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Comunicação entre neurônios / músculos Transmissão de sinais no sistema nervoso Sinapse / junção neuromuscular Biofísica – Vet. 2019 - FCAV/UNESP Transmissão de sinais em um neurônio Fases: Estímulo alteração da polaridade da célula (potencial de membrana em repouso) ativação de canais iônicos voltagem-dependentes (Na) geração de potencial de ação (despolarização) propagação da alteração (PA) até as terminações do neurônio (ativação dos botões terminais – liberação de neurotransmissor). Cadeia neuronal Transmissão de sinais entre neurônios - Sinapses Sinapse Local de contato entre um terminal axônico e uma célula nervosa, muscular ou glandular 1014 – 100 quadrilhões de sinapses no SNC Relações sinápticas A – sinapse axodendrítica B – sinapse axosomática C - sinapse axoaxônica b) Sinapse química a) Sinapse elétrica TIPOS DE SINAPSE • Informações são transferidas entre as células por acoplamento iônico direto • condução muito rápida • Ausência de retardo sináptico • Ocorre no Músculo cardíaco e Músculo liso (bexiga e útero). Consequência: 1) Tecido ativado a um só tempo. 2) Contração rápida e coordenada. Sinapses elétricas Sinapses elétricas – músculo cardíaco Sinapses elétricas – musculatura endometrial Útero relaxado Útero contraído Contrações uterinas Anatomia funcional da sinapse química Sinapse química Mecanismo de liberação de neurotransmissores • Condução unidirecional • Retardo sináptico (0,5 ms) Receptores Membrana pós-sináptica Vesículas sinápticas Axônio do neurônio pré- sináptico Fenda sináptica Canais de cálcio voltagem dependentes Sinapse química Moléculas NT menores Moléculas NT maiores Transmissão rápida Receptores ionotrópicos (canais iônicos associados) Receptores metabotrópicos (associados a segundos mensageiros) Transmissão lenta Mecanismo da neurotransmissão química 1. Chegada do impulso nervoso ao terminal. 2. Abertura de canais de Ca voltagem dependentes. 3. Influxo de Ca. 4. Exocitose dos NT. 5. Interação NT - receptor pós-sinaptico causando abertura de canais iônicos NT dependentes. 6. Os NT são degradados por enzimas. Exocitose dos neurotransmissores Potenciais pós sinápticos Alterações elétricas pós sinápticas Excitação e inibição pós-sinápticas Excitação e inibição pós-sinápticas Natureza química dos neurotransmissores Neurotransmissores excitatórios: Acetilcolina, norepinefrina, epinefrina, dopamina, glutamato e serotonina. Neurotransmissores inibitórios: Ácido gama- aminobutírico (GABA) e glicina. Potencial pós sináptico excitatório (PPSE) Potencial pós sináptico inibitório (PPSI) a) PPSE O NT é EXCITATÓRIO. Causa despolarização na membrana pós-sináptica (entrada de Na+). b) PPSI O NT é INIBITÓRIO. Causa hiperpolarização na membrana pós-sináptica (entrada de Cl- e/ou saída de K+). Despolarização Hiperpolarização Integração neuronal Somação espacial Duas ou mais entradas pré- sinápticas chegam à célula pós sináptica ao mesmo tempo Somação temporal Uma entrada pré-sináptica chega à célula pós sináptica em rápida sucessão de estímulos (Somação) Interação PPSE + PPSI Tipos de sinapses Neurotransmissores, doenças neurológicas e drogas Modificação da transmissão sináptica por drogas ou doenças A – perda de NT para o citoplasma e degradação enzimática B – aumento da liberação de NT na fenda sináptica C – bloqueio da liberação do NT D – inibição da síntese do NT E – bloqueio da recaptação do NT F - bloqueio das enzimas metabolizadoras na fenda G - bloqueio da ligação do NT na membrana pós sináptica (antagonista) ou reprodução da ação do NT (agonista) H - inibição ou facilitação da atividade de segundo mensageiros na célula pós sináptica Sinapse colinérgica (+) Doença de Alzheimer A causa mais