aula 5 Sinapses

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COMUNICAÇÃO NEURONAL:
SINAPSES
Juliana Soares
IBCCF/UFRJ
Os processos de sinalização
neuronal e transmissão sináptica
são a base de todas as operações
do sistema nervoso.
Neurônio hipocampal corado 
para proteína dendrítica MAP2 
e para a proteína de vesícula 
sináptica sinaptotagmina. 
A sinapse é o ponto de junção entre 
um neurônio e o que a ele se segue.
Sherrington – Zona especializada de 
contato entre dois neurônios.
Sinapse
A SINAPSE é a base funcional do sistema nervoso.
Transmissão e PROCESSAMENTO de informação
SINAPSES:
Elétricas
Químicas
(mais comuns)
Transmissoras
Modulatórias
{
{
{
{ ExcitatóriasInibitórias 
Diretas
Indiretas
Sinapse Elétrica Sinapse Química
Canais iônicos conectam o citoplasma 
de células pré e pós-sinápticas.
As células são separadas por 
uma fenda sináptica.
Sinapse elétrica – continuidade citoplasmática (junções comunicantes)
Fluxo de corrente na sinapse elétrica Fluxo de corrente na sinapse química
SINAPSE ELÉTRICA
Junções comunicantes (gap junction)
-alta condução iônica
Geralmente são bidirecionais.
Rápida velocidade de transmissão.
Importantes para sincronização.
Kandel 2000-Fig.10.5
As sinapses elétricas frequentemente
conectam grupos de neurônios,
sincronizando a atividade das células.
A maioria das sinapses no SN são do tipo química.
Ultra-estrutura de uma terminação pré-sináptica de uma sinapse neuromuscular.
As setas apontam as zonas ativas, sítios de contato para as vesículas.
Sinapse química – mediador químico comunica os neurônios
(provoca abertura de canais iônicos no terminal pós-sináptico)
São unidirecionais e mais lentas (retardo sináptico).
Permitem a integração do sinal.
A transmissão ocorre em etapas:
1- A despolarização produzida pelo PA nos terminais abre os canais de 
Ca++ dependentes de voltagem.
2- A entrada de Ca++ causa a fusão das vesículas e a liberação do 
transmissor.
3- O transmissor se fixa ao receptor, abrindo os canais de Na+ e as 
vesículas são recicladas.
1 2 3
Uma grande variedade de pequenas moléculas podem atuar como transmissores.
Para ser considerada um neurotransmissor uma substância deve atender aos critérios:
- É sintetizada no neurônio.
- É liberada do terminal pré-sináptico em resposta à despolarização.
- Receptores específicos para esta substância estão presentes na célula pós-sináptica.
- Existe um mecanismo para sua remoção do sítio de ação.
Neuromediadores:
- Neurotransmissores
Moléculas pequenas formadas 
a partir de derivados de 
carboidratos do metabolismo 
intermediário.
- Neuromoduladores
Moléculas grandes – peptídeos 
derivados de proteínas 
formadas no corpo celular,
lipídeos (endocabinóides 
e anandamida) e gases 
(NO e CO)
A junção Neuro-Muscular como modelo de sinapse
Uma fibra muscular é inervada por um único 
axônio motor que conecta a placa motora 
através dos botões sinápticos.
Os botões sinápticos situam-se 
sobre a região das pregas 
subneurais, onde o 
neurotransmissor irá atuar.
ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
O potencial de ação, propagado ao 
longo do axônio, chega ao terminal 
sináptico que é despolarizado.
ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
A despolarização do terminal sináptico 
leva à abertura de canais de Ca++ 
dependentes de voltagem.
ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
O Ca++ entra no terminal sináptico 
porque sua concentração no meio 
extracelular é muito maior.
ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
O Ca++ promove o deslocamento das 
vesículas sinápticas e sua fusão com a 
membrana do terminal: EXOCITOSE 
DAS VESÍCULAS.
As moléculas de neurotransmissores 
(acetilcolina) são liberadas na FENDA 
SINÁPTICA.
Receptor Colinérgico Nicotínico
Passa tanto Na+ como K+
resultando numa despolarização 
(a entrada de Na+ é maior que a 
saída de K+).
O neurotransmissor (acetilcolina) atravessa 
a fenda sináptica e se liga a 
RECEPTORES da MEMBRANA PÓS-
SINÁPTICA (Canais dependentes de 
ligantes).
A abertura do canal/receptor permite a 
passagem de cátions.
A entrada de íons Na+ causa a 
despolarização do neurônio pós-sináptico 
(Potencial de placa motora).
ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
Com a despolarização os Canais de 
Na+ dependentes de voltagem se 
abrem, provocando um potencial de 
ação na célula pós-sináptica.
ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
Mecanismos de término da transmissão:
Difusão
Recaptação
Degradação Enzimática 
(acetilcolinesterase)
ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
Várias drogas podem atuar
inibindo os receptores ou
bloqueando a recaptação
e/ou metabolização do
neurotransmissor,
aumentando o seu tempo
de ação.
O curare inibe o receptor de acetilcolina
As toxinas do botulismo e do tétano atuam impedindo 
a liberação do neurotransmissor
O potencial pós-sináptico excitatório 
O curare inibe o receptor de acetilcolina
Sinapses do S. N. Central
SINAPSES:
Elétricas
Químicas
Transmissoras
Modulatórias
{
{
{
{ ExcitatóriasInibitórias 
Diretas
Indiretas
Sinapses Tipo 1 – Excitatórias, assimétricas, vesículas redondas, PPSE.
Sinapses Tipo 2 – Inibitórias, simétricas, vesículas achatadas, PPSI.
Potenciais Pós-Sinápticos Excitatórios (PPSEs)
Potenciais Pós-Sinápticos Inibitórios (PPSIs)
O glutamato é o principal neurotransmissor 
excitatório do S. N. C.
GABA e Glicina são os principais 
neurotransmissores Inibitórios do S.N.C.
Os receptores de GABA e glicina abrem canais 
permeáveis a Cl- (GABAB-K
+).
O receptor GABAA apresenta sítios de ligação 
separados para GABA, barbitúricos e 
benzodiazepínicos.
A ligação de qualquer um dos três influencia a 
ligação dos outros dois e facilita a ação do 
GABA. 
O efeito calmante dos benzodiazepínicos, 
usados no tratamento das ansiedades, é 
explicado pelo aumento do efeito inibitório do 
GABA.
• No Sistema Motor Somático:
A membrana do músculo estriado esquelético 
expressa o receptor nicotínico , que é ionotrópico, 
permitindo a passagem de íons Na+.
• No Sistema Visceral (SNA):
No músculo cardíaco, a membrana plasmática 
expressa o receptor muscarínico, que é 
metabotrópico e leva à abertura de canais de K+.
O neurotransmissor será excitatório (despolarizante) ou inibitório 
(hiperpolarizante) dependendo do receptor ao qual ele se liga!
O neurônio pós-sináptico é um 
INTEGRADOR espaço temporal
A integração final ocorre no axônio de hillock, região de 
alta densidade de canais de Na+.
É o ponto de tomada de decisão - se vai deflagrar ou 
não PA (chegar ao limiar) - Álgebra Sináptica.
Álgebra sináptica – excitação (+) e inibição (-)
Tomada de decisão (se passar do limiar ocorre PA)
Somação
Temporal
O PPSE final resulta da soma algébrica da sequência de PPSEs 
provocados na mesma sinapse.
Somação
espacial
O PPSE final resulta da soma de PPSEs de sinapses próximas.
O potencial sináptico (eletrotônico) propaga passivamente e decai com a distância.
A localização da sinapse contribui para a sua eficácia.
SINAPSES:
Elétricas
Químicas
Transmissoras
Modulatórias
{
{
{
{ ExcitatóriasInibitórias 
Diretas
Indiretas
DIRETAS
O receptor está no canal.
O transmissor controla 
diretamente o canal iônico.
INDIRETAS
O receptor e o canal 
estão separados.
O transmissor controla 
o canal iônico via 
segundo mensageiro.
Sinapses diretas – mais rápidas
Sinapses indiretas – um pouco mais lentas 
mas permitem AMPLIFICAÇÃO do sinal (uma 
molécula de neurotransmissor permite 
controlar muitos canais).
SINAPSES:
Elétricas
Químicas
TransmissorasModulatórias
{
{
{
{ ExcitatóriasInibitórias 
Diretas
Indiretas
Modulação
Modifica por longo período a sensibilidade do neurônio a transmissores
Transmissão Modulação
Modulação
Receptor Colinérgico
Muscarínico
Neurotransmissor Neuro-modulador
Ação
-Rápida
-Breve
-Mais Lenta
-Duradoura
(segundos a minutos, 
eventualmente horas ou dias)
Natureza
Química
Geralmente aminoácidos ou 
pequenas moléculas
Geralmente grandes peptídeos 
(proteínas)
Síntese
Sintetizadas no terminal pré-
sináptico por enzimas 
específicas.
Sintetizados no núcleo, tem que 
ser transportadas aos terminais 
pré-sinápticos.
Disponibilidade
Grande disponibilidade 
(praticamente inesgotável em 
condições fisiológicas)
Disponibilidade limitada
(podem esgotar em condições 
fisiológicas)
Neuromoduladores são substâncias químicas liberadas na fenda sináptica que 
modulam a ação mais rápida e eficiente dos neurotransmissores.
Sinapse química X elétrica
Etapas da transmissão sináptica
PPSE X PPSI
Receptores ionotrópicos X metabotrópicos
Mecanismos de integração sináptica
Neurotransmissor X Neuromodulador