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
Imagem: “Anatomy of the neuron” de Phil Schatz. Licença: CC BY 4.0Numa 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
Imagem por Lecturio.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
Imagem : “Synapse types” por BruceBlaus. Licença: CC BY 3.0Tipos 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
Excitatória e inibitória | SNC: substância negra, área tegmental ventral e outros |
Excitatória | SNC: locus coeruleus, sistema nervoso simpático e medula da suprarrenal |
Excitatória | Medula da suprarrenal |
| SNC: núcleo da rafe e células enterocromafins |
Excitatória e inibitória |
|
Excitatória (habitualmente) | Junções neuromusculares, sinapses pré-simpáticas e sinapses simpáticas pré-ganglionares |
| SNC: em quase todas as partes do sistema nervoso |
| SNC |
Inibitória | SNC: medula espinhal, tronco cerebral e retina |
Inibitórias (dor) | SNC |
Inibitórias | SNC e SNP |
Trato gastrointestinal: modulam a motilidade, os fluidos e a secreção de eletrólitos | Neurónios entéricos intrínsecos e fibras nervosas aferentes primárias extrínsecas |
Modula a vasodilatação, inflamação, dor e o processo de vómito | Neurónios entéricos intrínsecos e fibras nervosas aferentes primárias extrínsecas |
Estimula a libertação de gastrina a partir das células G | Fibras pós-ganglionares do nervo vago |
Neurotransmissão
- No corpo celular formam-se vesículas preenchidas com neurotransmissores e as mesmas são transportadas até e armazenadas no botão pré-sinático.
- O potencial de ação chega através do axónio.
- Abertura dos caanais de Ca2+ dependentes de voltagem.
- As vesículas são estimuladas.
- As vesículas do neurotransmissor fundem-se com as membranas sinápticas e libertam o conteúdo do neurotransmissor na fenda sináptica.
- O recetor pós-sináptico liga-se ao transmissor e abre-se.
- 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
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Referências
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