trabalho neurotransmissores

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1 INTRODUÇÃO

Neurotransmissores são substâncias químicas produzidas pelos neurônios, as células nervosas. Por meio delas, podem enviar informações à outras células. Podem também estimular a continuidade de um impulso ou efetuar a reação final no órgão ou músculo alvo.

Essas substâncias atuam no encéfalo, na medula espinhal e nos nervos periféricos e na junção neuromuscular ou placa motora.

Quimicamente, os neurotransmissores são moléculas relativamente pequenas e simples. Diferentes tipos de células secretam diferentes neurotransmisores. Cada substância química cerebral funciona em áreas bastante espalhadas mas muito específicas do cérebro e podem ter efeitos diferentes dependendo do local de ativação. Cerca de 60 neurotransmissores foram identificados e podem ser classificados, em geral em uma das quatro categorias.

O objetivo deste trabalho é mostrar a importância dos neurotransmissores e sua larga utilização pelo organismo, possibilitando assim a realização de um sem número de reações no organismo, bem como apresentar alguns neurotransmissores e sua área de atuação.

2 SINAPSE

Dado que os neurônios formam uma rede de atividades elétricas, eles de algum modo têm que estar interconectados. Quando um sinal nervoso, ou impulso, alcança o fim de seu axônio, ele viajou como um potencial de ação ou pulso de eletricidade. Entretanto, não há continuidade celular entre um neurônio e o seguinte;  existe um espaço chamado sinapse. As membranas das células emissoras e receptoras estão separadas entre si pelo espaço sináptico, preenchido por um fluido. O sinal não pode ultrapassar eletricamente esse espaço. Assim, substâncias químicas especias, chamadas neurotransmissores, desempenham esse papel. Elas são liberadas pela membrana emissora pré-sináptica e se dinfundem através do espaço para os receptores da membrana do neurônio receptor pós-sináptico. A ligação dos neurotransmissores para esses receptores tem como efeito permitir que íons (partículas carregadas) fluam para dentro e para fora da célula receptora, conforme visto no artigo sobre condução nervosa.

A direção normal do fluxo de informação é do axônio terminal para o neurônio alvo, assim o axônio terminal é chamado de pré-sináptico (conduz a informação para a sinapse) e o neurônio alvo é chamado de pós-sináptico (conduz a informação a partir da sinapse).

3 TIPOS DE SINAPSE

A sinapse típica, e a mais frequente, é aquela na qual o axônio de um neurônio se conecta ao segundo neurônio através do establecimento de contatos normalmente de um de seus dendritos ou com o corpo celular. Existem duas maneiras pelas quais isso pode acontecer: as sinapses elétricas e as sinapses químicas.

3.1 Sinapse Elétrica

A maioria das sinapses dos mamíferos são sinapses químicas, mas existe uma forma simples de sinapse elétrica que permite a transferência direta da corrente iônica de uma célula para a célula seguinte. As sinapses elétricas ocorrem em locais especializados chamados junções. Elas formam canais que permitem que os ions passem diretamente do citoplasma de uma célula para o citoplasma da outra. A transmissão nas sinapses elétricas é muito rápida; assim, um potencial de ação no neurônio pré-sináptico, pode produzir quase que instantaneamente um potencial de ação no neurônio pós-sináptico. Sinapses elétricas no sistema nervoso central de mamíferos, são encontradas principalmente em locais especiais onde funções normais exigem que a atividade dos neurônios vizinhos seja altamente sincronizada. Embora as junções sejam relativamente raras entre os neurônios de mamíferos adultos, eles são muito comuns em uma grande variedade de células não neurais, inclusive as células do músculo liso cardíaco, células epiteliais, algumas células glandulares, glia, etc. Elas também são comuns em vários invertebrados.

Quando um impulso elétrico ao viajar para a "cauda" da célula, chamado axônio", chega a seu término, ele dispara vesículas que contêm um neurotransmissor as quais movem-se em direção a membrana terminal. As vesículas se fundem com a membrana terminal para liberar seus conteúdos. Uma vez na fenda sináptica (o espaço entre dois neurônios) o neurotransmissor pode ligar-se aos receptores (proteínas específicas) na membrana de um neurônio vizinho.

