Neurotransmissores e Sinapses

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neurotransmissores
como ocorrem as sinapses?
- No sistema nervoso, a transmissão de informações é realizada através de impulsos nervosos, e a propagação do impulso nervoso de um neurônio para outro é a sinapse.
tipos de sinapse
1. Sinapse química
- Maioria das sinapses que ocorrem no SNC.
- O Neurônio pré-sináptico secreta o neurotransmissor por seu terminal, que vai atuar em proteínas receptores do neurônio pós-sináptico, promovendo excitação, inibição ou outras modificações.
- O impulso sempre transmitido de forma unidirecional (neurônio pré-sináptico -> neurônio pós-sináptico).
2. Sinapse elétrica
- Um canal conduz eletricidade de uma célula para a próxima.
- Ocorre através de junções comunicantes do tipo GAP, pequenas estruturas tubulares que permitem a passagem de íons de uma célula para outra.
- Os impulsos não obedecem a transmissão unidirecional e podem ser transmitidos em ambas as direções.
- Ocorre no músculo cardíaco, por exemplo.
anatomia fisiológica das sinapses
- Os terminais pré-sinápticos (parte terminal de um axônio de um neurônio que está em contato com os dendritos de outro) podem ser de 2 tipos:
1. Excitatórios: o neurotransmissor secretado estimula o neurônio pós-sináptico.
2. Inibitórios: o neurotransmissor secretado inibe o neurônio pós-sináptico.
- O espaço entre os neurônios pré e pós-sináptico, onde ocorre a liberação do neurotransmissor é a fenda sináptica.
- Os neurotransmissores são lançados na fenda sináptica através de vesículas transmissoras.
	OBS:
- Ocorre excitação ou inibição do neurônio pós-sináptico dependendo de qual receptor está presente na membrana neuronal (receptor excitatório ou inibitório).
liberação do neurotransmissor na fenda sináptica
- Na membrana pré-sináptica estão presentes grande número de canais de cálcio dependentes de voltagem.
- Quando há despolarização da membrana devido ao potencial de ação, esses canais de cálcio se abrem, permitindo a entrada de íons cálcio no terminal pré-sináptico.
- Quando esses íons entram, eles se ligam aos sítios de liberação, o que provoca a abertura de outros sítios de liberação e a saída das vesículas contendo neurotransmissores para fenda sináptica.
	obs:
- A quantidade de neurotransmissor liberada é diretamente proporcional a quantidade de íons cálcio que entram.
mecanismo de ação dos neurotransmissores
- Na membrana pós-sináptica estão presentes as proteínas receptoras.
- O neurotransmissor se liga ao componente de ligação dessas proteínas receptoras e ativa o componente ionóforo, que pode ser do tipo canal iônico ou ativador do 2º mensageiro.
- A ativação do canal iônico pelo neurotransmissor visa um controle muito rápido dos neurônios pós-sinápticos, considerando que eles se abrem e fecham rapidamente.
- A ativação do sistema de 2º mensageiro pelo neurotransmissor é feita quando visa uma excitação ou inibição neuronal pós-sináptica prolongada.
	tipos de neurotransmissores
- São divididos em 2 grupos:
1. Neurotransmissores com moléculas pequenas e de ação rápida.
- Induzem as repostas mais agudas do sistema nervoso, como a transmissão de sinais sensoriais para o encéfalo e de sinais motores do encéfalo para os músculos.
2. Neurotransmissores peptídicos com moléculas grandes e de ação lenta.
- Induzem ações mais prolongadas, como mudanças a longo prazo do número de receptores neuronais, abertura ou fechamento por longos períodos de canais iônicos, etc.
neurotransmissores de moléculas pequenas e ação rápida
- São sintetizados no citosol do terminal pré-sináptico e entram nas vesículas sinápticas por transporte ativo.
- Geralmente agem nos canais iônicos dos receptores da membrana pós-sináptica, aumentando ou diminuindo a sua condutância, provocando excitação ou inibição.
acetilcolina
- Faz parte da classe 1 do grupo de neurotransmissores de moléculas pequenas e ação rápida.
metabolismo da acetilcolina
- São sintetizadas no citoplasma do terminal pré-sináptico a partir dos seus precursores: colina e a acetil coenzima A, através da enzima acetilcolina transferase, e depois empacotada nas vesículas sinápticas.
- A ação da acetilcolina chega ao fim quando ela é degradada pela acetilcolinesterase, e os seus metabólitos (colina e acetil Coa) são removidos da fenda sináptica para serem reutilizados.
atuação da acetilcolina
- A acetilcolina atua sobre 2 tipos de receptores colinérgicos: os muscarínicos (associados à proteína G) e os nicotínicos (associados a canais iônicos).
funções da acetilcolina
- Participa da junção neuromuscular.
- Está envolvida na formação reticular que controla o ciclo do sono e o despertar.
- Atua como neuromodelador (promove o rearranjo das redes neuronais).
