Transmissão sináptica

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Transmissão sináptica –
Sinapse Central
SINAPSE
Zona especializada de
contato em que um
neurônio se comunica com o
outro, ou com células alvo.
Componentes:
•Célula pré
•Célula pós
•Intervalo entre elas (fenda
sináptica)
Sinapse Elétrica
•Presença de mediadores químicos
•Controle e modulação da transmissão
•Mais lenta (atraso sináptico =0,3 a 1,5ms)
•Sem mediadores químicos
•Nenhuma modulação
•Rápida (atraso sináptico =0,1ms)
TIPOS DE SINAPSE
Sinapse Química
Abundante no período embrionário, presente 
nos neurônios do neuro-eixo (que requerem 
atividade altamente sincronizada), músculos 
liso e cardíaco, além de outras células não 
neuronais
Transmissão sináptica efetiva no SN 
humano maduro
SINAPSE
Tipos de sinapses: elétrica e química
Fluxo de corrente na sinapse elétrica Fluxo de corrente na sinapse química
Diferenças entre sinapses elétricas e químicas
Sinapse Elétrica
Estrutura:
-6 conexinas formam o hemicanal de cada célula (conexons)
-Junções comunicantes (gap junctions)
Função:
-Permite passagem de 
íons e pequenas 
moléculas orgânicas 
(peptídeos, IP3, AMPc, 
etc) 
-Fluxo passivo 
bidirecional
-Permite acoplamento 
eletrotônico das células
-Transmissão rápida e 
infálivel
Figure 15-7 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figura 4.1. As junções 
comunicantes ( ) acoplam 
c é l u l a s e l é t r i c a e 
metabolicamente, através 
do alinhamento de canais 
iônicos (conexons) que 
formam grandes poros ( ). 
O acoplamento elétrico 
pode se r de t ec ta do 
registrando a passagem 
dos potenciais elétricos de 
uma célula a outra (C) com 
mínimo retardo sináptico. 
A
B
B 
modificado de E.J. Furshpan e 
D.D. Potter (1959) 
 145: 289-325.
Journal of 
Physiology
Sinapse Elétrica –
mínimo retardo 
sináptico
Transmissão na sinapse elétrica é rápida
Ocorre mesmo quando a corrente na 
célula pré-sináptica é sublimiar.
Transmissão eletrotônica
Neurônio pré-sináptico
Neurônio pós-sináptico
sinapse
local de contato entre neurônios.
SINAPSE QUÍMICA - ESTRUTURA
(20-50nm)
(50nm)
* Maioria das sinapses no cérebro adulto
SINAPSE QUÍMICA – Descoberta e função
Classificação da sinapse química –
Tipos de sinapse entre neurônios
• Quanto aos elementos pré e 
pós-sinápticos:
1 e 1’ axo-dendritica
2 axo-axonica
3 dendro-dendrítica
4 axo-somática
Classificação da sinapse química
• Quanto a sua morfologia e função:
(Gray tipo I)
(Gray tipo II)
Vesículas 
sinápticas 
arredondadas
Vesículas 
sinápticas 
achatadas
Diferentes tamanhos de sinapses no SNC
•Características da Sinapse 
química: 
-Terminal pré-sináptico: 
-vesícula sináptica, zona 
ativa.
-Terminal pós-sináptico: densidade 
pós (receptores)
-Rápida e precisamente direcionada
Zona ativa possui alta densidade de canais de cálcio voltagem 
dependente
Zona ativa
Dependência do aumento na concentração de Ca2+ no terminal 
pré-sináptico 
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
Junção neuromuscular (JNM) - a primeira sinapse estudada fisiologicamente
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
Diferença entre Sinapse Central e Periférica
SINAPSE NERVOSA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
Neurotransmissor
Várias com funções 
excitatórias e inibitórias 
(diferentes transmissores)
Ùnica com função excitatória 
(apenas acetilcolina), 
Número de 
vesículas
1 PA= 1vesicula liberada 1 PA = 200 vesículas liberadas
PPS 0,1mV 50mV
Excitabilidade
É necessário vários PA para 
liberar muitas vesículas e 
somações 
Um único PA causa a resposta 
motora
Sinalização Neural
• Descrita em 2 estágios:
• Transmissão – célula pré-sináptica libera o NT na
fenda sináptica
• Recepção – NT liga-se ao receptor na célula pós-
sináptica e produz um potencial pós-sináptico (PPS)
excitatório (PPSE) ou inibitório (PPSI), mudando a
excitabilidade da célula pós
A ação de um NT na célula pós-sináptica, não depende das
propriedades químicas do transmissor, mas sim das propriedades
químicas dos receptores que reconhecem e se ligam ao transmissor
Chegada do
PA no terminal pré-sináptico e 
abertura dos canais de Ca2+ vd
Geração de potencial pós-
sináptico (PPSE ou PPSI) de 
acordo com o NT
Sequência de eventos envolvidos na transmissão de uma 
sinapse química típica
Influxo de Ca2+ e fusão das 
vesículas para liberação do NT 
por exocitose
NT liga-se aos seus receptores 
na membrana pós 
1 msec
10-20
sec
1 min
Exocitose
Endocitose
Endossomo
Brotamento
Ancoramento
Iniciação
Fusão 
Brotamento
Ca2+
Ciclo de reciclagem das vesículas sinápticas
Proteínas pré-
sinápticas envolvidas 
na liberação de 
neurotransmissores 
Proteína ligante de Ca2+
Proteínas associadas a SNARE
Proteínas envolvidas na exocitose
Ptn que formam canais, 
transportadores ou receptores
Ptn ligantes de GTP
Outras Ptn importantes 
Sintaxina
Membrana pré-sináptica
Sinaptobrevina (VAMPs)
Sinaptotagmina 
SNAP-25
Membrana da
Vesicula sináptica
Estrutura do Complexo SNARE
v-SNARE – sinaptobrevina e sinaptotagmina
t-SNARE – sintaxina e SNAP-25
Modelo para fusão vesicular desencadeada 
por Ca2+
Brotamento
Brotamento
Clatrina 
Fusão 
Iniciação
Sinaptotagmina Ca2+
SNAREs NSF SNAPs 
Dinamina 
Ancoramento
Sinapsina
Endossomo
Vesícula nua
Vesícula revestida
Hsc70
Auxilina
Sinaptojanina
Proteínas envolvidas no ciclo da vesícula 
sináptica
Liberação do NT é dependente de Ca++
Katz e Miledi (1967) demonstraram a dependência do
Ca++ na liberação sináptica da Junção Neuromuscular de rã.