3.2 Sinapse Química

Nesse tipo de sinapse, o sinal de entrada é transmitido quando um neurônio libera um neurotransmissor na fenda sináptica, o qual é detectado pelo segundo neurônio através da ativação de receptores situados do lado oposto ao sítio de liberação. Os neurotransmissores são substâncias químicas produzidas pelos neurônios e utilizadas por eles para transmitir sinais para outros neurônios ou para células não-neuronais (por exemplo, células do músculo esquelético, miocárdio, células da glândula pineal) que eles inervam.

A ligação química do neurotransmissor aos receptores causa uma série de mudanças fisiológicas no segundo neurônio que constituem o sinal. Normalmente a liberação do primeiro neurônio (chamado pré-sináptico) é causado por uma série de eventos intracelulares evocados por uma despolarização de sua membrana, e quase que invariavelmente quando um potencial de ação é gerado. 

4 TIPOS DE SINAPSE QUÍMICA

Existem dois tipos de sinapses químicas, de acordo com o efeito que causam no elemento pós-sináptico:

4.1 Sinapses Excitatórias

Sinapses excitatórias causam uma mudança elétrica excitatória no potencial pós-sináptico (EPSP). Isso acontece quando o efeito líquido da liberação do transmissor é para despolarizar a membrana, levando-o a um valor mais próximo do limiar elétrico para disparar um potencial de ação. Esse efeito  é tipicamente mediado pela abertura dos canais da membrana (tipos de poros que atravessam as membranas celulares para os íons cálcio e potássio.

4.2 Sinapses Inibitórias

As sinapses inibitórias causam um potencial pós-sináptico inibitório (IPSP), porque o efeito líquido da liberação do transmissor é para hiperpolarizar a membrana, tornando mais difícil alcançar o potencial de limiar elétrico. Esse tipo de sinapse inibitória funciona graças à abertura de diferentes canais de ions na membranas: tipicamente os canais cloreto (Cl-) ou potássio (K+).

5 NEUROTRANSMISSORES

Quimicamente, os neurotransmissores são moléculas relativamente pequenas e simples. Diferentes tipos de células secretam diferentes neurotransmisores. Cada substância química cerebral funciona em áreas bastante espalhadas mas muito específicas do cérebro e podem ter efeitos diferentes dependendo do local de ativação.

Algum mecanismo deve existir através do qual o potencial de ação causa a liberação do transmissor armazenado nas vesículas sinápticas para a fenda sináptica.

O potencial de ação estimula a entrada de Ca2+, que causa a adesão das vesículas sinápticas aos locais de liberação, sua fusão com a membrana plasmática e a descarga de seu suprimento de transmissor. O transmissor se difunde para a célula alvo, onde se liga à uma proteína receptora na superfície externa da membrana celular. Após um breve período o transmissor se dissocia do receptor e a resposta é terminada. Para impedir que o transmissor associe-se novamente a um receptor e recomece o ciclo, o tranmissor, ou é destruído pela ação catabólica de uma enzima, ou é absorvido, normalmente na terminação pré-sináptica. Cada neurônio pode produzir somente um tipo de transmissor. 

Cerca de 60 neurotransmissores foram identificados e podem ser classificados, em geral em uma das quatro categorias.

Colinas: Esse neurotransmissor é produzido por uma reação enzimática, catalisada pela enzima colina acetiltransferase. Porém essa síntese só é feita quando se ingere colina, visto que este composto faz parte do complexo B de vitaminas e logo não é produzido pelo organismo. A acetilcolina é a mais importante;

Aminas Biogênicas: Entre os neurotransmissores do SNC existem algumas mono aminas importantes, conhecidas como aminas biogênicas. Um grupo delas é formado por uma parte alifática, a amina, e uma parte aromática, o catecol. Outro grupo de monoaminas contém o radical, o indol.

A serotonina, a histamina, e as catecolaminas - a dopamina, a norepinefrina e a epinefrina.

Aminoácidos: certos aminoácidos que funcionam como neurotransmissores estão presentes em todas as células do nosso organismo, exemplos são a glicina e o glutamato.

O glutamato e o aspartato são os transmissores excitatórios bem conhecidos, enquanto  que o ácido gama-aminobutírico (GABA), a glicina e a taurine são neurotransmissores inibidores.

Neuropeptídeos: esses são formados por cadeias mais longas de aminoácidos (como uma pequena molécula de proteína). Sabe-se que mais de 50 deles ocorrem no cérebro e muitos deles têm sido implicados na modulação ou na transmissão de informação neural.

6 NEUROTRANSMISSORES IMPORTANTES E SUAS FUNÇÕES

Dopamina: A dopamina é um tipo de neurotransmissor inibitório derivado da tirosina e classificado no grupo das aminas. Produz sensações de satisfação e prazer. Os neurônios dopaminérgicos podem ser divididos em três subgrupos com diferentes funções. O primeiro grupo regula os movimentos: uma deficiência de dopamina neste sistema provoca a doença de Parkinson, caracterizada por tremuras, inflexibilidade, e outras desordens motoras, e em fases avançadas pode verificar-se demência. O segundo grupo, o mesolímbico, funciona na regulação do comportamento emocional. O terceiro grupo, o mesocortical, projeta-se apenas para o córtex pré-frontal. Esta área do córtex está envolvida em várias funções cognitivas, memória, planejamento de comportamento e pensamento abstrato, assim como em aspectos emocionais, especialmente relacionados com o stress.

Distúrbios nos dois últimos sistemas estão associados com a esquizofrenia. A carência da dopamina no cérebro é localizada na área motora, especificamente na substância negra, região do tronco encefálico, que contém grande quantidade de um pigmento conhecido como neuromelanina. É na substancia negra que tem origem a sintetização da dopamina. Presume-se que o LSD e outras drogas alucinógenas ajam no sistema da dopamina.

Serotonina: Atualmente a Serotonina está intimamente relacionada aos transtornos do humor, ou transtornos afetivos e a maioria dos medicamentos chamados antidepressivos agem produzindo um aumento da disponibilidade dessa substância (tornam ela mais disponível) no espaço entre um neurônio e outro. Esta amina biogênica encontra-se no SNC, notadamente no tronco cerebral, amígdala, mesencéfalo, núcleos talâmicos e no hipotálamo. É incrementado por muitos antidepressivos tais com o Prozac, e assim tornou-se conhecido como o 'neurotransmissor do 'bem-estar'. ' Ela tem um profundo efeito no humor, na ansiedade e na agressão.

Acetilcolina (ACh): A acetilcolina pode atuar tanto no sistema nervoso central quanto no sistema nervoso periférico. No sistema nervoso central, juntamente com os neurônios associados, formam um sistema neurotransmissor, o sistema colinérgico.  A acetilcolina controla a atividade de áreas cerebrais relaciondas à atenção, aprendizagem e memória. Pessoas que sofrem da doença de Alzheimer apresentam tipicamente baixos níveis de ACTH no córtex cerebral, e as drogas que aumentam sua ação podem melhorar a memória em tais pacientes.

Noradrenalina: Este neurotransmissor é encontrado no SNC, no tronco cerebral e no hipotálamo, e possui ação depres sora sobre a atividade neuronal do córtex cerebral. A noradrenalina do SNC provém da metabolização da dopamina pela ação da enzima dopamina beta-hidroxilase que metaboliza, também, o 5-hidroxipto fano em 5-hidroxitriptamina ou, então, origina-se da recaptura do neurotransmissor da fenda sináptica. Principalmente uma substância química que induz a excitação física e mental e bom humor. A produção é centrada na área do cérebro chamada de locus coreuleus, que é um dos muitos candidatos ao chamado centro de "prazer" do cérebro. A medicina comprovou que a norepinefrina é uma mediadora dos batimentos cardíacos, pressão sanguínea, a taxa de conversão de glicogênio (glucose) para energia, assim como outros benefícios físicos.

