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NEUROTRANSMISSORES- SNC NEURÔNIOS COLINÉRGICOS - ACETILCOLINA • A acetilcolina é o único neurotransmissor envolvido na contração muscular - diminuição da concentração de ace- tilcolina causa fraqueza muscular; • Para que a acetilcolina seja sintetizada é preciso de uma enzima colina acetiltransferase (CoAT) (localizada no ci- toplasma do terminal nervoso): o Para a sintetização: utilização de dois substratos: colina e acetil CoA (alimentação) – ocorre a trans- ferência do grupamento acetila da coenzima A para a colina para formar então acetilcolina, que é transportado por um transportador da mem- brana da vesícula sináptica para dentro da vesí- cula sináptica; ▪ Na contração muscular: gera despolari- zação da membrana – estímulo para que o reticulo sarcoplasmático libere cálcio no citosol e ocorre a exocitose das vesículas, que liberam a acetilcolina para a fenda sináptica. Na fenda pós-si- náptica, há os receptores que sofrem al- teração conformacional para passagem de íons – voltagem dependentes; o A síntese quase sempre vai ocorrer no citosol ter- minal axônico. • Colina: vem do liquido extracelular que circunda os neu- rônios colinérgicos, da alimentação (transportes protei- cos) e da própria degradação da acetilcolina. o Transporte de colina: etapa limitante para a sín- tese do neurotransmissor – cotransporte (sódio entra e transporta colina – entra junto com ele); • Finalização do neurotransmissor (degradação): deve ter sua ação finalizada por que se não tem o excesso de trans- missão colinérgica (toxicidade) – então é finalizado por uma enzima chamada acetilcolinesterase (ACoE), ela está ancorada na membrana neuronal colinérgica e membrana basal, a qual hidroliza a acetilcolina na fenda, liberando acetil e colina (a qual retorna). ACoE é alvo de medicamentos e de inseticidas, por isso que uma intoxicação com inseticidas é grave; o Paration: inibe de forma irreversível a acetilcolinesterase; o Problema de inibição: aumenta demais os níveis de acetilcolina (potencializa a transmissão coli- nérgica, gerando de forma aguda diminuição da frequência cardíaca) e diminui a pressão (morte por parada respiratória – broncoconstrição). Medicamentos que interferem a acetilcolinesterase (potenci- alizam a transmissão colinérgica): • Rivastigmina, Donepezila, Galantamina: efeito cerebral – tratamento de Alzheimer – potencializa a ação da acetil- colina – pois essa doença tende a diminuir a acetilcolina – por isso esses medicamentos previnem a demência e me- lhoram a cognição; • Neostigmina e Piridostigmina: efeito periférico – atuam a nível de junção neuromuscular – objetivo – aumentam a quantidade de acetilcolina atuando em receptor da fibra muscular esquelética – aumenta a força de contração muscular esquelética - pode ou não ter efeito colateral; • Efeito excitatorio – Receptores nicotínicos + M1, M3, M5 • Efeito inibitório - M2, M4 RECEPTORES MUSCARINICOS NO CEREBRO • M1: mais predominante; o Memória e aprendizado; • M2: inibem liberação da acetilcolina; o Atuam como autorreceptores, para reduzir a li- beração de um neurotransmissor (por exemplo, no neurônio colinérgico, diminui a liberação de acetilcolina). • Efeitos comportamentais (ex: despertar do indivíduo): de- pendente da acetilcolina em receptor muscarínico. RECEPTORES NICOTINICOS (Receptores ionotropicos – tipo 1) • São pentaméricos; • Principal localização é pré-sináptica – principal efeito da acetilcolina é regulação de liberação de outros neuro- transmissores; o Ex: acetilcolina estimula a liberação de glutamato e dopamina; • Atuando em