Neurotransmissão: Princípios e Tipos de Sinapse

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Profa. Dra. Eliane Comoli
Depto de Fisiologia da FMRP-USP
Neurotransmissão
ROTEIRO DE AULA TEÓRICA: NEUROTRANSMISSÃO
1. Definição de sinapse 
a. sinápse elétrica
b. sinápse química
2. Princípios da Transmissão Sináptica Química
a. neurotransmissores e mecanismo de ação 
b. síntese e armazenamento
c. liberação de neurotransmissores
d. receptores e proteínas efetoras
e. reciclagem
3. Princípios da Integração Sináptica
a. potenciais inibitórios pós-sinápticos
b. potenciais excitatório pós-sinápticos
c. somatição temporal e espacial
Sinápses
Sinápse é o termo que designa 
o local de comunicação entre 
neurônios.
O neurônio pré-sináptico
geralmente transporta a 
informação para o 
neurônio pós-sináptico (célula
alvo).
O processo de transferência de 
informação na sinápse é 
chamado transmissão sináptica
Sinápse
a. axodendrítica
b. axoaxônica
c. dendrodendrítica
d. axossomática
Sinápse pode ser do tipo:
Elétrica Química
Sinápse Elétrica
é mediada por fluxo de corrente iônica direta do terminal pré-sináptico 
para o terminal pós-sináptico através de canais do tipo gap-junctions ou 
junções comunicantes (diâmetro de 2nm), que conectam os citoplasmas 
dessas células permitindo continuidade entre as duas células. 
As junções comunicantes são constituídas por um par de hemi-canais, 
cada qual composto por 6 subunidades de proteínas idênticas (conexinas); 
formam o poro no centro, sendo cada hemi-canal chamado conexon.
Junções do tipo GAP ou comunicantes
Sinápse Elétrica
. 
A corrente flui através dos canais, deposita carga positiva no lado 
interno da membrana pós-sináptica, despolarizando-a. 
Se a despolarização atinge o limiar, canais dependentes de voltagem 
pós-sinápticos abrem-se e geram um potencial de ação. 
A sinápse elétrica é transmissão direta e instantânea, portanto mais 
rápida.
Os neurônios podem disparar sincronicamente. 
A sinápse elétrica é evolutivamente mais antiga. 
Em invertebrados é encontrada em neurônios
sensoriais e motores em circuitos neurais 
mediando resposta de fuga. 
Sinápse Química
Os terminais pré e pós-
sinápticos são separados por 
um espaço de 10-20nm, 
chamado fenda sináptica.
No terminal pré-sináptico 
encontram-se organelas 
esféricas de diâmetro de 
50nm chamadas vesículas 
sinápticas.
As vesículas sinápticas 
armazenam 
neurotransmissores 
(substâncias químicas usadas 
na comunicação entre os 
terminais). 
Na membrana do terminal 
pré-sináptico existem os sítios 
de liberação de 
neurotransmissores, região 
chamada zona ativa.
No terminal pós-sináptico, 
uma camada espessa proteica 
é chamada densidade pós-
sináptica.
A densidade pós-sináptica 
contém receptores de 
neurotransmissores que 
convertem os sinais químicos 
em potenciais graduados.
Sinápse Química
a) mecanismo de síntese de neurotransmissores e empacotamento nas vesículas; 
b) mecanismo de liberação desse neurotransmissor em resposta a um 
potencial pré-sináptico; 
c) mecanismo que cause resposta no terminal pós-sináptico; 
d) mecanismo de remoção dos neurotransmissores na fenda sináptica. 
Princípios da Neurotransmissão Química
Remoção do Neurotransmissor
O neurotransmissor deve ser removido da 
fenda sináptica, através de: 
a) difusão do neurotransmissor para 
o meio extracelular;
b) recaptação de aminoácidos e aminas nos 
terminais pré-sinápticos;
c) degradação enzimática na própria fenda. 
ex: acetilcolina degradada pela 
acetilcolinesterase.
Evita dessensibilização dos receptores 
pós-sinápticos devido ao fechamento dos 
canais iônicos após longo período da 
presença do neurotransmissor na fenda.
Pot. de ação no terminal Entrada de Ca+2 causa a Abertura de canais receptores
pré-sináptico abre fusão de vesículas e Na+ entra na célula pós-sináptica
canais de Ca+2 liberação de neurotransmissor a vesícula se recicla
dependentes de voltagem por exocitose
Transmissão Sináptica
A vesícula libera seu conteúdo na fenda sináptica mediante influxo de 
Ca+2 que ocorre em cada potencial de ação. O Ca+2 é responsável pela 
mobilização da maquinaria proteica envolvida com a liberação do 
neurotransmissor na fenda sináptica; envolve: 
a) a mobilização das vesículas; 
b) arraste e direcionamento para as zonas ativas do terminal; 
c) ancoramento na zona ativa e preparo para liberação; 
d) liberação do neurotransmissor.
Proteínas envolvidas na liberação do 
Neurotransmissor
b) NSF e SNAP: envolvidas
no arraste e direcionamento
da vesícula em direção `a
zona ativa do terminal;
c) VAMPS e sinaptotagminas
(vesícula), sintaxinas e 
neurexinas (membrana 
axonal): envolvidas no 
ancoramento, fusão e 
liberação do 
neurotransmissor. 