- Principal mediador das ações do sistema nervoso autônomo parassimpático, como regulação da pressão, batimento cardíacos, etc.
	acetilcolina x alzheimer
- Paciente com demência do tipo Alzheimer parece ter uma degeneração de neurônios colinérgicos.
norepinefrina
- Faz parte do grupo de neurotransmissores do tipo amina.
- Principal neurotransmissor dos neurônios pós-ganglionares simpáticos.
metabolismo da norepinefrina
- É secretada por terminais de diversos neurônios cujos corpos celulares estão situados no hipotálamo e no tronco cerebral.
	OBS:
- A norepinefrina secretada pelo neurônios localizados no locus ceruleus influencia o controle da atividade geral e da disposição da mente, aumentando o nível de vigília.
- Tem como substrato o aminoácido tirosina.
- No processo de síntese, a tirosina é hidroxilada, pela enzina tirosina hidroxilase, se transformando em DOPA, que é descarboxilada, se transformando em dopamina, que é convertida pela enzima dopamina beta-hidroxilase em norepinefrina, que é armazenada nas vesículas sinápticas.
- A ação da norepinefrina chega ao fim quando ela é removida da fenda sináptica pelo transportador de noradrenalina (NET), sendo degradada pelas enzimas monoaminoxidase (MAO) e catecol-O-metiltransferase (COMT).
atuação da norepinefrina
- Possui os mesmos receptores que a epinefrina: receptores adrenérgicos, que se dividem em alfa e beta, sendo que a norepinefrina possui mais afinidade com os receptores beta e a epinefrina com os receptores alfa.
- Todos os receptores adrenérgicos são associados a proteína G, podendo ser inibitórios ou excitatórios.
funções da norepinefrina
- Está envolvida no controle da ansiedade, atenção, comportamentos alimentares, memória e aprendizagem.
- Atua como mediador do sistema nervoso autônomo simpático, controlando os batimentos cardíacos, pressão sanguínea e estado de alerta.
	norepinefrina x sistema de punição
- Quando estimulado pela norepinefrina, o sistema de punição faz com que o indivíduo manifeste sinais de desprazer, medo, terror, dor e punição.
- A estimulação dos centros de punição pode, muitas vezes, inibir completamente os centros de recompensa e prazer.
dopamina
- Faz parte do grupo dos neurotransmissores do tipo amina.
metabolismo da dopamina
- É sintetizada e secretada por neurônios que se originam na substância negra do mesencéfalo.
- Tem como precursor o aminoácido tirosina.
- A tirosina sofre hidroxilação pela enzima tirosina hidroxilase, se transformando em DOPA, que é descarboxilada, se transformando em dopamina, que é armazenada em vesículas sinápticas.
- A ação da dopamina tem fim quando ela é recaptada para o terminal pré-sináptico pelo transportador de dopamina e degradada pelas enzimas monoaminoxidase (MAO) e catecol-O-metiltransferase (COMT).
atuação da dopamina
- A dopamina atua em 5 tipos diferentes de receptores, sendo todos eles associados à proteína G.
- Esses receptores da dopamina se dividem em receptores inibitórios e excitatórios.
funções da dopamina
- Regulação dos sistemas endócrino, límbico e cardiovascular.
- Controla níveis de estimulação e de controle motor em muitas áreas encefálicas.
vias dopaminérgicas
- Os neurônios dopaminérgicos da substância negra emitem projeções para diversas regiões, formando as vias dopaminérgicas.
1. Via dopaminérgica mesolímbica:
- Desempenha importante papel nas emoções, na motivação,prazer e no sistema de recompensa.
2. Via dopaminérgica mesocortical:
- Se projeta para o córtex pré-frontal.
- Participa da regulação da cognição, das funções executivas, das emoções e do afeto.
- Excesso de dopamina nessa via ocasiona os sintomas cognitivos, negativos e afetivos da esquizofrenia.
3. Via dopaminérgica nigroestrital:
- Se projeta para os núcleos da base ou para o estriado.
- Participa do controle dos movimentos motores.
- Deficiência de dopamina nessa via provoca distúrbios de movimento, como a doença de Parkinson.
4. Via dopaminérgica tuberoinfundibular.
5. Via dopaminérgica talâmica.
	dopamina x sistema de recompensa
- A dopamina é um elemento essencial do sistema de recompensa do cérebro, considerando que a recompensa inclui níveis elevados de dopamina.
- Após uma atividade que requer esforço, como se alimentar, se exercitar, níveis elevados de dopamina são liberados, reforçando a associação positiva entre certas atividades e sua recompensa (sensação de prazer desencadeada pela dopamina).
- Esse sistema é essencial para a criação de hábitos positivos.
	dopamina x doença de parkinson
- Na doença de Parkinson, ocorre a degeneração de neurônios dopaminérgicos da substância negra.
- Esses neurônios se projetam para o estriado, que está envolvido no controle motor do movimento.