comum de demência senil é a deterioração mental progressiva. As lesões cerebrais se desenvolvem por depósito de uma proteína insolúvel – beta amiloide – e degeneração de fibras nervosas. Ocorre perda de neurônios colinérgicos que terminam no hipocampo e córtex (área de estoque de memória). Os tratamentos de Alzheimer incluem o uso de inibidores colinesterásicos (aumentar a transmissão colinérgica) e vitamina E / outros antioxidantes (limitar o estresse oxidativo causado pelos radicais livres – dano neural) Sinapse adrenérgica / noradrenérgica (+) Adrenalina (epinefrina) Predomina no sistema nervoso autônomo Associada a alerta máxima do sistema nervoso Hormônio vasoativo Aumenta a taxa cardíaca e a pressão sanguínea Tende a se esgotar no estresse e aumentar no exercício físico Noradrenalina / norepinefrina Predomina no sistema nervoso autônomo Associada a alerta máxima do sistema nervoso Hormônio vasoativo Aumenta a taxa cardíaca e a pressão sanguínea Importante na formação da memória Sinapse dopaminérgica (+) Dopamina Receptor dopaminérgico Bomba de Recaptaçâo Dopamina Produzida por neurônios do sistema límbico, córtex cerebral, gânglios e hipotálamo Associada a mecanismos de recompensa do sistema nervoso Controla os sentimentos Drogas como cocaína, heroína, nicotina e o álcool potenciam seus efeitos Excesso de dopamina – esquizofrenia Falta de dopamina - Parkinson Ação da COCAÍNA: Impede a recaptaçâo da dopamina e prolonga a sua ação pós-sináptica Sinapse serotoninérgica (+) Serotonina Associada a emoção e estado de ânimo Controle do sono Diminuição de serotonina – depressão, ira, desordem obsessiva-compulsiva, aumento de apetite saciado por carboidratos Sinapse glutaminérgica (+) A esclerosa lateral amiotrópica (ELA) – enfermidade de Charcot ou Lou Gehrig - provocada por excesso de glutamato (tóxico para os neurônios). Glutamato Stephen Hawking Degeneração progressiva de neurônios motores. Apenas os músculos de contração voluntária são afetados. Paciente mantem as funções do coração, intestino e bexiga normais. Os sentidos (tato, paladar, olfato, visão e audição) também não sofrem alterações. Portador de ELA geralmente não apresenta demência ou outras dificuldades cognitivas. Sinapse gabaérgica (-) GABA – ácido gama-aminobutírico Ácido gama-aminobutírico (GABA) O principal neurotransmissor inibitório do SNC. GABA - hiperpolariza a membrana dos neurônios, fazendo com que a despolarização torne-se mais difícil, dificultando a propagação do impulso nervoso. Atua como inibidor de neurotransmissores excitatórios que causam ansiedade. Pessoas com pouco GABA tendem apresentar transtornos de ansiedade. Medicamentos como Valium aumentam os efeitos do GABA. Ausência de GABA em algumas regiões do cérebro causa epilepsia. Importante na percepção da dor. Outros distúrbios associados a defeitos de neurotransmissão Botulismo – Inibição de liberação de ACH dos neurônios motores pela toxina do Clostridium botulinum. Por cogumelo - Amanita muscaria: contém ácido ibotênico (efeitos similares aos do glutamato) e um metabólito similar ao muscimol (efeitos similares aos do GABA). Por organofosforados - Inibição irreversível da acetilcolinesterase e aumento marcante dos níveis de acetilcolina na fenda sináptica. Pelo veneno da cobra Bungarus multicinctus (cobra de Taiwan) - Bloqueia os receptores de acetilcolina na junção neuromuscular pela toxina alfa da Bungarus. JUNÇÃO NEUROMUSCULAR Motoneurônio neurônio que inerva fibras musculares Neurônio motor e as fibras musculares que ele inervaconstituem uma UNIDADE MOTORA Sinapse entre o axônio do neurônio motor e a fibra muscular Unidade motora JUNÇÃO NEUROMUSCULAR Sequência de etapas na transmissão neuromuscular 1. PA se propaga até terminação pré-sináptica. 