Neurotransmissores

PRINCIPAIS COMPONENTES DO SISTEMA NERVOSO

Divisão aferente ou sensorial – transmite p.a. dos receptores sensoriais para o SNC

Interneurónios (neurónios de associação) confinados ao SNC

Divisão eferente ou motora – transmite os p.a. do SNC para os órgãos efectores, como músculos e glândulas Sistema nervoso periférico Sistema nervoso central

Células do sistema nervoso n n

Neurónios (transmitem p.a e estabelecem sinapses entre si) Neuroglia, nevróglia ou células gliais (suporta e protege o emaranhado de neurónios)

Neurónios n

Corpo celular ou soma com dendritos e axónio ¨ Lipofucsina ¨ Substância

cromatófila ¨ Cone de implantação ¨ Axónio colateral ¨ Terminações axonais pré-sinápticas

Tipos de neurónios

bipolares Multipolares

unipolares

Células da glia

FUNÇÕES DAS CÉLULAS DA GLIA 1.

Elementos de sustentação; comparável ao tecido conjuntivo de outros órgãos; apresentam um citoesqueleto muito desenvolvido e por isso servem de suporte a vasos sanguíneos e neurónios (astrócitos).

2.

Pavimentam os ventrículos do encéfalo e o canal central da medula espinhal; segregam o líquido cefalorraquidiano (células ependimárias).

3.

São os macrófagos especializados do SNC, que fagocitam tecido necrótico, microorganismos e substâncias estranhas que invadam o SNC (microglia).

4.

Os prolongamentos do citoplasma que possuem envolvem os axónios dos neurónios. Os prolongamentos podem envolver várias vezes os axónios constituindo a bainha de mielina que isola electricamente os axónios (oligodendrócitos).

5.

Regulam a composição do líquido extracelular do encéfalo. E absorvem e reciclam as moléculas neurotransmissoras (astrócitos).

6.

Fazem parte da estrutura da barreira hemato-encefálica (astrócitos).

CÉLULAS DA GLIA:

CÉLULAS DA GLIA:

BAINHAS DE MIELINA

Célula de Schwann

Figura. Secção de um nervo da perna de um rato jovem. A célula de Schwann inferior está a começar a formar a bainha de mielina.

Potencias de acção como sinal eléctrico com o qual as células transferem informação de uma parte do organismo para outra.

n

c/ grupos fosfato

As propriedades eléctricas das células resultam das diferentes concentrações iónicas através da membrana celular e das características de permeabilidade da membrana celular.

Características de permeabilidade da membrana celular

As diferenças das concentrações transmembranares de Na+ e K+ são mantidas pela bomba trocadora Na+-K+

Potencial de membrana em repouso

Potencial de membrana em repouso n

A diferença de carga eléctrica através da membrana nas regiões interna e externa imediatamente adjacentes à membrana celular designa-se de diferença de potencial e é medida em mV

Potencial de acção

Propagação de potencias de acção nas células nervosas

Propagação de potencias de acção nas células nervosas mielinizadas – a corrente local e a Corrente local condução saltatória ---

+++

+++

---

A sinapse n

A sinapse é o local onde os potenciais de acção de uma célula podem causar a produção de potenciais de acção noutra célula: da célula pré-sináptica para a célula pós-sináptica.

Esquema representativo de uma sinapse

n

Constituídas por um terminal pré-sináptico, fenda sináptica e membrana póssináptica (outro neurónio, célula muscular ou glandular). Intervenção de neurotransmissores.

n

Gap junctions ou fendas de junção, que permitem a difusão de correntes iónicas entre células adjacentes. Os canais iónicos, conexónios, são formados por proteínas tubulares denominadas conexinas.

Neurotransmissores n

Substâncias químicas libertadas no terminal pré-sináptico, que atravessam a fenda sináptica para estimular ou inibir a célula pós-sináptica.

n

Para que uma determinada substância seja o transmissor de uma sinapse específica é preciso que: ¨

O neurónio pré-sináptico a contenha e seja capaz de a sintetizar (deve possuir as enzimas específicas envolvidas na sua síntese ou deve possuir transportadores para a sua re-captação neuronal);

¨

A substância deve ser libertada pelos neurónios pré-sinápticos em resposta à estimulação apropriada;

¨

A aplicação da substância na membrana pós-sináptica deve mimetizar os efeitos da estimulação de neurónios pré-sinápticos (através de receptores específicos);

¨

Os efeitos da estimulação pré-sináptica e da microaplicação da substância devem ser alterado na mesma via por fármacos.

Neurotransmissores

Neurotransmissor vs neuromodulador Um neurotransmissor muda a condutância da células pós-sináptica a um ou mais iões, alterando o potencial de membrana; n Um neuromodulador, modula a transmissão sináptica, determinando présinapticamente a quantidade de neurotransmissor libertada, ou pode actuar na célula pós-sináptica modificando a sua resposta ao neurotransmissor. n

Peptídeos neuroactivos ou neuropeptídeos n

n n

n

Os neuropeptídeos afectam, excitando ou inibindo, os neurónios alvo em concentrações mais baixas que a dos neurotransmissores clássicos. Podem actuar como hormonas, neurotransmissores ou neuromoduladores. Os peptídeos neurotransmissores são sintetizados e armazenados nos corpos celulares em vesículas secretoras do aparelho de Golgi e depois sofrem transporte axonal até ao terminal pré-sináptico, enquanto que os neurotransmissores clássicos não peptídicos são sintetizados nos terminais nervosos e ai armazenados em vesículas sinápticas . Podem ser co-armazenados e co-libertados com o neurotransmissor clássico.

NT clássico vs neuropeptídeo

Neurotransmissão 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7. 8.

9. 10. 11.

A chegada do potencial de acção provoca a abertura de canais de Ca2+ dependentes da voltagem. A difusão de iões Ca2+ para o terminal présináptico desencadeia a fusão das vesículas sinápticas com a membrana pré-sináptica e a libertação do neurotransmissor (NT) para a fenda sináptica, por exocitose. Difusão do NT na fenda sináptica e combinação do NT com receptores ionotrópicos específicos na membrana pós-sináptica. Difusão do NT na fenda sináptica e combinação do NT com receptores metabotópicos específicos na membrana pós-sináptica. Difusão do NT na fenda sináptica e combinação do NT com receptores específicos na membrana présináptica. A remoção do NT da fenda sináptica por transporte activo de volta ao terminal pré-sináptico (NAT, DAT, SERT), é a recaptação neuronal. A remoção do NT da fenda sináptica por degradação enzimática (ex. NA pela MAO). A remoção do NT da fenda sináptica por captação e metabolismo por células da glia (ex. glutamato e GABA pelos astrócitos). Recuperação das vesículas sinápticas e reincorporação do NT recaptado. Os neuropeptídeos são armazenados em grânulos densos nos terminais pré-sinápticos. Libertação do neuropeptídeo após estimulação repetida.

Como os fármacos podem afectar a neurotransmissão? (1) Potencial de acção no neurónio pre´sináptico; (2) Síntese do neurotransmissor (3) Armazenamento vesicular (4) Metabolismo (5) Libertação (6) Recaptação neuronal (7) Degradação (8) Interacção com receptores póssinápticos do neurotransmissor (9) Aumento ou diminuição da condutância iónica dependente de receptor.

Neurotransmissores § Acetilcolina § Aminas biogénicas q Catecolaminas – adrenalina, noradrenalina dopamina q Indolaminas – 5-hidroxitriptamina (serotonina) q Imidazolaminas - histamina § Aminoácidos q Glutamato q GABA (ácido

§ Purinas – ATP § Neuropeptídeos

g aminobutírico)

e

§ Acetilcolina

n

n

É o neurotransmissor usado pelos neurónios motores somáticos que emergem da medula espinhal e que inervam os músculos esqueléticos – junção neuromuscular. É o neurotransmissor de todos os neurónios préganglionares autonómicos, bem como dos neurónios pós-ganglionares parassimpáticos do SNA.

