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Centro Universitário Maurício de Nassau Disciplina de Neurofisiologia Curso de Psicologia Organização e funcionamento dos neurotransmissores – Parte I Profª Maria da Soledade Recife - 2018 A sinapse química Etapas da transmissão sináptica Conversão do impulso nervoso, de natureza elétrica, em uma mensagem química; 1) Síntese, transporte e armazenamento do neurotransmissor; 2) Deflagração e controle da liberação do neurotransmissor na fenda sináptica; Etapas da transmissão sináptica 3) Difusão e reconhecimento do neurotransmissor pelo receptor pós-sináptico; 4) Deflagração do potencial pós-sináptico; 5) Desativação do neurotransmissor Veículos químicos da mensagem nervosa Integração sináptica: A interação dos potenciais produzidos por todas as sinapses que ocorreram no neurônio pós-sináptico; Lei de Dale (Henry Dale): Cada neurônio possui UM e apenas UM neurotransmissor e que o efeito que ele é capaz de produzir depende da célula pós-sináptica; Veículos químicos da mensagem nervosa Lei de Dale está ultrapassada – um mesmo neurônio pode alojar diversas substâncias que atuam na transmissão sináptica; Surge o termo neuromodulador: ele atua nas etapas pré-sinápticas! Neurotransmissor: substância cuja ação se exerce diretamente na membrana pós- sináptica; Veículos químicos da mensagem nervosa Os neurotransmissores são de três tipos químicos: aminoácidos, aminas e purinas; Os neuromodulares são: peptídeos e gases; Neurotransmissores Aminoácidos Aminas Purinas Ácido – amino-ϒ butírico (GABA) Acetilcolina (Ach) Adenosina Glutamato (Glu) Adrenalina ou Epinefrina Trifosfato de adenosina Glicina (Gly) Dopamina (DA) Aspartato (Asp) Histamina Noradrenalina ou Norepinefrina (NA ou NE) Serotonina (5 – HT) Neuromoduladores Gastrinas Óxido nítrico (NO) Hormônios da neuro-hipófise (vasopressina e ocitocina) Monóxido de carbono (CO) Insulinas Opióides Secretinas Somatostatinas Taquicininas Veículos químicos da mensagem nervosa A produção dos neurotransmissores A produção dos neurotransmissores geralmente é feita por sistemas enzimáticos existentes no corpo celular ou então no próprio terminal sináptico; A produção dos neurotransmissores Aminoácidos: normalmente produzidos no citoplasma de todas as células, geralmente a partir da glicose ou de proteínas decompostas em seus elementos constituintes; Exemplos: glutamato e glicina. Exceção: GABA, é sintetizado especificamente pelos terminais dos neurônios que o utilizam como neurotransmissor; A produção dos neurotransmissores Aminas: Também são sintetizadas no citoplasma do terminal sináptico; Exemplos: Serotonina (que é uma indolamina), sintetizada a partir de um aminoácido, o triptofano; Dopamina, Adrenalina e Noradrenalina (aminas do grupo catecolaminas): são sintetizadas a partir do aminoácido tirosina; A produção dos neurotransmissores Por que é importante conhecermos as etapas da produção dos neurotransmissores?? “Alguma doenças atingem diretamente a síntese dos neurotransmissores. É o caso da doença de Parkinson, que produz distúrbios motores porque certos neurônios dopaminérgicos do sistema nervoso perdem a capacidade de produzir dopamina (e posteriormente, degeneram e morrem). É o caso também de certos tipos de depressão, que parecem atingir os mecanismos de síntese de serotonina e noradrenalina.” (LENT, 2005) A produção dos neurotransmissores Pessoas com carências nutricionais podem demonstrar problemas com a síntese de alguns neurotransmissores???? Triptofano (aminoácido essencial, obtido pela alimentação) Faria sentido perguntar a um paciente, durante a anamnese, sobre os alimentos que ele consome/tem acesso? A produção dos neuromoduladores Ao contrário dos neurotransmissores, os neuromoduladores peptídicos são sintetizados no Retículo endoplasmático rugoso do corpo celular do neurônio; Os neuromoduladores gasosos são sintetizados nos terminais sinápticos por enzimas especiais. Eles têm a propriedade de atravessar livremente as membranas das organelas e a membrana neuronal, por isso não podem ser armazenados em vesículas; A liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica Existe uma conversão entre a energia bioelétrica (representada pelos potenciais de ação) e a energia química, representada pela quantidade de neurotransmissor liberada na fenda sináptica; O aumento da concentração do íon Ca++ atua como “libertador” dos neurotransmissores nas vesículas sinápticas; A liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica O aumento da concentração do íon Cálcio provoca o fenômeno de exocitose na vesícula sináptica e a consequente liberação do neurotransmissor; A liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica E quando há grande atividade no terminal sináptico? Ao se esgotarem as vesículas existentes nas zonas ativas, o terminal mobiliza aquelas que estão em uma espécie de reserva; Se a alta atividade prosseguir e se esgotarem também as vesículas de reserva, o terminal segue até uma fase de fadiga e a transmissão diminui ou se interrompe; Transmissão da mensagem química: receptores e potenciais sinápticos O resultado final da ação do neurotransmissor é o aparecimento de uma alteração no potencial da membrana pós-sináptica, chamado de potencial pós-sináptico, ou simplesmente, potencial sináptico; De que modo um neurotransmissor consegue provocar um potencial sináptico? Transmissão da mensagem química: receptores e potenciais sinápticos