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AULA 3 DE FISIOLOGIA - MÓDULO DE 
NEUROFISIOLOGIA - SINAPSES E 
NEUROTRANSMISSORES 
 
A- SINAPSE E NEUROTRANSMISSORES 
 
Abaixo, observa-se os componentes de uma sinapse química​. O 
botão terminal do axônio do neurônio 1 tem uma série de vesículas 
sinápticas repletas de neurotransmisores. Há a fenda fenda sináptica, 
espaço entre os dois neurônios. E abaixo há o neurônio 2 com os 
receptores pós-sináptico para o neurotransmissor liberado, que pode 
ou não gerar potencial de ação de acordo com a interação entre os 
neurotransmissores e os seus receptores. 
 
 
 
As células da glia, como os astrócitos, têm um papel muito 
fundamental nas sinapses. Tanto que o conceito moderno de sinapse 
inclui o terminal do axônio 1, a membrana pós-sináptica do neurônio 2 
e as células da glia. Estas células têm como uma das funções a 
captação de neurotransmissores em excesso, além de participação na 
síntese de neurotransmissores e neuromoduladores. 
 
 
 
 
Na imagem acima, observa-se um potencial de ação chegando a 
porção terminal, de modo que nas regiões vermelhas há propagação 
da onda de potencial de ação (inversão de polaridade com entrada de 
sódio), que promove a abertura de canais de cálcio voltagem 
dependentes​. A entrada de cálcio mobiliza as ​vesículas 
pré-sinápticas​, participando do ancoramento da membrana destas 
vesículas à membrana pré-sináptica, promovendo a liberação do 
neurotransmissor​, que interage com seu receptor específico na 
membrana pós-sináptica. 
 
 
 
Alguns destinos do neurotransmissor após sua liberação: ​(a) 
alterações de voltagem na membrana pós-sináptica após interagir com 
o receptor específico; ​(b) cair na corrente sanguínea, servindo como 
neuro-hormônio; ​(c) ​degradação por alguma enzima (ex. acetilcolina 
degradada pela acetilcolinesterase, que está presente nas fendas 
sinápticas; ​(d) ser captado pelas células da glia quando em excesso; 
(e) sofrer receptação pelo neurônio 1, podendo ser ressintetizado ou 
armazenado em vesículas sinápticas para nova liberação. 
 
B- RECEPTORES PÓS-SINÁPTICOS: OS IONOTRÓPICOS E OS 
METABOTRÓPICOS 
No caso dos ​receptores ionotrópicos​, o neurotransmissor interage 
com seu ​receptor específico-seletivo no próprio canal iônico​, 
possibilitando a abertura do canal. Se for um canal que permite 
entrada de carga positiva, como íons sódio, haverá um fluxo de cargas 
positivas gerador de ​despolarização​. Se for um canal que permite 
entrada de carga negativa, como íons cloreto, haverá um fluxo de 
cargas negativas gerador de ​hiperpolarização (célula mais negativa). 
Cada molécula de neurotransmissor interage diretamente com o 
receptor para promover a abertura do canal. 
 
No caso dos ​receptores metabotrópicos​, há um receptor para o 
neurotransmissor que não está no canal iônico, de modo que a 
interação do neurotransmissor com o receptor promove uma série de 
segundos mensageiros, como o cAMP, que promovem a abertura ou 
fechamento do canal iônico. Ação mais modulada. 
 
 
 
Diferenças: 
1- receptores ionotrópicos apresentam uma transmissão mais rápida, 
já que a interação molécula-receptor desencadeia diretamente a 
despolarização ou polarização. 
2- cada ação dos receptores metabotrópicos é amplificada pela 
geração de centenas de segundos mensageiros, ativando centenas de 
canais iônicos. 
3- os segundos mensageiros também podem mudar a fisiologia da 
célula ao atuar no núcleo celular e mudar os processos de transcrição 
e tradução. 
 
 
 
Acima, como exemplo, há um ​receptor beta da adrenalina e da 
noradrenalina​, que interage com esta última, ativando a ​proteína G​, 
que ativa a ​enzima adenilciclase​, que transforma ATP em cAMP​, um 
segundo mensageiro que ativa outras moléculas ativadoras de canais 
iônicos, como as ​proteínas quinases​. Um processo indireto e mais 
demorado. 
 
