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NEUTROTRANSMISSORES DO SISTEMA NERVOSO -Quando se discute a sinalização química no SNC, há uma sinalização química clássica, envolvendo um conjunto de neurotransmissores que são liberados em fendas sinápticas, incluindo a comunicação interneuronal no SNC, e há uma sinalização química que envolve neurohormônios. -Pergunta(professora): Alguém sabe exemplos de neurohormônios? -Resposta(alunos e professora): ADH, vasopressina, FSH, epinefrina/adrenalina, ocitocina- hormônios que são sintetizados e/ou secretados por neurônios. -Substâncias neuromoduladoras são liberadas a partir de sítios que não representam uma sinapse típica, mas que podem modular o funcionamento dos neurônios. -Fatores de crescimento neural, também chamados de fatores neurotróficos. -Monoaminas: catecolaminas porque têm um grupo/anel catecol e indolaminas porque têm o grupo endol. -Aspartato, ou Ácido Aspártico. -Dentre as substâncias de origem lipídica, as principais são de origem fosfolipídicas, a exemplo das prostaglandinas, do grupo dos prostanóides, derivadas do ácido aracdônico, que é um ácido graxo presente nas membranas, incorporando fosfolipídios. -Ao se discutir os neurotransmissores apresenta-se sua ação excitatória ou inibitória. A partir daí, tem-se as sinapses excitatória e inibitória. -Na sinapse excitatória, o neurotransmissor age a partir da interação com diferentes receptores, um deles é o receptor ionotrópico catiônico. Essa via é muito utilizada para explicar a interação da acetilcolina com o receptor colinérgico do tipo nicotínico, receptor ionotrópico, essa interação ativa o canal(abre), ocorrendo a entrada de sódio, gerando uma despolarização/hipopolarização da membrana pela corrente de influxo de cátion. -Na sinapse inibitória, quando a mudança na conformação da proteína receptora ocorre pela interação com o neurotransmissor, o canal abre. Se for um canal aniônico de cloreto, ele vai entrar porque é 25 vezes mais concentrado no líquido extracelular, o influxo gera hiperpolarização da membrana. Se for canal de potássio, esse íon vai sair, pois é 30 vezes mais concentrado no meio intracelular em relação ao meio extracelular, isso também leva à hiperpolarização. -Na sinapse inibitória o potencial pós sináptico é inibitório por hiperpolarização, e na sinapse excitatória o potencial pós sináptico é excitatório, que resulta da despolarização da membrana, uma variação do potencial da membrana que o deixa menos eletronegativo. -Nem todos os neurotransmissores interagem com receptores que são canais iônicos, alguns podem interagir com outros tipos de receptores, a exemplo do receptor metabotrópico ligado à proteína G, na figura B. -Esse receptor, geralmente, tem 7 alfa-hélices atravessando a membrana e um domínio carbóxiterminal que é citoplasmático. Ligado a esse domínio tem uma proteína que é um trímero, com uma subunidade alfa, uma beta e uma gama. -As subunidades beta e gama têm uma ligação hidrofóbica, difícil de ser rompida, portanto, elas não costumam dissociar, enquanto a ligação da subunindade alfa a esse complexo é fraca. -Quando ocorre a interação do mensageiro, neurotransmissor, com o receptor, isso leva a uma mudança conformacional, ocorrendo uma alteração na afinidade da proteína, especialmente da subunidade alfa, por um nucleotídeo de guanosina, ela dissocia e acontece a possibilidade de duas vias sendo ativadas paralelamente, uma pela subunidade alfa e outra de sinalização pelo complexo beta-gama -Isso envolve, muitas vezes, enzimas intracelulares que funcionam como efetores, entre elas estão a AC(adenilaseciclase, ou adenilciclase), PLC(fosfolipase C), que muda a produção e a concentração de segundos mensageiros, como é o caso do AMPc(monofosfato cíclico de adenosina), mas também pode envolver a mobilização de cálcio, ou do meio intracelular, de algum compartimento intracelular para o citoplasma, ou através de um canal iônico, do meio extracelular para o intracelular, essa mudança na concentração de cálcio pode estar relacionada com a resposta que vai aparecer. -Também é possível mudar a atividade de proteinacinases, a exemplo da proteinacinase A, proteinacinase C, proteinacinase G, matocinases, que são cinases ativadas por mitogenos, e fosfatases. Isso leva a um conjunto de alterações em processos neuronais que vão caracterizar respostas. • E é possível ainda, numa via paralela, modificar a atividade de canal iônico. Então, essa via de sinalização é uma via em que a latência ela é um pouco mais longa do que nessa via dos receptores ionotrópicos (figura A). Aqui é na escala temporal de milésimos de segundos (figura A), aqui a gente vai pra algo da ordem de segundo (figura B). • E existem vias, dependendo do mensageiro (figura C), podem envolver receptores enzimáticos ligados à membrana, como é o caso que acontece para os fatores neurotróficos, e ai esses receptores muitas vezes tão ligados a enzima do tipo tirosina quinase e podem ou não modificar atividades de canais iônicos. • E uma outra via (figura D) que é muito utilizada por substâncias que são lipofílicas, como é o caso de hormônios esteroidais, é ativar receptores que podem ser citoplasmáticos ou nucleares, modificando a transcrição gênica, e essa modificação na transcrição gênica pode levar