Epinefrina: Como neurotransmissor do SNC, é bem menos conhecida. Ela tem sido muito estudada, mas, em correlação com sua atividade nos nervos do sistema nervoso autônomo, no seu segmento simpático e na medula da glândula supra-renal. No SNC, estritamente falando, são descritos sistemas adrenér­gicos em alguns núcleos hipotalâmicos relacionados com uma ati vidade vasoconstritora. A adrenalina tem efeito sobre o sistema nervoso simpático: coração, pulmões, vasos sanguíneos, órgãos genitais, etc. Este neurotransmissor é liberado em resposta ao stress físico ou mental, e liga-se a um grupo especial de proteínas - os receptores adrenérgicos. Seus principais efeitos são: aumento dos batimentos cardíacos, dilatação dos brônquios e pupilas, vasoconstricção, suor entre outros. A adrenalina está presente em muitas formulações farmacêuticas intravenosas, principalmente no tratamento da asma, hemorragias internas, entre outros.Uma pequena síntese de adrenalina ocorre, também, no tronco cerebral. A enzima que converte a noradrenalina em adrenalina é a N-metiltransferase.

Glutamato: O principal neurotransmissor excitante do cérebro, vital para estabelecer os vínculos entre os neuroônios que são a base da aprendizagem e da memória a longo prazo. É armazenado em vesículas nas sinapses. O impulso nervoso causa a libertação de glutamato no neurôniopré-sináptico; na célula pós-sináptica, existem receptores (como os receptores NMDA) que ligam o glutamato e se ativam. Pensa-se que o glutamato esteja envolvido em funções cognitivas no cérebro, como a aprendizagem e a memória.

As membranas de neurônios e de neuróglias possuem transportadores de glutamato que retiram rapidamente este aminoácido do espaço extracelular. Em situações de patologia cerebral (danos ou doenças), os transportadores podem funcionar de forma reversa e causar a acumulação de glutamato no espaço extracelular. Esta reversão provoca a entrada de íons cálcio (Ca2+) nas células, através de receptores NMDA, levando a danos neuronais e eventualmente morte celular (apoptose). Este processo é conhecido como excitotoxidade. A apoptose é causada por fatores como danos em mitocôndrias devido ao excesso de Ca2+ e promoção de fatores de transcrição de genes pró-apoptóticos (ou repressão de fatores de transcrição de genesanti-apoptóticos) mediada pelo glutamato e pelo Ca2+.

O glutamato é precursor na síntese de GABA em neurônios produtores de GABA.

Aspartato: é um dos aminoácidos codificados pelo código genético, sendo portanto um dos componentes das proteínas dos seres vivos. É um aminoácido não essencial em mamíferos, tendo uma possível função de neurotransmissor excitatório no cérebro. Como tal, existem indicações que o ácido aspártico possa conferir resistência à fadiga.

GABA: quase todas as regiões do cérebro, embora sua concentração varie conforme a região. Está envolvido com os processos de ansiedade.

Como neurotransmissor peculiar, o ácido gama aminobutírico induz a inibição do sistema nervoso central(SNC), causando a sedação. Isso porque as células neuronais possuem receptores específicos para o GABA. Quando este se liga aos receptores, abre-se um canal por onde entra íon cloreto na célula neuronal, fazendo com que a célula fique hiperpolarizada, dificultando a despolarização e, como conseqüência, dá-se a diminuição da condução neuronal, provocando a inibição do SNC. A inibição da síntese do GABA ou o bloqueio de seus neurotransmissores no SNC, resultam em estimulação intensa, manifestada através de convulsões generalizadas

Glicina: é o principal NT inibidor do tronco cerebral e medula espinhal. Tem também propriedades excitatórias, uma vez que ligando-se ao receptor NMDA, aumenta a sua sensibilidade para o GLT.

