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Universidade Federal do Rio de Janeiro| Neurofisiologia- Fernanda Daumas SINAPSES E NEUROTRANSMISSORES TRANSMISSÃO SINÁPTICA • Depende do potencial de ação para acontecer. No terminal do axônio já existe vesículas com neurotransmissores que sofrerão exocitose ao entrar cálcio no final do axônio. • É uma comunicação celular que envolve um ou mais neurônios em sítios de contato espe- cializados chamados sinapses. O neurônio pré-sináptico libera seu neurotransmissor na fenda sináptica (região entre os dois neurô- nios) e o neurônio pós-sináptico recebe os neurotransmissores. • Falaremos das sinapses químicas que são as que mais ocorrem em humanos. EXPERIMENTO DE OTTO LOEWI • Esse experimento possibilitou descobrir as si- napses químicas. Ao colocar dois corações de rã em baldes comunicantes com água ele dei- xou o primeiro com o seu nervo vago e o se- gundo sem. Logo após deu uma estimulação no nervo abrindo os canais de voltagem e libe- rando acetilcolina. Esse coração 1 começou a entrar em bradicardia e depois ele percebeu que o segundo também entrou nesse estado. Assim, ele concluiu que o que fez o primeiro diminuir a frequência cardíaca foi para a água e chegou no coração 2. SINAPSES QUÍMICAS • O neurotransmissor é liberado na fenda sináp- tica e vai influenciar os canais iônicos depen- dentes de ligantes; • Depende do potencial de ação; • Unidirecional; • A substancia química pode ser excitatória ou inibitória. REQUISITOS PARA A SINAPSE • Precisa haver síntese do retransmissor e seu empacotamento em vesículas influenciadas por cálcio; • Precisa haver potencial de ação da célula; • O alvo precisa se comunicar com a substân- cia, ou seja, ele precisa ter um receptor para esse neurotransmissor. O neurotransmissor precisa ser capaz de modificar esse receptor de alguma forma, como por exemplo abertura dos canais de sódio. • Alguns mecanismos removem o neurotrans- missor da fenda sináptica. LIBERAÇÃO DO NEUROTRANSMISSOR • A vesícula se funde a membrana plasmática do neurônio para sofrer exocitose pela célula. • Quanto maior cálcio na célula maior a quanti- dade de vesículas liberadas. ETAPAS DA LIBERAÇÃO VESICULAR 1. Empacotamento dos neurotransmissores em vesículas. 2. Ancoragem dessas vesículas no terminal axô- nio 3. Entrada de cálcio 4. Exocitose da vesícula As vesículas são recicladas (geralmente por proteí- nas clatrina) e serão preenchidas por mais neurotrans- missores. A ancoragem depende de uma maquinaria muito complexa de proteínas. Caso haja problemas nas proteínas a célula não libera neurotransmissores mesmo que entre em potencial de ação. TOXINA BOTULÍNICA • A toxina botulínica ataca esse complexo SNARE e impede a liberação de neurotrans- missores. Essa toxina prejudica a sinapse co- linérgica e pode parar o funcionamento de nervos e músculos, no entanto em baixa con- centração pode ser usada para fins estéticos como a utilização de Botox. Nesse caso as ru- gas são marcas de expressão devido a cons- tante contração do musculo que ocorre pela produção de acetilcolina. Como a toxina im- pede a liberação de acetilcolina o musculo não contrai ficando com aparência ‘lisa’. Em caso de altas concentrações de toxina inge- rida ela atinge rapidamente a musculatura respiratória levando a parada cardíaca. RECEPTORES PARA NEUROTRANSMIS- SORES SINAPSES E NEUROTRANSMISSORES Universidade Federal do Rio de Janeiro| Neurofisiologia- Fernanda Daumas SINAPSES E NEUROTRANSMISSORES • Assim que os neurotransmissores são