Mediadores químicos e o sistema nervoso autônomo

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De forma bem simplificada: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bases anatômicas e fisiológicas 
O sistema nervoso autônomo é composto de três divisões anatômicas 
principais: a simpática, a parassimpática e o sistema nervoso entérico. 
Os sistemas simpático e parassimpático estabelecem um vínculo entre o 
sistema nervoso central e os órgãos periféricos. O sistema nervoso 
entérico compreende os plexos nervosos intrínsecos do trato 
gastrointestinal, que estão intimamente interconectados com os 
sistemas simpático e parassimpático. 
O sistema nervoso autônomo conduz todas as informações provenientes 
do sistema nervoso central para o restante do organismo, exceto para a 
inervação motora dos músculos esqueléticos. 
Além disso, o SNA está em grande parte fora da influência do controle 
voluntário. Os principais processos que ele regula, em maior ou menor 
extensão, são: 
• A contração e o relaxamento da musculatura lisa de vasos e vísceras. 
• Todas as secreções exócrinas e algumas endócrinas. 
• Os batimentos cardíacos. 
• O metabolismo energético, particularmente no fígado e nos músculos 
esqueléticos. 
Certo grau de controle autonômico também afeta muitos outros 
sistemas (rins, sistema imunológico e sistema somatossensorial). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No sistema motor somático, um único neurônio motor conecta o sistema 
nervoso central à fibra muscular esquelética. Já a via eferente 
autônoma consiste em dois neurônios dispostos em série: pré-
ganglionar e pós-ganglionar. 
 
 
 
Simpático: os neurônios pré-ganglionares do sistema simpático se 
originam das regiões torácica e lombar da medula espinal (T1 a L2) e 
fazem sinapse em duas cadeias de gânglios que correm próximas e 
paralelas em cada lado da medula espinal. Os neurônios pré-
ganglionares são curtos em comparação com os pós-ganglionares. Os 
axônios dos neurônios pós-ganglionares se estendem desses gânglios 
até os tecidos que eles inervam e regulam. 
Parassimpático: as fibras pré-ganglionares parassimpáticas emergem 
dos nervos craniais III (oculomotor), VII (facial), IX (glossofaríngeo) e X 
(vago), bem como da região sacral da medula espinal (S2 a S4), e fazem 
sinapse nos gânglios próximos dos órgãos efetores. Assim, em contraste 
com o sistema simpático, as fibras pré-ganglionares são longas, e as 
pós-ganglionares são curtas. Os gânglios se situam próximos ou no 
interior do órgão inervado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Percebeu que na imagem a medula suprarrenal só recebeu 1 fibra pré-
ganglionar? Então, a única exceção a essa estrutura formada por dois 
neurônios é a inervação da medular da glândula suprarrenal. Os nervos 
que inervam a glândula são equivalentes às fibras pré-ganglionares e as 
células secretoras de catecolaminas da medula suprarrenal são, na 
realidade, neurônios simpáticos pós-ganglionares modificados. 
 
 
Mediadores químicos e receptores 
 Simpático Parassimpático 
Mediador Pré-
ganglionar 
Acetilcolina (receptor 
nicotínico) 
Acetilcolina (receptor 
nicotínico) 
Mediador Pós-
ganglionar 
Norepinefrina 
(receptores 
adrenérgicos α e β) 
Acetilcolina (receptor 
muscarínico). 
Acetilcolina (receptores 
muscarínicos) 
 
Mais a frente, falaremos sobre os receptores e transmissores. 
 
Em alguns locais (p. ex., no músculo liso visceral do intestino e da bexiga, 
e no coração), os sistemas simpático e parassimpático produzem efeitos 
opostos; há, contudo, outros locais em que apenas uma divisão do 
sistema autônomo opera: 
- Glândulas sudoríparas e a maioria dos vasos sanguíneos: têm apenas 
inervação simpática; 
SN 
SNC SNP 
Autônomo Somático 
Parassimpático Simpático Entérico * 
@waleska112 
Med IX - UFOB 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Transmissores no sistema nervoso autônomo 
Os dois principais neurotransmissores que operam no sistema autônomo 
são a acetilcolina e a norepinefrina. Todas as fibras nervosas 
autonômicas que deixam o sistema nervoso central liberam acetilcolina 
(colinérgicos), que age nos receptores nicotínicos (embora, nos gânglios 
autônomos, uma pequena parte da estimulação seja resultante da 
ativação de receptores muscarínicos). Os neurônios parassimpáticos 
pós-ganglionares também são colinérgicos, mas atuam nos receptores 
muscarínicos de órgãos-alvo. 
As fibras simpáticas pós-ganglionares liberam norepinefrina 
(noradrenérgicos), que pode agir sobre receptores α ou β-
adrenérgicos. A única exceção consiste na inervação simpática das 
glândulas sudoríparas, em que a transmissão resulta da ação da 
acetilcolina sobre receptores muscarínicos. 
Outros transmissores também são abundantes no sistema nervoso 
autônomo. Os principais são o óxido nítrico e o peptídeo vasoativo 
intestinal (parassimpático), o ATP e o neuropeptídeo Y (simpático). Há 
também a participação de outros mediadores, tais como 5- 
hidroxitriptamina, GABA e dopamina. 
 
