Transmissão Sináptica Profa Mariana S. Silveira Aula 2 Transmissão Sináptica Parte 1 Profa Mariana S. Silveira

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

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

Direção da Transmissão Sináptica SINAPSE QUÍMICA SINAPSE ELÉTRICA Neurofisiologia: Sinapse e neurotransmissores

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 (tronco encefálico, neocortex, hipocampo, tálamo)

Junções comunicantes e sinapses elétricas Neurofisiologia: Sinapse e neurotransmissores

PADRÃO DE RESPOSTA Em geral comunicação por junções comunicantes é bidirecional! (Exceção são as junções retificadoras, que são unidirecionais)

Sinapses químicas co-existem com sinapses elétricas Neurofisiologia: Sinapse e neurotransmissores

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.

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:

Importância dos canais de Ca2+ [Ca2+] extracelular= 10-3M [Ca2+] intracelular= 10-7M Cadmium- bloqueador de canal de Ca2+

Importância dos canais de Ca2+ (2) BAPTA- QUELANTE INTRACELULAR DE Ca2+

Canais de Ca2+ na liberação dos NT

Proteínas envolvidas na fusão de vesículas SINAPTOTAGMINA -/- (QQ DOS 12 GENES) É LETAL

SNAREs Brunger et al., 2009. NSF- NEM-sensitive fusion protein SNAPs- soluble NSF attachment proteins SNARE- SNAP receptors ex. sinaptobrevina (memb. das vesículas); sintaxina e SNAP25 (memb celular). Brunger et al., 2009.

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.

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).

Ciclo vesicular Neurofisiologia: Sinapse e neurotransmissores

Filme sciencemag (pegar link no favoritos do computador do lab) http://userpage.chemie.fu-berlin.de/biochemie/aghaucke/slowtrack2.swf

“KISS AND RUN” Harata et al., 2006.

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.

RESPOSTAS SINÁPTICAS

RESPOSTAS PÓS-SINÁPTICAS EXEMPLO: Circuito do reflexo patelar. (reflexo miotático)

Correlação entre os eventos elétricos da transmissão sináptica química Neurofisiologia: Sinapse e neurotransmissores

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!

Peptídeos Biologicamente ativos Neurofisiologia: Sinapse e neurotransmissores

NEUROTRANSMISSORES X NEUROPEPTÍDEOS SÍNTESE ESSAS caracteristicas principais do ciclo de neuropeptideos pode ser melhor visualizadas nessas figuras.

NTs CLÁSSICOS X NEUROPEPTÍDEOS SECREÇÃO e TÉRMINO DE RESPOSTA

NEUROTRANSMISSORES DESCRIÇÃO GERAL

Acetilcolina (ACh)

RECEPTORES ACh pode agir como NT inibitório ou excitatório, dependendo do alvo.

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.

ESTRUTURA DA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR

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.

TÉRMINO DE RESPOSTA Degradação do neurotransmissor Recaptação por transportadores de membrana (mais comum) Difusão (Dessensibilização de receptores)

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.

MYASTENIA GRAVIS Inibidor de AChE de curta duração Inibidor de AChE de longa duração