à síntese de proteínas, inclusive proteínas que podem ser transportadores ou canais iônicos ou interferir em outros processos neuronais. • Então, esse quadro ele mostra alguns grupos de mediadores que a gente citou, exemplos os alvos, que tipos de receptores tá envolvido, e uma função importante para cada tipo ou cada substância específica. No caso dos mediadores químicos convencionais que são moléculas pequenas, incluindo ai aminoácidos, como é o caso do glutamato, do GABA, de substâncias do grupo das aminas como a acetilcolina, a dopamina, a serotonina. Os alvos eles podem envolver canais iônicos, esses canais iônicos podem ser canais controlados por voltagem, podem ser receptores acoplados a proteína G, ou podem ser canais que são ativados por ligantes, no caso o neurotransmissor. A função principal desses mediadores é tanto garantir a transmissão, a neurotransmissão sináptica, que pode ser rápida ou lenta. Ela é rápida quando envolve os receptores ligados à canais iônicos, e ela pode ser lenta quando envolver, por exemplo, essa via dos receptores metabotrópicos. Uma outra função pode ser modular a excitabilidade neuronal, dai esse termo neuromodulação. • No grupo dos neuropeptídeos, que inclui lá substância P, neuropeptídeo Y, endorfina, o fator de liberação de corticotrofina, que alguns autores chamam também de hormônio liberador de corticotrofina. ALUNO: 1ª Em relação aos mediadores, quando a senhora tá falando de mediadores químicos, a senhora tá se referindo a sinapse química né, que é a que utiliza os neurotransmissores, só que quando eu comecei a ver o conteúdo, eu vi que no caso da sinapse elétrica né, apenas os canais iônicos são utilizados né? 2ª Então assim, os canais iônicos não são utilizados apenas na sinapse elétrica, na sinapse química também né? Como tá aqui, nesse quadro? PROFESSORA: 1ª Sim, são canais e que podem ser até canais de vazamento, mas podem ser canais que estão ali na membrana, e essas células elas têm uma relação de proximidade muito grande e a variação do potencial de membrana de um interfere na outra, e ai muda a corrente. 2ª Isso, a gente tem neurotransmissor que, como é o caso da acetilcolina no receptor nicotínico, que o próprio receptor funciona como um canal iônico, e tem as vias em que a ativação de um receptor, em um segundo momento, até por uma ação de enzimas, pode alterar a atividade de um canal iônico. Então, é um efeito não é direto no neurotransmissor. ALUNO: Mas no caso, sobre as sinapses elétricas, os canais iônicos são só na produçãodo potencial e a propagação dele é por aquelas junções comunicantes né? PROFESSORA: Isso, se a gente pudesse falar em sinapse sem envolver neurônio, o que acontece no coração podia ser uma sinapse elétrica, mas a gente não discute sinapse sem neurônio, porque ali nas células miocárdicas, quando a gente discute as junções comunicantes, existem canais iônicos né, e ai quando varia o potencial de membrana em uma determinada região da célula, na célula adjacente ocorre a corrente de íons, então os íons vão passando e vão fazendo variar o potencial de membrana da célula vizinha, e isso vai ativando as células. Grosseiramente, se eu tivesse sinapse que envolvesse duas células que não tivessem um neurônio, aquilo seria um exemplo de sinapse elétrica, mas a gente só fala em sinapse envolvendo neurônio né, ou sinapse interneuronal ou sinapse neuroefetora, mas é uma via em que, a passagem de íons, a corrente iônica é que vai levar a ativação da outra célula, não o neurotransmissor, porém é uma transmissão que pode ser bidirecional, ela pode ocorrer tanto no sentido da célula A pra B, como da B pra A. No caso da sinapse química não, a gente discute que a sinalização é da célula pré pra célula pós, porque o receptor basicamente está na membrana da célula pós-sináptica. • Então no caso dos neuropeptídeos, a maioria dos alvos são receptores metabotrópicos, são receptores ligados a proteína G, e eles exercem um efeito neuromodulador, modulando a excitabilidade das células pós-sináptica. • No caso dos mediadores lipídicos, que a gente chamou a atenção das prostaglandinas e das substâncias do grupo dos endocanabinoides, também através de receptor metabotrópico fazendo neuromodulação. • O óxido nítrico a gente viu como um gás, nesse caso a gente vê que o alvo é um receptor ligado à guanilato ciclase, que muda o GMP cíclico na célula, isso é importante também na neuromodulação. No sistema nervoso, essa transmissão envolvendo o óxido nítrico tá envolvido nos mecanismos de formação de memória. • Neurotrofinas e citocinas como fator de crescimento neural ou neuronal, o fator neurotrópico derivado do cérebro, a interleucina-1, que é uma citocina bastante discutida, eles interagem com receptores enzimáticos, receptores ligados à quinase. E ai isso vai ajudar a modular o crescimento dos neurônios, garantir a sobrevivência do neurônio, garantir a plasticidade funcional dos neurônios. • E os esteroides, a gente tem ação tanto de hormônios sexuais masculinos quanto femininos, e receptores que são intracelulares, especialmente receptores nucleares, embora também se fale da possibilidade de interação com alguns receptores de membrana pra garantir essa plasticidade funcional dos neurônios. • Agora a gente vai então procurar falar um pouquinho de