receptor pós-sináptico (rápido) – sempre terá efeito excitatório despolarizante – contribuindo para a li- beração também de outros neurotransmissores; NEURÔNIOS CATECOLAMINÉRGICOS • Sintetizados a partir do aminoácido tirosina, que será transportado até o citoplasma dos terminais catecolami- nérgicos; • Chamados então coletivamente de catecolaminas, evol- vem dopamina, noradrenalina e adrenalina – todos então vem da tirosina – IMPORTANTES para a regulação do mo- vimento, atenção, humor e funcões viscerais; • Tirosina hidroxilase: catalisa a etapa limitante - adiciona à tirosina a hidroxila, transformando em dopa; o Diminuição da liberação de catecolaminas: diminui- ção da ação da enzima - inibição alostérica; o Aumento da liberação de catecolaminas: o aumento cálcio no citoplasma no terminal catecolaminérgico, estimulando a tirosina hidroxilase, aumentando sua atividade e formando mais catecolamina. o Períodos prolongados de estimulação – aumento da expressão genica - aumento da liberação de catecola- minas – liberação excessiva gera essa expressão e fa- vorece a transcrição da enzima (síntese); Dopa descarboxilase retira a carboxila da dopa, dando origem ao neurotransmissor dopamina – quantidade de dopamina presente do neurônio dopaminérgico depende dessa enzima. o Ex: Doença de Parkinson: indivíduos tem degeneração lenta e progressiva de neurônios dopaminérgicos, diminui níveis de dopamina, o que altera o controle motor; o Tratamento: aumenta níveis de DOPA para au- mentar níveis do precursor (dopamina) nos neu- rônios remanescentes. NEURÔNIOS NORADRENÉRGICOS (DOPAMINA β-HIDROXI- LASE) o Ocorre no interior da vesícula, pois é onde a dopamina está – adiciona-se mais uma hidroxila a dopamina dando origem a noradrenalina; NEURÔNIOS ADRENÉRGICOS (FENTOLAMINA N-METIL TRANS- FERASE) o A enzima, presente no citosol do terminal nervoso adre- nérgico, adiciona uma metila à noradrenalina (que foi para o citosol sofrer esse processo), formando adrenalina, que retorna à vesícula o Glândula adrenal produz mais adrenalina, enquanto SNC produz mais noradrenalina – independente da origem do neurotransmissor, as funções exercidas são semelhantes. o Não existe enzima que gere a degradação rápida das cate- colaminas na fenda sináptica, por isso, elas precisam sair de lá por meio de transportadores dependentes de sódio, que leva esses neurotransmissores para o terminal ner- voso pré-sináptico e então para o terminal axônico cate- colaminérgico – o que exceder, é degradado pela MAO (monoaminoxidase), no citosol. o Os transportadores que fazem esse transporte dos neuro- transmissores é sensível a drogas, como a cocaína (atua nos cotransportadores, inibindo a captura/retorno das monoaminas, fazendo com que a pessoa tenha mais cate- colaminas na fenda sináptica, associando ao estado de eu- foria, e aumento da frequência cardíaca), anfetamina (inibe retorno/captura e potencializa liberação de mais monoaminas/catecolaminas, gerando hipertensão - utili- zadas para déficit de atenção) e bupropiona (antidepres- sivo – impede a captura de norarenalina e dopamina, au- mentando a concentração na fenda). NORADRENALINA • Corpos celulares dos neurônios noradrenérgicos se locali- zam principalmente na ponte e bulbo, enquanto as rami- ficações axonais se encontram no cérebro e medula; • Aspectos funcionais: alerta, humor, regulação da pressão e fluxo sanguíneo. • Neurônios noradrenérgicos: principal grupo de neurônios noradrenérgicos (maior quantidade); o Os corpos celulares estão localizados no locus coeru- leus (LC), uma região da ponte, enquanto os axônios estão no