Sinapses Químicas e Elétricas no Sistema Nervoso

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SINAPSES QUÍMICAS E ELÉTRICA 
- Neurônio: possui uma região do corpo celular (onde fica o núcleo e ocorre a síntese de proteínas), dendritos (onde recebe sinapses), axônio (no terminal axonal é onde ocorre sinapse com a próxima célula).
A partir da região do cone de implantação do axônio se há maior quantidade de canais dependentes de voltagem, por isso, lá se gera o potencial de ação. 
- Sinapse: é o local de encontro entre células (uma sendo necessariamente um neurônio) onde ocorre a transmissão do impulso nervoso, importante para a comunicação do corpo e processamento de respostas.
As sinapses podem ocorrer entre neurônios (sinapse interneuronal), entre neurônio e celular muscular (sinapse neuromuscular) e entre neurônio e célula glandular (sinapse neuroglandular).
As sinapses são categorizadas de acordo com a presença de um neurotransmissor: se possui, Sinapse Química, se não possui, Sinapse Elétrica. 
SINAPSE ELÉTRICA
Acoplamento íntimo e bilateral entre citoplasma e da célula pró e pré através de GAP junctions - Que podem estar abertas ou fechadas. Permite fluxo direto de íons e pequenas moléculas. 
Sinapse elétrica permite passagem mais rápida que sinapse química. Por isso em termos de sincronização ela é mais eficiente. Exemplo: respostas de contração dos músculos do miocárdio. 
SINAPSE QUÍMICA 
Através de um neurotransmissor que é liberado em uma matriz extracelular (ou fenda sináptica) após receber um sinal (potencial de ação), gera-se um potencial pós sináptico. 
- Neurotransmissor: é uma molécula mediadora produzida num neurônio pré sináptico, liberada em resposta a despolarização, que fará a interface na comunicação entre o terminal pré e pós sináptico via receptores específicos para essas substâncias. 
- Retardamento sináptico na sinapse química: período entre a liberação do neurotransmissor, recepção e a geração do potencial sináptico, para depois gerar o potencial de ação na próxima célula.
O Potencial Pós Sináptico não se auto propaga, mas sim facilita (quando excitatório) ou dificulta (quando inibitório) o atingimento do limiar de excitabilidade necessário para gerar o potencial de ação.
O primeiro neurotransmissor foi a acetilcolina. 
Liberação de um neurotransmissor: 
A liberação de vesículas que contém o neurotransmissores ocorre por potencial de ação, que ao despolarizar a membrana ativa canais de Cálcio dependente de voltagem (Ca2+dV); o cálcio induz a migração da vesícula até a membrana plasmática num mecanismo de exocitose. A liberação ocorre na fenda sináptica e visa alcançar os receptores na membrana pós sináptica. 
A fusão das vesículas à membrana não promove um crescimento dessa célula, uma vez que há também mecanismos de endocitose de várias substâncias importantes para o neurônio (como moléculas tróficas). 
O receptores presente na face pós sináptica podem ser: 
	- Receptores ionotrópicos: abrem canal iônico já integrado a ele e transferem carga que altera o potencial de membrana. 
	- Receptores metabotrópicos ativam uma proteína G que de algum modo modulam canais iônicos que alteram o potencial de membrana.
SINAPSE NA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR (OU PLACA MOTORA)
- Experimento de Otto Loewi: dois corações de sapo foram postos em contato a uma mesma solução. Quando um desses corações foi estimulado a partir do nervo vago, observou-se uma diminuição das contrações tanto no coração inicialmente estimulado, quanto no segundo coração (pouco tempo depois). Isso fez esse pesquisador pensar que o estimulo dado fez com que um mediador químico (acetilcolina) fosse liberado pelo coração, e por estarem na mesma solução, o segundo também respondeu (mesmo que mais tardiamente). Esse experimento permitiu saber que a estimulação nervosa era capaz de liberar alguma coisa que mediava a resposta (mediador químico).
