Mecanismo das Sinapses

Apresentação com muitas informações sobre receptores, neurotransmissores, mecanismos de transdução de sinais, neurologia e neurobiologia e neurônios.

1. SINAPSE
Neurotransmissores
Mecanismos de ação

2. Neurônio pré-sináptico
Neurônio pós-sináptico
sinapse
local de contato entre neurônios.

3. SINAPSE NERVOSA

4. a)Sinapse Elétrica
Presença de mediadores químicos
Controle e modulação da transmissão
Lenta
Sem mediadores químicos
Nenhuma modulação
Rápida
TIPOS DE SINAPSE
b) Sinapse Química

5. Tipos de Sinapse Nervosas
1 e 1’ axo-dendritica
2 axo-axonica
3 dendro-dendrítica
4 axo-somática
Um neurônio faz sinapse com muitos neurônios

6. Chegada do
Impulso nervoso no
terminal do neurônio 1
Geração de impulso
nervoso no neurônio 2Neurotransmissâo

7. MECANISMO DA NEUROTRANSMISSÃO QUÍMICA
1.Chegada do impulso nervoso ao
terminal
3.Abertura de Canais de Ca
Voltagem dependentes
5.Influxo de Ca (2o mensageiro)
7.Exocitose dos NT
9.Interação NT- receptor pós-
sinaptico causando abertura de
canais iônicos NT dependentes
1.Os NT são degradados por
enzimas (6)
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/nmj.html
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html

9. Os NT causam excitação (estimulação) ou inibição (desestimulação) nas
membranas pós-sinápticas.
NEURÔNIOS EXCITATÓRIOS: NT excitatórios
NEURÔNIOS INIBITÓRIOS: NT inibitórios

10. NEUROTRANSMISSORES
Aminoácidos
-Acido-gama-amino-butirico (GABA)
-Glutamato (Glu)
-Glicina (Gly)
-Aspartato (Asp)
Aminas
- Acetilcolina (Ach)
- Adrenalina
- Noradrenalina
- Dopamina (DA)
- Serotonina (5-HT)
- Histamina
Purinas
- Adenosina
- Trifosfato de adenosina (ATP)
NEUROMODULADORES
Peptideos
d)gastrinas:
gastrina
colecistocinina
b) Hormônios da neurohipofise:
vasopressina
ocitocina
c) Opioides
d) Secretinas
e) Somatostatinas
f) Taquicininas
g) Insulinas
Gases
NO
CO

11. 1) Receptor Ionotrópico
O NT abre o canal iônico DIRETAMENTE
Efeito rápido
2) Receptor Metabotrópico
O NT abre o canal iônico INDIRETAMENTE
- freqüentemente, presença de 2º mensageiro
para modificar a excitabilidade do neurônio
pós-sináptico
Efeito mais demorado
MECANISMOS DE AÇAO DOS NT
Há dois tipos de receptores pós-sinápticos

12. Receptores acoplados a Proteína G
A Proteína G é uma proteína
complexa formada de três
subunidades (,  e ) e que
funciona como um transdutor
de sinais.
Em repouso, a subunidade 
está ligada a uma molécula de
GDP. Quando o NT se liga ao
receptor o GDP é trocada pelo
GTP e a proteína G se torna
ativa.
A proteína G ativa age sobre
uma molécula efetora, neste
caso, um canal iônico, cuja
condutância será
indiretamente modificada.

13. COMUNICAÇAO VIA 2º MENSAGEIRO
Fenda sináptica
Membrana
Pós-sináptica
Citoplasma
NT
cAMP
Receptor pós-sináptico
Proteina G / Adenilciclase
Quinases
Abertura/
Fechamento
Canais
iônicos
Exemplo

14. Versatilidade dos receptores metabotrópicos

15. Receptor metabotrópico


noradrenérgico
MECANISMO
A Noradrenalina liga-se ao receptor
do tipo  ativando a adenilciclase
que hidrolisa o ATP em cAMP
produzindo o 2
o
mensageiro.
O cAMP difunde-se até o citosol e
ativa a enzima quinase A (PKA).
A PKA age fosforilando canais de Ca
modificando a sua condutância.
RESULTADO: abertura de canais de
Ca
++
e aumento de excitabilidade da
membrana pós-sináptica.
Estimula a contração do coração.
Prot G, Adenilciclase e cAMP
Coração
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html