§ Acetilcolina q Receptores nicotínicos (ionotrópicos)

N2

N1

Junção neuromuscular

n

n

n

n

A junção neuromuscular consiste na terminação nervosa axonal e na área de sarcolema da fibra muscular que inerva: involve a terminação pré-sináptica, a fenda sináptica e a placa motora ou membrana póssináptica. Cada terminação nervosa contém vesículas sinápticas com acetilcolina (ACh). Quando o p.a. atinge a terminação nervosa induz a abertura de canais de Ca 2+ dependentes da voltagem e a difusão deste ião para o axoplasma. Por sua vez o Ca 2+ induz, por exocitose, a libertação de ACh na fenda sináptica. Ligação da ACh a receptores específicos na placa motora (receptores nicotínicos N1) e abertura de canais de Na+ dependentes de receptores. Difusão de Na+ para o sarcoplasma de acordo com o gradiente de concentrações. Atingido o limiar de excitação produz-se um p.a. desta feita na fibra muscular esquelética com abertura de mais canais de Na+, agora, dependentes da voltagem. A ACh libertada é rapidamente metabolizada pela acetilcolinesterase.

§ Acetilcolina q Receptores muscarínicos (metabotrópicos)

Apenas estão descritas funções fisiológicas para os M1, M2 e M3 Os receptores: M1 “neuronais” M2 “cardíacos” M3 “ glandulares/musculares lisos”

§ Aminas biogénicas q Catecolaminas – adrenalina, noradrenalina e dopamina n

n

A noradrenalina é o neurotransmissor primário para neurónios pós-ganglionares simpáticos As células cromafins da medula das glândulas adrenais adicionam um grupo metil à noradrenalina para formar a hormona adrenalina.

§ Noradrenalina

§ Noradrenalina q Receptores adrenérgicos - a- e b-adrenérgicos

Alpha2 receptor

§ Dopamina q Receptores dopaminérgicos

§ Aminas biogénicas q Indolaminas – 5-hidroxitriptamina (serotonina)

n

n

Neurónios contendo 5-HT estão presentes no núcleo de raphe Estão envolvidos na regulação da temperatura, percepção sensorial, início do sono e controlo do humor

§ 5-hidroxitriptamina (serotonina) q Receptores serotoninérgicos – ionotrópicos (5HT3) e metabotrópicos (5-HT1, 5-HT2, 5-HT4, 5-HT5, 5HT6, e 5-HT7)

§ Aminas biogénicas q Imidazolaminas – histamina n n

n

n

Mediador de respostas alérgicas Papel na vigília (antihistamínicos causam sonolência como efeito secundário) Papel na função vestibular (antagonistas H1 como antieméticos como efeito secundário) Secreção de ácido clorídrico pela mucosa gástrica (antagonistas H2 para inibir a secreção gástrica)

§ Aminoácidos q Glutamato – neurotransmissor excitatório do SNC

§ Glutamato q Receptores glutamatérgicos Receptores ionotrópicos a) N-metil-D-aspartato (NMDA) b) Ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4isoxazol propiónico (AMPA) c) kainato Receptor metabotrópico o receptor activa uma proteína G que por sua vez estimula uma enzima efectora produzindo-se um mensageiro secundário, o IP3 que acaba por mobilizar o cálcio do RE.

§ Aminoácidos q GABA – neurotransmissor inibitório do SNC

Glutamina

n

Glutamina

Glutamato

GABA

O GABA encontra-se em neurónios nos gânglios basais, nas células de Purkinje cerebelares e em interneurónios espinhais.

§ GABA q Receptores gabaérgicos Receptor GABAA é ionotrópico está associado a canais de Cl- que ao abrirem-se permitem o influxo de Cl- de acordo com o respectivo gradiente de concentração, hiperpolarizando o neurónio póssináptico. Receptor GABAB é metabotrópico; o receptor activa uma proteína G, que por sua vez activa canais de K+, provocando o efluxo deste ião de acordo com o gradiente de concentração, hiperpolarizando o neurónio pós-sináptico.

§ ATP e outras purinas n

ATP: ¨

Como neurotransmissor excitatório em motoneurónios que emergem da medula espinhal, em neurónios sensoriais e em gânglios autonómicos.

n

A adenosina não pode ser considerada um neurotransmissor clássico uma vez que não é armazenada em vesículas sinápticas e libertada por um mecanismo dependente de cálcio. Em vez disso resulta do metabolismo do ATP por acção de enzimas extracelulares, as nucleotidases.

Co-transmissão

A co-libertação de ATP com o NT clássico (NA)

§ Neuropeptídeos

peptídeo PREC ENZIM SÍNT

NT R

ENZIMA

NT

ENZIM

R

Os peptídeos não têm captação neuronal e extraneuronal