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Neurônio: Estrutura e função Prof. Daniel Carneiro Carrettiero Maio, 2012 Aula apresentada à Universidade Federal do ABC (UFABC) para o curso de Pós Graduação em Neurociência Princípios gerais do sistema nervoso Sensorial Motor Comportamentos Olfativo Gustatório Vestibular Visual Somestésico (tato, temperatura, dor e propriocepção) Talamo Auditivo O neurônio como unidade funcional no SNC. Redes Neurais (função: origina e veicula informação dentro do SNC através de redes neurais) Redes neuronais A base para a origem dos pensamentos, comportamentos e de nossas atividades diárias axônios Corpo celular Arborização dendrítica Redes neurais Auditiva QuímicaRespiração Linguagem Visual Controle da P.A. Memória Motor Redes neurais Auditiva QuímicaRespiração Linguagem Visual Controle da P.A. Memória Motor CÓRTEX CEREBRAL LOBO FRONTAL: processamentos complexos (cognição, planejamento e iniciação dos movimentos voluntários) LOBO PARIETAL: área de projeção e processamento somestésico LOBO TEMPORAL: área de projeção e processamento auditivo. LOBO OCCIPITAL: área de projeção e processamento visual Qual a função básica do Sistema nervoso? Uma palavra!! PREVISÃO!! Gerar respostas antecipadas que garantam a sobrevivência da espécie O Esquerdo controla os movimentos do lado direito do corpo e o Direito, o lado esquerdo. Ambos os hemisférios estão interligados por conexões inter- hemisfericas e operam de maneira coordenada Hemisfério esquerdo Hemisfério Direito ESQUERDO: “ 2+2 = 4 " DIREITO : “ 2+2 = Dois patos na lagoa " ESQUERDO: responsável pelo pensamento lógico "A chuva é a água evaporada dos mares e rios que se condensa nas nuvens e cai na terra.“ DIREITO: responsável pela criatividade. “Ah, ah, as nuvens estão espirrando!" Os dois hemisférios cerebrais são funcionalmente assimétricos 100 bilhões de neurônios Neurônios sensoriais Interneurônios do SNC Neurônio eferentes Tipos neuronais diferenciados Aspecto Funcional • Neurônios Sensoriais – recebem estímulos sensoriais do meio ambiente e do próprio organismo; • Interneurônios - estabelece conexões entre os neurônios formando circuitos complexos. • Neurônios Motores – controlam órgãos efetores. Ex: Glândulas exócrinas, endócrinas e fibras musculares; DENDRITOS Prolongamentos que aumentam consideravelmente a superfície celular, tornando possível receber e integrar impulsos nervosos trazidos por terminais axônicos de outros neurônios, Conjunto de dendritos e um único neurônio recebe o nome de árvore dendrítica Não apresentam Aparelho de Golgi, Presença de espinhas ou gêmulas – pequenas projeções dos dendritos onde ocorrem as sinapses. Presença de poliribossomos livres... Síntese proteica local? DENDRITOS Presença de espinhas ou gêmulas – pequenas projeções dos dendritos onde ocorrem as sinapses. Presença de poliribossomos livres... Síntese proteica local? Neurônios não são as únicas células no Sistema Nervoso. Existem os oligodendrócitos, as células de Schwann, os astrócitos, as microglias e as células ependimárias. 1 trilhão de células gliais no SNC Oligodendrócitos Produzem as bainhas de mielina que servem como isolantes e facilitadores da condução elétrica para os neurônios no Sistema Nervoso Central, Possuem prolongamentos que se enrolam em volta dos axônios produzindo a bainha de mielina, Esclerose múltipla Morte dos oligodendrócitos e perda de mielina Células de Schwann Possuem a mesma função que os oligodendrócitos, porém são encontradas no sistema nervoso periférico, Principal diferença é que as células de schwann envolvem um único axônio. Astrócitos Possuem forma estrelada e apresentam múltiplos processos irradiando do corpo celular, Função: -Sustentação dos neurônios, - Controle da composição química extracelular dos neurônios, -Nutrição dos neurônios – sobrevivência neuronal. Células Ependimárias Células ependimárias são células epiteliais colunares que revestem os ventrículos do cérebro e canal da medula espinal, Micróglia São pequenas e alongadas com prolongamentos curtos e irregulares, Podem ser identificadas na histologia pois seus núcleos são escuros e alongados contrastando com os outros núcleos esféricos da neuroglia, São fagocitárias – Sistema mononuclear fagocitário do SNC Elas retraem seus prolongamentos e comportam-se como macrófagos O neurônio como unidade funcional no SNC. (função: origina e veicula informação dentro do SNC através de redes neurais) Mudanças na estrutura celular Junqueira e Carneiro, 2005. Endossimbiose e organelas Passo crucial para os eucariotos, foi quando os fagócitosprimitivos ingeriram e incorporaram um procarioto que evoluiu originando as mitocôndrias. Troca de material genético e dependência. (Alberts et al., 2002) (Alberts et al., 2002) Mitocôndria ATP é a moeda energética do neurônio Núcleo e Retículo endoplasmático rugoso Grande presença de RER – síntese de proteínas Retículo endoplasmático e aparelho de golgi Controle de substâncias intracelulares e transporte para diferentes regiões Membrana plasmática OBS: Proteínas produzidas na membrana do reticulo endoplasmático terminarão inseridas na membrana neuronal enquanto as produzidas na luz do reticulo serão secretadas pela células. Vídeo - membranas.... Neuroreceptores 1) Receptor Ionotrópico 2) Receptor Metabotrópico OBS: ligante, voltagem, temperatura, luz e mecano dependente Citoesqueleto Microtúbulos 20nm (tubulina): percorrem longitudinalmente os dendritos. Proteínas associadas aos microtúbulos (MAPs) Ex: Tau – Alzeimer Microfilamentos 5nm (actina): mais numerosos nos dentritos Neurofilamentos 10nm (actina): filamentos intermediários, queratina Vídeos... Fluxo de moléculas - Axônios Dentro do axônio existe um grande tráfego de substâncias e moléculas = transporte axoplasmático As proteínas produzidas no soma migram para a porção final do axônio – transporte anterógrado: O fluxo do axônio para o corpo celular é chamado retrógrado – reutilização de moléculas. Esse fluxo é também utilizado em técnicas de neurofisiologia (marcadores moleculares). Transporte anterógrado: CINESINA Transporte retrógrado: DINEÍNA O que estas vesículas (anterógradas) carregam? Neuromediadores Aminoácidos Ácido gama-amino-butírico (GABA) Glutamato (Glu) Glicina (Gli) Aminas Acetilcolina (ACh) Dopamina (DA) Adrenalina Histamina Noradrenalina (NA) Serotonina (5-HT) Peptídeos Colecistocinina (CCK) Endorfinas / Dinorfinas Encefalinas (ENK) Somatostatina Substância P Hormônio liberador de tireotrofina (TRH) Polipeptídeo intestinal vasoativo (VIP) Carbono Oxigênio Nitrogênio Hidrogênio Enxofre Glu GABA Gli ACh NA Arg Pro Lis Pro Gln Gln Fen Fen Gli Leu Met Substância P Categorias Se cada neurônio é quimicamente diferente? Tipos diferentes de neurotransmissores Como você explica que todos vierem de uma única célula? Diferenciação celular Segregação assimétrica de Proteínas específicas ativadoras de genes (fatores de transcrição) Como células do coração são tão diferentes de células neuronais se todas vieram de UMA inicial. Obrigado
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