cada neurotransmissor. • Então o GABA, o ácido gama-amino-butírico, ele é estudado especialmente com o foco de que ele representa o principal neurotransmissor inibitório do sistema nervoso central. • É um neurotransmissor que é liberado por neurônios que se distribuem por todo o sistema nervoso central, participando de vias que modulam o comportamento e de vias que controlam a atividade motora somática. Então, quando a gente estuda o controle motor somático, discute muito a sinalização GABAerge, que é a sinalização que envolve o ácido gama-aminobutírico. Quando a gente discute o comportamento, também fala muito da sinapse GABAérgica, e ai se discute que essa via GABAérgica pode modular o comportamento, o estado de vigília. daí existem várias substâncias que interferem na sinalização gabaérgica que podem ter efeitos ansiolíticos, hipnóticos e anticonvulsivantes, que é o caso dos benzodiazepinicos, muitas dessas substâncias sao usadas no tratamento da ansiedade, ajudar na sedação, reduzir casos convulsivos, entre outros. Aluno diz que a cafeína age sobre a adenosina e pergunta se a cafeína tem um efeito parecido com o GABA. A professora responde que a cafeína é um dos principais estimulantes do SNC, e a adenosina pode funcionar como um neurotransmissor e a cafeína mexe com as fosfodiesterases que são enzimas que quebram o AMP cíclico , ela mexe com a concentração do AMP cíclico e mantém a ativação das células e tem um efeito excitante, a adenosina pode atuar no sentido contrário, modulando essa excitabilidade. Os receptores do GABA são de três subtipos: GABA A, GABA B e GABA C, os receptores GABA A são muito estudados e estão relacionados com a via que envolve um receptor ligado ao canal de cloreto, uma sinapse inibitória bem típica. São vários tipos, subtipos de receptores que tem uma localização em diferentes regiões do SNC, principalmente no encéfalo e que tem um papel importante na modulação da atividade neuronal, essa modulação pode diminuir o nível de alerta, fazendo com que ocorra algum grau de sedação, diminuindo a chance de aparecimento de atividade que leve a convulsões, pode causar relaxamento muscular, tem um efeito inibitório típico em diferentes regiões do cérebro, desde o hipocampo até o tálamo, pegando também o cerebelo A glicina é um outro exemplo de neurotransmissor inibitório, só que pega mais pro tronco cerebral e medula espinhal, um exemplo típico de substâncias que antagoniza a glicina é a estricnina que aumenta a excitabilidade e pode causar convulsões. O glutamato e o aspartato são dois exemplos de neurotransmissores excitatórios. O glutamato tem sido bastante estudado, ele é um dos neurotransmissores excitatorios típicos do encéfalo e ele participa tanto em vias que são mais direcionadas, mais restritas, para manter a excitação persistente e que pode até causar uma resposta patológica. Sobre a doença ELA, se discute muito que pode haver na patogênese da doença uma via de ativação excessiva pelo efeito do glutamato, uma ativação excitotóxica. Também se discute que existem situações patológicas em que o excesso de glutamato aumenta a susceptibilidade ao aparecimento de convulsões epilépticas. Fármacos antagonistas do glutamato estão sendo testados como possíveis agentes terapêuticos na epilepsia. A sinalização por esses aminoácidos pode envolver diferentes tipos de receptores, existem receptores ionotrópicos e metabotrópicos. O receptor AMPA é ionotrópico, existe ainda o receptor do ácido cainico, o cainato que é ionotrópico e o NMDA também, são receptores que funcionam para o glutamato e podem funcionar também para o aspartato, especialmente o NMDA. Os metabotrópicos são relacionados com a via das proteínas G, então pode envolver a proteina GI que leva a uma inibição da enzima adenililciclase e a diminuição da formação e concentração do AMPc, ou pode envolver a proteína GQ que estimula a enzima fosfolipase C, e isso vai aumentar a quebra de fosfoinositídeo, aumentando a concentração do IP3 e a formação de triacilglicerol, são duas vias paralelas de associação. A sinalização por esses aminoácidos pode envolver diferentes tipos de receptores, existem receptores ionotrópicos e metabotrópicos. O receptor AMPA é ionotrópico, existe ainda o receptor do ácido cainico, o cainato que é ionotrópico e o NMDA também, são receptores que funcionam para o glutamato e podem funcionar também para o aspartato, especialmente o NMDA. Os metabotrópicos são relacionados com a via das proteínas G, então pode envolver a proteina GI que leva a uma inibição da enzima adenililciclase e a diminuição da formação e concentração do AMPc, ou pode envolver a proteína GQ que estimula a enzima fosfolipase C, e isso vai aumentar a quebra de fosfoinositídeo, aumentando a concentração do IP3 e a formação de triacilglicerol, são duas vias paralelas de associação. Então, no caso dos receptores AMPA e cainato, eles participam de uma sinalização que é excitatória, mas é uma via de um potencial pós sináptico de latência curta, é uma via rápida.E na via do NMDA e metabotrópico, há uma transmissão mais lenta, que não envolve receptor ionotrópico, é importante em respostas adaptativas e patológicas e se discute que está envolvido em processos de potenciação a longo prazo e a depressão de longo termo, esses dois