 
 
 
Acima, resumo das ações dos neurotransmissores nos seus 
neurotransmissores e as possíveis consequências intracelulares. Um 
neurotransmissor liberado na fenda sináptica pode interagir ou com 
receptores ionotrópicos ou metabotrópicos. 
Quando a interação ocorre no receptor ionotrópico, há sempre uma 
abertura de canal, que dependendo do íon, gera um potencial 
excitatório pós-sináptico (​despolarização - entrada de sódio) ou 
potencial inibitório pós-sináptico ​(​hiperpolarização - saída de potássio 
ou entrada de cloreto). 
Quando o neurotransmissor interage com o receptor metabotrópico, 
uma cascata de segundos mensageiros podem fazer: (a) abrir os 
canais iônicos (o mesmo cenário de receptores ionotrópicos); ou (b) 
fechamento de canais que estavam abertos. O fechamento dos canais 
que deixavam entrar sódio gera ​hiperpolarização ​(potencial inibitório 
pós-sináptico), já o fechamento dos canais que deixavam sair potássio 
gera ​despolarização ​(potencial excitatório pós-sináptico). 
 
C- CONCEITO DE AGONISMO E ANTAGONISMO 
FARMACOLÓGICO 
 
 
Agonista direto​: uma droga que, devido a semelhança química, 
promove o mesmo efeito que o neurotransmissor ao ligar-se 
diretamente ao seu sítio de ligação (potencialização da 
neurotransmissão). 
Antagonista direto: ​uma substância parecida com o 
neurotransmissor, mas não o suficiente para ativá-lo, impede a 
interação da molécula ao ligar-se diretamente ao sítio de ligação do 
neurotransmissor (relação direta de competição). 
Agonista indireto: uma droga que potencializa a ligação do 
neurotransmissor com seu receptor ao ligar-se ao sítio 
neuromodulador (ex. a droga muda a conformação do canal, tornando 
o receptor mais alcançável ao neurotransmissor). 
Antagonista indireto: ​uma droga que age em um sítio de modulação, 
mudando a estrutura conformacional do canal, dificultando a 
neurotransmissão. 
 
D- NEUROTRANSMISSORES 
 
Uma molécula atua como neurotransmissor clássico se: 
 
D - PARTE 1- ​acetilcolina​, primeiro neurotransmissor descrito, 
possibilitou compreender que uma informação elétrica pode ser 
transmitida através de sinais químicos. Umas de suas principais 
funções são: 
 
1-​ Contração da musculatura esquelética e lisa; 
2-​ Sono e vigília; 
3- Aprendizado e memória. No mal de Alzheimer, a perda de memória 
acontece pela degeneração de neurônios colinérgicos. 
 
 
 
No processo de degradação da acetilcolina, a colina é resgatada para 
ressíntese do neurotransmissor no botão terminal (região final do 
axônio). 
 
No botão terminal, a acetilcolina é formada a partir dos produtos acetil 
coenzima-A e colina e depois armazenada em vesículas e liberada. 
Quando liberada, além de interagir com seus receptores, a acetilcolina 
é degradada pela enzima acetilcolinesterase​, transformando-a em 
acetato e colina, esta última recaptada. 
O bloqueio da acetilcolinesterase (potencializar a transmissão 
colinérgica de maneira generalizada no corpo) é fatal ao indivíduo em 
poucos minutos. Drogas como os organofosforados também são 
tóxicos ao atuar nesta via. 
 
 
 
Os principais receptores da acetilcolina são: os ​muscarínicos 
(metabotrópicos) e os ​nicotínicos ​(ionotrópicos e muito presentes nos 
músculos esqueléticos, como o diafragma). A ​atropina ​(alcalóide da 
planta ​Atropa belladona) ​e o ​curare ​são antagonistas competitivos 
respectivos aos receptores, enquanto a ​muscarina​(alcalóide 
encontrado em cogumelos) e a ​nicotina ​são seus agonistas 
respectivos. 
O ​bloqueio dos receptores muscarínicos com a atropina, gera 
efeitos contrários aos efeitos da acetilcolina: dilatação da pupila (uso 
na forma de colírio) e ataque cardíaco. 
O ​bloqueio dos receptores nicotínicos com o curare gera efeitos 
contrários aos efeitos da acetilcolina: relaxamento da 
neuromusculatura (bloqueio generalizado na caça indígena por 
animais). 
 