16. A Prot G, Adenilciclase e cAMP
Receptor metabotrópico

2


noradrenérgico
MECANISMO
O NT liga-se ao receptor e ativa uma
proteína G que age inibindo a
adenilciclase.
A  de cAMP  atividade das PKAs.
A fosforilação não ocorre nos canais
iônicos de K.
RESULTADO: o fechamento dos
canais de K
+
aumenta a excitabilidade
da membrana pós-sináptica.
Vasos sanguineos

17. Outros 2o mensageiros
A Prot G, Fosfolipase C, IP3 e DAG
Receptor metabotrópico
MECANISMO
O NT estimula, através da proteína G, a Fosfolipase CFosfolipase C (PLC) enzima que hidrolisa o inositol
fosfolipídio em IP3 e DAG. O DAG ativa a proteína quinase C (PKC) e o IP3 abre canais de Ca do
reticulo endoplasmático.
RESULTADO: o aumento de Ca
++
intracelular

altera não só o metabolismo do neurônio pós-
sináptico como também da sua excitabilidade.
5-HT

18. Qual é a vantagem da comunicação por meio de 2º Mensageiro?
- Amplificação do sinal inicial
- Modulação da excitabilidade neuronal
- regulação da atividade intracelular

19. Sistemas de 2o. Mensageiro
mediados pela proteína G

20. PA
Potencial
pós-sinaptico
NT
Por que a sinapse química é o chip do SN?
O NT pode causar na membrana pós:
POTENCIAL PÓS-SINAPTICO EXCITATÓRIO
d)Despolarização
entrada de cátions
POTENCIAL PÓS-SINAPTICO INIBITORIO
h)Hiperpolarizaçâo
entrada de ânions
saída de cátions

21. A) PEPS
O NT é EXCITATÓRIO
Causa despolarização na membrana pós-
sináptica (p.e.entrada de Na)
b) PIPS
O NT é INIBITÓRIO
Causa hiperpolarização na membrana pós-
sináptica (p.e. entrada de Cl ou saída de K)

22. PEPS
PA
Os PEPS e PIPS são gerados apenas nos dendritos e no corpo celular que se propagam
em direção a zona de gatilho do PA.
Se o PEPS atingir o valor limiar haverá PA; se o PEPS for mais intenso que o limiar, haverá
mais de um PA gerado pela zona de gatilho.

23. A amplitude do PEPS é diretamente
proporcional a intensidade do
estimulo e à freqüência dos PA
A quantidade de NT liberado
depende da freqüência do PA
Fadiga sináptica: esgotamento de
NT para serem liberados.
PEPS PA Liberação de NT
A freqüência do PA determina a quantidade de NT liberado

24. A membrana dos dendritos e do soma computam
algebricamente os PEPS e PIPS.
O resultado dessas combinações determinarão se
haverá ou não PA e com que freqüência.
Para que servem os PEPS E PIPS?
Como um neurônio que recebe milhares de
sinais excitatórios e inibitórios processam
esses sinais antes de gerar PA?

25. SOMAÇAO DE PEPS
O mecanismo de combinação (ou
integração) dos sinais elétricos na
membrana pós-sináptica chama-se
SOMAÇÃO.

26. Neurônio excitatório: ATIVO
Neurônio inibitório: inativo
A excitação se propagou do dendrito até o
cone de implantação.
Neurônio excitatório: ATIVO
Neurônio inibitório: ATIVO
A excitação causada pelo neurônio
excitatório foi totalmente bloqueada pelo
neurônio inibitório
Inibição pós-sináptica

27. -
-
+ -
-
+
Inibição
pré-sináptica
Inibição
pós-sináptica
Estimulação
pós-sináptica

28. CIRCUITOS NEURAIS
Um neurônio sozinho de nada vale.

As células nervosas são capazes de interpretar
estímulos sensoriais ou produzir comandos
motores porque vários neurônios funcionalmente
relacionados estabelecem circuitos neurais.
CIRCUITOS NEURAIS: redes de neurônios
funcionalmente relacionados.
Rede monossinaptica
Rede polissinaptica