libera- dos na fenda sináptica eles irão se ligar a re- ceptores específicos para eles. Esses recep- tores ficam na membrana do neurônio pós-si- náptico. Esses receptores podem ser de dois tipos. RECEPTORES IONOTRÓPICOS • São receptores e ao mesmo tempo são ca- nais iônicos para esse neurotransmissor. • Exemplos: NMDA, AMPA, cainato (NT Gluta- mato), colinérgicos nicotínicos (NT Acetilco- lina), GABA-A (NT GABA) RECEPTORES METABOTRÓPICOS • Esse receptor reconhece o neurotransmissor e através de reações químicas intracelulares in- fluencia a abertura de canais iônicos próxi- mos. Esse receptor não funciona como canal iônico. • Em geral esse tipo de receptor possui um sinal mais amplificado RESPOSTA NO TERMINAL PÓS-SINÁP- TICO DEPENDE DA ISOFORMA DO RE- CEPTOR • Um mesmo neurotransmissor pode desempe- nhar diferentes papeis dependendo do local em que for atuar. A acetilcolina por exemplo diminui a frequência cardíaca no coração (efeito inibitório), e já nas junções neuromus- culares ela provoca contração (efeito excitató- rio), já que os músculos expressam outro tipo de receptor metabotrópico diferente das célu- las cardíacas para acetilcolina. Neurônio colinérgico: libera acetilcolina Neurônio adrenérgico: libera adrenalina EXEMPLO: ADRENALINA • Os vasos sanguíneos do intestino expressam um receptor alfa adrenérgico e seu efeito é va- soconstrição. Os vasos sanguíneos dos mús- culos expressam receptores beta adrenérgicos e nesse caso a adrenalina causa vasodilata- ção. AUTO-RECEPTORES • São neurônios pré-sinápticos que também possuem receptores para o neurotransmissor que ele liberou. Nesse caso, o neurotransmis- sor vai interagir com o receptor da célula alvo e também com o receptor do neurônio pré-si- náptico. Devido a interação com o neurônio pré o aumento da quantidade NT tende a cau- sar feedback negativo na produção de NT. Universidade Federal do Rio de Janeiro| Neurofisiologia- Fernanda Daumas SINAPSES E NEUROTRANSMISSORES REMOÇÃO DE NEUROTRANSMISSORES DA FENDA SINÁPTICA • Em casos normais o NT é removido da fenda sináptica para que não ocorra seu efeito pro- longado e indesejável. POSSIBLIDADES 1. O NT pode ser recaptado para o terminal pré e ser degradado por enzimas ou ser recarre- gado para vesículas. 2. Pode ser recaptado por células da glia. 3. Pode ser degradado por enzimas ainda na fenda sináptica. EXEMPLOS: ACETILCOLINA • A acetilcolina é degradada por uma enzima que está no meio extracelular chamada acetil- colinesterase. O gás SARIN inibe a acetilcoli- nesterase. Nesse caso como a acetilcolina promove bradicardia no coração seu efeito prolongado devido a inibição da acetilcolines- terase prolonga essa bradicardia e os bati- mentos podem não ser suficientes para levar sangue para todo o corpo e causar morte. • Nos brônquios ela causa constrição, em alta concentração ela pode fechar os brônquios causando parada respiratória. ALGUNS MEDICAMENTOS AGEM IMPEDINDO A RECAPTAÇÃO • Os antidepressivos agem inibindo a recapta- ção de serotonina, NT envolvido com humor. CLASSIFICAÇÃO DAS SINAPSES QUANTO AO ARRANJO SINÁPTICO AXODENDRÍTICA • Ocorre entre o terminal do axônio e o dendrito do neurônio alvo. AXOSSOMATICA • Terminal do axônio e corpo celular do outro neurônio AXOAXÔNICA • Ocorre entre o terminal de um axônio e outro terminal axonal. • Esse tipo de sinapse não influencia no poten- cial de ação e sim nos canais de sódio depen- dentes de voltagem. INTEGRAÇÃO SINÁPTICA • Ao considerarmos um neurônio ele pode estar recebendo diversas sinapses e não só