Caso clínico da Miastenia gravis: há produção de anticorpos contra 
os próprios receptores nicotínicos, perdendo-os gradativamente 
(doença autoimune). Neste caso, o uso de inibidores de 
acetilcolinesterase, como as ​neostigmina ​e ​fisioestigmina​, é um 
tratamento importante para aumentar a transmissão colinérgica pela 
ativação ao máximo dos receptores restantes pelo excesso de 
acetilcolina. Até os ​organofosforados​, que naturalmente são venenos 
para o indivíduo normal, podem ser empregados. 
 
 
Na imagem acima, informações de como uma substância exógena, um 
medicamento ou uma droga poderia alterar a transmissão colinérgica. 
 
Exemplos de agonismos: 
1- aumento da colina pela dieta: facilitação da transmissão colinérgica 
pela maior geração do neurotransmissor (agonismo indireto); 
2- veneno da aranha da viúva-negra promove grande liberação de 
acetilcolina na fenda sináptica, podendo gerar óbito do indivíduo 
(agonismo indireto); 
3- organofosforados (veneno) aumentam a acetilcolina na fenda 
sináptica ao bloquear a enzima acetilcolinesterase (agonista indireto); 
4- nicotina estimula diretamente os receptores colinérgicos (agonismo 
direto); 
 
Exemplos de antagonismos: 
1- toxinas botulínicas (usadas no botox - paralisia da musculatura) 
diminuem a liberação de acetilcolina; 
2- curare bloqueia os receptores de acetilcolina, especificamente os 
nicotínicos (antagonismo direto). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
D - PARTE 2 - ​catecolaminas (adrenalina, noradrenalina e 
dopamina)​, originadas da tirosina. 
 
A maioria destes neurotransmissores apresentam ​vias de projeção 
ascendentes​, sobretudo a noradrenalina e adrenalina (epinefrina). No 
caso da noradrenalina, há neurônios que se projetam difusamente 
pelo encéfalo e fazem uma liberação massiva do neurotransmissor. No 
caso da adrenalina, estes neurônios adrenérgicos estão mais restritos. 
 
 
 
Quando o ​lócus ceruleus entra em potencial de ação, ele promove 
uma liberação muito significativa de noradrenalina, aumentando o 
alerta cerebral ao ativar todo o cérebro. 
 
As função das adrenalina e noradrenalina são: 
 
1- sono e vigília (níveis de alerta); 
2- funções viscerais (sistema nervoso autônomo). 
 
Como estão relacionadas ao sistema nervoso simpático, sistema de 
ativação visceral, há liberação massiva destes neurotransmissores em 
situações de luta ou fuga. 
 
Os receptores das adrenalina e noradrenalina (com exemplos de 
localização) são: 
 
1- alfa1: vasos sanguíneos (geração de vasoconstrição, o que 
aumenta a pressão arterial pela diminuição do calibre dos vasos - 
elevado aporte de oxigênio e de glicose para situações luta ou fuga); 
2- alfa2:​ autorreceptor; 
3- beta1: coração (efeito de taquicardia, aumento da frequência 
cardíaca); 
4- beta2: brônquios (geração de broncodilatação, facilitando a 
oxigenação do sangue); 
5- beta3: tecido adiposo (promoção de lipólise para geração de 
energia). 
 
Estes dois neurotransmissores apresentam ​fenilefrina ​como agonista 
e ​propranolol ​como antagonista. O propanolol é um bloqueador do 
receptor beta1 usado em ​hipertensos ​para diminuição da pressão 
arterial por bradicardia. Por outro lado, como este antagonista não é 
totalmente seletivo, ele pode bloquear o receptor beta2, gerando 
broncoconstrição, de modo que não é indicado para asmáticos. Do 
mesmo modo, ​asmáticos ​que usam broncodilatadores podem 
apresentar taquicardia quando realizam uso da medicação pela falta 
de seletividade. 
 
 
 
O ​autorreceptor alfa2 adrenérgico ​é pré-sináptico, controlando a 
liberação do neurotransmissor. Assim, durante a liberação de 
norepinefrina, alguma molécula interage com o receptor de modo que 
este diminui a liberação de mais noradrenalina (feedback negativo). 
Uma substância agonista ao receptor alfa2 (faz o que a adrenalina e 
noradrenalina fariam) é antagonista a neurotransmissão. Por outro 
lado, uma substância antagonista do receptor favorece a 
neurotransmissão. 
 
