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UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Gabriela Bonfanti Azzolin 1 Neurotransmissão Curso de Farmácia Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Roberta Cattaneo Sistema Nervoso • Sistema nervoso é dividido em SNC (sistema Nervoso Central) e SNP (Sistema Nervoso Periférico) SNC – encéfalo e medula SNP – Sistema nervoso autônomo e somático (musc. Esquelética) Sistema Nervoso SNP Autônomo -independente; -Atividades inconsciente - funções viscerais: débito cardíaco, fluxo sanguíneo, digestão... SNP Somático -Atividades conscientes - movimentos, respiração, postura. Sistema Nervoso Central (SNC) • Tem como função integrar a informação sensorial proveniente dos ambiente externo e interno • Mantém a homeostasia motora, secretória visceral e somática • Neurosubstrato para memória, pensamentos e emoções. Anatomia • Algumas estruturas são fundamentais para a compreensão das ações e efeitos dos fármacos: – Córtex Cerebral - Sistema límbico – Cerebelo - Tronco encefálico – Medula espinhal - Barreira hematoencefálica Sistema Nervoso Central (SNC) • Córtex cerebral - Contém 2 hemisférios com saliências pregueadas (aumentam área superficial); - especializado em áreas sensitivas para percepção, áreas motoras que direcionam o movimento, áreas de associação que integram a informação, áreas de visão e audição. • Cerebelo - Responsável em processar informação sensorial e coordenar a execução do movimento. Sistema Nervoso Central (SNC) • Sistema límbico - Importante na organização do SNC; - Localizado no interior do cérebro que rodeia o tronco cerebral; - Contituído por Amígdala, Hipocampo, Hipotálamo, Lobos olfativos, gânglios de base, Porções do tálamo; - Associado com aprendizagem, memória e emoção. 1 2 3 4 5 6 UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Gabriela Bonfanti Azzolin 2 Sistema Nervoso Central (SNC) • Tronco encefálico - Controle de postura corporal e sono; - Centro de regulagem dos batimentos cardíacos e movimentos respiratórios; - Controle de movimentos dos olhos, pescoço e ativação de reflexos (deglutição e vômito). - Composto por: mesencéfalo, ponte, bulbo, núcleos e nervos cranianos, sistema de ativação reticular. Sistema Nervoso Central (SNC) • Medula espinhal - Centro de reflexo; - Processamento e modulação da informação sensorial geral: tato, calor, frio, pressão e dor. - Atividade motora somática e reflexos esqueléticos e viscerais. Sistema Nervoso Central (SNC) • Barreira Hematoencefálica (BHE) - Isola o SNC do resto do corpo, impedindo a livre difusão de muitas substâncias no organismo. - Composta por células justapostas que formam zonas de oclusão e barreiras astrocíticas; -Lipossolubilidade: drogas com ↑CP (tiopental, diazepam, heroína) tendem a atravessar a BHE e atingir o SNC, já as com ↓CP (dopamina e antibióticos) são barrados pela BHE. Sinapse MORFOLÓGICO: Junção entre dois neurônios ou um neurônio e outra célula excitável. FUNCIONAL: Local de transmissão de um potencial de ação para outra célula excitável. SINAPSE NEURO-MUSCULARES SINAPSES NEURO- GLANDULARES SINAPSES NEURO-NEURAIS Sinapse SINAPSE ELÉTRICA SINAPSES QUÍMICA Sem mediadores químicos Nenhuma modulação Rápida Presença de mediadores químicos Controle e modulação da transmissão Lenta MECANISMOS DA NEUROTRANSMISSÃO QUÍMICA 1. Chegada do impulso nervoso ao terminal 6. Os NT são degradados por enzimas (acetilcolinesterase, MAO, COMT) 2. Abertura de Canais de Ca++ Voltagem dependentes 3. Influxo de Ca++ (2o mensageiro) 4. Exocitose dos NT 5. Interação NT- receptor pós- sináptico causando abertura de canais iônicos NT dependentes 