Um déficit de glicina provoca um aumento da rigidez muscular e morte por paralisia dos músculos respiratórios. É precisamente o que acontece na intoxicação por estricnina (substância utilizada para matar ratos e que inibe o receptor da glicina) e o tétano (situação em que há infecção por uma bactéria que produz uma toxina capaz de inibir a secreção de glicina).

Histamina: é uma amina biogênica cujos estudos acerca de sua atuação sobre os tecidos, em especial sobre o coração, têm sido efetuados desde o início deste século. Seu padrão de distribuição no tecido cardíaco humano é praticamente o mesmo em diferentes espécies, apresentando maior concentração no átrio direito e a seguir decrescendo no átrio esquerdo, ventrículo direito e, finalmente, menor concentração no ventrículo esquerdo. A histamina é feita a partir do aminoácido histidina, e está presente nos mastócitos e basófilos. Atuam em receptores H1 e H2 centrais e periféricos. A histamina age no receptor H2 do coração aumentando a freqüência cardíaca e o débito cardíaco, com risco de arritmias. Ambos os receptores H1 e H2 agem sobre os vasos sanguíneos causando vasodilatação generalizada, com diminuição da pressão arterial, rubor cutâneo e cefaléia.

Encefalinas e Endorfinas: Essas substâncias são opiáceos que, como as drogas heroína e morfina, modulam a dor, reduzem o estresse, etc. Elas podem estar envolvidas nos mecanismos de dependência física.

7 TABELA DE NEUROTRANSMISSORES

Molécula transmissora

Derivada de

Local de síntese

Acetilcolina

Colina

SNC, nervos parasimpáticos

Serotonina 5-Hidroxitriptamina (5-HT)

Triptofano

SNC, células cromafins do trato digestivo, células entéricas

GABA

Glutamato

SNC

Glutamato

 

SNC

Aspartato

 

SNC

Glicina

 

Espinha dorsal

Histamina

Histidina

Hipotálamo

Metabolismo 

da epinefrina

Tirosine

Medula adrenal, algumas células do SNC

Metabolismo da 

norepinefrina

Tirosina

SNC, nervos simpáticos

Metablolismo da 

dopamina

Tirosina

SNC

Adenosina

ATP

SNC, nervos periféricos

ATP

 

nervos simpáticos, sensoriais e entéricos

Óxido nítrico, NO

Arginina

SNC, trato gastrointestinal

8 CONCLUSÃO

Apesar dos grandes avanços tecnológicos e científicos, e do grande conhecimento já alcançado a respeito do corpo humano, nem todos os mistérios a respeito de sinapses e neurotransmisores foram revelados, deixando para os próximos profissionais da área da saúde o dever de desvendá-los. Este conhecimento certamente tratá muitos benefícios para a humanidade, como a cura de doenças degenerativas, que proporcionará uma melhor qualidade de vida para milhões de pessoas que são afetadas por tais doenças.

REFERÊNCIAS

NEUROTRANSMISSORES. Aminoácidos

Disponível em <http://neuromed88.blogspot.com/2008/09/aminocidos-como-neurotransmissores-em.html>

Acesso em Dezembro de 2009

NEUROTRANSMISSORES. Aminas Biogênicas ou Monoaminas

Disponível em <http://neuromed88.blogspot.com/2008/09/aminas-biognicas-ou-monoaminas.html>

Acesso em Dezembro de 2009

NEUROTRANSMISSORES. Colinas

Disponível em <http://neuromed88.blogspot.com/2008/09/colina-uma-amina-que-foi-sintetizada.html>

Acesso em Dezembro de 2009

NEUROTRANSMISSORES. Comunicação entre as células Nervosas

Disponível em <http://www.cerebromente.org.br/n12/fundamentos/neurotransmissores/neurotransmitters2_p.html>

Acesso em Dezembro de 2009

NEUROTRANSMISSORES. Diversidades e Funções

Disponível em <http://www.cerebromente.org.br/n12/fundamentos/neurotransmissores/nerves_p.html>

Acesso em Dezembro de 2009

WIKIPÉDIA. A Enciclopédia Livre

Disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/Neurotransmissor>

Acesso em Dezembro de 2009

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