processos, LTP e LTD, são importantes nos mecanismos de memória e aprendizagem. A plasticidade sináptica também é importante no processo da aprendizagem. E o excesso dessa ativação com a excitotoxicidade tem relação com algumas doenças. A acetilcolina é outro neurotransmissor importante que assim como o GABA, se distribui difusamente no SNC e em múltiplas vias. A acetilcolina participa na modulação do ciclo sono- vigília, no estado de alerta, ela modula a excitabilidade do córtex cerebral e do processamento sensorial. É uma via envolvida no controle motor, então a alteração na atividade colinérgica nos núcleos da base está relacionado com doenças que interferem com o controle motor, entre outras coisas como é o caso da doença de parkinson. Muitos só relacionam a doença de parkinson à dopamina, mas também se vê que há alteração na sinalização colinérgica, que fica aumentada nessa doença, considerada hipocinética.,apesar do tremor que gera alguma confusão para as pessoas pelo fato de apresentar um tremor de repouso. Diminuição na atividade hipocinética no hipocampo no neocortex tem relação com doenças demenciais e a doença de Alzaimer é uma das demências discutidas. A acetilcolina participa bastante na modulação tanto da memória quanto da aprendizagem porque é um fator importante nos processos cognitivos. Aqui a gente vê os subtipos de receptores muscarínicos do SNC. Quando a gente fala nos receptores nicotínicos, eles são divididos nos neurais e nos musculares, embora seja possível subdividir os neurais ainda. Os nicotínicos são todos receptores ligados a canais iônicos. Os receptores muscarínicos são ligados a proteína G, só que nem todos os subtipos são ligados ao mesmo tipo de proteína G. A proteína G ela é representada por famílias. Falamos de três famílias principais mas existem outras famílias de proteínas G. As que mais estudamos são: GS, GI E GQ. Os receptores muscarínicos são ligados especialmente a família GI E GQ. Os subtipos M1, M3 E M5 são ligados a proteína GQ e o subtipo M2 e M4 são ligados a GI. RELEMBRANDO SISTEMA CARDIOVASCULAR QUAL SERIA O TIPO DE RECEPTOR DE ACETILCOLINA PRESENTE NAS CÉLULAS CARDÍACAS? Os receptores de acetilcolina são do subtipo M2, mas não significa que não tem receptores M2 em outras partes do organismo, inclusive no sistema nervoso central. Esses receptores muscarínicos são encontrados no córtex, no hipocampo, no estriado, no tálamo, na substancia negra e os subtipos M2 e M4 são ligados a família GI, é a mesma família que a gente discute nas células cardíacas e diminuía a atividade da adeniladociclase, diminui o amp cíclico e ai modula a função celular muitas vezes de maneira negativa. O receptor colinérgico do tipo M1 está muito relacionado com os processos de aprendizado e memoria, com a função cognitiva, e também pode estar envolvido ( no caso o excesso de ativação da via ) com o aumento da chance de desenvolvimento de convulsões, inibe a liberação de dopamina, participa no planejamento do movimento para garantir nossa locomoção. Os M2 provocam inibição neural e esta envolvido com vias que modulam regulação da temperatura, a modulação da sinalização de dor, fazer aumentar o aparecimento de tremores, que está relacionado coma diminuição da temperatura e com diminuição da sinalização da via de dor. O M3 inibe a liberação de dopamina. No caso do M4 a sua ativação leva a inibição de liberação de neurotransmissores tanto por autoreceptor (que é um receptor que está na membrana pré-sinaptica /o heteroreceptor está mais na pós- sinaptica.) obs: os receptores são principalmente do tipo heteroreceptores e já os autoreceptores são exceções. Isso participa de varais vias que modulam a via de dor, a atividade muscular e a liberação de neurotransmissor. O M5 FACILITA A LIBERAÇÃO de dopamina, está envolvido nos mecanismos de recompensa, esses mecanismos de recompensa tem sido muito relacionados com o desenvolvimento da dependência química, especialmente drogas dos grupos diopiacios e da cocaína e se discute que pode estar envolvido na vasodilatação das artérias cerebrais e das arteríolas, mas seria um efeito dependente da liberação do oxido nítrico pelo endotélio. A síntese, armazenamento e liberação de acetilcolina A acetilcolina é sintetizada pela combinação de derivados do metabolismo lipídico, como é o caso da colina, com derivados que podem ser do metabolismo de carboidratos, de lipídios , que é a acelit coenzima A . Esse grupo acetato na verdade vai se ligar com a colina pela ação de uma enzima chamada colinatrosferase, formando a acetilcolina. A acetilcolina vai sendo internalizada e vai sendo armazenada em vesícula, e ai discutimos que quando ocorre a despolarização do terminal axônio há ativação de canal de cálcio voltagem dependente e isso vai ativar um conjunto de proteínas que permitem a ativação da exocitose e então o neurotransmissor é liberado na fenda sináptica. Essa acetilcolina dependendo do tipo de sinapse que ela está envolvida irá se difundir e se ligar ou com um receptor nicotínico, que é um receptor ligado a um canal iônico ou a ela vai se ligar a um receptor muscarínico e secundariamente modular ativação de um receptor que pode ou não ser ativado. A interrupção da sinalização depende de uma enzima que a acetilcolinesterase, ligada na membrana da célula