Contribuem para a formação 
do poro de fusão.
a) sinapsinas: proteínas associadas `a vesicula; mediam 
interações entre a vesícula e citoesqueleto do terminal nervoso. 
Com o influxo de Ca+2 torna-se fosforilada e libera a vesícula 
ancorada no citoesqueleto.
Neurotransmissores
Moléculas pequenas:
a) aminoácidos: glutamato , aspartato, 
glicina e GABA); 
b) aminas: acetilcolina, dopamina, 
epinefrina, histamina, noradrenalina e 
serotonina.
Moléculas grandes peptídicas
armazenadas em grânulos secretores:
colecistoquinina, endorfinas, 
encefalinas, neuropeptídeo Y, 
somatostatina, substância P, hormônio 
liberador de tireotrofina e peptídeo 
intestinal vasoativo. 
Neurotransmissores
Um neurotransmissor deve seguir quatro critérios: 
a) ser sintetizados por neurônios; 
b) estarem presentes no terminal pré-sináptico e serem 
liberados em quantidades suficientes para exercer uma ação 
definida no neurônio pós-sináptico ou órgão efetor; 
c) quando administrado exogenamente deve mimetizar a 
ação endógena; 
d) mecanismo de remoção da fenda.
Neurotransmissores
Um terminal pode apresentar mais de um tipo de
neurotransmissor.
Transmissões mais rápidas no SNC são mediadas por
aminoácidos.
Aminoácidos e aminas são sintetizados no citosol e 
transportados pelas vesículas sinápticas até o terminal axonal
onde ficam concentrados. 
Grânulos que contém peptídeos ativos sintetizados no retículo e 
clivados no aparelho de Golgi, são transportados até o terminal 
axonal onde sofrem modificações.
Receptores
Ionotrópico Metabotrópico
O glutamato é o principal 
transmissor excitatório no 
cérebro e na medula espinhal. 
Há vários tipos de receptores 
glutamatérgicos que podem 
ser receptores ionotrópicos ou 
metabotrópicos.
Mecanismo de Ação do 
Glutamato
Receptores Ionotrópicos
Receptores Metabotrópicos
Receptores ionotrópicos (GABAA) Receptores Metabotrópicos (GABAB)
Mecanismo de Ação do GABA: 
O GABA é o principal transmissor inibitório no cérebro e medula espinhal.
Os receptores GABAA são ionotrópicos e formam poros de Cl
-. Geram 
aumento da permeabilidade ao Cl- , consequente influxo de Cl- e 
hiperpolarização.
Os receptores GABAB são metabotrópicos e através de cascata envolvendo 
2os mensageiros ativam canais de K+, gerando aumento da permabilidade
ao K+ e conseqüente efluxo de K+ resultando em hiperpolarização. 
Cl-
K+
Mecanismo de Ação da Acetilcolina
Mecanismo de remoção da Acetilcolina 
da fenda sináptica: 
Ação da Acetilcolinesterase
Mecanismo de remoção da Acetilcolina 
da fenda sináptica: 
Ação da Acetilcolinesterase
Mecanismo de Ação da Noradrenalina
Princípios da Integração Sináptica
O neurônio pós-sináptico integra o complexo de sinais químicos 
que resultam em inúmeros potenciais excitatórios pós-sinápticos(PEPS) e potenciais inibitórios pós-sinápticos (PIPS). 
despolarização
hiperpolarização
Potencial 
Excitatório 
Pós-sináptico 
(PEPS)
Potencial 
Inibitório Pós-
sináptico 
(PIPS)
Os potenciais pós-sinápticos são integrados, sendo que o efeito 
somatório ao ultrapassar um valor limiar pode gerar uma reposta 
de saída, o potencial de ação. 
Somação
Somação Temporal e Espacial
Três neurônios excitam o neurônios 
pós-sináptico.
Seus potenciais graduados 
excitatórios (PEPS), separadamente, 
estão todos abaixo do limiar.
Os PEPS chegam juntos na zona de 
estímulo e somados geram um sinal 
supralimiar.
O sinal supralimiar desencadeia um 
potencial de ação.
Somação Espacial
Somação Espacial
Dois neurônios excitam o neurônios 
pós-sináptico e um neurônio inibe.
O dois PEPS são diminuídos pela 
somação com o PIPS.
Ao cehagarem na zona de estímulo 
geram um sinal sublimiar.
Nenhum potencial de ação é gerado.
Inibição Pré-sináptica
Ausência de reposta
Resposta
Resposta
Célula Alvo
Neurônio Inibitório
Na inibição pré-sináptica um neurônio 
modulatório realiza sinápse em um 
colateral do neurônio pré-sináptico.
Um dos alvos do neurônio pré-sináptico 
pode ser seletivamente inibido.
Inibição Pós-sináptica
Célula Alvo
Ausência de reposta
Ausência de resposta
Ausência de resposta
Neurônio Inibitório
Neurônio Excitatório
Na inibição pós-sináptica todos os alvos 
da célula pós-sináptica serão igualmente 
inibidos.
Como funciona a sinápse?
https://www.youtube.com/watch?v=Ibzfwtdtong