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Aminoácidos e neurotransmissores- Bioquimica

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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 
 
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(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. 
 
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 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 
 
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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 
 
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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: