Sinapses e Neurotransmissores - Neurofisiologia

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1 Neurofisiologia 
Plasticidade 
Ao serem transmitidas, as mensagens podem ser 
modificadas no processo de passagem de uma célula 
à outra e é justamente nisso que reside a grande 
flexibilidade funcional do sistema nervoso. 
Capacidade do cérebro em desenvolver novas 
conexões sinápticas entre os neurônios 
(sinaptogênese) a partir da experiência e do 
comportamento do indivíduo. 
Sinapse 
Local de contato entre um terminal axonal e uma 
célula nervosa, muscular ou glandular. 
o Arranjos sinápticos: 
 
• 1 e 1’ = axodendrítica 
• 2 = axoaxônica 
• 3 = dendrodendrítica 
• 4 = axosomática 
Tanto umas como as outras, entretanto, podem estar 
localizadas em dendritos, no soma ou em axônios. 
Tipos de sinapse 
a) Sinapse elétrica: transmitem um sinal 
elétrico/corrente diretamente do citoplasma de 
uma célula para outra através das junções 
comunicantes. As junções comunicantes acoplam 
células elétrica e metabolicamente, através do 
alinhamento de canais iônicos (conéxons) que 
formam grandes poros. O acoplamento elétrico 
pode ser detectado registrando a passagem dos 
potenciais elétricos de uma célula a outra com 
mínimo retardo “sináptico”. 
• A condução é rápida e de alta fidelidade. 
• A condução é bidirecional. 
• Sem mediadores químicos. 
• Baixa capacidade de modulação (a informação 
passa inalterada). 
• Ocorrem em células musculares lisas, células 
miocárdicas, SNC, células da glia, células beta do 
pâncreas. 
 
b) Sinapse química: São verdadeiros chips 
biológicos, pois podem modificar as mensagens 
que transmitem (modulação). Apresenta uma 
estrutura especializada no armazenamento de 
substâncias neurotransmissoras e 
neuromoduladoras. Quando estas substâncias 
são liberadas na fenda sináptica, promovem 
alterações de potencial elétrico que poderão 
influenciar o disparo de potencial de ação do 
neurônio pós-sináptico. Substâncias químicas 
especiais denominadas neurotransmissores 
carregam as mensagens através das sinapses. 
*entre células neurais 
➢ Junção neuromuscular: entre a célula neural 
(nervo) e muscular. 
➢ Junção neuroefetora: sistema nervoso 
autônomo 
• São unidirecionais. 
• São lentas. 
 
 
2 Neurofisiologia 
o Etapas da transmissão sináptica: 
A transmissão sináptica pode ser resumida em 5 
etapas: 
1. Síntese, transporte e armazenamento do 
neuromediador; 
2. Deflagração e controle da liberação do 
neuromediador na fenda sináptica; 
3. Difusão e reconhecimento do neuromediador 
pela célula pós-sináptica; 
4. Deflagração do potencial pós-sináptico; 
5. Desativação do neuromediador. 
 
1) Chegada do impulso nervoso ao terminal. 
2) Abertura de Canais de Ca+ Voltagem 
dependentes. 
3) Influxo de Ca++ (2o mensageiro). 
4) Exocitose dos NT. 
5) Interação NT-receptor pós-sináptico 
causando abertura de canais iônicos NT 
dependentes. 
6) Os NT são degradados por enzimas. 
 
o Potenciais Pós-Sinápticos (PPS): 
São alterações elétricas pós-sinápticas e podem ser 
excitatórias (PPSE) ou inibitórias (PPSI). Que 
dependem dos NT (NT excitatórios e NT inibitórios) e de 
outros fatores. 
a) PPSE: O NT é EXCITATÓRIO. Causa 
despolarização na membrana pós-sináptica 
(entrada de Na+). 
 
b) O NT é INIBITÓRIO. Causa hiperpolarização na 
membrana pós-sináptica (entrada de Cl- e/ou 
saída de K+). 
 
• Simetria sináptica: As sinapses podem 
apresentar diferentes tipos morfofuncionais. 
As sinapses assimétricas são excitatórias, e 
as simétricas são inibitórias. 
 
 
3 Neurofisiologia 
 
Neuromediadores 
Neurotransmissores, neuropeptídios e 
neuromoduladores. 
➢ Neuromoduladores: são substâncias que 
influenciam a atividade neuronal de forma 
diferente dos neurotransmissores. Ex: óxido 
nítrico, CO2, adenosina, prostaglandinas. 
Neurotransmissores 
O neurônio realiza suas funções metabólicas e sintetiza 
substâncias químicas especificas, os NT, que são 
armazenados em vesículas. As vesículas são 
transportadas e armazenadas nos terminais nervosos 
de onde são secretadas. 
• NT de baixo PM: sintetizados e armazenados 
nos terminais nervosos. 
• NT de alto PM: sintetizados no corpo celular, 
transportados para os terminais onde são 
armazenados. 
 
o Transporte de vesículas: 
 
o Critérios para NT clássico: 
• Possuir enzimas de síntese. 
• Ser armazenado em vesículas. 
• Ser liberado de maneira cálcio-dependente. 
• Ter enzimas de degradação. 
• Possuir receptores específicos nas 
membranas pós-sinápticas para se ligarem 
após a sua liberação. 
• Deve estar presente no neurônio pré-
sináptico. 
o Vesícula sináptica: 
• Proteínas da vesícula sináptica: 
O Ca2+ liga-se a uma proteína ligada à vesícula, 
denominada sinaptotagmina, que por sua vez 
favorece a associação a uma segunda proteína ligada 
a vesícula, a sinaptobrevina, e uma proteína 
relacionada, a sintaxina, na superfície interna da 
membrana plasmática. Este processo gera o 
ancoramento da vesícula a membrana 
citoplasmática. 
 
