Aula 03 Sinapse

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SINAPSE
Neurônio pré-sináptico
Neurônio pós-sináptico
sinapse
O termo sinapse - Zonas de comunicação entre uma 
célula nervosa e outra em uma cadeia juncional
SINAPSE
a) Sinapse Elétrica
Presença de mediadores químicos
Controle e modulação da transmissão
Lenta
Sem mediadores químicos
Nenhuma modulação 
Rápida
b) Sinapse Química
TIPOS DE SINAPSE
TIPOS DE SINAPSE
SINAPSES ELÉTRICAS
Passagem da corrente elétrica de uma célula a outra
Respostas rápidas de natureza protetora
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SINAPSES ELÉTRICAS
Passagem da corrente elétrica de uma célula a outra
Chegada do
Impulso nervoso no 
terminal do neurônio 1
Geração de impulso 
nervoso no neurônio 2
Neurotransmissâo 
A transmissão da informação depende da liberação de 
um neurotransmissor que age sobre a célula seguinte
1. Chegada do impulso nervoso ao 
terminal
2. Abertura de Canais de Ca 
Voltagem dependentes
3. Influxo de Ca (2o mensageiro)
4. Exocitose dos NT
5. Interação NT- receptor pós-
sinaptico causando abertura de 
canais iônicos NT dependentes
6. Os NT são degradados por 
enzimas (6) 
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html
MECANISMO DA 
NEUROTRANSMISSÃO QUÍMICA
O 1° neurônio libera uma substância chamada NEUROTRANSMISSOR na
sinapse.
Neurotransmissor atua sobre proteínas receptoras na membrana do próximo
neurônio para excitálo ou inibí-lo ou para modificar sua sensibilidade.
A transmissão dos sinais ocorrem 
em uma única direção:
Neurônio PRÉ-SINÁPTICO
Neurônio PÓS-SINÁPTICO
1) Receptor Ionotrópico
O NT abre o canal iônico DIRETAMENTE
Efeito rápido
2) Receptor Metabotrópico
O NT abre o canal iônico 
INDIRETAMENTE
- freqüentemente, presença de 2º 
mensageiro para modificar a excitabilidade 
do neurônio pós-sináptico
Efeito mais demorado
Há dois tipos de receptores pós-sinápticos
MECANISMOS DE AÇAO 
DOS NT
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Sistemas de 2
o
. mensageiro
mediados pela proteína G
PA
Potencial 
pós-sinaptico
NT
POTENCIAL PÓS-SINAPTICO EXCITATÓRIO 
a) Despolarização
entrada de cátions
POTENCIAL PÓS-SINAPTICO INIBITORIO 
a) Hiperpolarizaçâo
entrada de ânions
saída de cátions
O que NT pode causar na 
membrana pós?
Os NT causam excitação (estimulação) ou inibição (desestimulação) nas 
membranas pós-sinápticas.
NEURÔNIOS EXCITATÓRIOS: NT excitatórios
NEURÔNIOS INIBITÓRIOS: NT inibitórios 
O que NT pode causar na 
membrana pós?
PEPS
PA
Os PEPS e PIPS são gerados apenas nos dendritos e no corpo celular 
que se propagam em direção a zona de gatilho do PA. 
Se o PEPS atingir o valor limiar haverá PA; se o PEPS for mais intenso 
que o limiar, haverá mais de um PA gerado pela zona de gatilho. 
A) PEPS
O NT é EXCITATÓRIO
Causa despolarização na membrana pós-
sináptica (p.e.entrada de Na+)
b) PIPS
O NT é INIBITÓRIO
Causa hiperpolarização na membrana pós-
sináptica (p.e. entrada de Cl -ou saída de K+)
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EVENTOS ELÉTRICOS NA 
INIBIÇÃO NEURONAL
• Potencial Pós-Sináptico Inibitório (PIPS):
– causa a hiperpolarização do neurônio;
• Inibição Pré-Sináptica:
– é uma inibição que ocorre na terminação pré-
sináptica antes do sinal atingir a sinapse;
– É causada pela descarga de sinapses inibitórias.
