Qual a diferença entre os neurotransmissores excitatórios e o inibitórios?

Sinapses

Anatomia da sinapse

No SNC, uma sinapse corresponde à parte estrutural de um neurónio que envia um sinal elétrico ou químico para outro neurónio ou para uma célula-alvo.

Estrutura do neurónio:

• Membrana celular
• Corpo celular (soma)
• Dendrites
• Axónio
• Bainha de mielina
• Nódulos de Ranvier (entre as bainhas de mielina)
• Sinapse

Anatomia de um neurónio

Numa sinapse:

• Um neurónio transmissor do sinal (neurónio pré-sináptico)
• O neurónio alvo (o neurónio pós-sináptico)
• As 2 membranas criam uma fenda sináptica onde se realiza o processo de sinalização (neurotransmissão)

Visão geral da neurotransmissão na sinapse

Sinapses por localização

• Axo-dendrítica: axónio para uma dendrite
• Axo-somática: axónio para um corpo celular
• Axo-secretora: axónio para um vaso sanguíneo
• Axo-axónica: axónio para outro axónio
• Dendro-dendrítica: dendrite para outra dendrite
• Axo-extracelular: axónio sem conexão

Diferentes tipos de sinapses por localização

Tipos de sinapses

Sinapses elétricas:

• Lacuna nas proteínas de canal, que conectam 2 neurónios, para que um sinal elétrico possa percorrer a sinapse.
• 2 neurónios conectados através de canais especiais conhecidos por junções comunicantes
• Não reguladas
• Permitem que os sinais sejam transferidos rapidamente entre as células
• Encontradas em localizações específicas:
  • Coração
  • Músculo liso
  • Polpa dentária
  • Retina do olho

Sinapses químicas:

• Lacuna entre 2 neurónios onde a informação passa quimicamente sob a forma de moléculas neurotransmissoras
• Contêm:
  • Membrana pré-sináptica
  • Fenda sináptica
  • Membrana pós-sináptica
• Sinapse química mais comum:
  • Junção neuromuscular
  • Formada pelo contacto entre um neurónio motor e uma fibra muscular
• Condutância pós-sináptica ou potenciais pós-sinápticos (PPSs)
  • Potenciais pós-sinápticos excitatórios (PPSEs): PPSs que ↑ a probabilidade de ocorrer um potencial de ação pós-sináptico
  • Potenciais pós-sinápticos inibitórios (PPSIs): PSPs que ↓ a probabilidade de ocorrer um potencial de ação pós-sináptico
  • Uma resposta pós-sináptica ser PPSE ou PPSI depende de:
    • Tipo de canal acoplado ao recetor.
    • Concentração dos iões que se encontram permanentemente dentro e fora da célula.

Exemplo de sinapse química, uma junção neuromuscular
ACH: acetilcolina

Exemplos de sinapses excitatórias e inibitórias:
À esquerda: sinapse excitatória utilizando um potencial pós-sináptico excitatório (PPSE) e o neurotransmissor glutamato para criar uma despolarização positiva.
À direita: potencial pós-sináptico inibitório (PPSI) utilizando o neurotransmissor GABA, provocando hiperpolarização

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Neurotransmissores

> 500 neurotransmissores diferentes foram identificados no ser humano. Os neurotransmissores são:

• Proteínas armazenadas nas vesículas sinápticas
• Mensageiros químicos que transmitem sinais de um neurónio para uma célula-alvo
• Agrupados junto da membrana celular do axónio terminal
• Libertados na fenda sináptica como resultado do limiar de potencial de ação no neurónio pré-sináptico
• Excitatórios ou inibitórios

Classes de neurotransmissores

• Aminoácidos:
  • Glutamato
  • Glicina
  • GABA
• Colinérgicos:
  • Acetilcolina
• Catecolaminas:
  • Dopamina
  • Norepinefrina
  • Epinefrina
• Monoaminas:
  • Serotonina
  • Histamina
• Opióides:
  • Dinorfinas
  • Endorfinas
  • Encefalinas
• Gases solúveis:
  • NO
  • CO