- Assim, quando os níveis de dopamina estão extremamente baixos, os pacientes são incapazes de realizar o controle do movimento.
- É tratada com L-DOPA, precursor da dopamina no encéfalo.
	dopamina x esquizofrenia
- Na esquizofrenia, há excesso de dopamina liberada no terminal pós-sináptico.
- Há uma hipótese que afirma que ocorre uma estimulação excessiva do córtex pré-frontal, através da via dopaminérgica mesocortical, produzindo os sintomas da esquizofrenia.
- Pode ser tratada com drogas que bloqueiam a ligação da dopamina no receptor pós-sináptico (antipsicóticos).
OBS: Foi observado que substâncias que estimulam a atividade da dopamina, como a cocaína, podem induzir sintomas psicóticos em indivíduos não esquizofrênicos quando administrados em doses suficientemente altas.
serotonina
- Faz parte dos neurotransmissores do tipo amina.
- Também chamada de 5-hidroxitriptamina.
metabolismo de serotonina
- A síntese ocorre em dois locais:
1. Nos neurônios serotoninérgicos dos núcleos da rafe mediana do tronco cerebral.
2. Nas células enterocromafins do TGI.
- O aminoácido triptofano atua como substrato da serotonina.
- A enzima triptofano hidroxilase (TRY-OH) converte triptofano em 5- hidroxitriptofano.
- A enzima descarboxilase de AA aromáticos (AAADC) converte o 5- hidroxitriptofano em 5-hidroxitriptamina (serotonina), que é então captada para dentro das vesículas sinápticas.
- A degradação da serotonina ocorre por meio da sua recaptação para o terminal pré-sináptico através do transportador de serotonina e sua oxidação pela enzima monoamina-oxidase (MAO).
atuação da serotonina
- Após ser produzida, a serotonina atua nos receptores de 5-HT.
- Existe cerca de 7 famílias de receptores nos quais a serotonina vai atuar, a maioria associados à proteína G.
- Cada um desses receptores é expresso em um determinado canal e atua de forma diferente.
funções da serotonina
- Controla o estado de alerta, o ciclo do sono (a serotonina é a precursora da melatonina), o humor, o apetite e o modo como o cérebro processa informações sensoriais e emoções.
	serotonina x depressão
- Na depressão, ocorre diminuição na liberação de neurotransmissores, principalmente da serotonina, mas a bomba de recaptação e a MAO continuam trabalhando. Assim, o neurônio pós-sináptico capta menos serotonina e o sistema nervoso funciona com menos neurotransmissores que o normal.
- O tratamento é realizado através de inibidores de recaptação da serotonina, afim de manter um nível elevado do neurotransmissor na fenda sináptica.
glutamato
- Faz parte do grupo de neurotransmissores do tipo aminoácidos.
- Principal neurotransmissor excitatório do SNC.
metabolismo do glutamato
- Tem como precursor a glutamina, que sofre ação da enzima glutamase, se transformando em glutamato, que é armazenado nas vesículas sinápticas.
- A ação do glutamato tem fim quando ele é recaptado da fenda sináptica pelos transportadores de aminoácidos excitatórios. Esse glutamato é reconvertido em glutamina, que será utilizada para sintetizar mais glutamato.
atuação do glutamato
- O glutamato atua tanto em receptores associados à proteína G quanto receptores associados a canais iônicos.
funções do glutamato
- Está envolvido nos processos de plasticidade sináptica e em funções neuronais como a aprendizagem e memória.
gaba (ácido gama-aminobutírico)
- Faz parte do grupo de neurotransmissores do tipo aminoácidos.
- Principal neurotransmissor inibitório, induzindo a inibição do SNC a nível pré-sináptico.
metabolismo do gaba
- O GABA é sintetizado a partir do glutamato através da enzima glutamato descarboxilase, e é então armazenado nas vesículas sinápticas.
- A ação do GABA chega ao fim quando ele é removido da fenda sináptica pelos transportadores para o GABA (GAT) e degradado pela enzima GABA transaminase.
atuação do gaba
- O GABA atua em 3 receptores diferentes, sendo 2 associados a canais iônicos e 1 associado à proteína G. Todos são inibitórios.
óxido nítrico
- Difere dos outros neurotransmissores de pequena molécula.
- Não é formado e armazenado em vesículas, é sintetizado conforme a sua necessidade e se difunde para fora dos terminais pré-sinápticos.
- No neurônio pós-sináptico, não induz grandes alterações no potencial de membrana da célula, mas modifica funções metabólicas intracelulares que promovem alterações na excitabilidade do neurônio.
neuropeptídeos
- São sintetizados como partes integrais de grandes moléculas proteicas pelos ribossomos do corpo celular do neurônio, e transportados em vesículas para o terminal pré-sináptico.
- São produzidas em quantidades menores, mas em compensação possuem maior potência e ação mais prolongada.