Receptores e Potenciais em Sinapses Neuronais

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Uma vez liberados, os neurotransmissores devem ser reconhecidos por receptores específicos, que norteiam suas ações nas células pós-sinápticas. Também podem ser encontrados receptores pré-sinápticos, com função principal de regular a secreção do neurotransmissor. São identificadas duas grandes categorias de receptores: ionotrópicos e metabotrópicos.
Os receptores inotrópicos estão relacionados à alterações nos canais iônicos e seus neurotransmissores ligam-se diretamente à proteínas receptoras integradas aos canais de sódio gerando modificações na configuração destas e consequentemente uma abertura ou fechamento do canal. Essa interação caracterizará uma alteração rápida e de duração reduzida no ptencial da membrana pós-sinápitica.
O potencial pós-sináptico pode ser excitatório ocorrendo quanto os íons se movimentam em relação à membrana celular de modo a tornar o neurônio mais positivos interiormente tipicamente os canais ativados pelas proteínas receptoras serão catiônicos, ocasionando um balanço final positivo para o interior da célula. O potencial pode ser também inibitório, quando o movimento de íons vem tornar a célula mais negativa interiormente. Os canais aniônicos ativados gerakmente transportam íons cloreto para dentro do neurônio, causando um hiperpolarização que impede que a célula atinja o limiar de ação e gere um potencial de ação.
Os receptores metabotrópicos necessitam da produção de um segudo menssageiro para a ativação dos canais iônicos específicos. Dessa froma, a ligação com o neurotransmissor irá ativas a resposta de uma proteína de membrana, a proteína G. Quando ativada essa proteína, sua subunidade alfa se libera das subunidades beta e gama, migrando na membrana para ativar (em uma atividade à base GTP) a enzima adenilato ciclase, o que culmina com a produção do segundo menssageiro em questão: AMP cíclico (cAMP). O efeito de excitaçãoo ou inibição induzido por essa froma de recepção indireta nos neurotransmissores gera um potencial resultante mais lendo e de maior duração.
Neurotransmissores como acetilcolina, glutamato, ácido amino-gamabutirico (GAMA), serotonina podem ligar-se a proteínas de receptores ionotrópicos ou metabotrópicos, gerando respostas diretas ou indiretas. As cetecolaminas (norepinefrina, dopamina, epinefrina), bem como os neuropeptídeos irão ocasionar somente respostas diretas
SINAPSES EXCITATÓRIAS
nesse tipo de sinapse, ocorre a criação de um PEPS (potencial excitatório pós-sinaptio) a partir de uma despolarização da membrana. Essa deposlarização significa um aumento do potencial de membranda, que em repouso corresponde a -65mV, para um valor menos negativo. O valor numérico do PEPS é dado pela diferença entre os potenciais de membrana final e inicial. Esse valor sempre representa o somatório de vários potenciais excitatórios que podem se somar espaicialmente (na medida em que um neurônio realiza diversas conexões e recebe inúmeros estímulos simultâneamente) um potencial de açção será gerado na célula pós-sináptica.
Em geral, os neurotransmissores que atuam nas sinapses excitaatórias são a acetilcolina, o glutamato e a sero tonina. Eles promovem a abertura de canais iônicos de Na+. Como em situação de repouso, a concentração do íon sódio no meio extracelular é muito maior que a do intracelular, a abertra desses canais causa a entrada significaiva quantidade de Na+ na célula. No repouso, a membrana da célula apresenta-se polarizada, apresentando carga negativa na face voltada para o citosol e carga positiva na face voltada para o meio extracelular. Dessa maneira, a entrada de íons positivos no interior da célula modifica a natureza negativa desse ambiente, o que causa a depolarização da membrna.
A partir da despolarização da membrana, canais de íons Ca2+, que são voltagem-dependentes, se abrem permitindo o influxo desses íons, o que gera o potendial de ação.
Um aspecto interessante a respeito dos PEPS’s é que eles apresentam natureza quântica, o que é explicado pelo fato de que as vesículas sinápticas armazenam aproximadamente a mesma quantidade de neurotransmissores. Dessa forma, um PEPS é sempre um múltiplo do PEPS gerado a partir da liberação de uma única vesícula sináptica. A amplitude de um PEPS depende da regiãoda sinapse, isto é, ela deve ser condizente com a amplitude de estimulação necessária para produzir um potencial de ação na célula pós-sináptica. Assim, os PEPS’s nas junções neuromusculares apresentam valor bem grandes, pois a transmissão do potencial de ação deve ser infalível, isto é, deve haver propagação do potencial de ação sempre que houver estímulo. Já nas sinapses do sistema nervoso central, caso cada uma delas fosse capaz de gerar um PEPS que produzisse um potencial de ação na célula vizinha, o neurônio seria só uma estação de transmissão. A maioria dos neurônios, contudo, executa computações sofisticadas, requerendo que muitos PEPES sejam adicionados para produzir significante despolarização da membrana pós-sináptica.