uma, podem ser axossomatica, axodendriticas, etc. • Essas sinapses também podem ser inibitórias ou excitatórias e o balanço de todas essas si- napses que definira se o neurônio entra ou não em potencial de ação. • Com todas essas sinapses o neurônio pode entrar em potencial de ação ou não. POTENCIAIS EXCITATÓRIOS PÓS-SINÁPTI- COS(PEPS) Universidade Federal do Rio de Janeiro| Neurofisiologia- Fernanda Daumas SINAPSES E NEUROTRANSMISSORES • São as entradas excitatórias; • Ocorre a abertura dos canais de sódio e po- tencial de ação, no entanto esse potencial pre- cisa chegar na zona de disparo. SOMAÇÃO ESPACIAL ETEMPORAL • Quando a somação ocorre é mais provável que o neurônio entre em PEPS • Na somação espacial três conexões ao mesmo tempo são maiores que uma só • Na somação espacial uma conexão entrando 3 vezes favorece um maior potencial do que um só. • Da mesma forma que essa somação pode ser excitatória, ela também pode ser inibitória e ao invés de abrir canal de sódio ela abre canal de cloreto • Se a somação ocorrer perto do cone de im- plantação pode ser que ela ganhe em relação a uma eu esteja no dendrito. POTENCIAIS INIBITÓRIOS PÓS-SINÁPTI- COS(PIPS) • Dificulta a célula entrar em potencial de ação; • Ocorre abertura dos canais de potássio ou clo- reto • Apesar de ser um neurônio inibitório ele pre- cisa ter antes entrado em potencial de ação. Para que o PEPS ou o PIPS ganhe é preciso consi- derar algumas coisas. INIBIÇÃO PRÉ-SINÁPTICA • Um terceiro neurônio pode atuar influenciando em uma sinapse. NEURÔNIO INIBITÓRIO • o terceiro neurônio atua no terminal sináptico do neurônio que irá liberar o neurotransmissor inibindo a corrente de cálcio e consequente- mente a liberação do NT NEURÔNIO EXCITATÓRIO FACILITADOR • Nesse caso o terceiro neurônio prolonga a en- trada de cálcio e consequentemente do NT. Sendo assim, podemos concluir que a efetividade de um PEPS despolarizar um neurônio e conseguir um potencial de ação depende de inúmeras coisas, dentre elas a distância dele até a zona de disparo e o número de PEPS ativado em conjunto. HORMÔNIOS X NT • Os hormônios necessariamente precisam ser liberados por glândulas no sangue ou em al- guma cavidade e NT é uma substancia libe- rada por um neurônio numa fenda. AGONISTA E ANTAGONISTA • Uma substancia agonista possui uma forma relativamente parecida com a substância origi- nal e por isso pode se ligar ao receptor facili- tando sua ação. um agonista colinérgico atua no organismo da mesma forma que a acetil colina. Sendo assim, o efeito agonista facilita a conexão. • Uma substancia antagonista bloqueia a ativi- dade do receptor e impede que a ação dele. Uma substancia antagonista age impedindo a ação de algum NT. • Os remédios no sistema nervoso em geral são antagonistas ou agonistas. JUNÇÃO NEUROMUSCULAR Universidade Federal do Rio de Janeiro| Neurofisiologia- Fernanda Daumas SINAPSES E NEUROTRANSMISSORES • A acetil colina também é encontrada nas jun- ções neuromusculares. Essas junções são as conexões entre neurônio e célula muscular es- triada esquelética. Nessas junções só há um NT que é a acetilcolina, então todos os neurô- nios que inervam esse musculo são colinérgi- cos. A acetilcolina irá provocar contração do musculo e o seu relaxamento se dá com a au- sência desse NT. MIASTENIA GRAVIS • É uma doença autoimune causada pela degra- dação da placa motora e consequentemente os receptores colinérgicos. O indivíduo não consegue contrair os músculos nessa região.
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