Neurotransmissores comuns e respetivas ações

Tabela: Neurotransmissores comuns e respetivas ações

Neurotransmissão

1. No corpo celular formam-se vesículas preenchidas com neurotransmissores e as mesmas são transportadas até e armazenadas no botão pré-sinático.
2. O potencial de ação chega através do axónio.
3. Abertura dos caanais de Ca2+ dependentes de voltagem.
4. As vesículas são estimuladas.
5. As vesículas do neurotransmissor fundem-se com as membranas sinápticas e libertam o conteúdo do neurotransmissor na fenda sináptica.
6. O recetor pós-sináptico liga-se ao transmissor e abre-se.
7. O transmissor não ligado é destruído, reciclado ou difundido para fora da fenda.

Ações de neurotransmissão na sinapse

Relevância Clinica

• Miastenia gravis: doença autoimune caracterizada pela produção de autoanticorpos contra os recetores de acetilcolina na membrana pós-sináptica. Quando esses recetores são bloqueados, é inibida a contração muscular. Indivíduos com miastenia gravis referem exaustão e fadiga. O sintoma clássico inicial é a queda das pálpebras à medida que a noite se aproxima.
• Doença de Parkinson: doença neurodegenerativa na qual a produção de dopamina se encontra diminuída devido à destruição das células que a produzem ao nível da substância negra. Esta destruição resulta em sintomas como tremores, perda do controlo dos movimentos, hipocinésia, rigidez, demência e depressão.
• Toxina tetánica: impede a libertação de GABA, um neurotransmissor inibitório. Esta libertação resulta em sinais excitatórios não controlados para os músculos esqueléticos, que entram em espasmo. Os músculos da mandíbula são particularmente afetados, provocando o clássico sinal de lockjaw. Conforme a doença progride, existe envolvimento dos músculos respiratórios , causando a morte.
• Botulismo: a toxina botulínica está entre as proteínas tóxicas mais conhecidas. Essa toxina é produzida pela bactéria Clostridium botulinum. Quando a toxina botulínica se liga às proteínas da vesícula sináptica e aos gangliosídeos, impede a libertação de acetilcolina, um neurotransmissor estimulatório, inibindo os efeitos estimuladores, evitando a contração muscular e provocando paralisia flácida.
• Perturbação do espectro do autismo: perturbação do neurodesenvolvimento marcada por deficientes skills sociais, interesses e interações sociais restritos e comportamentos repetitivos e estereotipados. Essa condição é denominada de “espectro” devido à grande variabilidade na gravidade dos sintomas apresentados. Alguns indivíduos sofrem de défices severos a nível intelectual e da linguagem, enquanto outros podem ter um intelecto normal ou até avançado.
• Doença de Huntington: doença neurodegenerativa progressiva com transmissão hereditária autossómica dominante. A doença de Huntington é causada pela repetição do trinucleotídeo CAG (citosina-adenina-guanina) no gene da Huntingtina (HTT, pela sigla em inglês), levando à morte do neurónio e à atrofia do núcleos caudato e putamen. É comum a apresentação clínica na idade adulta como um distúrbio do movimento conhecido como coreia – movimentos abruptos e involuntários da face, tronco e membros. O tratamento é de suporte.
• Esquizofrenia: distúrbio mental crónico grave. A esquizofrenia é caracterizada pela presença de sintomas psicóticos, discurso ou comportamento desorganizado, aplanamento afetivo, abolição, anedonia, défice de atenção e alogia. O tratamento inclui antipsicóticos em associação a terapia comportamental.

Tabela: Alterações nos neurotransmissores em diferentes doenças

Referências

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10. Lisman JE, Raghavachari S, Tsien RW. (2007). The sequence of events that underlie quantal transmission at central glutamatergic synapses. Nat Rev Neurosci 8:597–609.

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