pós sináptica que quebra a ligação éster que liga a colina ao acetato e a colina ela pode ser recaptada e ser reutilizada para sintetizar nova molécula de acetilcolina. Aqui nós temos em vermelho algumas substancias que interferem com a transmissão colinérgica, incluindo a toxina botulínica, o vesamicol e mcolina atuando em pontos diferentes. Podem atuar na liberação do neurotransmissor, na internalização das vesículas e na receptação da colina para ser utilizada como substrato na síntese de nova molécula de acetilcolina. Chamamos atenção também para os inibidores dessa enzima, a acetilcolinesterase. Temos exemplo de anti colinestererase como a tacrina que foi umas das primeiras substâncias usadas para modular os efeitos da transmissão colinérgica no sistema nervoso e ajudar no controle de um conjunto de manifestações da doença de Parkinson. IMAGEM A dopamina é um neurotransmissor que vamos discutir especialmente em três sistemas: sistema nigroestriatal, participa modulando o planejamento dos movimentos , e é esse sistema que está alterado na doença de Parkinson ....... - Esses neurônios nigrais vão sendo perdidos pelo organismo e deixa de sintetizar a dopamina de forma adequada para a modulação dessa atividade motora. - Temos o sistema mesocorticolímbico, que está muito envolvido com o controle do comportamento e se discute que o excesso de dopamina na sinalização da via mesocorticolímbico pode estar envolvida na patogênese da esquizofrenia. - O sistema tuberoinfundibular, que faz parte de uma comunicação entre hipotálamo e hipófise (adenohipófise) para regular a secreção dos hormônios adenohipofisários, como hormônio do crescimento, FSH, LH, prolactina, TSH. - Essa dopamina é considerada importante para múltiplas funções, ou seja, é uma substância essencial para manter um controle motor adequado. A falta de dopamina pode produzir bradicinesia ou cinesia (lentidão ou até incapacidade de começar o movimento voluntário). - A dopamina interfere no controle da musculatura durante o período de repouso, que pode modificar o tônus muscular levando a um quadro de rigidez, fazendo aparecer uns tremores. É essencial para o controle motor. - Ela participa de processos que são importantespara a modulação do comportamento. Daí percebe essa interferência na visa mesocorticolímico, trazendo um conjunto de distúrbios do ponto de vista do comportamento. Também ajuda na manutenção dos processos envolvidos com a atenção, com a avaliação correta da realidade, com o controle do pensamento, que vão estar alterados em doenças, como é o caso da esquizofrenia. - A dopamina também está envolvida no sistema de recompensa cerebral. Assim como a acetilcolina, discute-se que essa via dopaminérgica pode estar envolvida no processo de “droga adição” (?), na modulação do sono, do humor, da atenção, da aprendizagem, da dor. - Na via que vai regular a secreção do leite, a dopamina é liberada com um controle chamado de tônico (tônico inibitório) para a produção da prolactina. Então, se tem dopamina, vai inibir a produção de prolactina e se tiver baixo o nível de prolactina, mesmo que a mãe esteja apta a produzir leite, está faltando o hormônio que estimula essa secreção de leite. Mas se tiver alguma interferência na via que faz o controle dessa liberação de dopamina, então isso pode aumentar a chance de que os níveis de prolactina aumentem, e então aumente a produção de leite. - Aqui mostra que existem subtipos diferentes de receptores de dopamina (são 5 subtipos diferentes). Esses receptores são todos metabotrópicos (então são ligados à proteína G, especialmente às famílias Gs e Gi). - A família Gs está mais distribuída no neoestriado, no córtex cerebral, tubérculo olfatório e núcleo acumbente ou acumbens (é um núcleo da base do cérebro). - E a gente vê que os receptores ligados à proteína Gi estão distribuídos também no neoestriado, tubérculo olfatório, núcleo acumbente, nas ilhotas de Calleja. E essa modulação vai fazer toda a diferença no controle, por exemplo, de um comportamento motor, porque o estriado participa do controle motor e lá tem receptor D1 e D2, então tem uma via que é excitatória e tem uma via que é inibitória envolvendo dopamina. - Aqui a gente tem as duas famílias principais, que é a família dos receptores D1 e dos receptores D2. - D1 é ligado à proteína Gs, então quando ele é ativado, vai aumentar a concentração de AMP cíclico no meio intracelular. - Já o D2, que é ligado ao Gi, diminui o AMP cíclico e isso vai deixar o maior efluxo de potássio, menor entrada de cálcio, então é uma via inibitória. - Onde é que se encontra o receptor D1? Na parte reticular da substância negra, no córtex frontal, no núcleo acumbente e no hipotálamo. - No caso do D2, é encontrado no estriado, na parte compacta da substância negra, na hipófise e no córtex pré-frontal. - Então, percebe-se que há uma distribuição diferente desses receptores e que faz uma modulação em diferentes funções. - A síntese da dopamina é como se fosse até uma etapa intermediária quando se discute a síntese de, por exemplo, adrenalina e noradrenalina. Então, o precursor da dopamina é o mesmo precursor da noradrenalina e adrenalina, então pode ter essa síntese a partir do aminoácido tirosina, que é um aminoácido não essencial. E a tirosina pode ser obtida