– Neurotransmissor mais comum: GABA.
A amplitude do PEPS é diretamente proporcional a intensidade do estimulo e à frequência dos PA;
A quantidade de NT liberado depende da frequência do PA;
Fadiga sináptica: esgotamento de NT para serem liberados. 
PEPS PA Liberação de NT
A frequência do PA determina 
a quantidade de NT liberado
FADIGA DA TRANSMISSÃO 
SINÁPTICA
• Causa: exaustão das reservas de substância
transmissora nas terminações sinápticas.
• Quando as sinapses excitatórias são
estimuladas repetitivamente a uma frequência
muito rápida, o número de descargas pelo
neurônio pós-sináptico é inicialmente MUITO
GRANDE, mas torna-se progressivamente
MENOR nos milissegundos ou segundos
sucessivos.
Como um neurônio que recebe milhares de sinais excitatórios e inibitórios 
processam esses sinais antes de gerar PA? 
Para que servem os PEPS E 
PIPS?
• A membrana dos dendritos e do soma computam algebricamente os PEPS e
PIPS.
• O resultado dessas combinações determinarão se haverá ou não PA e com que
frequência.
SOMAÇÃO NEURONAL
Somação Espacial – 2 ou mais sinapses distintas ativadas
Somação Temporal – estimulação repetida de 1 sinapse apenas
O mecanismo de combinação (ou integração) dos 
sinais elétricos na membrana pós-sináptica chama-se 
SOMAÇÃO.
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Neurônio excitatório: ATIVO
Neurônio inibitório: inativo
A excitação se propagou do dendrito 
até o cone de implantação. 
Neurônio excitatório: ATIVO
Neurônio inibitório: ATIVO
A excitação causada pelo neurônio 
excitatório foi totalmente bloqueada pelo 
neurônio inibitório
Inibição pós-sináptica
-
-
+ -
-
+
Inibição 
pós-sináptica
Estimulação
pós-sináptica
Relação da Frequência dos 
Disparos com Estado Excitatório
• “Estado Excitatório” - é definido como o 
grau somado dos impulsos excitatórios 
para o neurônio. 
• EXCITAÇÃO > INIBIÇÃO;
• “Estado Inibitório” 
• INIBIÇÃO > EXCITAÇÃO;
MECANISMOS DE AÇÃO 
DOS NEUROTRANSMISSORES
A maquinaria neuronal realiza suas funções metabólicas e sintetiza substâncias químicas 
especificas = neurotransmissores, que são armazenadas em vesículas. As vesículas são 
transportadas e armazenadas nos terminais nervosos de onde são secretadas.
NT de baixo PM: sintetizados e armazenados nos terminais nervosos
NT de alto PM: sintetizados no corpo celular, transportados para os terminais onde são armazenados
Síntese e armazenamento
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ACETILCOLINA
• Os receptores colinérgicos são divididos em duas
grandes classes.
– Os receptores colinérgicos muscarínicos (mAChR):
• Estão ligados à proteína G e são expressos nas sinapses
terminais de todas as fibras pós-ganglionares parassimpáticas e
de algumas fibras pós-ganglionares simpáticas, nos gânglios
autônomos e no SNC.
– Os receptores colinérgicos nicotínicos (nAChR):
• consistem em canais iônicos regulados por ligantes, que estão
concentrados pós-sinapticamente em numerosas sinapses
excitatórias.