2. Abre canais de Ca voltagem dependentes. Influxo de cálcio. 3. Exocitose da Ach. 4. Ach se fixa a seus receptores na placa motora. 5. Abertura dos canais de Na+ e K+ na placa motora. 6. Despolarização da placa motora. PA na fibra muscular. 7. Degradação da Ach. O sistema imune produz anticorpos que atacam os receptores da acetilcolina no músculo, na junção neuromuscular. Os anticorpos ligam-se a esses receptores e impedem a transmissão do estímulo nervoso na região afetada e dificultam a contração muscular. Miastenia gravis Sinapses e junção neuromuscular Correlação clínica: Miastenia grave História Trata-se de um cão Shepherd alemão, fêmea, 5 anos. O dono relata que o cão torna-se progressivamente fraco com exercício. Além disso, recentemente, após comer, o animal começou a vomitar a comida em bolos de forma cilíndrica. Exame Clínico Todas as anormalidades observadas no exame clínico se referiam ao sistema neuromuscular. Após repouso, o exame neurológico do cão era normal, mas, mesmo com exercício moderado, o animal tornava-se progressivamente fraco, particularmente nas patas dianteiras. A injeção intravenosa de um inibidor de acetilcolinesterase (Tensilon) eliminava os sinais clínicos de fraqueza. Radiografias do tórax revelavam esôfago e timo aumentados. Comentários A história, o esôfago aumentado e a resposta ao Tensilon confirmam o diagnóstico de miastenia grave (forte fraqueza muscular). Ela é causada por uma falha de transmissão ao nível da sinapse neuromuscular. A falha de transmissão é devido à presença de anticorpos produzidos pelo corpo contra os próprios receptores da acetilcolina. Os receptores ligados aos anticorpos anormais não podem causar a despolarização da membrana pós- sináptica, no tempo em que a acetilcolina deve atuar. Os inibidores de acetilcolinesterase permitem que a acetilcolina permaneça na sinapse, facilitando a transmissão normal. A grande quantidade de músculo presente no esôfago do cão explica o aumento e a paralisia. Sem contrações, o bolo permanece no canal esofágico, e o paciente vomita a comida em bolos esféricos, logo após comer. A miastenia grave está sempre associada a massas mediastínicas, principalmente do timo, que pode ser a fonte de anticorpos antireceptor. Tratamento Remissões espontâneas são comuns. Até então, inibidores anticolinesterásicos orais devem ser dados diariamente. Exemplos de alterações associadas à miastenia grave em cães: • megaesôfago e atrofia muscular da cabeça Pastor Alemão. Adoção Especial Este é o Prabhu, cachorrinho do meu pai. Por motivos de força maior (óbito na família), meu pai terá que se mudar para um apartamento com urgência. O Prabhu tem 6 anos, é dócil e esperto. Há dois anos, foi diagnosticado com Miastenia gravis: “a miastenia gravis consome em 33 dias 3 caixas de 60 comprimidos de Mestinon por mês (cerca de R$27,00 cada caixa), e a gente tem de ter o Lábeu (cloridrato de ranitidina) à mão quando começa com crises de vômito (pouco frequentes). Além do suporte da vasilha de ração ter de ficar a 30 cm do chão. São três doses diárias de 1 comprimido e 3/4 que são colocados junto à sua ração.” Com a medicação, ele é um cão absolutamente normal, faz a guarda, brinca, é carinhoso e atende comandos de adestramento. Estou muito angustiada na busca por um novo lar para ele. Não é possível que ele fique em abrigo ou instituições por causa da saúde dele. Na impossibilidade de conseguir um novo lar, talvez ele tenha até que ser sacrificado. Caso você possa, ou saiba quem possa adotá-lo, por favor, entre em contato comigo. Me ajude também repassando essa mensagem. Obrigada. Nas redes sociais ....... http://oloboalfa.com.br/abr11-0004/
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