O receptor é um complexo molecular de natureza protéica, embutido na membrana pós-sináptica e capaz de estabelecer uma ligação química específica com um neurotransmissor ou um neuromodulador. A reação química entre o neurotransmissor e o seu receptor é o que provoca o potencial pós-sináptico; Transmissão da mensagem química: receptores e potenciais sinápticos A ação dos neuromoduladores Em alguns casos de transmissão sináptica há a atuação de um mensageiro químico intermediário (o primeiro é o próprio neurotransmissor) que atua mais longamente na membrana pós-sináptica. Esse intermediário é chamado de segundo mensageiro; A ação dos neuromoduladores Os neuromoduladores são as substâncias químicas liberadas na fenda sináptica cujas ações pós-sinápticas modulam, isto é, influenciam a ação mais eficiente dos neurotransmissores; Lembrando: Neuromoduladores – Peptídeos e gases; O fim da transmissão sináptica A transmissão sináptica necessita de um mecanismo eficiente para “desligá-la”; Se o neurotransmissor permanecesse longo tempo na fenda sináptica, haveria a dessensibilização dos receptores; Dois mecanismos fundamentais para a interrupção da transmissão sináptica: Recaptação do neurotransmissor e Degradação enzimática do neurotransmissor; O fim da transmissão sináptica A recaptação é possível porque a membrana dos terminais pré-sinápticos frequentemente possui proteínas transportadoras específicas para os neurotransmissores e neuromoduladores que produz; A recaptação de neurotransmissores é um mecanismo muito influenciado por fármacos e drogas. Cocaína bloqueia a recaptação de noradrenalina. Medicamentos anti-depressivos bloqueiam a recaptação de serotonina; O fim da transmissão sináptica A degradação enzimática é um mecanismo utilizado em sinapses colinérgicas e peptídérgicas; Há a degradação do neurotransmissor ou neuromoduladorem duas moléculas diferentes. Exemplo: A acetilcolina é degradada em colina e acetato; Exemplos fisiológicos da ação dos neurotransmissores A dopamina: Controla níveis de estimulação e controle motor em muitas áreas encefálicas. Quando os níveis de dopaminaestão extremamente baixos os pacientes são incapazes de se mover voluntariamente. Doença de Parkinson - acontece devido degeneração de neurônios dopaminérgicos oriundos da substância negra, que enviam as suas projeções para o estriado. A doença de Parkinson é tratada com L-DOPA, o precussor da dopamina no encéfalo. Fonte: Simone Bittencourt - UNIFESP Exemplos fisiológicos da ação dos neurotransmissores Dopamina: Esquizofrenia - é uma patologia causada pelo excesso de dopamina liberada para o terminal pós- sináptico. Há a hipótese que existe uma excessiva estimulação dopaminérgica no lobo frontal (causado talvez pela ativação de genes) É tratada por drogas que bloqueiam a ligação da dopamina no receptor pós-sináptico. Exemplos fisiológicos da ação de neurotransmissores Serotonina (5HT): Neurotransmissor que possui interferências no humor, na ansiedade e na agressão. A diminuição da liberação de serotonina no sistema nervoso central está associada a desordens de humor e depressão. Costuma-se tratar esses pacientes com medicamento que bloqueiam a recaptação de serotonina para o terminal pré-sináptico (ex. fluoxetina, o Prozac). Exemplos fisiológicos da ação de neurotransmissores Serotonina Comportamento agressivo e suicídio - tem sido associado a reduzidos níveis de serotonina no encéfalo; Latência de sono . a latência de sono (tempo que a pessoa levar para dormir) é diminuída com triptofano, um aminoácido necessário para a síntese de serotonina. Esse dado sugere que a serotonina pode ter um papel importante na indução do sono. Fonte: Simone Bittencourt, UNIFESP Exemplos fisiológicos da ação dos neurotransmissores Glutamato O glutamato é o principal neurotransmissor do encéfalo. A atuação do glutamato é fundamental no processo de memória. O glutamato também está envolvido no processo de suicídio celular, uma vez que o excesso deste neurotransmissor é neurotóxico e mata a célula por excesso de influxo de Cálcio. Doença do Lou Gherig (ALS): doença em que o glutamato é produzido em grande quantidade e causa morte neuronal da medula espinhal e do tronco cerebral. Fonte: Simone Bittencourt, UNIFESP Slide 1 A sinapse química Etapas da transmissão sináptica Etapas da transmissão sináptica Veículos químicos da mensagem nervosa Veículos químicos da mensagem nervosa Veículos químicos da mensagem nervosa Slide 8 Slide 9 Veículos químicos da mensagem nervosa A produção dos neurotransmissores A produção dos neurotransmissores A produção dos neurotransmissores A produção dos neurotransmissores A produção dos neurotransmissores Triptofano (aminoácido essencial, obtido pela alimentação) A produção dos neuromoduladores A liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica A liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica A liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica Slide 21 Slide 22 Slide 23 A ação dos neuromoduladores A ação dos neuromoduladores O fim da transmissão sináptica O fim da transmissão sináptica O fim da transmissão sináptica Exemplos fisiológicos da ação dos neurotransmissores Exemplos fisiológicos da ação dos neurotransmissores Exemplos fisiológicos da ação de neurotransmissores Exemplos fisiológicos da ação de neurotransmissores Exemplos fisiológicos da ação dos neurotransmissores
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