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Aula
Sinapse Elétrica e Química
Profa Mariana S. Silveira
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COLETA, DISTRIBUIÇÃO E INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO
Para o
cérebro
Medula
espinhal
Corpo celular
do neurônio
motor
Corpo celular
do neurônio
sensorial
Axônio do
neurônio
sensorial
Axônio do
neurônio
motor
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Direção da Transmissão Sináptica
SINAPSE QUÍMICA
SINAPSE ELÉTRICA
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Teoria Neuronal... Há as exceções...
Camillo Golgi & Ramon y Cajal
Teoria Reticular X Teoria Celular
CONTINUIDADE X CONTIGÜIDADE
• Sinapses Elétricas
• papel de astrócitos na
modulação sináptica
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Sinapse Elétrica


Impulsos podem ser regenerados
na célula adjacente sem retardo.
Gap junctions (junções
comunicantes):





Células adjacentes estão
acopladas eletricamente por um
canal.
Cada junção é composta por 12
conexinas (outras proteínas
descritas em invertebrados).
Novas funções descritas além de
papel durante o desenvolvimento.
Abertura pode ser regulada por
pH, [Ca2+], despolarização.
Exemplos:

Músculos liso e cardíaco, cérebro
(neocortex, hipocampo, tálamo)
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Junções comunicantes e sinapses elétricas
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PADRÃO DE RESPOSTA
Em geral comunicação é bidirecional!
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Sinapses químicas co-existem com sinapses elétricas
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Sinapse Química




Botão sináptico é separado
da célula pós-sináptica por
uma fenda sináptica.
NTs são liberados de
vesículas sinápticas.
Vesículas se fundem com a
membrana do axônio e NTs
são liberados por exocitose.
Quantidade de NT liberada
depende da frequência de
PAs.
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Transmissão
Sináptica



Liberação de neurotransmissores é
rápida porque muitas vesículas com
NTs se localizam nas zonas ativas.
PA chega ao terminal pré-sináptico.
Canais de Ca2+ voltagem-dependentes
se abrem.


Ca2+ entra a favor do seu gradiente de
concentração.
Há rápida fusão das vesículas:
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Canais de Ca2+ na liberação dos NT
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Proteínas envolvidas na fusão de
vesículas
SINAPTOTAGMINA -/(QQ DOS 12 GENES)
É LETAL
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• Síndrome miastênica de Lambert-Eaton (sinapse neuromuscular)
- redução no n de canais de Ca2+ em motoneurônios
- doença auto-imune
- complicação comum em pacientes com alguns tipos de
câncer (ex. carcinoma de pulmão)
•Ação de toxinas:
Clivagem de SNAREs.
Toxina botulínica- age
em neurônios motores.
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Mecanismos envolvidos
na fusão de vesículas
NSF- NEM-sensitive fusion protein
SNAPs- soluble NSF attachment proteins
SNARE- SNAP receptors
ex. sinaptobrevina (memb. das vesículas); sintaxina e
SNAP25 (memb celular).
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Ciclo vesicular
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“KISS AND RUN”
Harata et al., 2006.
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Transmissão Sináptica



NTs são liberados e difundem na fenda
sináptica.
NT se liga a receptores específicos na
membrana pós-sináptica.
Receptores podem ser ionotrópicos ou
metabotrópicos (podem modular canais
iônicos).



PPSE: despolarização.
PPSI: hiperpolarização.
NT é inativado para terminar com a
transmissão de informação.
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RESPOSTAS SINÁPTICAS
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RESPOSTAS PÓS-SINÁPTICAS
EXEMPLO:
Circuito do reflexo patelar.
(reflexo miotático)
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Correlação entre os eventos elétricos da
transmissão sináptica química
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DESCRIÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES
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Critérios para que uma molécula seja
considerada um neurotransmissor




A molécula deve ser sintetizada e
armazenada no neurônio pré-sináptico;
A molécula deve ser liberada pelo terminal
axônico em resposta a estimulação;
Presença de receptores pós-sinápticos.
A molécula sozinha deve produzir uma
resposta na célula pós-sináptica que mimetiza
a resposta gerada pela liberação do
neurotransmissor.
Esses conceitos clássicos vêm sendo rediscutidos!
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Peptídeos Biologicamente ativos
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NEUROTRANSMISSORES X NEUROPEPTÍDEOS
SÍNTESE
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NTs CLÁSSICOS X NEUROPEPTÍDEOS
SECREÇÃO e TÉRMINO DE RESPOSTA
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NEUROTRANSMISSORES
DESCRIÇÃO GERAL
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Acetilcolina (ACh)
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RECEPTORES

ACh pode agir como NT
inibitório ou excitatório,
dependendo do alvo.
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Canais iônicos regulados por
ligantes


Mecanismo mais direto.
Características do canal
iônico.
 Receptor tem 5
subunidades
polipeptídicas.






2 subunidades contêm sítios de
ligação para ACh.
Canal se abre quando há
ligação em ambos os sítios.
Permite difusão de Na+ e K+.
Influxo de Na+ predomina.
Produz PPSE.
Encontrados em gânglios
autonômicos e fibras
musculares esqueléticas.
Curare: antagonista natural usado por
índios para paralisar suas presas.
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ESTRUTURA DA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
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Ação em receptor
metabotrópico
• Características do receptor





Contém uma única
subunidade (GPCR).
Modula ação de canais
iônicos na membrana
Subunidade Ga ou complexo
Gbg se difunde e age
diretamente no canal iônico
levando a abertura.
Neste caso: Resposta
Inibitória.
Encontrados em células
musculares lisas e cardíacas
e em algumas glândulas.
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TÉRMINO DE RESPOSTA



Degradação do neurotransmissor
Recaptação por transportadores de
membrana (mais comum)
Difusão
(Dessensibilização de receptores)
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Acetilcolinesterase (AChE)

Enzima que inativa ACh.



Presente na membrana
pós-sináptica ou solúvel
na fenda sináptica.
Previne a estimulação
continuada.
Organofosforados (ex. Gás
mostarda) agem inibindo AChE,
levando ao acúmulo de ACh na
sinapse e à paralisia muscular.
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MYASTENIA GRAVIS
Inibidor de AChE de curta duração
Inibidor de AChE de longa duração