Transmissão sináptica

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Universidade Federal do Rio de Janeiro
Campus UFRJ - Professor Aloísio Teixeira
Enfermagem e Obstetrícia
Angie Martinez
Fisiologia
Prof. Isabela Lobo
Vimos que:
 A positividade trazida pelo impulso nervoso,
através dos canais de sódio dependentes de
voltagem, vai provocar a abertura dos canais de
cálcio dependentes de voltagem.
 Esses canais de Cálcio estão presentes apenas no
final do axônio. E, quando se abrem, entra Cálcio,
que vai provocar a exocitose de vesículas com
neurotransmissores.
Introdução
 A transmissão sináptica depende do potencial de
ação para acontecer.
 No terminal axônico já existem vesículas com o
neurotransmissor. Elas são formadas antes do
neurônio entrar em PA e ficam estocadas.
O que é a transmissão sináptica?
 Um tipo de comunicação celular que envolve um ou
mais neurônios, em sítios de contato especializados.
Esses sítios se chamam sinapse.
 Ela pode ser entre um neurônio e diversas
estruturas: músculo, glândulas, outros neurônios,
etc.
Sinapse
 A sinapse seria o terminal axônico, a área de
liberação dos neurotransmissores e o alvo, que
possui receptores para os neurotrans.
 O neurônio que entra em potencial de ação e libera
os neurotransmissores é chamado de neurônio
pré-sináptico.
 A comunicação ocorre através do meio extracelular,
não existe um contato direto/físico entre o
neurônio e o alvo. Esse sítio se chama fenda
sináptica ou sinapse.
 Se a comunicação for com outro neurônio, aquele
que recebe se chama de neurônio pós-sináptico.
 O neurotransmissor vai influenciar de alguma forma
o neurônio pós-sináptico.
O primeiro neurotransmissor descoberto foi a
acetilcolina, que causa bradicardia.
 A sinapse que ocorre nos humanos é a química.
Descobriu-se que existe a sinapse elétrica, por
meio do contato entre neurônios, presente em
organismos não humanos e durante o
desenvolvimento embrionário. Ela ocorre através
de junções comunicantes, pelas quais podem
passar íons.
Sinapse química
 Existe um retardo sináptico: não é imediatamente
que o neurônio entra em PA e o alvo é afetado.
 Há um mediador químico, ou seja, há uma
substância sendo liberada, os neurotransmissores.
Esse mediador vai influenciar canais iônicos do
terminal pós-sináptico. (canais dependentes de
ligantes).
 Para que o neurotransmissor seja liberado, a célula
tem que entrar em potencial de ação, para que o
Cálcio entre e permita a liberação das vesículas.
 Quanto mais cálcio entrar na célula, mais vesículas
vão ser liberadas. Isso significa que a liberação nos
neurot. é totalmente dependente de cálcio.
 A transmissão é unidirecional, ou seja, o neurônio
pré-sináptico sempre será o terminal pré de sua
célula alvo. O pós não vira pré.
 Os neurotransmissores, ao chegar ao alvo, pode
excitá-lo ou inibí-lo.
O que precisa acontecer?
 A célula tem que ser capaz de produzir o
neurotransmissor (muito antes da sinapse). Isso
acontece no corpo celular, onde ele é empacotado
em vesículas.
 Tem que haver Potencial de ação.
 O mecanismo de exocitose deve ocorrer.
 O alvo tem que ter um receptor para o
neurotransmissor. Se ele não conseguir interagir,
não acontece nada.
 O neurotransmissor tem que der capaz de modificar
de alguma forma o alvo.
 O neurotransmissor tem que ser removido da fenda
após realizar sua função. Se não for removido,
continuará fazendo efeito.
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Prof. Isabela Lobo
Etapas da liberação vesicular
 O neurotransmissor chega e fica empacotado nas
vesículas.
 Essas vesículas não estão inicialmente posicionadas
para a exocitose.
 Depois de ter a incorporação do nt, elas serão
posicionadas no terminal axônico. Esse
posicionamente tem uma ancoragem.
 O cálcio abre a vesícula que já estava posicionada
na membrana plasmática.
 Essa vesícula que já liberou seu conteúdo vai ser
reciclada. Diversas clatrinas a reciclam para que
capte mais neurotransmissores.
 A etapa de ancoragem envolve uma maquinaria
protéica altamente conservada (conservada porque
não mudou ao longo da evolução): Complexo snare,
etc. Elas vão se unindo à vesícula e acorando-a à
membrana.
 Se alguma coisa acontecer com essas proteínas e
elas não realizarem sua função, não haverá a
liberação do nt mesmo que a célula entre em PA.
 Existem toxinas (botulimso) que atacam o
complexo snare, prejudicando a ancoragem da
vesícula, que não acontece sem o complexo snare.
Essa toxina botulínica interfere nas sinapses
colinérgicas (onde há a liberação do nt acetilcolina).
Sem ela, o diagragma não contrái e a pessoa morre.