( )
Receptores nicotínicos 
O receptor nicotínico é composto de cinco subunidades e funciona como 
um canal iônico disparado pelo ligante. A ligação de duas moléculas de 
ACh provoca uma alteração conformacional que permite a entrada de 
íons sódio, resultando na despolarização da célula efetora. A nicotina em 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
concentração baixa estimula o receptor; em concentração alta, o 
bloqueia. Os receptores nicotínicos da ACh podem ser divididos em três 
classes principais: musculares, ganglionares e do SNC. Os receptores 
musculares estão confinados à junção neuromuscular esquelética; os 
receptores ganglionares são responsáveis pela transmissão nos 
gânglios simpáticos e parassimpáticos; e os receptores do tipo SNC 
estão espalhados por todo o cérebro e são heterogêneos com respeito à 
sua composição molecular e à localização. 
 
Receptores muscarínicos 
Os receptores muscarínicos são típicos receptores acoplados à proteína 
G e são conhecidos cinco subtipos moleculares (M1-M5). Os subtipos com 
numeração ímpar (M1, M3 e M5) acoplam-se à proteína Gq para ativar a 
via de fosfatos de inositol; enquanto os receptores de número par (M2, 
M4) abrem os canais de potássio (KATP) e causam hiperpolarização 
membranar e também atuam através das proteínas Gi para inibir a 
adenilato ciclase e, assim, reduzir o AMPc intracelular. 
 
Ímpares (M1, M3 e M5)  excitatórios 
Pares (M2 e M4)  inibitórios 
 
 
M1: neuronais 
Atuam como mediadores dos efeitos excitatórios como, por exemplo, a 
excitação muscarínica lenta mediada pela ACh nos gânglios simpáticos e 
em neurônios centrais. Essa excitação é produzida por diminuição da 
condutância ao K+, que provoca despolarização da membrana. Os 
- Músculo ciliar do olho: tem apenas inervação parassimpática. 
- Musculatura lisa dos brônquios: tem apenas inervação parassimpática (constritora) (embora seu tônus seja altamente sensível à epinefrina 
circulante – que provavelmente age inibindo a inervação constritora, e não diretamente sobre o músculo liso). 
- Artérias de resistência: têm inervação simpática vasoconstritora, mas não apresentam inervação parassimpática; em vez disso, o tônus 
constritor é contrabalançado por uma liberação basal de óxido nítrico proveniente das células endoteliais. 
 
@waleska112 
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receptores M1 também estão envolvidos no aumento da secreção ácida 
do estômago que ocorre após estimulação vagal. 
 
M2: cardíacos 
Exercem efeitos inibitórios, principalmente por meio do aumento da 
condutância ao K+ e da inibição dos canais de cálcio. A ativação desses 
receptores é responsável pela inibição colinérgica do coração, bem 
como pela inibição pré-sináptica no SNC e na periferia. Também estão 
nos músculos lisos. 
 
M3: glandulares/músculo liso 
Produzem principalmente efeitos excitatórios; ou seja, estimulação das 
secreções glandulares (salivares, brônquicas, sudoríparas etc.) e 
contração do músculo liso das vísceras. Mas atenção, os receptores M3 
também atuamcomo mediadores do relaxamento da musculatura lisa 
(principalmente vascular), que resulta da liberação de óxido nítrico das 
células endoteliais vizinhas. 
 
M4 e M5: SNC 
Seu papel funcional não está bem esclarecido, embora camundongos 
desprovidos desses receptores mostrem alterações comportamentais. 
 
Quando os receptores M1 ou M3 são ativados, o receptor sofre 
uma mudança conformacional e interage com uma proteína G, designada 
Gq, a qual, por sua vez, ativa a fosfolipase C. Isso leva à produção de 
segundos mensageiros trifosfato (1,4,5) de inositol (IP3) e diacilglicerol 
(DAG). O IP3 causa aumento no Ca2+ intracelular. O cálcio, então, pode 
estimular ou inibir enzimas ou causar hiperpolarizacão, secreção ou 
contração. O DAG ativa a proteinocinase C, uma enzima que fosforila 
inúmeras proteínas no interior da célula. 
 
Quando ocorre ativação do subtipo M2 no músculo cardíaco 
estimula a proteína G, denominada Gi, a qual inibe a adenililciclase e 
aumenta a condutância do K+. O coração responde diminuindo a 
velocidade e a força de contração. 
 
 
Vias de síntese, armazenamento, liberação e degradação da 
acetilcolina e agentes farmacológicos que atuam sobre essas via: 
 A colina é transportada até a terminação nervosa colinérgica pré-
sináptica por um cotransportador de Na± colina de alta afinidade. Este 
pode ser inibido pelo hemicolínio. A enzima citosólica colina 
acetiltransferase catalisa a formação da acetilcolina (ACh) a partir da 
acetil coenzima A (AcCoA) e colina. A ACh recém-sintetizada é 
acondicionada (juntamente com ATP e proteoglicanos) em vesículas para 
seu armazenamento. O transporte da ACh para o interior da vesícula é 
mediado por um antiportador de H+–ACh (pode ser inibido pelo 
vesamicol). As vesículas que contêm ACh fundem-se com a membrana 
plasmática quando os níveis intracelulares de cálcio aumentam em 
resposta a um potencial de ação pré-sináptico, liberando o 
neurotransmissor na fenda sináptica. A toxina botulínica impede a 
exocitose das vesículas pré-sinápticas, bloqueando, assim, a liberação 
de ACh. A acetilcolina difunde-se na fenda sináptica e liga-se a 
receptores pós e pré-sinápticos. Os receptores de acetilcolina são 
divididos em nicotínicos e muscarínicos. Os nicotínicos são canais 
iônicos regulados por ligantes, permeáveis a cátions, enquanto os 
muscarínicos são acoplados à proteína G e alteram as vias de 
 
 
sinalização da célula, incluindo a ativação da fosfolipase C (PLC), a 
inibição da adenilciclase (AC) e a abertura dos canais de K+. Os 
receptores nicotínicos pós-sinápticos e os receptores muscarínicos M1, 
M3 e M5 são excitatórios; os receptores muscarínicos M2 e M4 pós-
sinápticos são inibitórios. Os receptores nicotínicos pré-sinápticos 
intensificam a entrada de Ca2+ no neurônio pré-sináptico, aumentando, 
assim, a fusão das vesículas e a liberação de ACh. Os receptores 
muscarínicos M2 e M4 pré-sinápticos inibem a entrada de Ca2+ no 
neurônio pré-sináptico, diminuindo, assim, a fusão das vesículas e a 
liberação de ACh. A acetilcolina na fenda sináptica é degradada pela 
acetilcolinesterase (AChE) ligada à membrana em colina e acetato. 
Existem numerosos inibidores da AChE; os anticolinesterásicos 
clinicamente relevantes são, em sua maioria, inibidores competitivos da 
enzima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
É bastante coisa né? Mas é importante entender algumas coisas básicas 
nessa via, principalmente lembrar-se da acetilcolinesterase. 
 
Principais mecanismos do bloqueio farmacológico: inibição da captação 
da colina, inibição da liberação de ACh, bloqueio dos receptores pós-
sinápticos ou dos canais iônicos e despolarização pós-sináptica 
persistente. 
 
Duas famílias de receptores, designadas α e β, são classificadas com 
base nas suas respostas aos agonistas adrenérgicos epinefrina, 
norepinefrina e isoproterenol: 
@waleska112 
Med IX - UFOB 
Adrenoceptores α 
norepinefrina ≥ epinefrina > isoprenalina (isoproterenol) 
Os adrenoceptores α são subdivididos em dois grupos, α1 e α2, com 
base nas suas afinidades por agonistas e α-bloqueadores: 
 
Receptor α1-adrenérgico 
Estes receptores estão presentes na membrana pós-sináptica dos 
órgãos efetores e intermedeiam vários dos efeitos clássicos envolvendo 
contração de músculo liso. Estão acoplados à fosfolipase C ativada pela 
proteína G, resultando na formação do segundo mensageiro IP3 e de 
DAG. O IP3 inicia a liberação de Ca2+ do retículo endoplasmático para o 
citosol, e o DAG ativa outras proteínas no interior da célula. 
 
Receptor α2-adrenérgico 
São encontrados tanto em neurônios pré-sinápticos quanto nas células 
pós-sinápticas. Nas terminações de nervos simpáticos pré-sinápticos e 
controlam a liberação de norepinefrina. Quando um nervo simpático 
adrenérgico é estimulado, parte da norepinefrina liberada “retorna” e 
reage com os receptores α2 na membrana pré-sináptica 
(retroalimentação). 
Estão negativamente acoplados à adenilil ciclase e reduzem a formação 
de AMPc, assim como inibem canais de Ca 2+ e ativam canais de K+. 
 
Os receptores α1 e α2 são classificados adicionalmente em α1A, α1B, 
α1C e α1D, e em α2A, α2B e α2C. 
 
Adrenoceptores β 
Isoprenalina (isoproterenol) > epinefrina > norepinefrina 
São divididos em três subclasses, denominadas β1, β2 e β3. As três 
ativam uma proteína G estimuladora, a Gs. Esta ativa a adenilciclase, 
provocando aumento dos níveis intracelulares de AMPc. Esse aumento 
ativa proteinoquinases (particularmente a proteinoquinase A), que 
fosforilam proteínas celulares, incluindo canais iônicos. 
 
Receptor β1- adrenérgico 
Estão localizados principalmente no coração e nos rins. Nos rins, são 
encontrados principalmente nas células justaglomerulares renais, onde 
a ativação do receptor provoca a liberação de renina. A estimulação dos 
receptores β1 cardíacos provoca aumento tanto no inotropismo (força 
da contração) quanto no cronotropismo (frequência cardíaca). Ambos os 
efeitos contribuem para o aumento do débito cardíaco. 
 
Receptor β2-adrenérgico 
São expressos no músculo liso, no fígado e no músculo esquelético. No 
músculo liso, sua ativação estimula a proteína Gs, a adenilciclase, o AMPc 
e a proteinoquinase A. 
Esta fosforila diversas proteínas contráteis, particularmente a 
quinase da cadeia leve de miosina. A fosforilação desta diminui 
sua afinidade com cálcio-calmodulina, ocasionando relaxamento 
do aparelho contrátil. 
Nos hepatócitos, a ativação da cascata de sinalização da Gs desencadeia 
uma série de eventos de fosforilação intracelulares, que resultam em 
ativação da glicogênio-fosforilase e catabolismo do glicogênio (ou seja: 
vai aumentar níveis plasmáticos de glicose). 
 
Receptor β3-adrenérgico 
São expressos especificamente no tecido adiposo. A estimulação desses 
receptores β3 ocasiona aumento da lipólise. 
 
 
As catecolaminas são os principais transmissores da sinalização 
simpática. 
Vias de síntese, armazenamento e liberação das catecolaminas 
As catecolaminas endógenas (dopamina, norepinefrina e epinefrina) são 
todas sintetizadas a partir da tirosina. A etapa limitadora de velocidade 
no processo de síntese, a oxidação da tirosina citoplasmática em di-
hidroxifenilalanina (L-DOPA), é catalisada pela enzima tirosina 
hidroxilase. A seguir, a descarboxilase de L-aminoácidos aromáticos 
converte a L-DOPA em dopamina. O transportador vesicular de 
monoaminas (TVMA) transloca a dopamina (e outras monoaminas) para 
dentro das vesículas sinápticas. Nos neurônios adrenérgicos, a 
dopamina-β-hidroxilase intravesicular converte a dopamina em 
norepinefrina (NE). Em seguida, esta é armazenada na vesícula até sua 
liberação. Nas células da medula suprarrenal, a norepinefrina retorna ao 
citosol, onde a feniletanolamina-N-metiltransferase (PNMT) converte a 
norepinefrina em epinefrina. A seguir, esta é transportada de volta à 
vesícula para seu armazenamento (não ilustrado). A α-metiltirosinainibe a tirosina hidroxilase, enzima limitadora de velocidade no processo 
de síntese das catecolaminas (não ilustrada na figura). A norepinefrina 
liberada pode estimular os receptores α1-, β1- ou β2-adrenérgicos pós-
sinápticos ou os autorreceptores α2-adrenérgicos pré-sinápticos. Ela 
também pode ser captada em terminações pré-sinápticas pelo 
transportador de NE seletivo. A NE no citoplasma do neurônio pré-
sináptico pode ser ainda captada em vesículas sinápticas pelo TVMA (não 
ilustrado) ou degradada a 3,4-di-hidroxifenilglicoaldeído (DOPGAL) pela 
monoamina oxidase (MAO) associada à mitocôndria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
@waleska112 
Med IX - UFOB 
 
 
 
Estrutura das principais catecolaminas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resuminho de receptores adrenérgicos: 
Respostas dos órgãos efetores aos impulsos nervosos 
autonômicos: para consultar