. SOMAÇÃO ESPACIAL Potencial de ação Zona de estímulo Os potenciais graduados chegam juntos à zona de estímulo e somam-se para gerar um sinal supralimiar. Um potencial de ação é gerado Dois potenciais pós-sinápticos excitatórios são diminuídos pela somação com um potencial de inibitório SOMAÇÃO ESPACIAL - INTEGRAÇÃO Potencial de ação Zona de estímulo Neurônio inibitório NÃO Os potenciais pós-sinápticos somados estão abaixo do limiar, então, nenhum potencial de ação é gerado SOMAÇÃO TEMPORAL estímulo A somação causa um potencial de ação PPS diminuem com o tempo Soma de múltiplos PPS gerados a partir de impulsos sinápticos repetitivos provenientes de um único neurônio pré-sináptico. estímulo Não há somação P o t e n c i a l d e m e m b r a n a ( m V ) Tempo (mseg) Limiar P o t e n c i a l d e m e m b r a n a ( m V ) Tempo (mseg) Limiar Modulação SinápticaModulação Sináptica Inibição pré-sináptica Inibição pós-sináptica Inibição pré-sináptica Inibição pós-sináptica Inibição pré-sináptica Neurônio excitatório Potencial de ação (PA) Neurônio inibitório Terminal axônico pré-sináptico Não há liberação de neurotransmissor Sem resposta Resposta Resposta Neurônio excitatório ativado PA deflagrado Neurônio inibitório ativado Neurotransmissor liberado Neurônio excitatório Inibição pós-sináptica Não há nenhuma resposta Neurônio inibitório Neurônio + e – ativado Sinal modulado abaixo do limiar O potencial de ação não é deflagrado Não há resposta O que ganhamos em termos práticos ao estudar o mecanismo da transmissão sináptica?? 1.1. PodemosPodemos entenderentender comocomo diferentesdiferentes substânciassubstâncias atuamatuam no no cerebrocerebro ((váriasváriassubstânciassubstâncias atuamatuam no no cerebrocerebro ((váriasvárias substânciassubstâncias atuamatuam emem diferentesdiferentes etapasetapas da da transmissãotransmissão sinápticasináptica)) 2.2. Podemos entender o mecanismo de várias Podemos entender o mecanismo de várias doençasdoenças 3.3. PodemosPodemos usarusar essesesses conhecimentosconhecimentos parapara tratartratar pacientespacientes.. Álcool: Fase 1. Excitação Qual o mecanismo de ação do álcool durante a fase de excitação? O álcool estimula a liberação de dopamina provocando euforia logo após seu consumo Álcool Liberação de dopamina Efeitos Pós Sinapticos Álcool: Fase 2. InibiçãoÁlcool: Fase 2. Inibição Qual o mecanismo de ação do álcool durante a fase de inibição? Álcool (agonista do receptor GABA). Mimetiza o efeito de GABA nas sinapses inibitórias. Álcool (GABA) agonistaCl- Cl- Receptores GABA GABA Efeitos Pós Sinapticos Depressão e Serotonina Depressão está associada à uma redução de monoaminas na transmissão sináptica. A serotonina é a monoamina mais associada à depressão Qual o mecanismo de ação do Prozac? Inibidor Seletivo da Recaptação de Serotonina: inibibe a proteina carreadora de serotonina sem afetar as outras monoamines ProzacProzac Recaptação
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