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Transmissão Sináptica -Estudo dirigido 5- Defina sinapse: Sinapse é uma transmissão de informação de uma célula sináptica para outra célula alvo da informação que pode ou não ser excitável. Tipos de sinapse e diferenciação: Há dois tipos principais de sinapses: químicas e elétricas: Sinapse química É a principal sinapse utilizada para transmissão de sinais no sistema nervoso central. Nesse tipo de sinapse a informação é transmitida por meio de sinais químicos (neurotransmissores), esse, por sua vez, vai atuar em proteínas receptoras da membrana do neurônio subsequente para promover excitação, inibição ou ainda modificar de outro modo à sensibilidade dessa célula para outra. - Uma característica que destaca a sinapse química é o fato de ela ser UNIDIRECIONAL, mas como assim? A presença de um neurônio pré-sináptico e outro pós-sináptico é determinante conhecido como o princípio da condução unidirecional. Esse mecanismo é importante, por exemplo, para que os sinais sejam direcionados para áreas específicas e focalizadas. OBS: membranas não entram em contato direto, pois há a presença da fenda sináptica. .Sinapse elétrica Nesse tipo de sinapse as membranas das células estão conectadas diretamente por junções GAP que permitem o movimento livre dos íons de uma célula para outra. - É importante mencionar que a transmissão das sinapses elétricas é BIDIRECIONAL, ou seja, isso permite a colaboração da coordenação das atividades de grandes grupos de neurônios interconectados. OBS.: Embora a maioria das sinapses no cérebro seja química, no sistema nervoso central podem coexistir e interagir sinapses químicas e elétricas. A importância da transmissão sináptica: É válido ressaltar que a importância das sinapses está diretamente relacionada com a forma que elas determinam as direções em que os sinais nervosos vão se distribuir pelo sistema nervoso. Além disso, executam ação seletiva, algumas vezes bloqueando sinais fracos, e, com frequência, transmitindo tais sinais em muitas direções em vez de restringi-los à direção única. Reconhecer a anatomia funcional da sinapse: Terminais pré-sinápticos Terminais com formas anatômicas variadas que se assemelham a pequenos botões redondos ou ovalados e que são muitas vezes chamados de botões terminais/sinápticos. Nesses terminais existem duas estruturas intracelulares importantes para a função excitatória: vesículas transmissoras e mitocôndrias. Essas vesículas guardam os neurotransmissores que quando liberados na fenda sináptica excita ou inibe o neurônio pós sináptico. Mas e as mitocôndrias? Essas, por sua vez, fornecem a energia necessária para sintetizar novos neurotransmissores (ATP). MECANISMO DE LIBERAÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES: O potencial de ação chega ao terminal pré-sináptico e a despolarização (abertura dos canais de cálcio) faz com que um pequeno número de vesículas libere moléculas de neurotransmissores na fenda sináptica. O citoesqueleto é um importante facilitador para a liberação dessas vesículas na fenda sináptica. - A liberação de neurotransmissores é proporcional ao número de cálcio que entra durante a despolarização e ao mesmo tempo suficiente para manter a neurotransmissão. - O colabamento da membrana com a vesícula precisa de uma proteína de ancoramento, nesse caso seriam as SNARES que induzem a fusão e consequente exocitose. Existem toxinas que podem afetar o funcionamento das SNARES e comprometer diretamente a exocitose. AÇÃO DA SUBSTÂNCIA TRANSMISSORA SOBRE O NEURÔNIO PÓS-SINÁPTICO: A membrana do neurônio pós-sináptico contém grande número de proteínas receptoras, a ativação dessas controla a abertura de canais iônios seja pelo controle direto desses canais ou pela ação de segundos mensageiros, esse último pode aumentar ou diminuir determinadas funções celulares específicas. TIPOS DE RECEPTORES: Ionotrópicos ativam diretamente os canais iônicos; Metabotróficos atuam através de sistemas de segundos mensageiros. Receptor ionotrófico representado na imagem acima. Receptor metabotrófico representado na imagem acima. OBS: os transmissores não podem ficar o tempo todo na fenda atuando, é necessário que eles sejam retirados e saiam de atuação, seja por receptação ou metabolização na fenda. Esses transmissores, depois de retirados da fenda podem passar por um processo de reciclagem. RECICLAGEM DE VESÍCULAS DE NEUROTRANSMISSORES Após sua fusão com a membrana e posterior liberação do neurotransmissor a membrana da vesícula passa a fazer parte da MP pré-sináptica. No entanto, segundos depois ela é restaurada em vesícula e ainda contém as proteínas e estruturas responsáveis pela síntese e armazenamento de uma nova substância transmissora. Vamos agora usar a acetilcolina para exemplificar a reciclagem das vesículas: Após a liberação na fenda sináptica