Aminoácidos e neurotransmissores- Bioquimica

MICHELE DIAS – T5 UFMS CPTL 
 BBPM IV 
Aminoácidos e neurotransmissores 
 Abaixo temos as classes de 
neurotransmissores: 
• L-aminoácidos 
• Glutamato 
• Aspartato 
• GABA 
• Glicina 
• D-aminoácidos 
• Serina 
• Peptídeos 
• Substância P 
• NPY 
• Peptídeo YY (PYY) 
• Vasopressina 
• Ocitocina 
• Bradicinina 
• Peptídeos opioides 
• Encefalinas 
• Beta-endorfinas 
• Dinorfinas 
São substâncias de natureza diversa que 
transmitem informações entre neurônios. 
Obs: as classes acima são hora aminoácidos 
hora derivados de aminoácidos. 
 Existe além dessas, outras classes 
químicas de neurotransmissores. 
• Características gerais de 
neurotransmissores 
 
D-serina 
Há quantidades livres de D-serina ocorrem 
livres no cérebro de mamíferos. Esse 
aminoácido atua como coagonistas dos 
receptores sinápticos NMDA (N-metil-D-
aspartato) – exercendo efeito na 
neurotransmissão, neurotoxicidade, 
plasticidade sináptica e migração celular. 
Estudos pré clínicos em roedores demonstram 
baixos níveis cerebrais de D-serina – pela 
redução da atividade da enzima serina 
racemase – pode resultar em sintomas de 
esquizofrenia. 
Síntese: a síntese de D-serina ocorre apartir do 
aminoácido L-serina por meio da ação 
enzimática serina racemase, o produto dessa 
reação (a D-serina) pode ser metabolizado pela 
enzima D-aminoácido oxidase. Sendo assim, 
estas duas enzimas (D-aminoácido oxidase e 
serina racemase) são alvos em potencial para o 
desenvolvimento de drogas potenciais para 
pacientes com sintomas de esquizofrenia. 
 
D-serina como possível biomarcador e/ou 
agente terapêutico em caso de 
esquizofrenia. 
- Déficit na expressão da enzima serina 
racemase origina baixos níveis de D-serina o 
que ocasiona em déficit cognitivo (aprendizado 
e memória). 
Tirosina 
 Apolar, aromática, quiral, não essencial 
(organismo apresenta rota de síntese). 
 Este aminoácido melhora o estado de 
alerta, atenção e foco. Origina as catecolaminas 
 
MICHELE DIAS – T5 UFMS CPTL 
 BBPM IV 
(neurotransmissores) = L-DOPA, noradrenalina 
e adrenalina. 
 
 As catecolaminas atuam em diferentes 
tecidos e órgãos. Abaixo vemos um esquema 
amplificado das ações desses 
neurotransmissores. 
 
Histamina 
 A seguir veremos a respeito da 
distribuição, estrutura, mecanismo de ação e 
efeitos fisiológicos. 
 A histamina é um neurotransmissor 
presente em neurônios hipotalâmicos que estão 
amplamente distribuídos nas regiões cerebrais, 
e por esse motivo e por seus efeitos no 
organismo merece atenção. 
 A L-histidina é um aminoácido essencial 
pois o organismo não tem rota de síntese 
(sendo assim faz-se necessário a obtenção de 
forma exógena). É o precursor da histamina, a 
reação enzimática é realizada pela enzima L-
histidina descarboxilase. 
 A histamina tem um tempo de meia vida 
bastante instável uma vez que é gerada. A 
histamina pode ser interconvertida, há outras 
rotas para produzir outros intermediários (outros 
compostos). 
 É uma amina biogênica com 
características vasodilatadoras é produzida e 
liberada em maior quantidade por mastócitos e 
basófilos. Tem uma rápida metabolização e esta 
envolvida em respostas imunológicas alérgicas 
e seus efeitos são: extravasamento de plasma, 
edema, vermelhidão e coceira. 
 
 Abaixo temos o processo de 
degranulação dos mastócitos, este processo 
favorece a liberação da histamina. 
 
