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1 Beatriz Machado de Almeida Neurotransmissores Neurotransmissores associados à depressão Comunicação sináptica A comunicação entre neurônios se dá pela comunicação de neurotransmissores (Dopamina, GABA...); Essa comunicação se dá através de sinapses, liberação de neurotransmissores e sua ligação com o receptor específico pra ele; isso, no SNC, acontece neurônio- neurônio. No SNP pode ser do neurônio com outras células-alvo, como a célula muscular, mas isso também depende da liberação de neurotransmissores e atuação deles em regiões específicas, como na fenda sináptica, se comparada aos hormônios, por exemplo, que são liberados na corrente sanguínea e tem um grande volume de distribuição. Então, esses neurotransmissores são liberados nessa região mais restrita, onde se tem uma aproximação importante na célula-alvo, com receptores específicos e o tempo de permanência depende da quantidade de neurotransmissor liberado. Quanto maior a quantidade de neurotransmissor liberado, maior será a sinalização e quanto menor a remoção desse neurotransmissor da fenda, maior o tempo de ação. Neurotransmissores • Substâncias liberadas por um neurônio que afeta um alvo específico. • Atuam em alvos próximos ao local de sua liberação. • Interação transitória com seus receptores. • Mecanismo específico para removê-lo da fenda sináptica. Nessa aula veremos a recaptação do neurotransmissor, fazendo com que não se permita por longo período de disponibilidade naquele local, por exemplo noradrenalina. Mas, se naquele momento eu continuo precisando de liberação de noradrenalina? A recaptação vai promover a remoção da NA, mas de maneira regulada; esse neurônio será novamente ativado, sofre novo potencial de ação e libera mais NA. Isso acontece sempre de uma maneira controlada, impedindo que se tenha uma disponibilização muito alta de neurotransmissor e fazendo com que todas essas ações sejam completamente reguladas. A dopamina e a noradrenalina são produzidos a partir da tirosina e a serotonina a partir do triptofano. CATECOLAMINAS ❖ As catecolaminas (dopamina, noradrenalina) são produzidas a partir da tirosina. ❖ A tirosina é obtida da dieta (maioria) e pode ser sintetizada no fígado a partir da fenilalanina. Como pode ser obtida pela dieta (produção endógena), a tirosina não é um aminoácido essencial. ❖ A tirosina, dentro dos neurônios dopaminérgicos, vai ser convertida pela ação da enzima tirosina hidroxilase (hidroxilação), formando a L-DOPA. A L-DOPA sofre ação da enzima L-aminoácido aromático descarboxilase, que vai descarboxilar e formar a dopamina. A dopamina vai ser armazenada em vesícula para, quando o neurônio dopaminérgico for ativado, liberar a dopamina. ❖ Nos neurônios noradrenérgicos, a dopamina continua no processo de síntese: a dopamina vai ser hidroxilada pela enzima dopamina beta-hidroxilase (presente na vesícula) e transformada em norepinefrina, que vai ser liberada quando o neurônio for estimulado. ❖ Na medula adrenal, nas células cromafins, há a enzima feniletanolamina N- metiltransferase, que vai converter (metilar) a norepinefrina em epinefrina. Ou seja, os neurônios, no sistema nervoso, produzem noradrenalina, e nas adrenais é produzida a adrenalina. Noradrenalina e adrenalina têm muitos feitos compartilhados, mas existem alguns receptores que tem mais afinidade por um ou por outro. Ex: beta-2, beta-1. 2 Beatriz Machado de Almeida Neurotransmissores As catecolaminas têm efeitos diversos sobre muitos receptores, regulando diversas ações, como a contração cardíaca, pressão arterial (modificam resistência periférica), participam da regulação da glicemia (inibem liberação de insulina), estimula liberação de glicose hepática, aumenta liberação de ácidos graxos pelos adipócitos, aumenta termogênese. Além de tudo isso, afetam processos complexos no SNC, como o humor, a atenção e a emoção. Essa imagem é importante para entender as vias de produção de monoaminas (que são bem parecidas). Entender essas vias são importantes para saber o que pode ser bloqueado ou estimulado, com medicamentos que sejam mais seletivos em uma monoamina no que na outra. O primeiro é o neurônio pré-sináptico e o segundo o pós-sináptico. Pré-sináptico: na membrana tem um transportador de L-aminoácidos aromáticos, que faz um cotransporte com sódio, conseguindo colocar para dentro da célula tirosina e outros aminoácidos, como o triptofano. Há a conversão em L-DOPA, depois em dopamina (ação da hidroxilase e descarboxilase), que vai ser armazenada em vesículas. Resumo: À medida que há disponibilidade de tirosina, vai sendo produzida a dopamina e à medida que há triptofano, vai sendo produzida serotonina. Uma vez que o neurônio foi estimulado, há um potencial de ação, a abertura de canal de cálcio e liberação do conteúdo da vesícula, por fusão dela com a membrana plasmática. Quanto mais neurotransmissor dentro da vesícula, mais exocitose de neurotransmissor armazenado. O transportador TVMA é o transportador de monoaminas. É transportador importante (e alvo farmacológico) para conseguir armazenar dopamina. A conversão de dopamina em noradrenalina acontece dentro da vesícula. Assim, sem o TVMA não é possível armazenar e, nem mesmo, fazer conversão em noradrenalina. A dopamina se liga a receptores de diferentes tipos com diferente distribuição. Os autos receptores (seja da dopamina, noradrenalina ou serotonina) fazem um feedback negativo. Então, quanto mais dopamina, mais dopamina se liga ao auto receptor, que inibe mais as vias de síntese da dopamina. Se houver necessidade de mais dopamina, o receptor precisa ser estimulado novamente, para gerar a síntese e a liberação. Assim, de maneira regulada, não é mantido uma quantidade significativa de neurotransmissores na fenda sináptica, pois a liberação é momentânea, já se ligando aos receptores, promovendo sua ação e sendo removido do local. A remoção ocorre por recaptação (transportador de dopamina, de noradrenalina...), permitindo que a dopamina seja: 1. reincorporada em vesículas (reciclagem) ou 2. degradada por ação da MAO, com formação de um metabólito secundário (hidrossolúvel, sendo possível excretar pela urina). Esses mecanismos regulatórios permitem que os neurotransmissores não sejam produzidos de maneira muito aumentada no momento. Caso precise de mais neurotransmissor, precisa manter a estimulação do neurônio pré-sináptico. DOPAMINA ❖ Sistema nigroestriatal está envolvido na estimulação do movimento intencional. ❖ Dopamina produzida a partir da tirosina. ❖ Essa imagem mostra as vias dopaminérgicas. As bolinhas pretas (quanto maior a bolinha, maior a 3 Beatriz Machado de Almeida Neurotransmissores concentração de neurônios dopaminérgicos) representam a produção de dopamina no SNC. Na substância negra, há 70-75% dos neurônios dopaminérgicos da região. ❖ Uma via importante é o sistema nigroestriatal, onde os neurônios dopaminérgicos vão alcançar a região estriada, formando o sistema nigroestriatal, que está envolvida com a estimulação do movimento intencional. Então, durante o envelhecimento, há o acúmulo de processos neurodegenerativos, mas, esses processos podem ser mais precoces e intensos algumas vezes. ❖ No caso de pacientes com Parkinson, há a neurodegeneração, principalmente na região de substância negra, envolvendo a substância nigroestriatal. Com isso, o paciente tem uma diminuição na condução dopaminérgica, interferindo na intenção de movimento. Por isso, o paciente até consegue se movimentar depois de iniciado o movimento, mas tem uma dificuldade muito grande para começar o movimento. ❖ Além dessa da via nigroestriatal, há na área tegmental ventral a presença de neurônio dopaminérgicos e as viasenvolvidas com a secreção de dopaminas, envolvendo o sistema límbico e córtex pré frontal, que envolvem alterações de humor e comportamento (em situações com mudança de produção de dopamina). ❖ No hipocampo também tem secreção de dopamina, regulando