NEUROFISIOLOGIA - SINAPSE E COMUNICAÇÃO NEURAL - PARTE 1

[Música] Olá alunos do curso de especialização em neurociências eu sou a professora Susete a gente vai dar continuidade à disciplina de neurofisiologia com o tema da aula de hoje sinapse eh O tema foi dividido em dois eh dois conteúdos específicos um dele é sinapse do tipo sinapse um nós vamos abordar os tópicos e definição de sinapse da sinapses e a classificação dela quanto aos critérios funcionais e aos critérios anatômicos antes de abordar o conceito inicial a definição é importante que a gente eh recupere alguns conceitos vistos na aula de bioeletrogênese então nós vimos que a

célula nervosa né e o neurônio em especial ele tem uma uma característica importante que é gerar potenciais elétricos eh que fazem mudar de um estado funcional de repouso para um Estado ativado esse potencial elétrico é denominado potencial de ação é um potencial conduzí-las isso é um processo que possibilita a comunicação com uma outra célula né e é o que a gente vai abordar hoje eh no conteúdo que é o contato sináptico eh especificamente eh definindo a sinapses eh a gente tem várias formas de defini-la a primeira e a mais comum eh que considera que a

sinapse é uma estrutura microscópica então a gente só consegue visualizar eh no microscópio não a olho nu e e ela se estabelece através do contato de duas células né através eh aonde acontece a transmissão da informação ela também pode ser considerada como uma unidade processadora de sinais né e eh através dos chips que ela gera então Além disso é importante considerar que as sinapses elas não são estruturas fixas que elas podem ser modificadas tanto eh fortalecidas né ou enfraquecidas e consequentemente isso vai modular a atividade das células e do sistema em específico quando a gente

considera a função da sinapses elas a primeira função foi o que a gente colocou inicialmente que é uma que ela é importante para estabelecer uma comunicação entre as células no sistema nervoso que é o nosso objeto de estudo ela também é importante paraa integração das ações né entre as células do sistema nervoso isso faz com que isso possibilita a manutenção da sobrevida cilar a falta de contato sináptico entre duas células pode resultar numa perda de função E além disso ela pode ela é envolvida também no armazenamento de informações Então a gente vai vai estudar eh

futuramente que todo o processo de de formação de memória depende eh de um contato sináptico específico a questão é como a as a comunicação se estabelece no sistema nervoso Então a gente tem diferentes formas de contato a primeira delas e a mais discutida na literatura é a sinapse do tipo interneuronal é quando a sinapse acontece entre duas células nervosas eh uma outra forma de contato é a sinapse interneuro quer dizer no tecido nervoso mas não necessariamente entre dois neurônios então eu posso ter um contato entre as células da glia ou entre o neurônio e uma

célula da glia né e eu tenho ainda sinapse do tipo neuroefetora que ela envolve a terminação de um axônio de um de um neurônio né portanto e a célula que recebe informação não é nervosa então é uma sinapse característica do sistema nervoso periférico e a célula que recebe rebe informação pode ser uma célula muscular esquelética uma célula muscular cardíaca uma célula muscular Lisa ou uma glândula né Então essas são as formas em relação e a essas são as formas de comunicação em relação aos tipos celulares aqui um exemplo dessa comunicação interneuro se estabelece e no

tecido nervoso eu tenho um neurônio que é essa estrutura em amarelo revestido seu axônio revestido pela bainha de mielina e fica claro A conexão aqui com as outras células do sistema nervoso por exemplo um astrócito ou uma microglia então aqui eu tenho uma comunicação de um neurônio com uma célula da glia ou eu também posso estabelecer uma sinapse entre as células da glia E aí eu digo que é uma uma comunicação Inter neural esse desenho ao lado aqui ele só evidencia o tipo de com ição e como se estabelece Então existe uma mudança de contato