D - PARTE 3 - ​A ​dopamina ​controla o humor e o comportamento, 
além de estar relacionada ao abuso a drogas e ao controle do 
movimento (degeneração dopaminérgica gera ​mal de Parkinson​). 
A administração de precursores da dopamina ​(L-dopa)​, uma vez que 
a dopamina não ultrapassa a barreira hemato-encefálica, a indivíduos 
com mal de Parkinson. 
Muitas drogas impedem a recaptação da dopamina, de modo que o 
neurotransmissor fica mais tempo na fenda sináptica. Este é o caso do 
ecstasy ​e da ​cocaína​. Assim, um indivíduo com mal de Parkinson 
pode apresentar melhora em seu quadro. O aumento da transmissão 
dopaminérgica de modo geral leva a alteração de estado de 
consciência, de maneira que é muito comum antagonistas 
dopaminérgicos, como o ​haloperidol​, para tratar indivíduos com surto 
psicótico. 
A segunda causa do mal de Parkinson, além da questão genética, é o 
uso de bloqueadores dopaminérgicos para pacientes psiquiátricos. 
 
A dopamina tem pelo menos quatro receptores diferentes: D1, D2, D3 
e D4​. 
 
 
 
A via do prazer ou do sistema de recompensa (James Olds): 
 
A experiência ocorreu por estimulação por impulsos elétricos em 
diversas regiões encefálicas em ratos. Se o eletrodo estivesse 
colocado em uma região que promovesse um desprazer/desconforto 
no animal, este não apertaria a barra para receber estimulações 
adicionais. Por outro lado, se esta estimulação promovesse alguma 
recompensa ou coisa positiva para o animal, este apertaria a barra 
para novas estimulações. Observou-se que determinada região do 
cérebro, quando estimulada várias vezes, gerava um comportamento 
compulsivo em apertar a barra (dependência). 
 
 
 
 
 
A sensação gerada pela estimulação da ​via mesolímbica é de fissão, 
de querer mais (reforço do comportamento), não sendo 
necessariamente prazer. Provavelmente este circuito dopaminérgico 
de compulsão, representada pela ​área ventral tegmental e pelo 
núcleo accumbens​, porque há certos comportamentos que precisam 
ser repetidos para que os seres sobrevivam, tais quais buscar comida, 
reprodução, autolimpeza. 
As drogas, lícitas e ilícitas, diminuem o limiar de ativação facilitando a 
ativação da via. Casos da maconha, cocaína, álcool. 
Existe uma discussão sobre o transtorno obsessivo-compulsivo​, no 
qual as pessoas repetem muitas vezes as mesmas coisas, pode ser 
resultado da hiperatividade desta via. 
Drogas para emagrecer, tais quais femproporex, anfepramona e 
mazindol, têm uma ação no SNC de modo a causar dependência de 
maneira muito grande. 
 
D - PARTE 4- ​A ​serotonina ​é um neurotransmissor complexo com 
muitos receptores diferentes (receptores 5HT de 1A a !f, 5HT de 2A a 
C e 5HT3). Este neurotransmissor apresenta relações com o controle 
do comportamento emocional, em especial impulsividade e 
agressividade, com regulação do humor e sono, além do controleda 
dor. 
 
Aumentar a transmissão parece levar a uma sensação de bem estar e 
conforto para as pessoas. Por esta razão, alguns medicamentos 
antidepressivos mais usados atualmente são ​inibidores seletivos da 
recaptação de serotonina (agonistas)​, como a ​fluoxetina​, 
conhecida como prozac, e a ​fenfluramina​, para aumento dos efeitos 
da transmissão serotonérgica. 
 
Pessoas com altos níveis de impulsividade, agressividade e 
comportamento suicida apresentam algum tipo de deficiência na 
transmissão serotonérgica, seja pela liberação de serotonina ou por 
alguma deficiência dos seus receptores. 
 
As vias de projeção ascendente da serotonina se originam nos 
núcleos da rafe​, que também ficam no bulbo. 
 
 
 
D - PARTE 5 - ​O ​glutamato​, principal neurotransmissor excitatório, 
apresenta a glicose como neurotransmissor. Seus principais 
receptores são: ​AMPA​, ​NMDA ​e ​cainato​. 
 