a hipófise, diminuindo a secreção de prolactina. Os lactotrofos tem receptores de dopamina (D2), regulando negativamente a produção de dopamina. ❖ Na área postrema também há receptor para dopamina; resposta - ativação do centro de vômito. Degradação da dopamina Imagem: mostra as formas de DEGRADAÇÃO da dopamina pela célula, a fim de converter em metabólito hidrossolúvel que pode ser excretado pelo rim. Ela vai ser metabolizada pela MAO ou pela COMT. Ambas vão produzir o ácido homovanílico. Receptores da dopamina Os receptores da família D1 são acoplados à proteína Gs, ativando adenilato ciclase, aumenta AMPc, ativa PKA, PKC, com mobilização de cálcio. Nessa família tem o D1 e o D5. A família de receptores D2 também está na membrana, só que estão acoplados a proteína Gi, com inibição da ativação de PKA, PKC. Diminuem corrente de cálcio e aumentam corrente de potássio. Encontrada sobre a forma de D2, D3 e D4. Então, apesar da substância dopamina ser uma só, a ação sobre a célula alvo depende do tipo de receptor que é encontrado na célula e da via de sinalização intracelular, que vai ser deflagrada pelo receptor ativado. Isso é válido para a dopamina e para outros neurotransmissores e hormônios. Norepinefrina A norepinefrina (noradrenalina) também vai ser formada no neurônio a partir da tirosina, com a diferença que, nos neurônios noradrenérgicos, a dopamina é convertida em noradrenalina dentro da vesícula, que é armazenada temporariamente, que vai ser liberada quando necessário. Podem se ligar ao auto receptor ou ser recaptada pelo transportador específico para ela. A ação da MAO converte em metabólito inativo, interrompendo a ação da noradrenalina. 4 Beatriz Machado de Almeida Neurotransmissores A noradrenalina que é recaptada, além de poder ser degradada ou reutilizada: há transportador que transporta a noradrenalina para dentro da vesícula novamente para ser reutilizada posteriormente. Dois exemplos de drogas que atuam sobre a sinalização da NE é a cocaína e a reserpina. A cocaína inibe o transportador receptador de NE, mantendo um aumento de NE na fenda sináptica, aumentando a biodisponibilidade da NE. Então, a cocaína estimula. A reserpina inibe o transporte vesicular, inibindo o armazenamento de NE na vesícula, diminuindo a disponibilidade desse neurotransmissor liberado quando a sinapse ocorrer. Então, a reserpina deprime. É um fármaco anti-hipertensivo. O quadro ilustra as isoformas dos receptores. Alfa 1 e 2. Beta 1, 2 e 3. Um mesmo receptor pode estar em tecidos diferentes, com ações diferentes. Mesmo neurotransmissor e mesmo receptor, em diferentes tecidos, geram ações opostas. Ex: receptor alfa1 no músculo vascular liso gera contração, mas no intestinal causa relaxamento. Isso envolve os mecanismos intracelulares que são ativados dentro de cada célula. Serotonina ❖ O ciclo metabólico envolve sua síntese, captação em vesículas sinápticas, exocitose, recaptação no citoplasma e, em seguida, captação em vesículas ou degradação. ❖ O ciclo metabólico é bastante parecido ao das catecolaminas: o aminoácido triptofano (essencial – absorvido pela dieta) sofre hidroxilação e descaboxilação, formando serotonina, que vai ser armazenada na vesícula. Quando o neurônio é estimulado, sofre um potencial de ação, liberando serotonina. ❖ A serotonina pode se ligar a 15 tipos de receptores diferentes, que vão ativar as vias de sinalização intracelular. ❖ O auto receptor faz feedback negativo. Então, quanto mais serotonina se ligar a ele, menor vai ser a produção dela no momento. ❖ A MAO degrada a serotonina. O transportador de serotonina promove sua recaptação. ❖ Como o triptofano é um aminoácido essencial, é proveniente de algumas fontes de dieta: • Carnes magras (ave e peixe); • Leite e derivados; • Feijão e grão de bico; • Amendoim e castanha do Pará; • Centeio, aveia, cereais integrais; • Chocolate amargo; • Frutas como banana, morango, abacaxi e mamão; • Folhas como agrião, espinafre, rúcula; • Legumes como tomate e abóbora. Assim, uma das formas de tratamento (não exclusivamente) é a fonte alimentar. Em indivíduos com depressão, é muito importante essa alimentação rica nesses elementos que promovem maior fonte de triptofano. Depressão • Doença grave por afetar todas as áreas da vida do indivíduo que se vê sem interesse em nada, perde a capacidade de se sentir alegre, tem uma tristeza profunda, baixa autoestima, insônia. 