entre as células isso resulta né logicamente eh na mudança dos componentes da membrana celular e das proteínas que compõem essa membrana aqui tá mostrando então eh uma comunicação também Inter neural numa condição eh de de homeostase do tecido uma condição que a gente diz de fisiologia saudável e aqui numa condição de perda dess ostase então mostrando novamente a importância da comunicação destas células Então essas células T uma morfologia característica uma forma de comunicação e quando há perda da da fisiologia da homeostase do tecido essas células elas podem sofrer uma mudança eh morfológica e funcional e

consequentemente a forma de contato entre elas também pode se alterar a ponto né de levar ou a um processo de reparo e proteção ou a perda de função então isso vai depender muito das substâncias químicas que vão ser sintetizadas e que vão permitir o contato entre o neurônio e as células da glia essa é uma condição crônica de perda de função aonde eh Houve morte cular eh celular a sinapses neurofor elas acontecem entre um neurônio que tá no sistema nervoso eh o corpo dele nesse caso aqui tá no sistema nervoso central o seu axônio Deixa

o sistema nervoso central e vai aos órgãos periféricos então a gente consegue ver eh através aqui eh dessas conexões todas em vermelhos que eu tenho uma ampla conexão com praticamente todos os órgãos periféricos E aí eu tenho como controlar a função através da liberação de substâncias específicas nesses alvos que podem ser ser músculo cardíaco pode ser músculo liso eh ou células secretoras também que existem nesses sistemas pulmão eh fígado Rim e e e e demais sistemas aqui um um detalhe mais específico mostrando a relação dessas sinapses do tipo neuroefetora então eu tenho um neurônio sempre

no sistema nervoso central e aí e o alvo dele vai ser um outro tecido né nesse caso o a musculatura estreada esquelética e aqui eu tenho musculatura Lisa no sistema gastrointestinal ou musculatura esquelética Então o que muda aqui né é a forma de comunicação e a substância química envolvido lógicamente os receptores com que essas substâncias vão se conectar então chama-se neuroefetora no sentido que eu tenho um neurônio envolvido e um órgão efetor que recebe essa informação eh um outro exemplo E para finalizar essa essa linha de raciocínio do tipo de comunicação eu também tenho eh

uma comunicação eh de neurônios e células da glia no sistema digestório É algo importante é é uma organização diferente então esses neurônios são periféricos Mas eles produzem substâncias e se comunicam né eles estão entre as outras adas de células musculares eles têm função de controlar tanto secreção quanto motilidade dessa estrutura Então tá mostrando a relação de o neurônio com células da glia nessa estrutura e também participa do processo de controle da da motilidade como da secreção de substâncias e por fim e bem importante destacar que essas substâncias produzidas nesses alvo eh nesses tecidos periféricos eles

também podem retro pro agir então ter uma uma um sinal retrógrado em direção ao sistema nervoso nesse caso a musculatura estreada esquelética ela é capaz de produzir substâncias que retrogradamente eh podem modular a função do sistema nervoso tá então eu tenho por exemplo a produção de risina na musculatura eh estreada esquelética e essa lisina é capaz de interferir a produção de fatores neurotróficos produzidos pelo neurônios no sistema nervoso central então Eh é um fator importante nessa modulação que acontece periférica em relação ao sistema nervoso central eh isso foi foi descoberto no sentido de que a

irisina ela é capaz de modular estress oxidativo e a produção de proteínas que poderiam desencadear né a patogênese eh da doença de alzheimer o terceiro ponto que a gente vai destacar é a classificação da sinapses quanto aos critérios funciona de que forma que essas sinapses geram sinais e elas se comunicam com as outras células a primeira ah forma de função que existe é a sinapse do tipo elétrica ela é uma sinapse eh ele é um tipo de sinapse que acontece no sistema nervoso a gente vai ver alguns exemplos de locais que ela que ela acontece

eh e é importante que a gente entenda que toda a sinapse ela é caracterizada por ter elementos que compõem esse contato Então nesse caso aqui eu tenho um elemento que é um um uma terminação accional de um neurônio que a gente chama de neurônio pré-sináptico e eu tenho um elemento que é uma porção da outra célula nesse caso é um neurônio também e esse neurônio é chamado de neurônio pós-sináptico o que a gente consegue ver aqui é que nesta nesta condição eh entre o neurônio pré e o neur neurônio pós não existe um espaço característico

a comunicação eh se estabelece através de proteínas que conectam o citoplasma da célula pressin com o citoplasma da célula pós-sináptica e se e a e a corrente gerada nesta célula é passada para o citoplasma da célula pós-sináptica Então a gente tem aqui uma estrutura que chama-se junção comunicante e o sinal gerado é um sinal elétrico que tá aqui eh no desenho posterior a gente consegue visualizar melhor essa estrutura então aqui eu tenho a membrana eh da célula pré-sináptica com o local onde essas proteínas essas Eh esses canais que são formados por seis conexinas ou seis

conex eles se formam e aí eu tenho a proximidade né se a gente olhar esse desenho aqui ó é um local aonde a membrana da célula um ela se aproxima muito da membrana da célula dois né exato local do contato sináptico quando ela se aproximam a a o a proteína da célula um se toca com a proteína da célula dois e ela possibilita a formação de um canal né É por onde vai passar o o sinal elétrico no desenho abaixo a gente consegue ver essa proteína ela tá com o seu poro Central fechado e na

condição posterior né Eh ela se abre e aí através desse poro que é gerado é é possibilitado passar a corrente elétrica o que que controla a abertura e o fechamento desse Polo né então mudança na homeostase eh elétrica do meio é capaz de mudar então mudança do PH mudança da concentração de de cálcio perdão nestas células é capaz de mudar a abertura e o fechamento desse poro estabele ser um contato sináptico entre as células né Essa sinapse ela é uma sinapse que tem uma função importante ela é capaz por exemplo de dessincronizar neurônios num estado

patológico Mas ela é menos modulável né do que a sinapse química que a gente vai ver e que a gente consegue modular através do uso de substâncias químicas como eh o uso de de medicamentos eh ou de substâncias produzidas endogenamente ou seja pelo próprio organismo mas ela existe no sistema nervoso e ela é importante para sincronização ou dessincronização então existe locais no sistema nervoso que a sincronização de neurônios deve acontecer por exemplo no sistema respiratório em locais no tronco encefálico aonde os neurônios controlam um ritmo respiratório então elas têm uma função importante também aqui tá

mostrando Então os os canais abertos né passando a corrente elétrica e e mostrando evidência a evidência eh na figura de baixo que é um terminal de um neurônio né que que eh recebeu que sofreu uma alteração eh conduzí-las pós sináptica aqui nessa região gerando um potencial elétrico que não é conduzí-las da mesma forma que a sinapse Elétrica A sinapse química também se caracteriza por ter elementos então aqui eu tenho e bem visível né um um axônio terminal dele formando o seu elemento pré-sináptico e aquela célula que vai dar origem né ao início de uma comunicação

como é uma sinapse do tipo química Obrigatoriamente essa essa célula vai liberar uma substância química um neuromediador e essa substância para produzir um efeito essa substância tem que se ligar a um receptor específico no terceiro elemento aqui que é um uma parte do neurônio pós-sináptico E aí a gente vai ver que partes podem ser essas né então Eh o que caracteriza um segundo elemento aqui é a existência de um espaço entre eh o elemento pré e o elemento pós que é a fenda sináptica onde o neuro hã mediador é liberado aqui a gente consegue ver

que um neurônio ele pode ter milhares de sinapses e cada uma dessas terminações então todos os pontos azuis que a gente tá vendo aqui são elementos pré-sinápticos né que que podem produzir um efeito na célula pós diferente a depender da substância química que eles vão liberar e a célula eh o que vocês veem embaixo Aqui em Rosado é on neurônio pós-sináptico que vai receber essas informações tá aqui mostrando o cone de implantação e o seu axone bom de que forma que essa comunicação ela acontece Então a primeira eh primeiro evento que deve acontecer para garantir

o início do processo de comunicação é que a célula pré-sináptica então V lembrar isso aqui é um terminal de um axônio né que vai iniciar o processo de comunicação nesse terminal eu tenho eh vesículas que vão armazenar o neurotransmissor então é importante que as sinapses químicas elas na maior parte das vezes elas armazenam os seus eh mediadores em vesículas então é uma característica importante para que quando e essa célula for estimulada essas vesículas elas vão se moviment tá vão se fundir na membrana desta célula e vão liberar o neurotransmissor então se não houver esse evento

se não houver a despolarização desta célula causada pelo potencial de ação não vai haver movimentação das vesículas porque essas essa movimentação ela é dependente do da entrada de cálcio nesta célula e o cálcio só vai permear a membrana do espaço Extra Pois para o espaço intra se houver um potencial de ação eh com a Liberação dessa substância dos neuromediador ou neurotransmissores eh vai acontecer eh a ligação dessa substância né que tá na Fenda com o receptor da célula pós-sináptica então aqui a gente tem um evento já secundário que é a a ligação do do neurotransmissor

com o seu receptor e esse evento vai desencadear um potencial pós-sináptico né então ele vai depender ele se ele difere do potencial de ação porque é um potencial local ele só acontece eh no momento do contato sináptico e ele tem ele pode ter duas características importantes eh nessa foto a gente consegue ver que o neurotransmissor quando ele se liga aos um receptor específico para ele por enquanto a gente não está denominando o neurotransmissor mas é preciso entender que quando o neurotransmissor se liga a um receptor na célula pós-sináptica ele pode causar um potencial que vai

eh tornar esta célula menos negativa então a gente viu na aula anterior que em repouso as células tem uma negatividade interna característica e se fluir algum e íon né Por um canal então a gente viu que as substâncias presentes no meio extracelular elas só conseguem permear membrana através da abertura de um canal iônico Então se houver abertura de um canal iônico que permite a entrada de um ion com carga positiva o sinal vai ser no sentido de deixar menos negativa esta célula e portanto é um potencial pós-sináptico do tipo excitatório se essa substância química por

sua vez né quando for liberada se ligar a um receptor de membrana e esse receptor é um canal iônico cujo íon que permeia a membrana dessa célula é um íon carregado negativamente é um ânion o que vai acontecer é que o potencial de membrana negativo vai ficar mais negativo e portanto o potencial sináptico gerado é um potencial sináptico do tipo inibitório Então a gente tem um peps que é o potencial excitatório ou um pips que é um potencial do tipo inibitório então enfatizo novamente que que aqui não acontece o potencial de ação mas acontece um

outro tipo de potencial elétrico que é um potencial sináptico bom uma vez aqui mostrando novamente né a ênfase de um terminal pré-sináptico a liberação de uma substância química e a ligação dessa substância química com receptores específicos na membrana da célula pós-sináptica quando essa substância química inicia um potencial elétrico né ele pode desencadear um potencial de ação no cone de implantação Então vai depender da do tipo de potencial nesse caso que tá sendo exemplificado é um potencial do tipo excitatório então Eh Vai facilitar né a a célula a gerar um potencial de ação e conduzir essa

informação para uma outra célula com relação ao elemento pós-sináptico e ao tipo eh de receptor presente na célula pós-sináptica Então vamos imaginar que aqui a gente tem a liberação do neurotransmissor e aqui a gente tem a membrana de uma célula pós-sináptica com um canal iônico quando esse neurotransmissor se liga a esse receptor o efeito na célula como a gente já viu pode ser tanto excitatório quanto inibitório Então como é que isso acontece né Qual é a diferença entre eles então a gente sabe né E vocês já viram isso que no no espaço extracelular eu tenho