7 8 9 10 11 12 UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Gabriela Bonfanti Azzolin 3 NEUROTRANSMISSORES Aminoácidos -Acido-gama-amino-butirico (GABA) -Glutamato (Glu) -Glicina (Gly) -Aspartato (Asp) Aminas - Acetilcolina (Ach) - Adrenalina - Noradrenalina - Dopamina (DA) - Serotonina (5-HT) - Histamina Purinas - Adenosina - Trifosfato de adenosina (ATP) NEUROMODULADORES Peptideos a) gastrinas: gastrina colecistocinina b) Hormonios da neurohipofise: Vasopressina Ocitocina Insulinas Encefalinas Gases NO CO Sinapse Potencial de repouso de membrana: A diferença de potencial entre os dois lados da membrana de qualquer célula é normalmente negativo no interior da célula em relação ao exterior → MEMBRANA é POLARIZADA. A diferença de potencial é causada pelo transporte de íons através da membrana e sua permeabilidade seletiva a esses íons. Quando um estímulo chega a uma terminação nervosa, sua energia causa uma inversão de cargas na membrana plasmática do neurônio. A diferença de potencial fica positiva (POTENCIAL DE AÇÃO) e a membrana é dita DESPOLARIZADA. Sinapse O NT pode causar na membrana pós: POTENCIAL PÓS-SINAPTICO EXCITATÓRIO (PEPs) - São entradas sinápticas que despolarizam a célula. - Produzidos pelas aberturas de canais de Na+ e K+ (entrada de cátions). - Facilitam a criação de um potencial de ação. - NT: Ach, noradrenalina, adrenalina, dopamina, glutamato e serotonina. POTENCIAL PÓS-SINAPTICO INIBITÓRIO (PIPs) - São entradas sinápticas que hiperpolarizam a célula. - Produzidos pelas aberturas de canais de Cl- (entrada de ânios e saída de cátions) - Dificulta a criação de um potencial de ação. - NT: ácido γ-aminobutírico (GABA) e glicina. Sinapse Sinapse POTENCIAL PÓS-SINAPTICO EXCITATÓRIO (PEPs) Sinapse A membrana dos dendritos soma e computam algebricamente os PEPS e PIPS. O resultado dessas combinações determinarão se haverá ou não PA e com que freqüência. Potenciais de ação sinápticos Sinapse PEPS - Potencial excitatório pós-sinaptico PIPS - Potencial inibitório pós-sinaptico Fármacos depressores: hiperpolarização ou impedem a despolarização Fármacos estimulantes: despolarização 13 14 15 16 17 18 UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Gabriela Bonfanti Azzolin 4 Sistema Nervoso Autônomo (SNA) • Também conhecido como SN Visceral, vegetativo ou involuntário, que engloba anatomicamente os Nervos cranianos e espinhais. • Função controlar autonomamente os órgãos internos • Junto com o sistema endócrino, o SNA é responsável pelo controle e regulagem das funções homeostáticas. • Dividido em: Simpático e Parassimpático • Ambos possuem neurônios que originam-se em núcleos dentro do SNC e dão origem às fibras eferentes pré-ganglionares que saem do tronco cerebral ou medula espinhal e terminam em gânglios motores. • Possuem diferentes anatomia, sistemas de neurotransmissão e receptores. Sistema Nervoso Autônomo (SNA) SN Simpático SN parassimpático Local de origem das fibras Toraco-lombar Crânio – sacral Anatomia Dupla cadeia ganglionar ao longo da medula óssea Poucos gânglios próximos ao órgão efetor Tamanho das fibras Pré-ganglionar :CURTA Pós-ganglionar: LONGA Pré-ganglionar :LONGA Pós-ganglionar: CURTA Ativação Catabolismo (luta, fuga, estresse...) Anabolismo (conservação) Principal Neurotransmissor Ganglionar: Acetilcolina Pós-ganglionar: Noradrenalina Ganglionar e Pós- ganglionar: Acetilcolina Receptores Nicotícos Adrenérgicos Nicotínicos e muscarínicos Sistema Nervoso Autônomo (SNA) Sistema Nervoso Autônomo (SNA) Sistema Nervoso Autônomo (SNA) Neurotransmissores TRANSMISSÃO COLINÉRGICA • Acetilcolina Síntese: - plasma - a partir de Acetil-CoA (mitocôndria) e colina por meio de uma enzima Colina Acetiltransferase (ChAT) - Colina é transportada do líquido extracelular para a terminação neuronal por um transportador que pode ser bloqueado por hemicolínicos. Armazenamento: vesículas 19 20 21 22 23 24 UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Gabriela Bonfanti Azzolin 5 Neurotransmissores • Acetilcolina Liberação: - Dependente de um influxo de Ca2+ através de um potencial de membrana; - O impulso nervoso ou potencial de ação chega, despolariza a membrana pré-sináptica, aumentando a condutância do cálcio.- A partir do cálcio intra neuronal, reações químicas ocorrem resultando na proteína sinapsina I que é responsável pela contração da actina → fusão das vesículas com a fenda sináptica → libera Ach por exocitose. Neurotransmissores • Acetilcolina Destino: - ligar-se a receptores pós e pré sinápticos; - Difundir da fenda sináptica pela circulação; - Recaptada pelo neurônio para ser liberada novamente; - Degrada pela Acetilcolinesterase (AchE) em acetato e colina. Colina é recaptada para recomeçar o ciclo. Acetilcolinesterase (AchE) Receptores Receptores colinérgicos Dividem-se em 2 tipos: NICOTÍNICOS e MUSCARÍNICOS Nícotínicos: Musculares (Nm): (α1)2/β1εδ - Placa motora - Junção neuromuscular esquelética Ganglionares (Nn): (α3)2/(β2)3 - Gânglios simpáticos e parassimipáticos - SNC (Nn): espalhados por todo o cérebro. Canal iônico regulado por ligante Receptores nicotínicos Receptores Receptores colinérgicos Muscarínicos: 5 tipos (M1-M5) de receptores acoplados à proteína G. M1, M3, M5 - acoplam-se à proteína Gq → ativa a Fosfolipase C e ↑ IP3, DAG e Ca2+ - M2, M4 - Acoplam-se à proteína Gi → inibição da Adenilato ciclase e ↓AMPc Receptores Muscarínicos: M1 (neuronais) - Encontrados nos neurônios do SNC, neurônios periféricos e nas células parietais do estômago. - Mediadores de processos excitatórios (diminuição da condutância do K+ e despolarização da membrana); - Aumentam a secreção gástrica do estômago. M2 (cardíacos) - Encontrados no coração e terminações pré-sinápticas de neurônios centrais e periféricos. - Processos inibitórios (aumento da condutância do K+ e inibição de canais de sódio) - Também junto com M3 nos músculos lisos das vísceras 25 26 27 28 29 30 UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Gabriela Bonfanti Azzolin 6 Receptores Muscarínicos: M3 (glandulares/músculo liso) - Glândulas, musculatura lisa do endotélio vascular. - Mediadores de processos excitatórios - Estimulação secreções glandulares (salivares, brônquicas, sudoríparas); - Contração do músculo liso das vísceras; - Dilatação vascular mediada por óxido nítrico. M4 e M5 (SNC) - Papel funcional não bem esclarecido. Receptores Receptores muscarínicos Agonista: Ach Antagonista: Atropina Neurotransmissores TRANSMISSÃO ADRENÉRGICA - Os neurônios adrenérgicos sintetizam catecolaminas; - Neurônios pós-ganglionares simpáticos → norepinefrina; - Medula da suprarrenal e áreas do cérebro → epinefrina; - Neurônios dopaminérgicos → dopamina. Síntese: a partir da tirosina transportada para dentro da terminação dos neurônios adrenérgicos. Neurotransmissores TRANSMISSÃO ADRENÉRGICA Limitante da velocidade do processo Conversão medula adrenal e alguns neurônios Neurotransmissores TRANSMISSÃO ADRENÉRGICA Liberação: 1. Um potencial de ação desce pelo axônio e despolariza o terminal axônico; 2. Essa despolarização promove a abertura dos canais de Ca2+ voltagem dependentes e o Ca2+ entra. 