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Sinapse
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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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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.
Pouco abundante. Função
importante durante o
desenvolvimento.
Abertura pode ser regulada por
pH, [Ca2+], despolarização.
Exemplos:

Músculos liso e cardíaco, cérebro
(neurônios e células gliais).
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Sinapse Química




Botão terminal é
separado da célula pósnináptica 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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PADRÃO DE RESPOSTA
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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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• 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.
Toxina tetânica- age em
sinapse inibitória de
interneurônios da medula
espinhal.
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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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Transmissão Sináptica

PPSE (potencial póssináptico
excitatório):


Despolarização.
PPSI (potencial póssináptico inibitório):

Hiperpolarização.
Zona de disparo
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Tipos de Sinapse
Classificação
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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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Neurotransmissores
e
Neuromoduladores
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MODELO CLÁSSICO:
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
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Acetilcolina (ACh)

ACh pode agir como NT
inibitório ou excitatório,
dependendo do alvo.


Receptores Nicotínicos
(ionotrópicos):


Causa a abertura de canais
iônicos.
Encontrados em gânglios
autonômicos e fibras
musculares esqueléticas.
Receptores Muscarínicos:

Encontrados em células
musculares lisas e cardíacas e
em algumas glândulas.
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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.
Curare: antagonista natural usado por
índios para paralisar suas presas.
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Ação em receptor metabotrópico
• Características do receptor




Contém uma única
subunidade (GPCR).
Modula ação de canais
iônicos na membrana
Subunidade Alpha ou
complexo beta-gamma se
difunde e age diretamente
no canal iônico levando a
abertura.
Resposta Inibitória.
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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.
a-bungarotoxina- inibição da liberação.
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MYASTENIA GRAVIS
Inibidor de AChE de curta duração
Inibidor de AChE de longa duração
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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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RESPOSTAS SINÁPTICAS
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PPSE


Não possui limiar.
Altera o valor do
potencial de membrana




Aproxima do limiar.
Magnitute é gradual.
Não apresenta período
refratário.
Pode se somar a outros.
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Inibição Sináptica

Inibição Pré-sináptica:



Quantidade de NT liberado
é reduzida em função da
ação de um segundo
neurônio (inibitório) que
estabelece sinapse axoaxônica.
Inibição Pós-sináptica
PPSIs:
 Magnitude é gradual.
 Não possui limiar.



Hiperpolariza a membrana
pós-sináptica.
Não apresenta período
refratário.
Pode se somar a outros.
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Integração
Sináptica

PPSE podem ser somados produzindo PA.

Somação Espacial:


Várias sinapses convergindo para um mesmo
neurônio.
Somação Temporal:

Ondas sucessivas de liberação de NTs.
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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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Síntese das
catecolaminas
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Mecanismo de Ação





Monoaminas não agem
diretamente em canais
iônicos.
Exceção é o receptor 5HT-3
(serotonina).
Agem através de segundos
mensageiros, como cAMP.
cAMP ativa PKA que pode
fosforilar diversos alvos.
Pode levar a abertura de
canais iônicos.
Dopamina- motivação; recompensa- alvo da cocaína.
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Monoaminas

Recaptação de
monoaminas na
membrana présináptica.

Degradação enzimática
por MAO (monoamina
oxidase) ou COMT
(catecol-Ometiltransferase).
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Serotonina
• Importante modulador do estado
emocional. Regulador de apetite, humor,
comportamento.
• Neurotransmissão serotoninérgica é
importante alvo de drogas (lícitas e
ilicitas).
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Aminoácidos



Glutamato e Aspartato:
 Principais neurotransmissores excitatórios no SNC.
Glutamato:
 receptor NMDA envolvido com memória.
Glicina:
 inibitório, produz PPSI.
 Abertura de canais iônicos na membrana pós-sináptica.

Hiperpolarização.
Auxilia no controle de movimentos.
GABA (ácido gamma-aminobutírico):
 NT mais prevalente no cérebro.
 Inhibitório.



Funções motoras do cerebelo
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Glutamato
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Glutamato
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GABA
Diversos receptores já
descritos:
GABAA - canal de ClGABAB – metabotrópico
(modula canais de K+)
GABAC – canal de Cl(composto por uma única
subunidade)


Recaptação por
transportadores em
neurônios e glia (na glia
é metabolizado).
GAD- descarboxilase do ácido glutâmico.
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Polipeptídeos
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Polipeptídeos

Substância P:


Principal NT na dor.
Plasticidade Sináptica (efeitos
neuromodulatórios):

Neurônios podem liberar NT clássicos e/ou
polipeptídicos.
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Polipeptídeos

Opióides endógenos:

Beta-endorfina, encefalinas, dinorfina.
Neuropeptídeo Y:
 Neuropeptídeo mais abundante no cérebro
 Inibe a ação do glutamato no hipocampo.
 Poderoso estimulador do apetite.


Importante modulador da dor (compostos tipomorfina).
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Canabinóides endógenos, CO,
NO

Endocanabinóides:




CO:




Ligam-se no mesmo receptor de THC.
Atua como analgésico.
Funciona como NT retrógrado.
Estimula a produção de cGMP.
Promove adaptação ao odor em neurônios olfativos.
Podem atuar em regulação neuroendócrina no hipotálamo.
NO:



Também estimula produção de cGMP.
Envolvido em memória e aprendizado.
Relaxamento da musculatura lisa.
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Integração de Sinais