uma grande quantidade de íons com carga positiva Então se esse neurotransmissor se ligar a um canal iônico que permite a entrada de corrente positiva aqui eu vou ter um potencial pós-sináptico então aqui tá mostrando eh o neurotransmissor se ligando a um canal iônico e fazendo com que esses íons no meio extracelular que estão em maior concentração agora possam permear a membrana e ir para o meio intracelular citoplasmático e consequentemente a carga deles vai eh direcionar o tipo de efeito que vai acontecer na célula se é um potencial excitatório um potencial inibitório então aqui a gente

tem vários ions né mostrando que dependendo do tipo de canal iônico o efeito do neurotransmissor difere então novamente o neurotransmissor se ligando a um um receptor de membrana que é específico para a movimentação do I sódio então eu vou ter um potencial despolarizante porque o sódio sempre vai permear no sentido de de fusão do Extra para o intra nessa outra condição Eu tenho um neurotransmissor que se liga a um canal iônico do tipo eh que é específico para o potássio então a gente sabe que o potássio está em maior concentração no citoplasma se o canal

de potássio se abre a tendência do potássio a sair da célula então quando há fluxo de potássio Eu tenho um potencial inibitório de forma semelhante eu posso ter um potencial inibitório com a entrada de carga negativa né então tudo que contribui para aumentar a negatividade da célula torna a célula mais negativa e aqui eu tenho uma outra condição que eu tenho um neurotransmissor se ligando agora um canal de de de um em um cum que que é o cálcio e esse Cátio pode permear a membrana e deixar ela mais positiva além de causar efeitos secundários

metabólicos Então esse é um tipo de receptor na membrana que é chamado de receptor ionotrópico né Exatamente porque ele é um canal iônico as substâncias eh químicas também podem se ligar a receptores do tipo metabotrópico né então eles não vão permitir eh fluxo de IOS Mas eles vão mudar o metabolismo da célula então eles vão eh causar uma sinalização agora não no sentido de desp despolarizar a célula diretamente mas vão mudar a função da célula de outra forma então aqui eu tenho por exemplo um exemplo de uma substância que se liga uma proteína e essa

proteína por sua vez né ela eh tem uma mudança funcional importante ela componente dela se desloca na membrana e indiretamente ela pode também abrir um canal iônico e nesse caso o canal iônico é um canal que transforma que eh transmite né o fluxo de uma corrente positiva Então indiretamente esse receptor pode também causar um potencial excitatório além né de mudar o metabolismo da célula eh intracelular ou de ativar proteínas eh intracelulares então esses receptores que ativam diretamente proteínas eh que não causam abertura de de canal iônico Mas eles indiretamente modulam né tanto o potencial eh

excitatório inibitório como o metabolismo da célula eles são chamados de receptores do tipo metabotrópicos e aqui a integração dos dois tipos de de receptores na mesma célula Então a gente tem uma célula um uma terminação de um neurônio pré-sináptico uma terminação de um neurônio pós-sináptico aonde eu posso ter na membrana desta célula diferentes tipos de receptores aqui eu tenho a natureza dos receptores ionotrópicos e aqui eu tenho um receptor do tipo eh metabotrópico ou seja uma determinada substância ela pode se ligar a diferentes tipos de receptores e eles podem trabalhar em conjunto no sentido de

modular o efeito da célula pós-sináptica aqui tá mostrando né um uma uma modulação que pode ser a curto prazo como uma mudança iônica nesta célula ou ela pode eh continuar acontecendo a ponto né de mudar a expressão gênica desta célula e fazer com que proteínas sejam eh sintetizadas E essas proteínas podem agora ser incorporadas por exemplo a membrana da célula Então isso é uma forma de mudança eh da plasticidade através né dos receptores do tipo ou ionotrópico ou metabotrópico e um detalhe importante considerar ainda é que essa sinapse ela tem um sentido de funcionamento que

