Comunicação entre neurônios /

músculos

Transmissão de sinais no sistema

nervoso

Sinapse / junção neuromuscular

Biofísica – Vet. 2019 - FCAV/UNESP

Transmissão de sinais em um neurônio

Fases:

Estímulo alteração da polaridade da célula

(potencial de membrana em repouso) ativação de

canais iônicos voltagem-dependentes (Na) geração

de potencial de ação (despolarização) propagação

da alteração (PA) até as terminações do neurônio

(ativação dos botões terminais – liberação de

neurotransmissor).

Cadeia neuronal

Transmissão de sinais entre neurônios -

Sinapses

Sinapse

Local de contato entre um terminal axônico e uma

célula nervosa, muscular ou glandular

1014 – 100 quadrilhões de sinapses no SNC

Relações sinápticas

A – sinapse axodendrítica

B – sinapse axosomática

C - sinapse axoaxônica

b) Sinapse química a) Sinapse elétrica

TIPOS DE SINAPSE

• Informações são transferidas

entre as células por acoplamento

iônico direto

• condução muito rápida

• Ausência de retardo sináptico

• Ocorre no Músculo cardíaco e

Músculo liso (bexiga e útero).

Consequência:

1) Tecido ativado a um só

tempo.

2) Contração rápida e

coordenada.

Sinapses elétricas

Sinapses elétricas – músculo cardíaco

Sinapses elétricas – musculatura

endometrial

Útero relaxado Útero contraído

Contrações uterinas

Anatomia

funcional da

sinapse

química

Sinapse química

Mecanismo de liberação de neurotransmissores

• Condução unidirecional

• Retardo sináptico (0,5 ms)

Receptores

Membrana pós-sináptica

Vesículas sinápticas

Axônio do neurônio pré-

sináptico

Fenda

sináptica

Canais de

cálcio

voltagem

dependentes

Sinapse química

Moléculas NT menores Moléculas NT maiores

Transmissão rápida

Receptores

ionotrópicos

(canais iônicos

associados)

Receptores

metabotrópicos

(associados a

segundos

mensageiros)

Transmissão lenta

Mecanismo da neurotransmissão química

1. Chegada do impulso

nervoso ao terminal.

2. Abertura de canais de

Ca voltagem

dependentes.

3. Influxo de Ca.

4. Exocitose dos NT.

5. Interação NT -

receptor pós-sinaptico

causando abertura de

canais iônicos NT

dependentes.

6. Os NT são degradados

por enzimas.

Exocitose dos neurotransmissores

Potenciais pós

sinápticos

Alterações elétricas

pós sinápticas

Excitação e inibição

pós-sinápticas

Excitação e inibição pós-sinápticas

Natureza química dos neurotransmissores

Neurotransmissores excitatórios: Acetilcolina,

norepinefrina, epinefrina, dopamina, glutamato e

serotonina.

Neurotransmissores inibitórios: Ácido gama-

aminobutírico (GABA) e glicina.

Potencial pós sináptico excitatório (PPSE)

Potencial pós sináptico inibitório (PPSI)

a) PPSE

O NT é EXCITATÓRIO.

Causa despolarização na membrana pós-sináptica

(entrada de Na+).

b) PPSI

O NT é INIBITÓRIO.

Causa hiperpolarização na membrana pós-sináptica

(entrada de Cl- e/ou saída de K+).

Despolarização Hiperpolarização

Integração neuronal

Somação espacial

Duas ou mais entradas pré-

sinápticas chegam à célula

pós sináptica ao mesmo

tempo

Somação temporal

Uma entrada pré-sináptica

chega à célula pós sináptica

em rápida sucessão de

estímulos (Somação)

Interação PPSE + PPSI

Tipos de sinapses

Neurotransmissores,

doenças neurológicas e

drogas

Modificação da transmissão sináptica por drogas ou doenças

A – perda de NT para o citoplasma e

degradação enzimática

B – aumento da liberação de NT na

fenda sináptica

C – bloqueio da liberação do NT

D – inibição da síntese do NT

E – bloqueio da recaptação do NT

F - bloqueio das enzimas

metabolizadoras na fenda

G - bloqueio da ligação do NT na

membrana pós sináptica

(antagonista) ou reprodução da

ação do NT (agonista)

H - inibição ou facilitação da

atividade de segundo mensageiros

na célula pós sináptica

Sinapse colinérgica (+)

Doença de Alzheimer

A causa mais comum de demência senil é a deterioração

mental progressiva. As lesões cerebrais se desenvolvem por

depósito de uma proteína insolúvel – beta amiloide – e

degeneração de fibras nervosas.