 Acima temos a representação 
esquemática da degranulação. 5-0 minutos é o 
tempo de permanência os grânulos liberados 
dos mastócitos. 
 
MICHELE DIAS – T5 UFMS CPTL 
 BBPM IV 
 H1, H2, H3, H4 são os receptores 
histamínicos, são os mediadores para as 
respostas alérgicas imediatas. 
 Abaixo temos uma representação da 
liberação do granulo de histamina pelo 
mastócito e em seguida vemos a sensibilização 
dos respectivos receptores em cada tecido e 
sistema. Chamo atenção para os receptores 
H1,2. 
 
 A sensibilização dos receptores 
desencadeia uma resposta via proteína Gq com 
a liberação dos mediadores intracelulares IP3, 
DAG, cálcio e ativação de NF- kapa B e os 
efeitos como ativação de terminações nervosas 
sensitivas que medeiam a dor e o prurido. 
Serotonina 
 Abaixo temos a rota de síntese da 
serotonina. Que é uma amina bioativa e 
derivada do aminoácido triptofano (aminoácido 
essencial – requer consumo exógeno), é um 
aminoácido aromático que passa pelo processo 
enzimático da triptofano hidrosilase para gerar 
um intermediário 5-hidroxi-triptofano que por 
meio da ação de uma segunda enzima 
(descarboxilase dos aminoácidos aromáticos) 
origina a serotonina 
 
 A serotonina é um derivado do 
aminoácido triptofano e apresenta propriedade 
de neurotransmissor. 
 Pode-se dizer que a homeostase de 
serotonina (5 hidroxi-triptamina) é garantida 
essencialmente por 3 etapas: 
 
I. Sensibilização do auto receptor 
serotoninérgico. Estes receptores, 
especialmente o do tipo 1ª. 
II. Transportador serotoninérgico garante a 
reutilização e captura na fenda sináptica 
da serotonina e uma vez enternalizada 
temos a ação da enzima MAO 
degradando esse excedente de 
serotonina. (MAO do tipo A é a principal 
em quebrar serotonina). 
Abaixo podemos ver os diferentes 
tipos/categorias/famílias de receptores de 
 
MICHELE DIAS – T5 UFMS CPTL 
 BBPM IV 
serotonina e suas respectivas vias de 
sinalização. 
 
 Temos uma família de 7 receptores 
distribuídos de acordo com o perfil 
metabólico de cada tecido. 
 Considerando a importância desses 
receptores bem como a sua distribuição, 
alguns autores trazem de uma maneira 
detalhada o modelo chamado de bi-partido 
para a função da serotonina cerebral 
 
 
 Abaixo ilustramos os efeitos metabólicos 
da serotonina. 
 
• Centrais: suprime o apetite, reduzindo a 
ingestão de nutrientes – controle do 
balanço energético. 
• Periféricos: promove a liberação de 
insulina, o estoque de nutrientes em 
diferentes tecidos, aumenta a motilidade 
intestinal para facilitar a absorção de 
nutrientes, diminui o tecido adiposo 
marrom, aumenta/favorece a captação 
de glicose, aumenta a lipogênese no 
tecido adiposo braço e favorece o 
acúmulo de lipídeos no fígado. 
Resumindo, na região periférica a 
serotonina facilita a captação de 
nutrientes. 
Glutamato 
 Polar negativo, quiral, não essencial. 
Abaixo temos a reação de síntese do GABA a 
partir de glutamato por meio de uma reação 
enzimática (glutamato-descarboxilase) na 
presença de PLP. 
 
 A glutamina conforme está representada 
na imagem acima, é a principal precursora do 
glutamato em diferentes tecidos, é um 
 
MICHELE DIAS – T5 UFMS CPTL 
 BBPM IV 
aminoácido neutro o que lhe confere facilidade 
para ser internalizado. Uma vez internalizada 
ela gera glutamato por ação da enzima 
glutaminase. O glutamato pode ter uma 
distensão para diferentes tipos de destinos 
metabólicos. 
 
 A manutenção do ciclo 
glutamato/GABA/glutamina: