Receptores Pós-Sinápticos e Integração Sináptica

Os receptores pós-sinápticos são as proteínas na célula-alvo que detectam o neurotransmissor libertado e convertem a sua ligação numa resposta fisiológica. Eles dividem-se em duas grandes classes: receptores ionotrópicos, que são canais iónicos regulados por ligando que atuam em milissegundos, e receptores metabotrópicos, que se acoplam a proteínas G e atuam mais lentamente através de segundos mensageiros. As propriedades destes receptores determinam o sinal, o tamanho e o curso temporal do sinal pós-sináptico.

Definition

Um receptor de neurotransmissor pós-sináptico é uma proteína de membrana que se liga a um transmissor específico e transduz essa ligação, quer diretamente abrindo um canal iónico (ionotrópico), quer ativando cascatas de sinalização intracelular através de proteínas G (metabotrópico), alterando assim a excitabilidade ou a bioquímica da célula-alvo.

Scope

Este tópico abrange as principais famílias de receptores de neurotransmissores, a distinção entre sinalização ionotrópica e metabotrópica, como o tipo de receptor define o efeito excitatório ou inibitório, e como os potenciais resultantes são somados pelo neurónio pós-sináptico. É apresentado como base de fisiologia e farmacologia, não como orientação de tratamento.

Core questions

• O que distingue os receptores ionotrópicos dos metabotrópicos?
• Como o tipo de receptor determina se uma sinapse é excitatória ou inibitória?
• Como a cinética dos receptores molda o potencial pós-sináptico?
• Como múltiplas entradas sinápticas são integradas no neurónio pós-sináptico?

Key concepts

• Receptores ionotrópicos (regulados por ligando)
• Receptores metabotrópicos (acoplados à proteína G)
• Receptores de glutamato (AMPA, NMDA, cainato)
• Receptores GABA e glicina
• Receptores de acetilcolina, dopamina e serotonina
• Segundos mensageiros e transdução de sinal
• Dessensibilização do receptor
• Integração e soma sináptica

Key theories

Transdução ionotrópica versus metabotrópica

A transmissão rápida utiliza canais iónicos regulados por ligando que se abrem em milissegundos, enquanto a transmissão moduladora mais lenta utiliza receptores acoplados à proteína G que atuam através de segundos mensageiros; o mesmo transmissor pode atuar através de ambas as classes.

Mechanisms

Quando o transmissor se liga a um receptor ionotrópico, o canal intrínseco do receptor abre-se, permitindo o fluxo iónico que despolariza ou hiperpolariza a membrana em milissegundos; os canais AMPA e NMDA regulados por glutamato medeiam a excitação rápida, enquanto os canais de cloreto regulados por GABA e glicina medeiam a inibição rápida. Os receptores metabotrópicos, em vez disso, ativam proteínas G que modulam enzimas e canais iónicos através de segundos mensageiros, produzindo efeitos mais lentos e duradouros, como observado para muitos receptores de dopamina e acetilcolina muscarínicos. O neurónio pós-sináptico soma os potenciais excitatórios e inibitórios gerados através dos seus dendritos e soma no espaço e no tempo, e o potencial de membrana líquido na zona de disparo determina se um potencial de ação é gerado.

Clinical relevance

Os receptores de neurotransmissores estão entre os alvos farmacológicos mais comuns na medicina e são o local de ação de muitos agentes neuroativos e psicoativos, porque os agonistas e antagonistas podem mimetizar ou bloquear os efeitos dos transmissores. Esta entrada descreve a fisiologia dos receptores que tais agentes envolvem e destina-se a ser um pano de fundo de referência, em vez de um conselho de prescrição ou diagnóstico.

History

A classificação farmacológica dos receptores pelos seus agonistas e antagonistas seletivos, pioneira no século XX, deu lugar à clonagem molecular que revelou a composição de subunidades e a estrutura das famílias de receptores. O trabalho fisiológico comparativo estabeleceu a divisão ionotrópica-metabotrópica, e revisões estruturais e funcionais detalhadas dos receptores de glutamato e dopamina consolidaram o mapa moderno dos receptores.

Key figures

• Roger Nicoll
• Robert Malenka
• Stephen Traynelis

Seminal works

• nicoll-1990
• traynelis-2010
• beaulieu-2011

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre um receptor ionotrópico e um receptor metabotrópico?

Um receptor ionotrópico é ele próprio um canal iónico que se abre quando o transmissor se liga, produzindo uma resposta rápida, enquanto um receptor metabotrópico sinaliza indiretamente através de proteínas G e segundos mensageiros, produzindo efeitos mais lentos e mais moduladores.

Como o mesmo neurotransmissor pode ser excitatório numa sinapse e inibitório noutra?

O efeito depende do receptor e dos iões que ele admite, não apenas do transmissor; por exemplo, o glutamato que atua em receptores permeáveis a catiões excita, enquanto o GABA que atua em receptores permeáveis a cloreto tipicamente inibe.