•Despolarização sem Ca++ falhou em evocar EPPs
•Ca++ aplicado (pulso de 1ms) antes da despolarização evocou EPPs
•Ca++ aplicado depois da despolarização não evocou EPPs.
Pré-sináptico
Pós-sináptico
NaCl1M 
CaCl 1M (ou Ca ) 2
++
 Mg
 ++ 
Liberação NT depende da despolarização (canais de sódio 
voltagem dependentes)
Mas não depende diretamente dos íons sódio e potássio
Quanto maior a despolarização do terminal pré-sináptico, 
maior influxo de cálcio, maior potencial pós-sináptico (PPS)
Duração do PA é 
determinante da 
[Ca2+]
Quanto mais 
prolongado PA, maior 
o aumento da [Ca2+], 
mais NT é liberado
Liberação quântica
Fatt and Katz (1952) demonstraram que a liberação da ACh era feita em pacotes, na 
Junção Neuromuscular de rã, os quais eles chamaram de quanta.
Kuffler e Yoshikami (1975) : quantum ~ 7000 moleculas de ACh
O neurotransmissor é liberado em unidades 
quânticas
1 vesícula = 1 quanta
1 episódio miniatura na placa motora= 1 quanta liberado
Um evento pós-sináptico é a 
soma de n eventos 
miniaturas (q)
Neurônios em sinapses centrais frequentemente liberam 
mais que um transmissor – conceito de co-transmissor
Liberação de Co-transmissores
• POTENCIAL PÓS-SINAPTICO 
EXCITATÓRIO (PEPS)
O NT é EXCITATÓRIO
Causa despolarização na membrana pós-
sináptica com entrada de cátions (em
geral, de Na+)
• POTENCIAL PÓS-SINAPTICO 
INIBITORIO (PIPS)
O NT é INIBITÓRIO
Causa hiperpolarização na membrana 
pós-sináptica pela entrada de ânions (Cl-) 
ou saída de cátions (K+ e Na2+)
•
Sinapse química é o chip do SN
A amplitude do PEPS é 
diretamente proporcional a 
intensidade do estimulo e à 
freqüência dos PA
A quantidade de NT liberado 
depende da freqüência do PA
Fadiga sináptica: esgotamento 
de NT para serem liberados. 
PEPS PA Liberação de NT
A freqüência do PA determina a quantidade de NT liberado 
Integração sináptica
A somação espacial e temporal 
dos eventos excitatórios e 
inibitórios pode levar o potencial 
da membrana a ultrapassar o 
limiar de excitabilidade e gerar o 
potencial de ação.
Somação espacial e temporal: um exemplo de 
integração
PEPS
PA
Os PEPS e PIPS são gerados apenas nos dendritos 
e no corpo celular e se propagam em direção a 
zona de gatilho do PA.
Integração sináptica
A membrana dos 
dendritos e do soma 
computam 
algebricamente os 
PEPS e PIPS.
O resultado dessas 
combinações determinará 
se haverá ou não PA e 
com que freqüência.
Seo 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. 
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, e 
não promoveu a despolarização do soma
-
-
+ -
-
+
Inibição 
pré-sináptica
Inibição 
pós-sináptica
Estimulação
pós-sináptica
Circuitarias Neurais – Modulação Sináptica
Neurônio inibitório
Neurônio excitatório
CIRCUITOS NEURAIS
Redes de neurônios funcionalmente 
relacionados.
As células nervosas são capazes de interpretar estímulos 
sensoriais ou produzir comandos motores porque vários 
neurônios funcionalmente relacionados estabelecem 
circuitos neurais. 
CIRCUITOS NEURAIS:
Rede monossinaptica
Rede polissinaptica
aferência eferência
Neurônio excitatório
Distribuição do sinal Concentração do sinal
Tipos de circuitos neurais
Neurônio inibitório
Neurônio excitatório
Reverberação do sinal
Modulação do sinal
Prolongamento de um sinal por um grupamento neuronal 
– Pós-descarga
Espaço para dúvidas
Obrigada!