• A acetilcolinesterase (AChE):
– enzima responsável pela degradação da acetilcolina;
• SÍNTESE: acetil-CoA + colina 
pela enzima acetiltransferase
• Possui distribuição irregular 
no SNC
Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Acetilcolina Muscarínico
Nicotínico
Muscarina
Nicotina
Atropina
Curare
Receptor Nicotínico - Ionotrópico
- Fibras musculares esqueléticas
- Abertura de canais de Na+ (despolarização)
Receptor Muscarínico - Metabotrópico
- Fibras musculares cardíacas e Fibras 
musculares lisas
- Abertura de canais de K + (hiperpolarizaçâo)
ACETILCOLINA
Ach
O canal foi diretamente aberto 
pela Ach
Receptor nicotínico e 
ionotrópico
O canal foi indiretamente aberto pela Ach
Receptor muscarínico e metabotrópico
 da contração
SNA PSSNMS
Acetilcolina: possui 2 tipos de receptores
Músculo 
Cardíaco
Receptor 
muscarínico
Músculo
Esquelético
Receptor 
nicotínico
 da Contração  da contração
 da contração
SNA PS
Músculo 
Liso
Receptor 
muscarínico
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Importância das Sinapses 
Colinérgicas
• Venenos de Cobra (alfa-toxinas):
– ligam-se a receptores nicotínicos e causam bloqueio da neurotransmissão;
– Paralisia muscular (morte por parada respiratória).
• Curare:
– extraída de uma planta tem o efeito de Paralisia muscular (morte por
parada respiratória).
– Usado farmacologicamente como relaxante muscular.
• Doença de Alzheimer:
– degeneração progressiva e de longa duração dos neurônios colinérgicosdo
SNC (encéfalo);
– Afeta as funções cognitivas como memória, capacidade de aprendizado,
linguagem, atenção, capacidade visual e noção espacial;
Miastenia grave: uma doença auto-imune em que o corpo produz anti-corpos
contra os receptores de Ach. (Fraqueza e fadiga dos músculos voluntários; 
Tratamento é baseado em medicamentos anticolinesterasicos)
• BOTULISMO: Forma de intoxicação alimentar produzida pela bactéria
Clostridium botulinum presente no solo e em alimentos contaminados e mal
conservados;
– Destruição de proteínas envolvidas na exocitose da Ach na placa nervosa motora;
– Diminuição da contração e Paralisia do diafragma (pode impedir a respiração normal e
levar à morte por asfixia)
CATECOLAMINAS ENDÓGENAS
• O efeito global de cada catecolamina é complexo e
depende da concentração do agente e da expressão
dos receptores específicos dos tecidos.
• As catecolaminas endógenas, a EPINEFRINA e a
NOREPINEFRINA, atuam como agonistas nos
RECEPTORES ADRENÉRGICOS.
• Em concentrações suprafisiológicas, a DOPAMINA
também pode atuar como agonista nos receptores.
Noradrenalina (Nor)
Adrenalina (Adr)
Dopamina (DA)
Catecolaminas: compartilham a mesma via de biossíntese 
que começa com a tirosina. 
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Algumas Funções: 
- Humor 
euforia - ↑ da nora
depressão ↓ da nora
- Estado de vigília
Atento ↑ da nora
Letárgico ↓ da nora
Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Noradrenalina
Adenalina
Receptor 
Receptor 
Fenilefrina
Isoproterenol
Fenoxibenzoamina
Propanolol
Receptores METABOTRÓPICOS
Receptores 
Excitatório (abre canais de Ca++)
Receptores 
Excitatório (fecha canais de K+)
CATECOLAMINAS ENDÓGENAS
AÇÃO DA 
COCAÍNA E 
CATECOLAMINAS
DOPAMINA 
• Sintetizada a partir da tirosina e também
pode ser o precursor da noradrenalina;
• Todos os receptores são metabotrópicos,
acoplados a proteína G, cujo aumento de
cAMP causa PEPS;
Neurotransmissor Receptores
Dopamina D1, D2, D3, D4 e D5
DOPAMINA 
• Doença de Parkinson:
– degeneração dos neurônios dopaminérgicos, em uma região
conhecida como substância negra, produtores de dopamina;
– A diminuição de dopamina nessa área provoca alterações
motoras;
• Tremores e paralisia espástica.