5 Beatriz Machado de Almeida Neurotransmissores • Um problema médico passível de tratamento, semelhante a outras doenças. A descoberta de drogas antidepressivas e sua utilização na prática clínica trouxe um avanço importante no tratamento e no entendimento de possíveis mecanismos subjacentes aos transtornos depressivos. • Houve uma diminuição de risco de agravamento do quadro, assim como o risco de suicídio, com a possibilidade de aumentar por medicamentos a quantidade de neuroreceptores. • Prevalência ao longo da vida no mundo está entre 10-20%, mortalidade de 15%. • Situa-se em 4º lugar entre as principais causas de ônus ao Estado. (OMS) Causas • A depressão é multifatorial; • Estudos genéticos apontam que existe uma suceptibilidade de 40% de indivíduos que na família já tenham relatado sintomas de depressão. Esses dados foram inicialmente obtidos no estudo com gêmeos monozigóticos, que compartilham o mesmo DNA, e uma vez que um dos indivíduos apresentasse sintomas, o outro tinha grande risco, inclusive aqueles que eram adotados, que não viviam juntos. Isso ressalta ainda mais a importância da genética no transtorno de humor. • Porém, a genética não é suficiente para explicar a depressão. No caso da paciente do caso, tem outros fatores como problemas familiares, agressão pelo marido; pode ser um rompimento de um relacionamento, um óbito de um ente querido, enfim, eventos que podem desencadear nesses indivíduos, que são mais susceptíveis, desarranjo nessa sinalização monoaminégica, de maneira que as funções com os neurotransmissores não sejam exercidas adequadamente. • A bioquímica desses neurotransmissores tem sido bastante estudada, e novas classes de fármacos estão sendo produzidos para melhorar o quadro desses pacientes. • Se o problema fosse apenas deficiência de neurotransmissor, a utilização de fármacos que aumentassem a disponibilidade deles resolveria 100% dos casos. Só que existem outros fatores associados à essa alteração de neurotransmissor, como a genética, e outros. Teoria monoamínica Os transtornos de humor são causados por alteração na sinalização das monoaminas. Imipramina e iproniazida: exercem efeitos no humor; Reserpina: Induz depressão 10-15%. Na teoria Monoamínica ou Monoaminérgica, começou a ser discutida a partir da década de 40-50, diz que os transtornos do humor são causados por alteração na sinalização das monoaminas. Por diminuição da disponibilidade das monoaminas, os quadros de depressão se estabelecem. Pois, as monoaminas atuam sobre o humor, sono, fome, interesse, emoção. Então, a diminuição da disponibilidade das monoaminas estaria relacionada a diminuição de todas essas funções. Essa teoria surgiu de uma observação não - intencional de que o tratamento da tuberculose com a Imipramina e iproniazida exercia efeito sob o humor do paciente. Ou seja, o paciente era tratado pra tuberculose e melhorava o humor. Enquanto pacientes que eram tratados para Hipertensão com Reserpina eram induzidosà depressão, piorava o humor desses pacientes, não em todas as pessoas. Mas, foi a partir dessa observação que buscou-se saber quais eram as ações delas sobre os neurotransmissores que justificassem essas alterações de humor. Dessa forma, percebeu-se que a Imipramina é um fármaco que bloqueia o transportador de serotonina, e ao bloquear essa recaptação, aumenta a disponibilidade de serotonina na fenda sináptica, melhorando o quadro da depressão. A iproniazida atua inibindo a MAO, portanto, inibe a metabolização da serotonina, por exemplo, assim como as outras monoaminas. E, ao inibir