BOMBAS, CANAIS E OUTROS TRANSPORTADORES DE CALCIO NA FUNÇÃO DO MIOCARDIO Prof. Rodrigo Cesar C....
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BOMBAS, CANAIS E OUTROS TRANSPORTADORES DE CALCIO
NA FUNÇÃO DO MIOCARDIO
Prof. Rodrigo Cesar C. FreitasFisiologia e Bioquimica - UniFOA
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OBJETIVOS DA AULA
1- ENTENDER A VISÃO GERAL DO CALCIO NA FUNÇÃO CELULAR
2 – COMPREENDER O FUNCIONAMENTO E CARACTERIZAR OS TRÊS TIPOS DE TRANSPORTADORES DE CALCIO (BOMBA,CANAL E TROCADOR) NOS SISTEMAS CELULARES, EM ESPECIAL NO MIOCARDIO.
3 – APLICAR OS CONCEITOS APRENDIDOS NA COMPREENSÃO DO MECANISMO DE AÇÃO DOS DIGITÁLICOS NA CONTRAÇÃO DO MIOCARDIO.
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VISÃO GERAL DO CÁLCIO NA FUNÇÃO
CELULAR
1 - PARTE DA AULA
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O Cálcio é importante para todos os sistemas biológicos.
Concentração de Cálcio deve ser mantida dento de limites específicios da tolerância fisiológica em diversos compartimentos
2 mM Ca++ 0,00002 mM Ca++
2 mM Ca++
Compartimentos intracelulares
-Potencial de Ação- Contração Muscular- Rearranjo do citoesqueleto-Motilidade-Divisão celular-Secreção-Modulação de atividade Enzimática
MitocôndriasEndossomasReticulo endoplasmático
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METABOLISMO INTRACELULAR DO CALCIO
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MOVIMENTO DO CALCIO NA CÉLULA
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Aumento dos níveis de glutamato no cérebro
Abertura de canais de Cálcio ativados por
glutamato
EXCITOTOCICIDADE
Morte neuronal por apoptose
Ca++
Ca++
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Morte celular Induzida por intensa entrada de Cálcio nas células
APOPTOSE
Cálcio
Caspases
Fragmentação de DNA
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PAPEL DO CÁLCIO NA LIBERAÇÃO DE
NEUROTRANSMISSORES(EXOCITOSE)
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H2OH2OH2O
H2OH2OH2O
H2OH2O
H2OH2O H2O
H2O
H2OH2O
FUSÃO DE VESÍCULAS
COMPLEXO SNAREs
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Formação e fusão das vesículas sinápticas
Liberação de Neurotransmissores
Comunicação química das células nervosas
Neurônios e Neuroglias
Ca++
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VISÃO INTEGRADA DO CALCIO NA SINALIZAÇÃO INTERCELULAR
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CONCLUSÃO:
1) O cálcio participa ativamente da sinalização química intracelular se ligando diretamente em proteínas alvo (enzimas, receptores, .
2) Os níveis de cálcio intracelular são transitórios e extremamente reguláveis.
3) A flutuação dos níveis envolve diretamente a participação das bombas, canais e outros transportadores de cálcio.
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OS CAMINHOS DO CÁLCIO PELA CÉLULA :
BombasCanais
Trocador
2 - PARTE DA AULA
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METABOLISMO INTRACELULAR DO CALCIO
1
2
3
44
5
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Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Trocador Na+/ Ca++
Bombas Ca++ ATPase
Bombas Ca++ ATPase
Entrada de Ca++
Saída de Ca++ ou Retenção de Ca++
Canais de Ca++
( receptor de IP3)
Canais de Ca++
( receptor NMDA,etc)
Ca++
MEIO EXTRACELULAR
MEIO INTRACELULAR Estoques Internos de Ca++
Proteínas quelantes de Ca++
(Sequestrinas, etc)
Ca++
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1 - Canal de Cálcio Dependente voltagem
São vários tipos L,N,P,Q,R (alta voltagem) e T (baixa voltagem).
2 - Canais de Cálcio dependente de ligante
a) Canais de cálcio dep. de nucleotídeosb) Canais de cálcio dep. de cálcioc) Receptores de IP3 rianodínicosd) Receptores de IP3 não-rianodínicos
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CANAIS DE CÁLCIO dependente de voltagem
CANAIS DE CALCIO DO TIPO L (lentos)
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ENDOCÁRDIO: Camada fina, interna de endotélio
MIOCÁRDIO: Camada intermédia de músculo cardíaco
EPICÁRDIO: Membrana externa fina que cobre o coração
PERICÁRDIO: Membrana dupla com membrana externa rija e fibrosa que ancora o
coração.
Fluido pericárdico no interior diminui fricção entre camadas.
CORAÇÃO
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CÉLULAS MUSCULARES CARDÍACAS
99% células musculares contrátil
1% células cardíacas especializadas do sistema de condução, apresentam uma contração menos eficiente mais com despolarização espontânea
MIOCÁRDIO composto por fibras musculares cardíacas dispostas em espiral.
Células ramificadas e uninucleadas.
Células adjacentes unidas por discos intercalares.
