Neurotransmissores, Sinapses elétricas
SINAPSES QUÍMICAS
Sinapses são sítios especializados de contato entre células. No caso das sinapses presentes entre células nervosas, elas podem ser classificadas em químicas ou elétricas.
SINAPSES QUÍMICAS
Nas sinapses químicas, a transmissão da informação ocorre de maneira indireta. As células da sinapse são isoladas eletricamente uma da outra, e a célula pré-sináptica é isolada da pós-sináptica por uma fenda sináptica.
Quando o potencial de ação, que caracteriza a transmissão do impulso nervoso ao longo do axônio do neurônio, atinge a região terminal da célula pré-sináptica (terminação nervosa), a mudança de potencial elétrico resulta na liberação de neurotransmissores armazenados em vesículas sinápticas por exocitose. O neurotransmissor difunde-se através da fenda sináptica e se liga a receptores na membrana plasmática da região de sinapse da célula alvo (pós-sináptica). Isso provoca alterações elétricas na célula pós-sináptica, uma vez que, em geral, os sítios de ligação apresentam-se localizados em canais iônicos controlados por transmissor. Dessa forma, a ligação do neurotransmissor causa a abertura temporária desses canais e uma breve alteração da permeabilidade da membrana, o que provoca o fluxo de íons através dela, gerando mudanças em sua natureza elétrica, que por sua vez desencadeia a transmissão do potencial de ação na célula pós-sináptica pela conversão de um sinal químico extracelular (o neurotransmissor) em sinal elétrico.
Enquanto receptores, os canais iônicos controlados por transmissores possuem elevada especificidade com o neurotransmissor e, enquanto canais, são seletivos em relação ao tipo de íon que atravessa a membrana plasmática. Essas duas características conferem a natureza altamente específica da resposta pós-sináptica.
As sinapses químicas podem ser excitatórias ou inibitórias. Os neurotransmissores excitatórios (acetilcolina, glutamato e serotonina) abrem canais de cátions, induzindo o influxo de Na+, o que despolariza a membrana pós-sináptica para ativar o potencial de ação. Já neurotransmissores inibitórios (ácido γ-aminobutírico, ou GABA, e glicina) abrem canais de Cl- e K+.
É importante ressaltar, contudo, que nem toda a sinalização química do sistema nervoso opera por canais iônicos controlados por transmissores. Algumas moléculas sinalizadoras secretadas por neurônios ligam-se a receptores que controlam canais iônicos apenas de maneira indireta: são receptores ligados à proteína G ou receptores ligados à enzima.
SINAPSES QUÍMICAS
Nas sinapses químicas, a transmissão da informação ocorre de maneira indireta. As células da sinapse são isoladas eletricamente uma da outra, e a célula pré-sináptica é isolada da pós-sináptica por uma fenda sináptica.
Quando o potencial de ação, que caracteriza a transmissão do impulso nervoso ao longo do axônio do neurônio, atinge a região terminal da célula pré-sináptica (terminação nervosa), a mudança de potencial elétrico resulta na liberação de neurotransmissores armazenados em vesículas sinápticas por exocitose. O neurotransmissor difunde-se através da fenda sináptica e se liga a receptores na membrana plasmática da região de sinapse da célula alvo (pós-sináptica). Isso provoca alterações elétricas na célula pós-sináptica, uma vez que, em geral, os sítios de ligação apresentam-se localizados em canais iônicos controlados por transmissor. Dessa forma, a ligação do neurotransmissor causa a abertura temporária desses canais e uma breve alteração da permeabilidade da membrana, o que provoca o fluxo de íons através dela, gerando mudanças em sua natureza elétrica, que por sua vez desencadeia a transmissão do potencial de ação na célula pós-sináptica pela conversão de um sinal químico extracelular (o neurotransmissor) em sinal elétrico.
Enquanto receptores, os canais iônicos controlados por transmissores possuem elevada especificidade com o neurotransmissor e, enquanto canais, são seletivos em relação ao tipo de íon que atravessa a membrana plasmática. Essas duas características conferem a natureza altamente específica da resposta pós-sináptica.
As sinapses químicas podem ser excitatórias ou inibitórias. Os neurotransmissores excitatórios (acetilcolina, glutamato e serotonina) abrem canais de cátions, induzindo o influxo de Na+, o que despolariza a membrana pós-sináptica para ativar o potencial de ação. Já neurotransmissores inibitórios (ácido γ-aminobutírico, ou GABA, e glicina) abrem canais de Cl- e K+.
É importante ressaltar, contudo, que nem toda a sinalização química do sistema nervoso opera por canais iônicos controlados por transmissores. Algumas moléculas sinalizadoras secretadas por neurônios ligam-se a receptores que controlam canais iônicos apenas de maneira indireta: são receptores ligados à proteína G ou receptores ligados à enzima.
Sinapses elétricas
Além das características já apresentadas sobre as sinapses químicas, é relevante ressaltar o papel que elas desempenham na manutenção da homeostase, devido à sua capacidade de transmitir certos impulsos e inibir outros. O fato de a maioria das doenças do encéfalo e muitos transtornos psiquiátricos resultarem da ruptura da comunicação sináptica comprova a importância dessa função desempenhada pelas sinapses, que, por isso, representam o local de ação da maioria das drogas que afetam o encéfalo.
Outra consequência direta das características apresentadas por esse tipo de sinapse é a transmissão unidirecional da informação, o que significa que a condução do impulso ocorre em uma única direção, passando sempre do axônio pré-sináptico para uma célula pós-sináptica.
Outra consequência direta das características apresentadas por esse tipo de sinapse é a transmissão unidirecional da informação, o que significa que a condução do impulso ocorre em uma única direção, passando sempre do axônio pré-sináptico para uma célula pós-sináptica.
Nesse tipo de sinapse, há comunicação direta entre as células envolvidas; por isso, a propagação do impulso não é mediada por neurotransmissores.
A transmissão, nesse caso, ocorre devido à presença de junções tipo fenda entre as células, formadas por proteínas denominadas conexinas. Esses canais permitem a passagem direta de íons inorgânicos e pequenas moléculas solúveis em água do citoplasma de uma célula para outra, o que liga as células eletricamente (e também metabolicamente). Isso permite que os potenciais de ação se espalhem rapidamente de uma célula à outra, sem a "demora" que ocorre nas sinapses químicas.
Este tipo de sinapse é vantajoso quando a velocidade e a precisão na transmissão do impulso são fundamentais. Pode ser verificada, nos vertebrados, em células do músculo cardíaco, uma vez que a ligação elétrica sincroniza suas contrações, e dos músculos lisos, responsáveis, por exemplo, pelos movimentos peristálticos do intestino.
A permeabilidade das junções tipo fenda pode ser regulada de várias formas (como variação do pH, aumento da concentração de Ca+ livre), em resposta a mudanças celulares. Dentre elas, a mais relevante para a análise da propagação do potencial de ação é a regulação por dopamina. A liberação desse neurotransmissor em células da retina, por exemplo, em resposta ao aumento da intensidade luminosa, reduz a comuniação das junções tipo fenda entre elas, o que auxilia a retina a intercalar o uso de fotoreceptores em bastão (bastonetes), bons receptores para pouca luz, e em cone, que detectam a cor e a precisão dos detalhes na luz clara.
Diferentemente do que ocorre nas sinapses químicas, as características das sinapses elétricas, sobretudo no que diz respeito à comunição direta por canais, permite que a corrente iônica, em geral, passe adequadamente em ambos os sentidos, tornando a transmição do impulso nervoso potencialmente bidirecional.
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