29. Neurônio excitatório
Distribuição do sinal
Concentração do sinal
Tipos de circuitos neurais

30. Neurônio inibitório
Neurônio excitatório
Reverberação do sinal
Modulação do sinal

31. Neurônio inibitório
Neurônio excitatório
Aumento da
descriminação
do estimulo

32. Neurônio inibitório
Neurônio excitatório
Neurônio motor
Músculo
interneurônio
inibitório
interneurônio
inibitório
interneurônios
excitatórios
PEPS
PIPS
Liberação ou
facilitação do sinal
Modulação do sinal

33. Orla subliminar
Zona de descargaZona de descarga
Circuito Facilitatório

34. Propriedades das transmissões sinapticas
Facilitação
Fadiga
Potenciação pós-tetânica
LTP
Conudução unidirecional

35. Esquelética
JUNÇOES NEURO-MUSCULARES: sinapses entre o neurônio e a célula muscular

36. As sinapses neuromusculares são diferentes das sinapses nervosas.
JUNÇÃO NEUROMUSCULARSINAPSE NERVOSA
50mV0,1mVPPS
Um único PA causa a resposta
motora
É necessário vários PA para
liberar muitas vesículas e
somações
Excitabilidade
1 PA: 200 vesículas1 PA: 1vesiculaNo de vesículas
Ùnico excitatório (acetilcolina),
Vários excitatórios e
inibitórios
NT

37. Lisa

38. MECANISMOS DE AÇAO
DOS NEUROTRANSMISSORES

39. A maquinaria neuronal realiza suas funções metabólicas e sintetiza substâncias químicas
especificas = neurotransmissores, que são armazenadas em vesículas. As vesículas são
transportadas e armazenadas nos terminais nervosos de onde são secretadas.
NT de baixo PM: sintetizados e armazenados nos terminais nervosos
NT de alto PM: sintetizados no corpo celular, transportados para os terminais onde são
armazenados

40. Secreção
Recaptaçâo

41. Acetil CoA
Transportador
de colina
AChE
Colina +Acetato
Colina
ACh
Transportador
de ACh
Etapas da biossíntese e degradação
enzimática do NT
Liberação do NT
Sítios receptores pré e pós-sinápticos
Onde as drogas
podem agir?
Receptor
pós-sinaptico

42. Princípios de Neurofarmacologia
Muitas substancias exógenas afetam a neurotransmissâo:
Modos de ação
AGONISTAS: mimetizam o efeito do NT
ANTAGONISTAS: inibem a ação do NT

43. Atropina
Curare
Muscarina
Nicotina
Muscarínico
Nicotínico
Acetilcolina
AntagonistasAgonistasReceptoresNeurotransmissor
Receptor Nicotínico
Ionotrópico
Fibras musculares esqueléticas
Abertura de canais de Na (despolarização)
Receptor Muscarínico
Metabotrópico
Fibras musculares cardíacas
- abertura de canais de K (hiperpolarizaçâo)
Fibras musculares lisas

44. IMPORTANCIA CLINICA DAS SINAPSES COLINÉRGICAS
Venenos de Cobra (alfa-toxinas): ligam-se a receptores nicotínicos e causam
bloqueio da neurotransmissâo. Paralisia muscular (morte por parada
respiratória).
Curare: extraída de uma planta tem o mesmo efeito. Usado farmacologicamente
como relaxante muscular.
Miastenia grave: uma doença auto-imune em que o corpo produz anti-corpos
contra os receptores de Ach.
Paralisia muscular
Doença de Alzheimer: degeneração de neurônios colinérgicos do SNC
(encéfalo)

45.  da contração
SNA PSSNMS
Acetilcolina: possui 2 tipos de receptores
Músculo
Cardíaco
Receptor
muscarínico
Músculo
Esquelético
Receptor
nicotínico
 da Contração  da contração
 da contração
SNA PS
Músculo
Liso
Receptor
muscarínico

46. Ach
O canal foi diretamente aberto
pela Ach
Receptor nicotínico e
ionotrópico
O canal foi indiretamente aberto pela Ach
Receptor muscarínico e metabotrópico

47. AMINAS BIOGÊNICAS

Noradrenalina (Nor)
Adrenalina (Adr)
Dopamina (DA)
Serotonina (5-HT)
Catecolaminas: compartilham a mesma via de biossíntese
que começa com a tirosina.