através do metabolismo hepático de um aminoácido que é essencial, que é a fenilalanina. - Portanto, se é essencial tem que obter da dieta; se é um não essencial, pode produzir no corpo a partir de um outro aminoácido. - No processo de síntese, a tirosina sofre ação da enzima tirosinahidroxilase e é transformada em DOPA (L-DOPA ou LEVO-DOPA), depois sofre ação da descarboxilase do aminoácido aromático e é transformado em dopamina. E a dopamina é transportada para a vesícula por um transportador vesicular do tipo 2 de monoamina), onde ela fica armazenada e vai ser liberada quando ocorrer a despolarização do terminal axônio. - Aqui a gente tem esquemas mostrando que no processo de metabolização da dopamina, pode ser metabolizada por dois tipos de enzimas: a catecol orto-metiltranferase (COMT) e a monoaminoxidase (MAO), mas também se fala na Aldeído desidrogenase (ALDH). - No metabolismo pode surgir o ácido homovanílico, mas também pode ser metabolizada por MAO e ALDH para formar o ácido 3,4-diidroxifenilacético. Então essa é uma metabolização que pode ocorrer no próprio elemento pré-sináptico, quando a dopamina é recaptada, porque o principal mecanismo de interrupção da transmissão sináptica de muitas monoaminas do grupo das catecolaminas é por recaptação. Daí que existem até medicamentos que são inibidores seletivos da receptação de determinada monoamina e aumentam a concentração dessas substâncias na fenda sináptica, potencializando a transmissão e eles são usados, por exemplo, como antidepressivos. - Mas existe a possibilidade de metabolização também na célula pós-sináptica e essa substância, no caso da dopamina, também interage com o receptor metabotrópico (há 5 tipos de receptores) e eles são distribuídos de maneira diferente em diferentes regiões do SNC. - A serotonina está muito presente nos neurônios dos núcleos da rafe, que participam muito das vias que ajudam a modular o ciclo sono-vigília, o humor, o apetite. Participam da regulação do ritmo circadiano. - O que chamamos de ciclo circadiano? São ritmos nossos biológicos que duram em torno de 1 dia, como é o caso do próprio sono-vigília. …Como é o caso do próprio ciclo sono-vigília, quer dizer o nosso ciclo sono-vigília não é exatamente de 24 horas, alguns estudos mostram que nosso ciclo de sono-vigília, ele dura em decurso livre de 25 horas, então se a gente não tivesse um conjunto de fatores ambientais que são utilizados por nós, no nosso dia a dia a gente ia atrasando o dia 1 hora mas a gente sincroniza as nossas atividades em função de um conjunto de coisas que a gente tem para fazer, é a aula que a gente vai assistir, é o trabalho ou alguma atividade que foi planejada e ai você interfere nisso. É o ciclo claro-escuro que também pode fazer diferença, é a ação de estímulos externos, de maneira geral, como sons, temperatura, etc. Então, a serotonina ela também se discute porque ela pode modular a transmissão sensorial na via de dor, se discute que centralmente ela pode inibir a ativação da via de dor e diminuir o processamento dos estímulos sensoriais, agora perifericamente é outra história, ela pode ate hipersensibilizar para a ativação de via de dor. Os receptores do tipo HT3 eles estão envolvidos na êmese, no vomito, e o mecanismo de interrupção da transmissão é pela aquela recaptação neuronal que a gente falou, então alguns anti depressivos eles na verdade bloqueiam essa recaptação e ai modulam o humor de uma forma a diminuir o comportamento depressivo. ALUNO: Professora, Por que esses medicamentos que bloqueiam a recaptação de serotonina, principalmente os antidepressivos, demoram para agir, tipo semanas? PROFESSORA: É que na verdade você tem uma ação que ela começa em baixa magnitude, e ai você vai tendo que modular múltiplas vias, então não é mexi naquela via e instantaneamente toda a modulação de comportamento ta resolvida você precisa de um tempo para ir interferindo nas outras vias que também envolvem outras substâncias… neuromoduladores né. Então é um período ai que vai duas semanas, muitas vezes, mas mexe também com apetite né, muitos desses moduladores. Não sei se vocês ja ouviram falar da sibutramina? Ela é muito usada como anorexígeno, então muitos desses inibidores de recapturação de monoamina eles podem interferir não só na serotonina mas na noradrenalina, com a dopamina e ai você precisa de um balanço, de um equilíbrio, ate porque você começa com a menor dose e pode fazer efeito, não é matematica nem todo mundo vai responder com a mesma dose então precisa reajustar , precisa as vezes combinar substancias para ter um efeito melhor. ALUNA: Professora, no caso a pessoa que está tomando esses antidepressivos, eles iriam modular mas se a pessoa parasse de tomar não iria voltara mesma coisa de antes? Como se mantém o efeito a longo prazo? PROFESSORA: Mas você não interrompe bruscamente, é preciso garantir que ocorra essa modulação e ai você vai vendo se é monoterapia, se tem terapia associada, se vai ter que identificar algum fator externo que pode ta contribuindo para aquele quadro porque muitas vezes a depressão pode ser deflagrada por exemplo por um grande stress emocional ou uma situação de perda, seja uma perda relacionada a perda de emprego, perder um parente, perder o companheiro ou companheira. Então são muitas situações