• Psicose:
– Hiperatividade dos neurônios dopaminérgicos;
– Excessiva atividade da dopamina pode causar esquizofrenia.
• Esquizofrenia – é um transtorno psíquico severo que se caracteriza
classicamente por alterações do pensamento, alucinações, delírios
e alterações no contato com a realidade.
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Serotonina 
• Síntese:
– a partir do Triptofano;
• Principais funções:
– Alucinações: ↑ da 5HT
– Sono:
• qualidade do sono (o sono REM é capaz de consolidar a memória)
– Humor:
• a 5HT está diretamente envolvida com o estado de humor, isto é,
quando há falta da serotonina, os sintomas da depressão são
acentuados.
Neurotransmissor Receptores
Serotonina 5 HT1A, 5 HT1B , 5 HT1C , 5 HT1D, 5HT2, 5HT3 e 5HT4
A 5-HT participa na regulação da temperatura, percepção sensorial, indução do sono e na 
regulação dos níveis de humor
Drogas como o Prozac são utilizados como anti-depressivos.
GLUTAMATO
• Glutamato é o principal aminoácido
excitatório.
• Doenças associadas:
– Epilepsias e convulsões;
– Esquizofrenias
Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Glutamato AMPA
NMDA
Kainato
AMPA
NMDA
CNQX
AP5
IONOTRÓPICO
Receptores não-NMDA (ou AMPA)
Excitatório (rápido)
Abrem canais de Na e K
Receptores NMDA
Excitatório (lento)
Abrem canais de Ca, Na e K
METABOTRÓFICO 
Receptores Kainato
Ácido γ-aminobutírico (GABA)
• Ácido γ-aminobutírico (GABA) é o principal aminoácido
inibitório
– Receptores:
• GABAA – canais iônicos de cloreto
– Sítios de ligação para benzodiazepínicos e barbitúricos
• GABA B – acoplados a proteína G
– Função:
• Inibição do sistema nervoso central (hiperpolarização)
– Doença associada:
• Ansiedade por diminuição do GABA
Neurotransmissor Receptor Agonista Antagonista
GABA GABAA
GABAB
Muscimol
Baclofen
Bicuculina
Faclofen
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Ambos são inibitórios 
GABAA : ionotrópico 
Abrem canais de Cl- diretamente
Causam hiperpolarizaçâo
GABAB: metabotrópico
Abrem canais de K+ indiretamente
Causam hiperpolarizaçâo
Ácido γ-aminobutírico (GABA)
Benzodiazepínicose os 
Barbitúricossão potentes 
agonistasque agem nos 
receptores GABAA
(exacerbam o efeito 
inibitório) 
Tétano 
• OBS: a GLICINA é um NT inibitório que aumenta a
condutância para o Cl- na membrana pós-sináptica dos
neurônios espinhais – relaxamento muscular;
• A neurotoxina do tétano é produzida pela bactéria
anaeróbica Clostridium tetani e também interfere na
exocitose das vesículas sinápticas (especialmente as de
glicina e GABA);
• Removendo as suas ações inibitórias sobre os neurônios
motores do tronco encefálico e da medula espinhal,
causando hiperexcitabilidade dos neurônios motores;
Muitas substancias exógenas afetam a neurotransmissâo:
Modos de ação
AGONISTAS: mimetizam o efeito do NT
ANTAGONISTAS: inibem a ação do NT 
Princípios de 
Neurofarmacologia
Acetil CoA
Transportador 
de colina
AChE
Colina + Acetato
Colina
ACh
Transportador 
de ACh
Etapas da biossíntese e 
degradação enzimática do NT 
Liberação do NT
Sítios receptores pré e pós-
sinápticos
Onde as drogas 
podem agir?
Receptor
pós-sinaptico