• Proteínas envolvidas na Liberação do NT: 
→ Sinapsinas e Rab3: controlam o tráfego e 
mobilização das vesículas. 
→ Sinaptotagmina e Sinaptobrevina (VAMP): 
localizadas na membrana da vesícula. 
 
4 Neurofisiologia 
→ Neurexina e sintaxinas: localizadas na 
membrana plasmática do terminal pré-
sináptico. Abertura das vesículas para 
liberação do NT. 
→ Sinaptofisina: formação do poro. 
 
 
 
o Natureza química dos NT: 
• Neurotransmissores excitatórios: 
Acetilcolina, norepinefrina, epinefrina, 
dopamina, glutamato e serotonina. 
• Neurotransmissores inibitórios: Ácido gama 
aminobutírico (GABA) e glicina. 
o Muitas substâncias exógenas afetam a 
neurotransmissão: 
• Agonistas: mimetizam o efeito do NT. 
• Antagonistas: inibem a ação do NT. 
o Biossíntese de NT: 
• Catecolaminas: dopamina, noradrenalina 
(noraepinefrina) e adrenalina (epinefrina). 
 
• Indolamina: serotonina. 
 
• Derivado da Colina: Acetilcolina. 
Acetil-COA + Colina → Acetilcolina. 
Receptores 
Moléculas proteicas que recebem e traduzem a 
mensagem química recebida de acordo com o 
neurotransmissor. 
* O mesmo neurotransmissor pode ter diferentes 
ações pós sinápticas, dependendo de qual receptor 
ele irá ativar. 
o Tipos de receptores: 
 
 
5 Neurofisiologia 
• Receptor ionotrópico: estão associados a 
canais iônicos, portanto, a ligação do NT no 
sítio ativo do receptor, resulta diretamente na 
abertura de canais iônicos na membrana. 
Potencial pós-sináptico rápido. 
 
 
Principais receptores ionotrópicos do SNC são 
glutamatérgicos e GABAérgicos. 
 
• Receptor metabotrópico: Receptores 
acoplados à proteína G. Quando o 
neurotransmissor se liga ao sítio ativo do 
receptor, ele ativa uma cadeia de eventos 
químicos na célula que resulta indiretamente 
na abertura de canais iônicos na membrana. 
(cascata de sinalização – segundos 
mensageiros – enzimas que modulam canais 
iônicos). Potencial pós-sináptico lento. 
 
 
A inervação colinérgica do coração apresenta um 
exemplo de receptor metabotrópico cuja proteína 
efetora é um canal iônico. Neste caso (A), o 
neurotransmissor é a acetilcolina (ACh), o receptor é 
do tipo muscarínico e a proteína efetora é um canal de 
K+. O canal é ativado (B) pela subunidade α da proteína 
G ligada ao receptor. 
 
➢ Proteína G: é uma proteína complexa formada de 
três subunidades (α, β e γ) e que funciona como um 
transdutor de sinais. Em repouso, a subunidade α 
está ligada a uma molécula de GDP. Quando o NT 
se liga ao receptor o GDP é trocada pelo GTP e a 
proteína G se torna ativa. A proteína G ativa age 
sobre uma molécula efetora, neste caso, um canal 
 
6 Neurofisiologia 
iônico, cuja condutância será indiretamente 
modificada. 
 
 
 
 
➢ Qual é a vantagem da comunicação por meio de 2º 
Mensageiro? 
Amplificação do sinal inicial. 
Modulação da excitabilidade neuronal. 
Regulação da atividade intracelular. 
o Sistema adenilato ciclase e AMPc: 
• Coração: Receptor metabotrópico β 
noradrenérgico. 
MECANISMO: A Noradrenalina liga-se ao receptor do 
tipoβ ativando a adenilciclase que hidrolisa o ATP em 
cAMP produzindo o 2o mensageiro. O cAMP difunde-
se até o citosol e ativa a enzima quinase A (PKA). A PKA 
age fosforilando canais de Ca modificando a sua 
condutância. 
RESULTADO: abertura de canais de Ca++ e aumento de 
excitabilidade da membrana pós-sináptica. Estimula 
a contração do coração. 
 
 
7 Neurofisiologia 
• Vasos sanguíneos: Receptor metabotrópico 
α2 noradrenérgico. 
MECANISMO: O NT liga-se ao receptor e ativa uma 
proteína G que age inibindo a adenilciclase. A ↓ de 
cAMP ↓ atividade das PKAs. A fosforilação não ocorre 
nos canais iônicos de K. 
RESULTADO: o fechamento dos canais de K+ aumenta 
a excitabilidade da membrana pós-sináptica. 
 
o Sistema Fosfolipase C, IP3 e DAG. 
O NT estimula, através da proteína G, a Fosfolipase C 
(PLC) enzima que hidrolisa o inositol fosfolipídio em 
IP3 e DAG. O DAG ativa a proteína quinase C (PKC) e o 
IP3 abre canais de Ca++ do REL que então terá 
diversos efeitos metabólicos, inclusive a ativação de 
canais iônicos. 
 
o A frequência do determina a quantidade de NT 
liberado. A amplitude do PEPS é diretamente 
proporcional a intensidade do estimulo e à 
frequência dos PA. 
Fadiga sináptica: esgotamento de NT para serem 
liberados. 
 
Integração sináptica 
Muitas vezes um neurônio tem que decidir se 
produzirá ou não PA em sua zona de disparo. Ele faz 
isso com base nas informações que recebe de 
sinapses de axônios aferentes vindos de neurônios 
longínquos ou de interneurônios situados nas 
proximidades, algumas excitatórias, outras 
inibitórias. A integração sináptica é justamente a 
computação de toda essa massa de informação, para 
definir como será a informação de saída do neurônio. 
o Somação: O mecanismo de combinação 
(integração) dos sinais elétricos na membrana 
pós-sináptica. 
• Espacial: somam-se os PPSEs de sinapses 
próximas, produzindo um PPSE resultante de 
amplitude superior ao limiar da zona de 
disparo. 
• Temporal: como a frequência de PAs é mais 
alta, os PPSEs somam-se e já atingem o 
limiar: o PPSE final resulta da soma algébrica 
dos PPSEs subsequentes na mesma sinapse. 
 
A integração de sinapses excitatórias e inibitórias 
(A) produz na zona de disparo do neurônio um 
potencial pós-sináptico resultante (B) que 
 
8 Neurofisiologia 
representa a soma algébrica dos PPSEs e PPSIs 
provocados pelas várias fibras aferentes. 
 
o Inibição pós-sináptica: 
• Neurônio excitatório: ativo. 
• Neurônio inibitório: inativo. 
• A excitação se propagou do dendrito até o 
cone de implantação. 
 
• Neurônio excitatório: ativo. 
• Neurônio inibitório: ativo. 
• A excitação causada pelo neurônio 
excitatório foi totalmente bloqueada pelo 
neurônio inibitório. 
 
o Inibição pré-sináptica: 
 
o Circuitos neurais: 
Redes de neurônios funcionalmente relacionados. 
• Tipos de circuitos neurais: 
Divergente: distribuição do sinal. 
Convergente: concentração do sinal. 
o Diferenças da sinapse nervosa e sinapse 
neuromusculares: 
 
Dopamina 
Associada a mecanismos de recompensa do sistema 
nervoso. Drogas como cocaína, heroína, nicotina e o 
álcool potenciam seus efeitos. 
 
• Todos os receptores são metabotrópicos. 
o Vias dopaminérgicas: 
 
Noradrenalina 
 
 
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• Receptor Alfa metabotrópicos: 
➢ Excitatório (abre canais de Ca++). 
• Receptor Beta Metabotrópico: 
➢ Excitatório (fecha canais de K+). 
 
o Vias noradrenérgicas: 
 
Serotonina 
 
A 5-HT participa na regulação da temperatura, 
percepção sensorial, indução do sono e na regulação 
dos níveis de humor. 
o Vias serotoninérgicas: 
 
Acetilcolina 
 
• Receptor Nicotínico Ionotrópico: 
➢ Fibras musculares esqueléticas. 
➢ Abertura de canais de Na+ (despolarização). 
• Receptor Muscarínico Metabotrópico: 
➢ Fibras musculares cardíacas e lisas. 
➢ Abertura de canais de K (hiperpolarização). 
 
 
o Vias colinérgicas: 
 
Glutamato 
 
o Ionotrópicos: 
• Receptores AMPA: 
➢ Excitatório (rápido). 
➢ Abrem canais de Na+ e K+. 
 
10 Neurofisiologia 
• Receptores NMDA: 
➢ Excitatório (lento). 
➢ Abrem canais de Ca++, Na+ e K+. 
o Metabotrópico: 
• Receptores Cainato 
 
GABA 
Principal NT inibitório do SNC. 
• GABAa: ionotrópico 
➢ Abrem canais de Cl- diretamente. 
➢ Causam hiperpolarização. 
 
• GABAb: metabotrópico 
➢ Abrem canais de K+ indiretamente. 
➢ Causam hiperpolarização. 
Glicina 
NT inibitório dos neurônios motores. 
Óxido nítrico 
Os gases são sintetizados quando receptores do tipo 
NMDA são acionados. Quando sintetizados difunde-se 
em todas as direções e por isso não estão contidas em 
vesículas. 
Ação pré-sináptica: causa facilitação do NT que 
estimulou a sua síntese (feedback positivo) e 
endotélio de capilares cerebrais causando 
vasodilatação.