córtex, hipocampo, cerebelo; • Neurônios noradrenérgicos (próximo ao LC): grupo menor na ponte e bulbo, nos quais as ramificações vão para o hi- pocampo, hipotálamo e prosencéfalo; o Ativa o SN Simpático. • Neurônios adrenérgicos: grupo pequeno no tronco cere- bral, com ramificações no bulbo, ponte e hipotálamo. DOPAMINA: • Envolvida em vários distúrbios da função cerebral: o Doença de Parkinson: diminuição de dopamina o Esquizofrenia: excesso de dopamina atuando na via mesolímbica o Déficit de atenção: deficiência na ação da dopamina o Distúrbios endócrinos: quanto maisdopamina, menos prolactina e mais GH. • Localização: o Mais abundante no corpo estriado (sistema motor ex- trapiramidal). o Elevadas concentrações no sistema límbico (emoções) e hipotálamo – o armazenamento regula a liberação hormonal. • Finalização da ação: co-transportadores dependentes de sódio levam dopamina para o terminal nervoso dopami- nérgico (axonal pré-sináptico), onde é armazenado nas vesículas, e o excesso é degradado pela MAO (formando ácido diidroxifenilacético) e pela COMT (formando ácido homovanílico), e esses produtos são eliminados na urina. RECEPTORES: a dopamina atua em duas famílias de recep- tores (tipo II): • D1 (subtipos D1 e D5): ativam a proteína Gs, que ativa a adenilato ciclase, estimulando cascatas de fosforilação. o D1: mais abundante – músculo estriado, sistema lím- bico, tálamo e hipotálamo. o D5: muito raros. • D2 (subtipos D2, D3 e D4): ativam a proteína Gi, que inibe a adenilato ciclase, diminuindo a cascata de fosforilação; o D2: músculo estriado, sistema límbico, tálamo, hipotá- lamo e hipófise (adenohipofise). o D3: sistema límbico. o D4: mais raros – córtex e sistema límbico. PAPEL FUNCIONAL DA DOPAMINA: • Córtex: estado alerta e humor. • Sistema límbico: emoção – excesso causa comportamento anormal (estereotípico). • Músculo estriado: controle motor – se tem antagonista no D2, não tem controle motor perfeito. • Hipotálamo e Hipófise: inibe secreção de prolactina e GH. Dopamina também atua perifericamente pré e pós-sinaptica- mente. • Receptores D2: autorreceptores da região pré-sináptica - inibe síntese e liberação de dopamina, para evitar ex- cesso. • Receptores D1: efeito periférico, causando vasodilatação renal, favorecendo a diurese, e aumentando a força de contração do miocárdio. FUNÇÃO NEUROENDÓCRINA DA DOPAMINA: • Controle da secreção de prolactina: hipotálamo libera do- pamina, que chega na adenohipofise, atuando em recep- tor D2, que ativa a proteína Gi, diminuindo a formação de AMPc e, assim, inibindo a prolactina. o Ex: antipsicóticos - antagonistas de receptores D2 na adenohipófise, aumentando a secreção de prolactina (ginecomastia, edema de mama, secreção de leite). • Maior produção do hormônio do crescimento (GH): quanto mais dopamina na adenohipófise, mais GH; o Pode ser evitado pela utilização de bromocriptina: agonista parcial de receptor D2, gerando ação menos intensa que da dopamina, controlando a liberação de GH - compete com a dopamina impedindo que se ligue a esse receptor. • Dopamina atua no bulbo em receptores D2 estimulando produção de náuseas e vômitos. o Pode ser evitado por medicamentos antagonistas de D2 no bulbo (metoclopramida, domperidona), com efeito antihemético. NEURONIOS SEROTONINÉRGICOS: • Serotonina (5-hidroxitriptamina), sintetizada a partir do aminoácido triptofano (dieta). • Sistemas cerebrais (regulam humor, comportamento, emocional e sono) – a noite, a serotonina é transformada em melatonina causando o sono. • Sintetizada em duas etapas: o Triptofano levado da corrente sanguínea, para sistema nervoso, no citosol do