A sua liberação excessiva pode levar as células a morte, uma vez que 
a ativação dos receptores glutamatérgicos levam a formação de ​NO 
por segundos mensageiros. Este gás age como um mensageiro 
retrógrado potencializando a liberação de mais neurotransmissor ao 
estimular a sinapse do neurônio (retroalimentação positiva), o que 
pode durar horas, dias ou nunca parar. 
Este ​potencial de longa duração, LTP, ​é importante porque há 
evidências que é essa a maneira pela qual o indivíduo memoriza as 
informações de longo prazo (um reforço sináptico para o aprendizado 
e memória). 
 
D - PARTE 6 - ​O ​GABA​, ácido gama-amino-butírico, tem como 
precursor o glutamato, e tem como principal função a inibição do 
sistema nervoso, o que não exclui que sua atuação como 
neurotransmissor excitatório. 
 
Os principais receptores são ​GABA-a e GABA-b​. O ​muscimol ​é um 
agonista direto e a ​bicuculina ​é um antagonista direto. 
Benzodiazepínicos ​(diazepam, lexotan, rivotril) e ​barbitúricos​, de 
importância clínica, ​aumentam a afinidade do GABA ao seu receptor 
(agonismo indireto). O etanol e os neuroesteróides apresentam o 
mesmo efeito agonista indireto. 
 
O GABA, ao atuar em seu receptor, que é ionotrópico, abre o canal de 
cloreto, hiperpolarizando a célula (sinapse inibitória). 
 
 
Assim, benzodiazepínicos são utilizados para diminuir o processo de 
ansiedade ou a dificuldade para conciliar o sono (diminuição do alerta 
cerebral). Os barbitúricos, utilizados como anestésicos, também têm 
atividade semelhante. Neuroesteróides liberados na gestação, como a 
progesterona​, aumentam uma ação ansiolítica observada em 
indivíduos gestantes por esta mesma razão. 
 
D - PARTE 7 - ​A ​morfina (opiáceo) ​é uma substância encontrada na 
papoula que dá origem ao ópio. Os indivíduos apresentam receptores 
para essa substância, uma vez que produz ​opióides endógenos​. 
 
Tanto a morfina quanto estes opióides têm ações muito específicas no 
organismo, como analgesia. A primeira tem um efeito muito maior 
quanto os opióides por ser usada em quantidade muito maior do que a 
produzida no organismo. E ambos apresentam efeitos psicotrópicos, 
alterando o estado de consciência. 
Os opióides endógenos são conhecidos como ​endorfinas​, 
encefalinas ​e ​dinorfinas​. São produzidos em situações de intenso 
estresse, como acidente de carro, onde às vezes uma pessoa com 
grave fratura consegue se locomover para buscar ajuda. 
 
Do processo de se desenvolver uma droga mais analgésica do que a 
morfina e sem efeitos de se causar dependência química e física 
originou a ​heroína​, que é pouco analgésica e que causa muita 
dependência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E- NEUROTRANSMISSORES MENOS CONVENCIONAIS - 
MACONHA E ENDOCANABINÓIDES 
 
Estes neurotransmissores não seguem as três leis dos 
neurotransmissores convencionais. 
 
A ​maconha ​é proveniente da planta ​Cannabis sativa​, que apresenta 
os princípios ​tetra-hidrocanabinol (THC) e ​canabidiol (CBD)​, e os 
endocanabinóides ​são produzidos pelo próprio organismo, havendo 
a ​anandamida ​como uma candidata a este grupo. 
O THC está mais relacionado aos efeitos psicotrópicos da droga, 
enquanto o canabidiol está mais relacionado aos efeitos terapêuticos, 
como a ​ação anticonvulsivante​. 
 
 
 
Na imagem acima, as porções do cérebro mais alaranjadas e 
amareladas são as que apresentam receptores, sendo o CB1 o 
principal do SNC. 
 
 
 
Possibilidade do mecanismo de ação: 
 
A interação de um neurotransmissor convencional, um glutamato, com 
seus receptores específicos, somada a entrada de cálcio, produz os 
endocanabinóides. Como estes neurotransmissores são retrógrados, 
eles interagem com o botão pré-sináptico, diminuindo ou aumentando 
(questão controversa) a liberação do neurotransmissor clássico. 
 
 
 
Não estão em vesículas, não atuam em receptores pós-sinápticos e 
não dependem do cálcio para liberação. 
 
Analgésicos opióides (OxyContin, Vicodin, Demerol, Dilaudid, 
Tramal, Paco, Mytedom) estão sendo usadas de maneira muito banal 
pelos estadunidenses, de modo que a casos de óbitos por overdoses 
são muito frequentes. Um grave problema de saúde pública. 
 
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