a acetilcolina é rapidamente hidrolisada em acetato e colina pela ação da acetilcolinesterase. Ainda no terminal pré- sináptico, a vesícula é reciclada e a colina é transportada ativamente de volta ao terminal para ser usada na síntese de nova molécula de acetilcolina. Essa colina entra na célula novamente por um co-transportador de colina e sódio, essa é juntada com o acetil do acetilco-a acetilcolina entra na vesícula e fica armazenada aguardando potencial de ação para sua liberação. As catecolaminas (adrenalina, noradrenalina e dopamina) também podem e devem ser citadas como exemplos dessa reciclagem de vesículas. Receptores colinérgicos (acetilcolina): nicotínico (ionotrópico) e muscarínico (metabotrófico). Essa neurotransmissão adrenérgica 50% da NE é recaptada pelo seu cotransportador e outra parte se difunde para além da fenda sináptica (cocaína e antidepressivo tricíclicos, sua inibição aumenta os níveis de noradrenalina na fenda). A degradação que remove o mediador adrenérgico da fenda utiliza de duas enzimas importantes: COMT e MAO. Essa degradação, diferentemente da acetilcolina, não ocorrem na fenda, mas sim no meio intracelular. MAO age sobre as monoaminas (relacionados também com degradação de serotonina, classe de antidepressivos relacionada com a inibição da MAO). COMT – Degrada catecolaminas Em células excitáveis duas possíveis respostas podem ser geradas sendo ela uma célula pós-sináptica: Sinapse neuromuscular Exemplo clássico de sinapse química que segue a mesma sequência de eventos de uma sinapse química, apenas há a personalização de alguns termos para o evento específico neuromuscular. - Via somática do SNP (controla músculos esqueléticos): Célula pré-sináptica neurônio motor Célula pós-sináptica célula muscular esquelética Neurotransmissor Acetilcolina Receptor Nicotínico – precisa de duas acetilcolinas (encontra-se na placa motora e é ionotrófico). Resposta na célula pós-sináptica contração A enzima acetilcollinesterase pode ser inibida de maneira rápida ou irreversível. Toxina botulínica (botox): inibe a exocitose das vesículas de acetilcolina podendo no caso dos ME interferir na contração e diminuir sinais de expressão. As SNARES dos neurônios colinérgicos são degradadas por essa toxina. Essa toxina pode atuar também em regiões de hiperhidrose na qual um neurônio que libera como mediador quimico a acetilcolina para a glândula sudorípara recebe a aplicação tópica na região de hiperhidrose visando a diminuição da produção de suor. Por que a toxina botulínica é temporária? Sua aplicação é de liberação controlada para que o corpo consiga metabolizar ao passo que ocorre sua liberação. O tempo de duração depende da concentração da substâncias e também de características fisiológicas individuais. Bloqueador neuromuscular fármaco se liga e bloqueia o receptor impedindo a ação da acetilcolina. Essa situação impede a contração muscular. Cirurgias, reduções de fraturas ósseas e processos de intubação são exemplos de utilização desses fármacos para o bloqueio específico de alguns músculos. Ex: atracúrio, pancurônio e vecurônio. Anticolinesterásicos reversíveis em quadros como a miastenia grave onde há a diminuição considerável de receptores nicotínicos na célula pós-sináptica a inibição da acetilcolinesterase atrasa a hidrólise da acetilcolina aumentando sua disponibilidade e tempo de meia vida na fenda. Isso tudo buscando amenizar os sintomas da doença. - existem ainda esses fármacos de ação central que podem auxiliar em pacientes com Alzheimer aumentando a disponibilidade da acetilcolina. Antiacetilcolinesterásico irreversível toxina como o gás sarim e organofosforados. É realizada uma reação covalente com essa enzima, a acetilcolina fica por um tempo tão longo na fenda que se torna incompatível com a vida resultando em excesso de contrações musculares, convulsões e até mesmo a inibição do potencial elétrico nas células cardíacas – parada cardíaca (acetilcolina é inibitória na célula MEC). Potencial pós-sináptico excitatório: Célula pós-sináptica respondeu ao estímulo que chegou se excitando, variando a DDP da membrana e realizando potencial de ação. Para isso é, portanto, necessário que o limiar de excitabilidade seja atingido. Abertura de canal de cálcio ou de sódio (influxo) despolarização. Potencial pós-sináptico inibitório Responde ao estímulo inibindo sua membrana através da abertura de canais de cloreto (influxo) ou abertura de canais potássio (efluxo) hipepolarização. Somação espacial e temporal Estímulos chegam em sequência no mesmo ponto do neurônio – somação temporal. Estímulos chegam ao mesmo tempo em pontos distintos da membrana do neurônio – somação espacial. Tanto a somação temporal quanto a espacial são resultantes dos vários estímulos que podem ser excitatórios ou inibitórios.
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