terminal serotoninérgico para sofrer ação da triptofano hidroxilase (adiciona hidro- xila) formando 5-hidroxitriptofano (5-HTP); o O 5-HTP sofre ação da descarboxilase, que retira car- boxila, e forma a serotonina, que é transportada para dentro da vesícula serotoninérgica e armazenada. • A concentração do triptofano é fator limitante da síntese de serotonina. • Finalização da ação: feita por cotransportadores sódio/se- rotonina, que levam a serotonina para dentro do terminal pré-sináptico, onde é armazenada nas vesículas – o exce- dente, é degradado no citosol pela MAO. o Cotransportador é alvo de ação de medicamentos – fluoxetina -, que é um antidepressivo (depressão = pouca serotonina), que impede a recaptura de seroto- nina, deixando-a mais tempo na fenda sináptica. • A degradação é feita pela MAO, que converte serotonina em 5–hidroxindolacetaldeído, que sofre desidrogenação, formando Ácido 5-hidroxindolacético, liberado na urina. RECEPTORES DE SEROTONINA: • Receptores acoplados à proteína G – metabotrópicos (tipo II); • Exceção: 5-HT3 (canal iônico dependente de ligante) – io- notrópico (tipo I); • Todos estão expressos no SNC. Receptores 5HT1: auto inibitório (alvo de drogas para ansie- dade e depressão) – ligado à proteína Gi. Receptores 5HT2: efeitos excitatórios (mais comum) por po- tencializar ação do glutamato e inibitórios por potencializar GABA (alvo de drogas alucinógenas e enxaqueca) – ligado à proteína Ga. • Localizado no Córtex e sistema límbico. Receptores 5-HT3: único receptor ionotrópico (tipo I), causa efeito excitatório rápido – relacionado com náusea. • Localizado na “area próstema” (região bulbo responsável pela produção de náuseas e vômitos) e outras partes do tronco cerebral, córtex e SNP. Receptores 5HT4: efeito excitatório (potencializa a liberação de acetilcolina e estimula a motilidade do TGI) – ligado à pro- teína Gs. • Localizado no TGI e no cérebro (sistema límbico, gânglios basais e hipocampo); Receptores 5-HT5: expressos fracamente, possuem efeito ini- bitório – ligado à proteína Gi (menos AMPc); Receptores 5-HT6: efeito excitatório (função cognitiva) – li- gado à proteína Gs. • Localizado no SNC (córtex, hipocampo e sistema límbico). Receptores 5-HT7: efeito excitatório (termorregulação e regu- lação endócrina) – ligado à proteína Gs; • Localizado no hipocampo, córtex cerebral, tálamo, hipo- tálamo, vasos sanguíneos e TGI. Aspectos Funcionais - funções fisiológicas e comportamentais: • Alucinações e alterações comportamentais • Controle de sono, despertar e humor (a noite serotonina é convertida a melatonina) • Comportamento alimentar (baixa serotonina terá mais fome pois atuam em receptores que regulam a saciedade) • Controle da transmissão sensitiva (vias da dor): inibe pro- pagação da dor a nível espinal e cerebral • Regulação temperatura corporal • Regulação pressão sanguínea • Excesso de serotonina = tremor Classe de Fármacos: o Inibidores recaptura serotonina (fluoxetina) atua em receptor 5HT1A com efeito antidepressivo e em me- nores doses ansiolítico o Agonista parcial do receptor 5HT1A (buspirona – ansi- olítico), dessensibiliza o receptor, aumentando libera- ção de serotonina. o Antagonista receptor 5HT3 (ondasterona), impede náuseas e vômitos gerados pela serotonina atuando nesse receptor. o Antagonista de receptor 5HT2 (clozapina – antipsicó- tico), é também antagonista de receptor D2, estimula a liberação de dopamina, gerando menor efeito cola- teral motor. o Agonista receptor 5HT1D (sumatriptana – vasoconstri- ção cerebral), diminuindo enxaqueca;
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