que podem estar envolvidas com a precipitação do início do quadro ai você vai combinando um conjunto de medidas não seria resolver só porque eu administrei o medicamento e ai resolveu tudo na verdade você precisa ver um conjunto de componentes que buscam auxiliar na resolução daquele quadro, daquele problema porque muitas vezes a psicoterapia, os acompanhamentos com psicólogos, atividades gerais que possam estimular a pessoa a interagir socialmente porque o isolamento também pode contribuir, então tem uma série de fatores. ALUNA: Mas falando no sentido de químico, bioquímico, o próprio organismo da pessoa com a retirada do remedio aos poucos , ele se adaptaria para manter? PROFESSORA: Isso, porque você ta fazendo, procurando fazer uma nova modulação ALUNA: Então seria a mesma questão das vias? PROFESSORA: Isso. Bom, então vocês veem que tem muitos subtipos diferentes de receptores de serotonina inclusive para um mesmo grupo você pode ter varias subtipos, exemplo: O receptor do tipo 1, você pode ter o tipo 1A, 1B, 1D, 1E, 1F né? Então são varias subtipos e esses subtipos podem ter maior ou menor afinidade com diferentes substancias, se vocês olharem ai alguns estão mais relacionados com substancias que modulam a via de dor então diidroergotamina, sumatriptana são usadas no tratamento de enxaqueca, então tem alguns agonistas diferentes e antagonistas também. A fluoxetina já é usada como um antidepressivo, então você ve que a antagonista do receptor serotonina, mas são varias mecanismos envolvidos e são áreas diferentes em que são encontrados envolvendo famílias diferentes de proteínas G e no caso do tipo 3 , ele é um receptor ligado a canal iônico. Da noradrenalina, a noradrenalina ela é um neurotransmissor bastante presente no hipotálamo e ajuda a regular a secreção dos hormônios adenohipofisários no sistema tubero infundibular, ela também é muito encontrada em áreas do sistema límbico e isso ajuda na modulação do comportamento emocional, inclusive é encontrada na amígdala e no girodenteado do hipocampo. Então, são áreas que estão envolvidas na modulação do comportamento e o hipocampo também participa nas vias de processamento para a formação de novas memórias de longo prazo, aquelas memórias que a gente consegue recuperar e lembrar de coisas de muito tempo atrás, também presente em várias regiões do cérebro quando ela participa das vias que levam a ativação do individuo, do alerta, da vigília então, faz uma ativação difusa do córtex cerebral mantendo assim os processos de atenção mas o excesso de noradrenalina ele vai atrapalhar ai você ja não consegue manter a atenção, ele também está envolvido em emoções mais aversivas tipo raiva e agressão e pode ta envolvida em reações que são consideradas gratificantes que fazem pessoa se sentir bem, o afeto e também participa no controle da fome e saciedade, ela diminui a fome. A via adrenérgica é aneroxígena, influencia então no humor, no estado de alerta, na ansiedade, na alimentação, no sono e a gente vê que essas vias todas elas vão influenciar justamente pela serotonina, dopamina e pela adrenalina e ai que a gente tava dizendo que as vezes que se for um inibidor de recaptação que mexa com todas elas, ele vai alterar não só com a recaptação da serotonina mas na noradrenalina, na dopamina e na adrenalina e ai você vai tem que ver o balanço resultante de tudo isso... Os receptores adrenenergicos são divididos em duas classes, alfa e beta, sendo essas divididas em alfa 1 e alfa 2 e os beta em B1,B2 e B3 Mas ainda existe uma subclassificação que tem 3 tipos de alfa 1 e 3 tipos de alfa 2 com diferentes agonistas e esses refletores são ligados às famílias de proteína G (Gs,Gq e Gi) Então a gente vê que há uma distribuição diferente os receptores Beta, eles estão ligados especialmente a família Gs, os receptores alfa-1 a família GQ e os receptores da Alpha 2, a familia Gi. Então os alfa dois eles são muito inibitorios muito frequentemente inclusive eles estão auto receptores encontrados nos elementos pré sinapticos embora eles possam ser encontrados na membrana da célula pós sinaptica E aí a gente vê que esse balanço da ação da dopamina serotonina e da noradrenalina. Tem um papel importante na modulação do humor, importante na manutenção do estado de alerta,do indivíduo ter energia para as ações, na modulação do comportamento, o excesso disso pode causar ansiedade, o excesso pode estar associado com comportamentos obsessivos e compulsões e a dopamina a gente diz que ela está relacionado com a modulação não só da atenção mas da motivação, do prazer, da sexualidade, mas que uma alteração na via dopaminenergica ela também traz toda uma alteração até da análise da realidade como acontece na esquizofrenia A via de síntese a gente já citou inicia com a tirosina,tem a ação da tirosina hidroxilase forma dopa e a dopamina é convertida em noradrenalina por ação da dopamina betahidroxilase. No terminal axônico na maioria dos neurônios não vai haver a transformação da noradrenalina em adrenalina porque falta uma enzima, essa enzima é encontrada em áreas mais restritas e é encontrada de maneira importante na medula da glândula supra- renal aqui a gente vê que os neurônios adrenenergicos eles também de modo muito frequente também podem sintetizar outros neurotransmissores