 - Acetilcolina: é mediadora química de todas as sinapses neuromusculares (nas junções neuromusculares/ placas motoras). 
Cada fibra muscular do corpo possui uma interação nervosa com um motoneurônio e realiza uma sinapse. 
A medula espinal, de onde partem os axônios dos neurônios motores que se conectam a fibras musculares, é dividida em corno anterior e posterior, que controlam, respectivamente, as atividades motoras e sensoriais.
- Unidade motora: é o conjunto de fibras musculares esqueléticas inervadas por um único motoneurônio. Com vários motoneurônios coordenando um mesmo músculo, há maior possibilidades de movimento (fracionamento de movimento). Quanto mais fibra um único motoneurônio inerva, menor o fracionamento de movimento. Ex.: Rosto com grande expressão de movimento e antebraço com pouca expressão. 
- Receptores Nicotínicos da Acetilcolina (ionotrópicos): promovem, em maior escala, o influxo de sódio e, em menor, o efluxo de potássio/ despolarização/ resposta excitatória. E estão localizados em invaginações que aumentam a superfície de contato da fibra muscular, para facilitar o encontro entre neurotransmissor e receptor.
- Estrutura dos Receptores Nicotínicos da ACo: possui 5 subunidades, sendo duas alfas que possuem sítio para acetilcolina. Ele permite um influxo de sódio e efluxo de potássio e despolariza a célula. Potencial sináptico excitatório. 
- Complexo Sner: complexo de proteínas que realizam o ancoramento e fusão da vesícula à membrana, é fundamental para ocorrer o correto acoplamento entre a vesícula que contém o neurotransmissor e membrana pré sináptica. O cálcio, ao ter a concentração aumentada, ativa a sinaptotaguinina que está presente próximo a membrana e essa muda a conformação das proteínas do complexo Sner e permite essa fusão da vesícula.
A vesícula é capaz de liberar todo o neurotransmissor ( kiss-and-stay) ou liberar apenas uma parte (kiss-and-run) para novamente ser liberado em algum outro ponto da membrana ou para voltar para a ressíntese da vesícula. 
- Produção da Acetilcolina (ACo): catalisada pela enzima colina-acetiltransferase, é feita a partir de acetil-CoA e colina. O transportador vesicular de acetilcolina faz o transporte desde a síntese na célula para a vesícula na extremidade axonal e, quando estimulado, se direciona à membrana pré sináptica e se funde, liberando a ACo.
- Degradação da Acetilcolina: no meio externo, a enzima colinesterase degrada a acetilcolina em colina e acetato. A colina é reintegrada ao motoneurônio, via transportador simporte dependente de sódio, para reaproveitarão. Já o a acetato é degradado.
Drogas podem agir nessas enzimas; já foram usados como armas biológicas - uma vez que a ação da acetilcolina age com excesso de estimulação contrátil do músculo cardíaco e posterior diminuição dos batimentos.
- Resposta Infalível na Junção Neuromuscular: toda vez que há um potencial sináptico na membrana pré sináptica, sempre haverá potencial de ação na membrana pós. Tal fato se deve graças a amplitude que o potencial sináptico possui, capaz (com grande margem extra) de ultrapassar o limiar de excitabilidade para o potencial de ação. 
Potencial sináptico neuromuscular não se auto propaga, já que ,ativando o potencial de ação da fibra uma única vez, essa mesma se auto propaga para realizar a contração da fibra muscular esquelética. 
CONDIÇÕES DE NORMALIDADE ALTERADAS (substâncias, toxinas, doenças)
- Curare: bloqueador reversível dos receptores nicotínicos de ACo presentes na placa motora. Usado por indígenas para o envenenamento da ponta de flechas para capturar as presas. A amplitude do potencial sináptico fica cada vez menor até não mais atingir o limiar de excitabilidade e impede a geração de um potencial de ação. Sem o potencial de ação, não há contração muscular – paralisia. Além de bloquear a atividade elétrica, também influencia na morfologia da estrutura da placa motora, causando uma retração dos terminais nervosos. Usado em cirurgias tórax-abdominais, permite um relaxamento muscular da parede abdominal para evitar que, quando se faça a incisão no músculo, as vísceras saltem para fora. Para reverter o efeito é usado inibidor da colinesterase, assim maisacetilcolina pode competir pelo receptor. Não é um anestésico. 