Ocorre perda de neurônios colinérgicos que terminam no

hipocampo e córtex (área de estoque de memória).

Os tratamentos de Alzheimer incluem o uso de inibidores

colinesterásicos (aumentar a transmissão colinérgica) e

vitamina E / outros antioxidantes (limitar o estresse

oxidativo causado pelos radicais livres – dano neural)

Sinapse adrenérgica / noradrenérgica (+)

Adrenalina (epinefrina)

Predomina no sistema nervoso autônomo

Associada a alerta máxima do sistema nervoso

Hormônio vasoativo

Aumenta a taxa cardíaca e a pressão sanguínea

Tende a se esgotar no estresse e aumentar no exercício

físico

Noradrenalina / norepinefrina

Predomina no sistema nervoso autônomo

Associada a alerta máxima do sistema nervoso

Hormônio vasoativo

Aumenta a taxa cardíaca e a pressão sanguínea

Importante na formação da memória

Sinapse dopaminérgica (+)

Dopamina

Receptor

dopaminérgico

Bomba de

Recaptaçâo

Dopamina

Produzida por neurônios do sistema límbico, córtex

cerebral, gânglios e hipotálamo

Associada a mecanismos de recompensa do sistema

nervoso

Controla os sentimentos

Drogas como cocaína, heroína, nicotina e o álcool

potenciam seus efeitos

Excesso de dopamina – esquizofrenia

Falta de dopamina - Parkinson

Ação da COCAÍNA:

Impede a recaptaçâo da dopamina e

prolonga a sua ação pós-sináptica

Sinapse serotoninérgica (+)

Serotonina

Associada a emoção e estado de ânimo

Controle do sono

Diminuição de serotonina – depressão, ira, desordem

obsessiva-compulsiva, aumento de apetite saciado por

carboidratos

Sinapse glutaminérgica (+)

A esclerosa lateral amiotrópica (ELA) – enfermidade de

Charcot ou Lou Gehrig - provocada por excesso de

glutamato (tóxico para os neurônios).

Glutamato

Stephen Hawking

Degeneração progressiva de

neurônios motores.

Apenas os músculos de contração

voluntária são afetados.

Paciente mantem as funções do

coração, intestino e bexiga normais.

Os sentidos (tato, paladar, olfato,

visão e audição) também não sofrem

alterações.

Portador de ELA geralmente não

apresenta demência ou outras

dificuldades cognitivas.

Sinapse gabaérgica (-)

GABA – ácido gama-aminobutírico

Ácido gama-aminobutírico (GABA)

O principal neurotransmissor inibitório do SNC.

GABA - hiperpolariza a membrana dos neurônios, fazendo

com que a despolarização torne-se mais difícil, dificultando a

propagação do impulso nervoso.

Atua como inibidor de neurotransmissores excitatórios que

causam ansiedade.

Pessoas com pouco GABA tendem apresentar transtornos de

ansiedade. Medicamentos como Valium aumentam os efeitos

do GABA.

Ausência de GABA em algumas regiões do cérebro causa

epilepsia.

Importante na percepção da dor.

Outros distúrbios associados a defeitos

de neurotransmissão

Botulismo – Inibição de liberação de ACH dos neurônios motores

pela toxina do Clostridium botulinum.

Por cogumelo - Amanita muscaria: contém ácido ibotênico (efeitos

similares aos do glutamato) e um metabólito similar ao muscimol

(efeitos similares aos do GABA).

Por organofosforados - Inibição irreversível da acetilcolinesterase e

aumento marcante dos níveis de acetilcolina na fenda sináptica.

Pelo veneno da cobra Bungarus multicinctus (cobra de Taiwan) -

Bloqueia os receptores de acetilcolina na junção neuromuscular pela

toxina alfa da Bungarus.