como o neuropeptídeo Y mas podem ter ainda a produção de purinas como o ATP então tem uma co-transmissão que envolve não só a noradrenalina mas que também pode envolver o ATP e o neuropeptídeo y e essas substâncias vão exercer uma função moduladora e dependendo da ativação da via eu posso ativar ou bloquear uma determinada resposta A adrenalina é liberada especialmente na formação reticular do bulbo, a formação reticular a gente lembra que ela é uma rede de neurônios presentes nos núcleos bulbares e pontinhos. Ela modula não só resposta motora como modula o estado de vigília,a gente fala no Sistema Ativador Reticular Ascendente (SRAA) faz a ativação difusa do córtex pra manter a gente acordado, participa do controle de atividades vegetativas como respiração, função cardíaca, digestão, então tem conexões aí entre os números da ponte com o diencéfalo e o núcleo paraventricular do hipotálamo, na linha média do tálamo dorsal Esse núcleo paraventricular ele produz neurohormônio então a gente pode citar aí o ADH como hormônio produzido no núcleo paraventricular E a gente tem a melatonina que na verdade é um hormônio mas que funciona como uma substância que participa da comunicação do sistema nervoso Histamina se liga muito a receptores do tipo H1 no córtex cerebral e isso ativa a vigília e a reatividade por isso o bloqueio do receptor de histamina causa sonolência e ele vai até interferir também nas vias que modulam fome e saciedade. Histamina se liga muito a receptores do tipo H1 no córtex cerebral e isso ativa a vigília e a reatividade por isso o bloqueio do receptor de histamina causa sonolência e ele vai até interferir também nas vias que modulam fome e saciedade. Melatonina que na verdade é um hormônio mas que funciona como uma substância que participa da comunicação do sistema nervoso O ATP ele é muito liberado junto com a noradrenalina e adenosina, e a adenosina pode interferir em três subtiposde receptores. Tem ação muito inibitória que pode produzir efeito sedativo e diminuir convulsões, garantir neuroproteção já melatonina ela se liga com receptores ligados a proteína G especialmente no cérebro e na retina e aí se discute que é melatonina, ela participa não só nas vias que controlam os ritmos circadianos como se fosse para reajustar o ciclo relógio biológico, na verdade a gente fala hoje que tem sincronizadores e osciladores, mas ela também participa regulando o metabolismo O oxido nítrico ele é produzido por ação da enzima óxido nítrico sintase neronal a n-ox , que tá muito envolvido não só com mecanismos de memoria mas também com quadros relacionados com degeneração é esquemia devido ao excesso da produção de radicais livres. E os peptídeos eles vao ajudar a regular a atividade neuronal seja isoladamente seja junto com o neurotransmissor e a gente tem o exemplo do neuropeptídeo “Y” com noradrenalina sendo co-liberados e esses peptídeos geralmente são sintetizados como pró- peptideos aí quando eles vão ser liberados tem uma clivagem de uma ligação peptídica para que o peptideo em si seja liberado, seja armazenado Aqui a gente vê uma familia de neuropeptídios, a família da calcitonina falamos especialmente da calcitonina no primeiro momento, como um hormônio produzido pelas células parafoliculares da tireoide, mas ela também funciona como neuropeptídeo além do peptídeo relacionado ao gene da calcitonina A família do polipeptídeo intestinal vasoativo (VIP) ele também funciona como agente mediador no sistema nervoso central e outros que a gente tem aí. Grelina que é produzida no estômago e estimula a fome. E aqui finalizando a gente vê a importância dos neurotransmissores no SNC. Vejam que tanto o excesso quanto a falta de neurotransmissores centrais está relacionada com um conjunto de transtornos. Como por exemplo: - Noradrenalina: o seu excesso pode estar relacionado com o aparecimento de ansiedade, pânico, anorexia, excitabilidade excessiva e insônia, e a sua falta pode estar relacionada com a depressão, com o distúrbio de déficit de atenção(DDA), com o transtorno de déficit de atenção e hiperatividade(TDAH); - Dopamina: excesso causa psicoses, síndrome de Tourette/tiques, coréia e sua deficiência causa a doença de Parkinson, DDA/TDAH, depressão; - Acetilcolina: em excesso causa delírios/confusão, psicoses e sua falta causa a doença de alzheimer; - Serotonina: em excesso causa sono, alucinações, perda de apetite, ansiedade e sua deficiência causa depressão, TOC, sensibilidade à dor, ansiedade; - Glutamato: em excesso causa degeneração neuronal, tal como ocorre na ELA, e convulsões, sua falta causa esquizofrenia, depressão e deficiência cognitiva; - GABA: em excesso causa depressão do SNC, depressão respiratória, sedação e sua deficiência causa convulsões e desordens de movimento. PERGUNTA DE ALUNO: professora, eu li no tortora que o oxido nítrico e o monóxido de carbono não vão ser armazenados nas vesículas ne? Eles vão ser produzidos só quando forem necessários, ai como acontece essa sinalização? RESPOSTA: é que assim, os dois são substâncias que tem meia vida curta, a meia vida do oxido nítrico é curtíssima, então quando ocorre a ativação lá do neurônio, ele é liberado, ele é sintetizado e liberado e aí rapidamente ele deixa de atuar, porque e uma espécie reativa de oxigênio e nitrogênio.