a metabolização aumenta-se a quantidade, a concentração de monoaminas dentro da célula que será armazenada na vesícula, e a cada sinapse tem-se uma concentração 6 Beatriz Machado de Almeida Neurotransmissores maior de neurotransmissor sendo liberado e, portanto, melhora do quadro. Já a Reserpina, inibe o transportador vesicular, inibindo o armazenamento das monoaminas em vesículas. Então, a cada sinapse, tem-se menos neurotransmissores sendo liberados, induzindo, portanto, o quadro de depressão. Dessa forma, compreende-se que fisiologicamente há explicação, ou pelo menos, parcial, desses neurotransmissores no quadro de depressão, e assim, se originam os fármacos. Áreas cerebrais mais afetadas pela depressão Existem algumas áreas cerebrais que são mais afetadas pela depressão do que outras. Já falamos um pouco sobre o Sistema Límbico – a ação da dopamina, por exemplo. Nesse sistema há uma área importante nas emoções, motivação, desenvolvimento de relações afetivas e contatos sociais que essa paciente já tem uma diminuição de tudo isso. No córtex pré-frontal – planejamento e execução das atividades rotineiras → leva a uma falta de motivação, falta de vontade de realizar essas atividades da rotina (Ex. cuidar dos filhos), diminuição das relações afetivas. Hipotálamo – regula o desejo sexual, raiva, sono, e esses pacientes apresentam alteração de sono (com insônia, por exemplo), falta de motivação, de apetite, perda de peso. • Múltiplos centros no tronco cerebral, cujos neurônios liberam diferentes substâncias transmissoras. E, existem muitas ações envolvidas com a liberação de neurotransmissores (na aula falamos dos três principais). E, nesta imagem além da norepinefrina, dopamina e serotonina, e a localização principal da produção deles (serotonina no núcleo da rafe, Norepinefrina no Locus ceruleus, dopamina na substância negra); fala também da acetilcolina, na formação reticular e, que alteração na produção ou na secreção ou na recaptação de um desses neurotransmissores e, como há um compartilhamento muito grande entre esses mecanismos envolvendo todas as monoaminas, alteração nessas vias culmina nas alterações de onde eles regulam, que é o que acontece no quadro do paciente. Farmacologia Importante saber que o tratamento visa aumentar a eficiência sináptica dessa transmissão monoaminérgica, partindo do pressuposto que o paciente tem uma redução significativa na secreção, na concentração e na produção dessas monoaminas. • Escolha do medicamento antidepressivo: ❖ Encontrar um agente efetivo para o paciente e minimizar os efeitos adversos. As vias de atuação dos fármacos envolvem as três vias principais (acima). • Aumentando a eficiência sináptica da transmissão monoaminérgica. ❖ Inibição do metabolismo - Ex.: iMAO. Quando se inibe o metabolismo, inibe a degradação e, com isso aumenta a concentração e disponibilidade. ❖ Bloqueio de recaptura neuronal – fármacos que diminuem a recaptação seletiva ou não dessas monoaminas, aumentando a disponibilidade. ❖ Atuação em autoreceptores pré-sinápticos – diminuem o feedback negativo e, com isso, favorecem a manutenção da produção e secreção contínua desses neurotransmissores. 7 Beatriz Machado de Almeida Neurotransmissores Um dos principais alvos farmacológicos para depressão, para transtornos de humor, será TVMA – transporte vesicular; mas, principalmente são os recaptadores, que são as proteínas que fazem recaptação, e a enzima que promove degradação do neurotransmissor. E, tem classes diferentes, que são os inibidores da recaptação de serotonina e norepinefrina, e compartilham a mesma proteína de recaptação. Também tem inibidor seletivo de recaptação só de serotonina; tem os agentes tricíclicos, e ele bloqueia completamente essa recaptação de qualquer uma das monoaminas e os Inibidores da MAO, que também leva a uma diminuição dessa metabolização e aumenta a biodisponiblidade de dopamina, serotonina e noradrenalina.
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