JUNÇÃO NEUROMUSCULAR

Motoneurônio neurônio que inerva fibras musculares

Neurônio motor e as fibras musculares que ele inerva

constituem uma UNIDADE MOTORA

Sinapse entre o axônio do neurônio motor e a fibra muscular

Unidade

motora

JUNÇÃO NEUROMUSCULAR

Sequência de etapas na transmissão neuromuscular

1. PA se propaga até terminação pré-sináptica.

2. Abre canais de Ca voltagem dependentes. Influxo de cálcio.

3. Exocitose da Ach.

4. Ach se fixa a seus receptores na placa motora.

5. Abertura dos canais de Na+ e K+ na placa motora.

6. Despolarização da placa motora. PA na fibra muscular.

7. Degradação da Ach.

O sistema imune produz anticorpos que atacam os receptores

da acetilcolina no músculo, na junção neuromuscular.

Os anticorpos ligam-se a esses receptores e impedem a transmissão do

estímulo nervoso na região afetada e dificultam a contração muscular.

Miastenia gravis

Sinapses e junção neuromuscular

Correlação clínica: Miastenia grave

História

Trata-se de um cão Shepherd alemão, fêmea, 5 anos. O dono

relata que o cão torna-se progressivamente fraco com exercício. Além

disso, recentemente, após comer, o animal começou a vomitar a comida

em bolos de forma cilíndrica.

Exame Clínico

Todas as anormalidades observadas no exame clínico se

referiam ao sistema neuromuscular. Após repouso, o exame neurológico

do cão era normal, mas, mesmo com exercício moderado, o animal

tornava-se progressivamente fraco, particularmente nas patas

dianteiras. A injeção intravenosa de um inibidor de acetilcolinesterase

(Tensilon) eliminava os sinais clínicos de fraqueza. Radiografias do tórax

revelavam esôfago e timo aumentados.

Comentários

A história, o esôfago aumentado e a resposta ao Tensilon confirmam

o diagnóstico de miastenia grave (forte fraqueza muscular). Ela é causada

por uma falha de transmissão ao nível da sinapse neuromuscular. A falha

de transmissão é devido à presença de anticorpos produzidos pelo corpo

contra os próprios receptores da acetilcolina. Os receptores ligados aos

anticorpos anormais não podem causar a despolarização da membrana pós-

sináptica, no tempo em que a acetilcolina deve atuar. Os inibidores de

acetilcolinesterase permitem que a acetilcolina permaneça na sinapse,

facilitando a transmissão normal.

A grande quantidade de músculo presente no esôfago do cão explica

o aumento e a paralisia. Sem contrações, o bolo permanece no canal

esofágico, e o paciente vomita a comida em bolos esféricos, logo após comer.

A miastenia grave está sempre associada a massas mediastínicas,

principalmente do timo, que pode ser a fonte de anticorpos antireceptor.

Tratamento

Remissões espontâneas são comuns. Até então, inibidores

anticolinesterásicos orais devem ser dados diariamente.

Exemplos de alterações associadas à miastenia grave em cães:

• megaesôfago e atrofia muscular da cabeça

Pastor Alemão. Adoção Especial

Este é o Prabhu, cachorrinho do meu pai. Por motivos de força maior (óbito na família), meu pai terá

que se mudar para um apartamento com urgência. O Prabhu tem 6 anos, é dócil e esperto. Há dois

anos, foi diagnosticado com Miastenia gravis:

“a miastenia gravis consome em 33 dias 3 caixas de 60 comprimidos de Mestinon por mês (cerca de R$27,00

cada caixa), e a gente tem de ter o Lábeu (cloridrato de ranitidina) à mão quando começa com crises de

vômito (pouco frequentes). Além do suporte da vasilha de ração ter de ficar a 30 cm do chão. São três doses

diárias de 1 comprimido e 3/4 que são colocados junto à sua ração.”

Com a medicação, ele é um cão absolutamente normal, faz a guarda, brinca, é carinhoso e

atende comandos de adestramento. Estou muito angustiada na busca por um novo lar para ele. Não é

possível que ele fique em abrigo ou instituições por causa da saúde dele. Na impossibilidade de

conseguir um novo lar, talvez ele tenha até que ser sacrificado.

Caso você possa, ou saiba quem possa adotá-lo, por favor, entre em contato comigo. Me ajude

também repassando essa mensagem. Obrigada.

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