 No botox, as toxinas vão atacar neurônios motores
específicos que realizam contração muscular da
face. Isso tudo para evitar as rugas, que são
resultado da contração do músculo.
Receptores do NT
 O nt se liga aos seus recptores presentes no alvo.
 Esses receptores podem ser de dois tipos, depende
do alvo:
Ionotrópicos
 É um receptor para nt e ao mesmo tempo é um
canal iônico.
 A ligação nt-receptor ionotrópico vai fazer com que
ele mesmo se abra.
Metabotrópicos
 Ele não é um canal iônico. Porém, vai influenciar
canais iônicos próximos a ele.
 A ligação nt-receptor metabotrópico vai
desencadear eventos intracelulares que vão
influenciar canais iônicos próximos.
 Geralmente, essas ligações são mais amplificadas,
porque um receptor pode influenciar vários canais.
Já os ionotrópicos são mais diretos.
Resposta no terminal pós-sináptico
 Um mesmo nt pode provocar respostas opostas,
dependendo do tipo de receptor que esse possui.
 Exemplo: a acetilcolina provoca bradicardia no
coração. A mesma acetilcolina tem efeito
excitatório nas células musculares.
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O sufixo -érgico é utilizado para nomear os receptores
de diferentes substâncias. Por exemplo, acetilcolina:
receptores colinérgicos. Dopamina: dopaminérgico.
Auto-receptores
 A célula pré-sináptica também possui receptores
para o nt. Esses receptores, quando é a própria
célula que tem eles, são chamados de
auto-receptores.
 Então, na fenda sináptica o neurônio vai liberar o
nt, que permanecerá na fenda. Do mesmo jeito que
ele interage com os receptores do alvo, em algum
momento ele também vai interagir com os próprios
receptores que estão no terminal axônico.
 Quanto mais nt é liberado, mais interação haverá
dos nt com os auto-receptores. E, a tendência
dessa interação é que seja produzido menos nt das
próximas vezes.
 Esses auto-receptores são um mecanismo de
feedback negatico, como uma regulagem da
produção de nt.
 Inibem a liberação do nt em transmissões futuras.
Remoção de NTs da fenda sináptica
 O nt ele fica na fenda sináptica, a não ser que algo
o retire.
 Normalmente, por processos naturais ele não fica
para sempre na fenda sináptica, já que ele precisa
ser removido. Se não for removido, o efeito que ele
promove fica muito prolonado.
 Existem algumas possibilidades para que ele seja
removido. Isso vai variar do tipo de NT.
 A própria célula que produziu pode recaptar
ele de volta e ser recarregado na vesícula.
 Pode ser que na fenda exista alguma enzima
preparada para degradar o nt.
 Pode voltar para dentro do neurônio e ser
degradado.
 Pode ser recaptado por células da glia.
Classificação das sinapses quanto ao arranjo
sináptico:
 Para sinapses entre neurônios
 Axodendrítica (a):
 Entre o terminal axônico e o dendrito.
 Axossomática (b):
 Entre o terminal axônico e a membrana
plasmática do corpo celular.
 Axoaxônica (c):
 Entre dois terminais axônicos.
 Nessa sinapse, a sinapse fica muito longe da
zona de disparo. Esse tipo de sinapse ilustra mexer
na questão da liberação de cálcio.
 Não influencia do PA do neurônio, mas na
liberação de vesículas.
 Pode ajudar ou atrapalhar as outras conexões.
Integração sináptica
 Um só neurônio recebe sinapses de inúmeros outros
aomesmo tempo.
 Quando ele recebe comandos antagônicos, o que
vai influenciar mais? Os excitatórios ou inibitórios?
 No sistema nervoso há bilhões de neurônios nessa
situação, então há várias probabilidades.
 Quais fatores vão influenciar?
 Cada conexão com outro neurônio, é uma ação em
potencial que pode acontecer.
Potenciais excitatórios pós-sinápticos - PEPS
 São as entradas excitatórias.
 Ele acontece quando os neurotransmissores
recebidos promovem a abertura (direta ou indireta)
dos canais de sódio. Ou seja, culminam na ativação
do PA.
 O balanço de todas as entradas e a distância até a
zona de disparo que vai dizer se o PA aconteceria
ou não.
 A efetividade de um peps para despolarizar um
neurônio o suficiente para que ocorra o PA,
depende da distância da zona de implantação, do
número de peps ativados...
Potenciais inibitórios pós-sinápticos - PIPS
 Entradas inibitórias.
 Em vez de abrir canais de sódio, abrem canais de
potássio, provocando a hiperpolarização.
 A efetividade de um pips para hiperpolarizar um
neurônio, depende da distância da zona de
implantação, do número de pips ativados...
Quem ganha? PEPS ou PIPS?
 Depende de muitos fatores:
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Somação espacial
 O número de entradas de cada um (o que estiver
em maior número ganha);
 Inúmeras conexões ao mesmo tempo dão maior
efeito do que uma só.