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Potenciais de ação nas diferentes regiões do coração de mamíferos
Kasper et al., 2006
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Potencial “pacemaker”
(Despolarização lenta)
POTENCIAL “MARCAPASSO”
Diminuição de permeabilidade aos íons
K+
Permeabilidade a íons Na+ inalterada
(essa permeabilidade é normalmente mais alta)
Abertura de canais de Ca2+ transientes
P K+
Ca2+ in K+ out
PCa 2+,L
Pk+ , PNa+
POTENCIAL DE AÇÃO
Fase ascendente - abertura de canaisde Cálcio de longa duração
Fase descendente – abertura de canaisde Potássio
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A entrada de cálcio durante o platô é importante para desencadear a contração dos sarcomêros no
cardiomiócito, pois essa célula não possuem grande reservas internas de
cálcio
CONTRAÇÃO DO MÚSCULO CARDÍACO
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- Potencial de repouso: -90mV
- Despolarização rápida para +30mV
- Aumento da permeabilidade a íons Na+Fase Plateau (potencial de membranamantido em valores positivos por centenas de milisegundos)
- INFLUXO LENTO DE CÁLCIO
- Diminuição de permeabilidade a íons K+ (impede repolarização rápida)
- REPOLARIZAÇÃO RÁPIDA
Inativação de canais de CálcioAtivação de canais de Potássio
POTENCIAL DE AÇÃO no Cardiomiócito
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RECEPTOR de IP3 RIANODÍNICO
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Porque a HIPERESTIMULAÇÃO SIMPÁTICA pode CAUSAR ARRITMIA?
Excesso de catecolaminas na corrente sanguínea
Hiperfosforilação da PKA
Promove inativação da Calstabina
Abertura excessiva dos receptores de Rianodina
Depletam as reservas de calcio do RE
Prejuízo na contração do coração
Levando a insuficiência cárdica e arritmia ventricular
Harrison 17 ed
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1 – Bombas de Cálcio
ATPases de Cálcio
ATP2 A1
ATP2 A2
SERCA 2A
SERCA 2B
ATP2 B1
ATP2 B2
ATP ADP
Ca++
Ca++
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Dentro do Enterócito o Ca++ captado ativamente se liga a CALBINDINA
Funciona como um transportador intracelular do íon Ca++ e também como
um quelante.
Protegendo as células intestinais do aumento efusivo e constante de
Cálcio no meio intracelular
calbindinas
Cálcio
BOMBA de Cálcio
BOMBA de Cálcio
calbindinas
APÓS A AÇÃO DA VIT D EM RECEPTORES INTRACELULAR DO ENTERÓCITO HÁ ESSAS MODIFICAÇÕES NA TRANSPORTE ATIVO DO CÁLCIO
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www.edoc.hu-berlin.de
3
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TROCADOR DE CÁLCIO/SÓDIO Ca++
Ca++
Na+
Na+
Na+
Na+
ATP ADP
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+K+
BOMBA DE SÓDIO/POTÁSSIO
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
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Ca liga-se ao complexo troponina-tropomiosina tornando a contração possível
Quantidade de Ca no citosol determina força da contração
ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
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CONCLUSÃO
1 – Os canais de cálcio dependente de voltagem são peças vitais para a excitação e inicio da contração do músculo cardíaco.
2- Os receptores de Rianodina e IP3 permitem a saída de calcio do reticulo endoplasmático e são importante para manter a contração do músculo cardíaco e outros.
3- As bombas de calcio (ATPases) estão localizadas em diferentes membranas celulares e são essenciais para remover as altas concentrações de calcio do citoplasma das células musculares sua ação é ininterrupta e depende da hidrolise de ATP
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MECANISMO DE AÇÃO DOS DIGITÁLICOS:
CARDIOTÔNICOS
3 - PARTE DA AULA
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www.edoc.hu-berlin.de
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FARMACO que pode ser usado no tratamento da IC
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5 5
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![Page 42: BOMBAS, CANAIS E OUTROS TRANSPORTADORES DE CALCIO NA FUNÇÃO DO MIOCARDIO Prof. Rodrigo Cesar C. Freitas Fisiologia e Bioquimica - UniFOA.](https://reader035.fdocumentos.com/reader035/viewer/2022062512/552fc0f8497959413d8b58cd/html5/thumbnails/42.jpg)
Usado em PACIENTE com IC classe 3 e 4 da NYHA que mantiveram sintomas mesmo recebendo terapia padrão ( IECA e -block )
PACIENTE COM DISFUNÇÃO SINTOMÁTICA DO VENTRICULO ESQUERDO
FIBRILAÇÃO ATRIAL CONCOMITANTE
INDICAÇÕES CLINICAS PARA USO DE DIGITÁLICOS:
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CONCLUSÃO
Conhecer os caminhos do cálcio dentro das células permite entender a fisiopatologia de várias doenças além da ação, efeito de vários fármacos utilizados para tratá-las.
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BIBLIOGRAFIA INDICADA
FISIOLOGIA HUMANA – Stuart Ira FoxFISIOLOGIA HUMANA – Guyton e Hall
FUNÇÃO DO MIOCARDIO
BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR “The Cell” - Albert et al.
ESTUDO DOS CONCEITOS BÁSICOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANA e Sinalização celular
Estudo da Insuficiência cardiaca (IC) e tratamentos
Clinica médica - Harrison
Artigos científicos sobre esses assuntos
Disponíveis no Portal Acadêmico e/ou com os representantes da
turma
FARMACOLOGIARang e DaleGoodman e Gilman
Ação e efeito dos digitálicos