é unidirecional mas isso não exclui a sinalização retrógrada que pode acontecer né então eu também tenho um um feedback aqui através por exemplo da produção de um gás que é o óxido nítrico que acaba retornando para a célula pré e pode manter né o fluxo da informação acontecendo entre as duas células eh com relação aos critérios anatômicos então pra gente eh finalizar eh os neurônios eles podem estabelecer contato de um axônio Então se a gente considera que a sinapse química e que a substância química ela é armazenada em vesículas eh na terminação axonal sempre o

primeiro elemento vai ser um axônio né então a sinapse sempre vai ser axo né alguma coisa então nesse nesse caso aqui é uma sinapse axo dendrítica porque o ponto de contato na célula pós-sináptica and dendrito ela pode ser uma sinapse do tipo axiomática porque o local de contato na célula pós-sináptica é o corpo é o soma da célula Tá e ela pode ser uma sinapse axo axônica porque eu posso fazer um estabelecer um contato com uma terminação axonal de um outro neurônio eu também tenho um tipo de sinapse dendro dendrítica esse aqui é um tipo

de sinapse elétrica né que pode acontecer eh de uma de um neurônio com uma célula da glia ou de um neurônio poderia ser um neurônio de um dendrito com com dendrito perdão poderia ser um dendrito de um neurônio com dendrito de uma outra célula neuronal então em relação aos critérios anatômicos eu sempre vou considerar o local específico de contato entre as células tá eh aqui tá mostrando especificamente uma sinapse axodendrítica axodendrítica axiomática né também existe um critério do tipo de de efeito que ela produz normalmente né a gente não pode generalizar mas normalmente a sinapses

axodendrítica elas são classificadas como sinapses do tipo um né e elas têm uma morfologia que direcionam para para um tipo de sinapse do tipo eh inibitória as sinapses do tipo dois elas são aoss somáticas Elas têm uma morfologia eh características também que diferem né que são as sinapses do tipo exess citatório em resumo né então o que a gente viu hoje que a gente tem dois tipos de comunicação eh entre células do sistema nervoso e que elas têm uma natureza ou química ou elétrica e que a natureza química envolve sempre a liberação de uma substância

que vai mediar a função né diferente da sinapse Elétrica A sinapse química ela acontece no sentido da célula pré para a célula pós e e a sinapse elétrica ela pode acontecer nos dois sentidos uma vez que os conexos estão H comunicando os dois citoplasmas eh é importante também considerar que as células a a sinapse ela só vai acontecer a partir eh de um estímulo Inicial que é ocorrência de um potencial de ação na célula pré-sináptica então se não houver a estimulação desta célula por um potencial de ação a sinapse não acontece Então as células estão

no seu estado de repouso uso com a ocorrência do potencial de ação e a e a permeabilidade aumentada de cálcio no terminal pré-sináptico o neurotransmissor vai ser liberado e ele vai produzir um efeito na célula que é um efeito pós-sináptico tá E aí o esse neurotransmissor ele pode se ligar para um ah com o receptor na célula pós-sináptica que é do tipo ionotrópico ou do tipo metabotrópico então o efeito vai depender do tipo de receptor né nesse caso enot trópico e da corrente que ele vai induzir na Célula pós-sináptica eh aqui eu tenho por exemplo

um um fluxo de um sódio e cálcio Então sempre que houver uma uma entrada positiva a tendência é despolarizar a célula e portanto eu vou ter um potencial excitatório pós-sináptico e e na e nessa condição aqui na substância Y por exemplo se o fluxo flor de cloreto O cloreto vai permear a membrana a célula que era negativa vai ficar mais negativa e v ter potencial do tipo inibitório Essas são as referências que vocês podem consultar para eh discutir esse conteúdo e eu agradeço a atenção de [Música] vocês [Música] a