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FISIOLOGIA Sinapse Introdução Sinapse é o local de contato entre dois neurônios. As sinapses são divididas em elétricas e químicas. Já a transmissão sináptica é a passagem de informação através da sinapse. Sinapse elétrica É a passagem direta da corrente elétrica de uma célula para outra e ocorre de forma ultrarrápida. Essas sinapses possuem estruturas denominadas de junções comunicantes. Essa junção comunicante é uma região de aproximação entre duas células. As membranas de células ficam separadas por uma distância de aproximadamente 3nm. Ademais, essas membranas possuem canais iônicos especiais, que são formados por seis subunidades proteicas, os quais podem se acoplar quimicamente e dar origem a poros de 2nm de diâmetro. Por esses poros podem passar vários íons e moléculas pequenas. O controle das transmissões elétricas é feito pelas células acopladas. Esse acoplamento pode ser ativado ou desativado por variação de metabólicos no citoplasma. A queda do pH, a elevação do citoplasma de Ca++, ou despolarização da membrana permitem a passagem de íons e moléculas. Na sinapse elétrica não há o processamento de informações, ou seja, só existe a passagem de informação. Sinapse química Existe a liberação de um mediador químico e ocorre o processamento de informações. A fenda sináptica é o espaço presente entre as membranas e mede de 20 a 50nm. Outrossim, esse espaço é ocupado por uma matriz proteica adesiva. Essa matriz proteica favorece a fixação das duas células e a difusão de moléculas no interior da fenda. A transmissão sináptica é unidirecional, logo, a região sináptica da primeira célula é chamada de terminal pré-sináptico e a da segunda célula de terminal pós-sináptico. No terminal pré-sináptico existem as vesículas sinápticas, que possuem em seu interior a presença de substâncias químicas. Além disso, nesse terminal também há as zonas ativas, que são pequenas estruturas de forma cônica ou piramidal. A informação chega para o elemento pré- sináptico na forma de potencial de ação (P.A). Os potenciais de ação causam a liberação das substâncias presentes nas vesículas sinápticas, os neuromediadores. Esses neuromediadores liberados na fenda sináptica vão em direção ao terminal pós- sináptico. Nesse momento pode ocorrer duas situações distintas. No primeiro caso ocorre a reconversão da informação química em informação elétrica, o qual permite que haja interferência na informação na própria sinapse, que é chamado de modulação de transmissão. No segundo caso há a transferência da informação química para uma cadeia de sinais moduladores no interior da célula. Logo, a ação do neuromediador aciona diferentes vias de sinalização molecular do neurônio pós-sináptico. Tipos funcionais de sinapses As sinapses podem ter função excitatória e inibitória. Na função excitatória o resultado da transmissão é um potencial pós-sináptico despolarizante. Fazendo com que seja mais fácil ocorrência de potenciais de ação no neurônio pós- simpático. Na função inibitória o resultado da transmissão é um potencial pós-sináptico hiperpolarizante. Fazendo com que seja mais difícil para o neurônio pós-sináptico produzir potenciais de ação. Tipos morfológicos de sinapses Morfologicamente as sinapses podem ser assimétricas ou simétricas. As sinapses assimétricas apresentam membrana pós-sináptica mais espessa que a membrana pré-sináptica. E as membranas sinápticas simétricas apresentam espessura igual em ambas as membranas. Localização das sinapses Existem cinco regiões onde podem ocorrer as sinapses. Eles recebem denominações distintas acerca do local, essas denominações são: axodendriticas, axossomáticas, axoaxônicas, dendrodendriticas e somatossomáticas. Etapas da transmissão sináptica A transmissão sináptica pode ser resumida em cinco etapas, que são: Etapa 1: Ocorre a síntese, transporte e armazenamento do neuromediador. Etapa 2: Deflagração e controle da liberação do neuromediador na fenda sináptica. Etapa 3: Difusão e reconhecimento do neuromediador na fenda sináptica. Etapa 4: Deflagração do potencial pós- sináptico. Etapa 5: Desativação do neuromediador. Diferença entre neuromodulador e neurotransmissor É denominado neurotransmissor as primeiras substâncias descobertas, as quais são todas de baixo peso molecular e sua ação se exerce diretamente sobre a membrana pós-sináptica, que, geralmente, vai produzir um potencial pós-sináptico excitatório ou inibitório. É chamado de neuromodulador substâncias descobertas recentemente. Englobando assim, moléculas grandes e pequenas, assim como, diversos mecanismos de ação. Logo, ao fazer uma denominação de forma geral é mais seguro a utilização do termo neuromediador. Síntese do GABA (ácido gama- aminobutírico) O GABA é sintetizado pelos terminais dos neurônios que o utilizam como neurotransmissor. A sintetize do GABA é feito a partir do glutamato. Síntese da acetilcolina A acetilcolina é sintetizada pela enzima colina-acetiltransferase a partir da colina proveniente da alimentação, ou resultante da própria ACh. Ela é o transmissor mais conhecido da junção neuromuscular e do sistema nervoso autônomo. Síntese da serotonina A serotonina faz parte das indolaminas. Ela é sintetizada a partir do triptofano utilizando uma cadeia de duas reações enzimáticas. A serotonina é utilizada pelos núcleos da rafe, que estão situados em ambos os lados a linha média do tronco cerebral. Os neurônios serotoninérgicos da rafe tem sido implicado no controle do humor. A serotonina pode estar envolvida na depressão clínica. Algumas drogas usadas no tratamento são potentes bloqueadores da receptação de serotonina, que aumenta a sua ação no sistema nervoso. Noradrenalina A noradrenalina faz parte das catecolaminas. Ela é sintetizada pela tirosina, assim como a dopamina e a adrenalina. Elas são sintetizadas em sequência. Ademais, a noradrenalina é usada pelos neurônios do pequeno locus coeruleus, que estão localizados bilateralmente no tronco cerebral. O locus coeruleus podem estar envolvidas na regulação da atenção, do alerta, e do ciclo sono-vigília. Além de poder estarem envolvidas com o aprendizado, memória, ansiedade, dor, humor e metabolismo cerebral. Potenciais sinápticos Os potenciais sinápticos ou potenciais pós- sinápticos são o aparecimento de uma alteração no potencial da membrana pós- sináptica, que geralmente ocorre a partir do resultado final da ação do neuromediador. Receptores sinápticos Trata-se de um complexo molecular de natureza proteica capaz de estabelecer uma ligação química especifica com um neurotransmissor ou neuromodulador. Essa ligação vai provocar o potencial pós-sináptico. Os receptores são divididos em duas classes: os ionotrópicos e os metabotrópicos. Os ionotrópicos são canais iônicos dependentes de ligantes. Os metabotrópicos não são canais iônicos, logo seus efeitos sobre o neurônio pós- sináptico são feitos indiretamente por meio da proteína G ou através de ação enzimática intracelular efetuada pelo próprio receptor. Fim da transmissão sináptica A interrupção da transmissão sináptica é feita por dois mecanismos: A receptação do neuromediador e a degradação enzimática do neuromediador. Integração sináptica A sinapse isolada é praticamente algo inexistente. Senso assim, o neurônio recebe várias informações de uma só vez e esse processamento é chamado de integração sináptica. Bibliografia BORON, W.F.; BOULPAEP, E.L. Fisiologia Médica- 2ª edição. Elsevier, 2015 LENT, Roberto Cem Bilhões de Neurônios? Conceitos Fundamentais de Neurociência - 2ª edição. Atheneu, 2010
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