Somação temporal
 O número de estimulações geradas.
 Uma entrada que estimula em alta frequência terá
mais impacto que aquela que só estimula uma vez e
para.
A posição das conexões também influencia. Pode haver
umas entradas mais próximas do cone de implantação.
Observação:
 Pode existir uma inibição/excitação pré-sináptica,
na qual um terceiro neurônio vai inibir ou
instensificar a liberação de nt de outro, afetando
seu efeito no terminal pós-sináptico.
Sinapse tripartida
 Sempre numa fenda sináptica haverá glias
influenciando as dinâmicas com os NTs.
 Chama-se de tripartida porque é
neurônio-neurônio-glia.
 Geralmente é o astrócito.
Neurotransmissores
Neurotransmissor vs Hormônio
 As substâncias são consideradas neurotransmissores
quando liberadas em fendas sinápticas;
 Considerados hormônios quando secretados por
células endócrinas na corrente sanguínea ou no
meio extracelular.
 As duas atuam num alvo, que precisa ter receptores
específicos para ela.
Agonistas vs Antagonistas
Agonista
 Podem haver moléculas/substâncias muito
parecidas ao NT, que se ligam ao mesmo receptor e
promovem a mesma resposta.
 Provoca o mesmo efeito que o NT original.
 Um bom exemplo disso são medicamentos.
 Tudo que favorecer uma determinada
neurotransmissão, será chamada de ação agonista.
Antagonista
 Há situações onde substâncias parecidas com a
original conseguem se ligar ao receptor, mas sem
gerar resposta.
 Impede a original de se ligar.
 Um bom exemplo são medicamentos.
 Tudo que prejudica será efeito antagonista.
Principais NTs:
Acetilcolina
 Encontrada na junção neuromuscular (sinapses
entre neurônios e células musculares estriadas
esqueléticas).
 No coração, causa bradicardia.
 Neurônios que inervam células musculares são
necessariamente colinérgicos.
 A conexão acontece na placa motora: local da fibra
muscular onde existem receptores colinérgicos.
 Ela causa contração muscular, é excitatória.
 Não possui ação inibitória. O relaxamento do
músculo acontece pela ausência de sinapse.
 Receptores:
 Muscarínicos (metabotrópico) e nicotínicos
(ionotrópico).
 Agonistas:
 Nicotina e muscarina.
 Antagonistas:
 Curare e atropina.
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Miastenia gravis
 Doença autoimune caracterizada pelo
funcionamento anormal das junções
neuromusculares.
 O alvo é atacado (a fibra muscular). A placa motora
é atacada.
 Anticorpos atacam os receptores colinérgicos.
 Provoca fraqueza muscular.
Catecolaminas
 Derivados da tirosina. Esse aminoácido vai sofrendo
reações enzimáticas até dar origem a um deles:
Adrenalina/Epinefrina e
Noradrenalina/Noraepinefrina
 Estão relacionados às funções viscerais e o sistema
nervoso autônomo.
 No SNC, estão relacionadas a nível de alerta.
 Causam taquicardia.
 Ambas conseguem se conectar aos mesmos
receptores.
 Receptores:
 Alfa 1: Ionotrópicos
 Alfa 2: Ionotrópicos
 Beta 1: Metabotrópicos
 Beta 2: Metabotrópicos
 Beta 3: Metabotrópicos
 Agonista: Fenilefrina.
 Antagonista: Propanolol.
Dopamina
 Controle do humor e do comportamento.
 Relacionado ao abuso de drogas ou
comportamentos viciosos.
 Controle de movimento. Os núcleos da base têm
receptores dopaminérgicos. Quando há
degeneração desses neurônios, causa Parkinson.
 Receptores:
 D1, D2, D3 e D4.
 Agonista:
 L-dopa.
 Antagonista:
 Haloperidol.
Serotonina
 Derivada do triptofano.
 Atua na regulação do humor.
 Bastante presente no trato gastrointestinal.
 Receptores:
 5HT 1A-1F.
 5HT 2A-Ce.
 5HT3.
 Agonista:
 Fluoxetina-prozac.
 Antagonista:
 Risperidona-antipsicótico.
Glutamato
 Principal NT excitatório do SNC.
 Relacionado a aprendizagem.
 Receptores:
 AMPA.
 NMDA.
 Cainato.
GABA - ácido gama amino butírico
 Principal NT inibitório do SNC.
 Quase todas as conexões inibitórias no encéfalo são
mediadas por esse NT.
 É o glutamado alterado, que sai do estado
excitatório para o inibitório.
 Receptores:
 GABA A.
 GABA B.
 Agonista:
 Muscimol.
 Antagonita:
 Bicuculina.
 Ele é um dos medicamentos que diminui a atividade
do SNC.
 Há medicamentos que atuam como agonistas do
GABA não por imitá-lo, mas por favorecer a
afinidade do GABA com o seu receptor. Quando
estão ligados, prolongam a ação GABAérgica.