3. Esse cálcio induz a exocitose do conteúdo das vesículas sinápticas na fenda; 4. A noradrenalina se difunde pela fenda e se liga aos receptores. Neurotransmissores TRANSMISSÃO ADRENÉRGICA Destinos: 1. Recaptação: a NA pode voltar para o axoplasma e tornar a ser vesícula; 2. No axoplasma, a NA pode ser inativada pela enzima Monoaminaoxidase (MAO). 3. Na fenda sináptica → ligar a receptores e desencadear efeito. 4. Difundir pelo sangue 5. Ir em direção às células da Glia. 6. Inativada por enzimas na fenda (Catecol – o- transferase – COMT). 31 32 33 34 35 36 UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Gabriela Bonfanti Azzolin 7 Receptores Receptores adrenérgicos - SNA Simpático - 2 tipos e vários subtipos: α1 e α2; β1, β2, e β3 α1: acoplado à proteína Gq → ativa fosfolipase C e ↑ IP3 e DAG; - Contração: vasos, capilares e arteríolas - Midríase: contração da musculatura radial do olho; - Relaxamento musculatura lisa TGI - Ejaculação - Contração músculo liso pilomotor; - Glicogenólise hepática(catabolismo) Receptores Receptores adrenérgicos α2: acoplado à proteína Gi → inibe a adenilato ciclase e ↓ AMPc; - Pré-sinaptico - Diminui a liberação e síntese de NA (inibe a tirosina – hidroxilase); - Inibe a liberação de insulina; β1, β2, β3: acoplados à proteína Gs → ativa adenilato ciclase e ↑ AMPc β1: ↑ propriedades cardíacas - Inotropismo, dromotropismo e cronotropismo positivos. - ↑ produção de renina (↑ PA) Receptores Receptores adrenérgicos β2: - Vasodilatação músculo esquelética; - Relaxamento músculo uterino; - Relaxamento músculo brônquico; - Relaxamento das paredes de TGI e bexiga; - Glicogenólise - β3: - Estimula a lipólise; Receptores Receptores adrenergicos α 1 α 2 β1 β2 Vasoconstrição ↑ Resist. Periférica ↑ PA Midríase Estímulo da contração do esfincter da bexiga -Inibe a secreção de NA - inibe a liberação de insulina -Taquicardia -↑ lipólise -↑ força contrátil miocárdio - ↑ liberação de NA -Vasodilatação muscular; - ↓ resist. Periférica; -Broncorelaxação - ↑ glicogenólise muscular e hepática - ↑ liberação de glucagon - relaxamento músculo uterino. Receptores Farmacologia do olho • O olho é um órgão com múltiplas funções autonômicas, controladas por diferentes receptores. Músculo dilatador e constritor da pupila Músculo ciliar Epitélio secretor Miose Midríase 37 38 39 40 41 42 UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA Disciplina de Farmacodinâmica Prof. Dra. Gabriela Bonfanti Azzolin 8 Farmacologia do olho Receptores muscarínicos (M3) - SN parassimpático - Contração do Músculo constritor circular - Contração do músculo ciliar - Abertura dos canais de Schlemm: drenagem do humor vítreo e diminuição da pressão intra ocular. α – Adrenoreceptores - Contrai músculo dilatador da pupila; β – Adrenoreceptores - Relaxa o músculo ciliar - Facilita a secreção do humor vítreo (↑PIO) Miose Ciclopegia p/ longe Midríase Modo de ação dos fármacos Os fármacos atuam sobre receptores específicos ou interferem na neurotransmissão, modificando a síntese, liberação e término de ação (captação ou metabolização) de neurotransmissores. NEUROTRANSMISSOR ENFERMIDADE RELACIONADA MEDICAMENTOS DOPAMINA - prazer, motricidade PSICOSE/ DEFICIT DE ATENÇÃO/ AUTISMO / TICS RITALIN, RISPERDAL, HALDOL SEROTONINA - prontidão e ansiedade DEPRESSÃO / AUTISMO / ANSIEDAD PROZAC, TOFRANIL NORADRENALINA - alarme, perigo DEPRESSÃO / SONO / AUTISMO / TDAH / TICS TOFRANIL, CATAPRESAN GLUTAMATO EPILEPSIA / AUTISMO / DOR CRÔNICA NEURONTIN, TOPAMAX GABA - inibição EPILEPSIA / AUTISMO / TICS DEPAKENE, VALIUM, RIVOTRIL ACETILCOLINA ALZHEIMER / TRANST DE MEMORIA / TDAH ERANZ Modo de ação dos fármacos Pré-sinapticas: ou síntese; Inibição da metabolização; Inibição da captação; Pós-sinapticas: RECEPTORES 43 44 45
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