48. AntagonistasAgonistasReceptoresNeurotransmissor
Fenoxibenzoamina
Propanolol
Fenilefrina
Isoproterenol
Receptor 
Receptor 
Noradrenalina
Receptores METABOTRÓPICOS
Receptores 
Excitatório (abre canais de Ca
++
)
Receptores 
Excitatório (fecha canais de K
+
)

49. AntagonistasAgonistasReceptoresNeurotransmissor
D1, D2...D5Dopamina
Doença de Parkinson: degeneração dos neurônios dopaminergicos
Tremores e paralisia espástica.
Psicose: hiperatividade dos neurônios dopaminergicos
Todos os receptores são metabotrópicos, acoplados a proteína G, cujo
aumento de cAMP causa PEPS

50. ReceptoresNeurotransmissor
5 HT
1A
, 5 HT
1B
, 5 HT
1C
, 5 HT
1D,
5HT
2
, 5HT
3
e 5HT
4
Serotonina
A 5-HT participa na regulação da
temperatura, percepção
sensorial, indução do sono e na
regulação dos níveis de humor
Drogas como o Prozac são
utilizados como anti-depressivos.
Agem inibindo a recaptaçâo do
NT, prolongando os efeitos do
5HT

52. DopaminaDopamina
Receptor
dopaminérgico
Bomba de
Recaptaçâo

53. Dopamina

54. O que a cocaína faz?
Impede a recaptaçâo da dopamina e
prolonga a sua ação pós-sináptica

55. Positron emission tomography (PET) scan
Vermelho: elevada taxa de utilização de glicose (metabolismo elevado)
Amarelo e azul: pouca ou nenhuma

56. CNQX
AP5
AMPA
NMDA
AMPA
NMDA
Kainato
Glutamato
AntagonistasAgonistasReceptoresNeurotransmissor
IONOTRÓFICO
Receptores não-NMDA (ou AMPA)
Excitatório (rápido)
Abrem canais de Na e K
Receptores NMDA
Excitatório (lento)
Abrem canais de Ca, Na e K
METABOTRÓFICO
Receptores Kainato
E o mais importante NT excitatório do SNC

57. Mecanismo de ação do
Glutamato
O canal NMDA em repouso está obstruído pelo Mg
++
.
Mesmo com o Glu em seu receptor, o Mg
++
só será removido
depois que o canal AMPA tenha despolarizou parcialmente a
membrana.
O canal NMDA só se abrirá na presença de um co-transmissor, a
Glicina.
Na membrana pós-sináptica há
receptores AMPA e NMDA para o
glutamato.
3) O Glu abre os canais iônicos
com receptores AMPA;
5) a despolarização abre os
canais com receptores NMDA

58. AntagonistaAgonistaReceptorNeurotransmissor
Bicuculina
Faclofen
Muscimol
Baclofen
GABA
A
GABA
B
GABA
Ambos são inibitórios
GABA
A
: ionotrópico
Abrem canais de Cl diretamente
Causam hiperpolarizaçâo
GABA
B
: metabotrópico
Abrem canais de K indiretamente
Causam hiperpolarizaçâo
Benzodiazepinicos e os Barbituricos
são potentes agonistas que agem nos
receptores GABA
A (exacerbam o efeito
inibitorio)

59. Glicina: NT inibitório dos neurônios motores
Estricnina: inibe os receptores da glicina e causa rigidez muscular
generalizada.
Glicina
AntagonistasAgonistasReceptoresNeurotransmissor

60. Oxido nítrico
Os gases são sintetizados quando receptores do tipo NMDA são acionados.
Quando sintetizados difunde-se em todas as direções e por isso não estão contidas em
vesículas.
c)Ação pré-sináptica: causa facilitação do NT que estimulou a sua sintese (feedback
positivo)
d)Endotélio de capilares cerebrais causando vasodilatação

61. NEUROPEPTÍDEOS
GASTRINAS
gastrina, CCK
HORMÔNIOS DA NEURO-HIPÓFISE
vasopressina (ADH), ocotocina
INSULINAS
OPIOIDES
encefalinas (Enk), beta endorfinas
SECRETINAS
secretina, glucagon, VIP
SOMATOSTATINAS
TAQUICININAS
sub P, sub K

63. 1
2
3

64. Opiate
Estimula
indiretamente a
produção
de 2o mensageiro