 - Botulismo: A toxina protease (cliva proteínas) produzida pela bactéria Clostridium botulinum encontra na membrana do terminal pré sináptico uma estrutura que funciona como um receptor capaz de fazer com que ela seja interiorizada e liberada no citoplasma. Assim, no espaço citosólico, a toxina cliva o Complexo Sner, o que impede que a vesícula ancora e se funda à membrana. Há, então um impedimento da liberação da ACo e não movimentação da musculatura esquelética. Uma criança, por exemplo, não consegue controlar o tonos e a criança fica molenga – paralisia flácida. Uso em tratamentos estéticos (Botox). 
- Miastenia Grave: Doença autoimune onde há uma perda das invaginações na fibra muscular e presença de anticorpos na fenda que promovem a internalização dos receptores. Perda da ação dos motoneurônios faciais, principalmente. Ptose palpebral - queda da pálpebra. Tratamento paliativo: uso de inibidores da colinesterase, para potenciar a ação da acetilcolina, ou imunossupressor, para inibir o sistema imunológico. 
- Inseticidas Organofosforados e Carbamatos: bloqueio da colinesterase. Fazendo com que haja inicialmente maior atividade colinérgica seguida de uma dessensibilização dos receptores.
- Tétano: A regulação feito por um neurônios inibitórios glicinérgicos e gabaérgicos é afetada. A toxina do tétano é capaz de clivar o Complexo Sner do neurônio inibitório. Por consequência, há uma diminuição da inibição da acetilcolina pelo neurônio glicinérgico inibitório, fazendo com que haja um aumento excessivo de ACo na sinapse. Logo, os músculos ficam todos contraídos. 
SINAPSES CENTRAIS
- Composição: Terminal pré, Terminal pós, astrócitos e micróglia participam da Sinapse. 
- Zona ativa: região de maior concentração dos canais dependentes de voltagem de cálcio e as vesículas que possuem neurotransmissores para serem liberados. 
- Densidade pós sináptica: região onde ficam concentrados os receptores.
Os potenciais sinápticos nas células do sistema nervoso central tem menor voltagem do que nas outras células (em média possuem 10mV). 
- Propagação: As ondas despolarizantes e hiperpolarizantes se somam e assim é possível atingir o limiar de excitabilidade e gerar um potencial de ação. 
- Regulação sináptica: a propagação de um potencial sináptico depende do atingimento do limiar. Uma vez que um único neurônio possui diversos estímulos em seus dendritos, corpo celular e axônio (tanto excitatórios quanto inibitórios), para que esse potencial de ação possa ser gerado é preciso que o somatório dos estímulos possam alcançar o limiar de excitabilidade. Tal fator regula se o impulso continuará, ou não. As sinapses inibitórias estão normalmente mais próximas do cone de implantação, para fazer um controle mais eficaz do processo. 
- Sinapse excitatória: potencial despolarizantes. Ativa canal de sódio ou inibe canal de cloreto. 
- Glutamato: no SNC, é o neurotransmissor excitatório predominante. Produzido pela glutaminase. Não há uma enzima de degradação do glutamato, mas sim uma reabsorção pela célula neuronal, bem como incorporação pela célula glial. É produzido a partir da glutamina pela enzima glutamatosintetase. 
- Sinapse inibitória: potencial hiperpolarizantes. Ativa canal de cloreto ou de potássio. 
- GABA e Glicina: no SNC, são os principais neurotransmissores inibitórios. Resposta hiperpolarizantes. O glutamato é um precursor do GABA. A célula glial o recaptura, além do próprio neurônio. O GABA possui potencializadores: etanol, benzodiazepínicos, barbitúricos e neuroesteroides.