Transmissão Sináptica e Função dos Neurotransmissores
A transmissão sináptica é o processo pelo qual um neurônio se comunica com outro neurônio ou com uma célula efetora através de uma sinapse. Na sinapse química dominante, um potencial de ação que chega desencadeia a liberação de neurotransmissores dependente de cálcio, que se difunde através da fenda sináptica e se liga a receptores pós-sinápticos para alterar o potencial de membrana da célula-alvo. Esta área abrange a maquinaria celular e molecular dessa cadeia de sinalização e os sistemas de neurotransmissores que a realizam.
Definition
A transmissão sináptica é a condução de um sinal de um neurônio pré-sináptico para uma célula pós-sináptica, realizada em sinapses químicas pela liberação regulada e desencadeada por cálcio de um neurotransmissor que se liga a receptores na célula-alvo e altera sua excitabilidade.
Scope
A área orienta o leitor sobre a sinalização sináptica química no sistema nervoso: como o transmissor é sintetizado e empacotado, como sua liberação é acoplada à entrada de cálcio, como os receptores pós-sinápticos transduzem o sinal químico, como as entradas excitatórias e inibitórias são integradas e como a força sináptica é modificada pelo uso. É organizada como uma referência de fisiologia e não fornece orientação de manejo clínico.
Sub-topics
Core questions
- Como a despolarização pré-sináptica é convertida em liberação de neurotransmissores?
- Como os receptores pós-sinápticos traduzem a ligação do transmissor em mudança elétrica ou bioquímica?
- Como muitas entradas excitatórias e inibitórias convergentes são integradas por um único neurônio?
- Como a força sináptica é alterada em escalas de tempo curtas e longas?
Key concepts
- Sinapse química e fenda sináptica
- Terminal pré-sináptico e zona ativa
- Exocitose de vesículas desencadeada por cálcio
- Receptores de neurotransmissores (ionotrópicos e metabotrópicos)
- Potenciais pós-sinápticos excitatórios e inibitórios
- Integração sináptica
- Plasticidade sináptica
Key theories
- Hipótese quantal da liberação de neurotransmissores
- O neurotransmissor é liberado em pacotes discretos e aproximadamente uniformes (quanta) correspondendo ao conteúdo de vesículas sinápticas únicas, de modo que a resposta pós-sináptica é construída a partir de múltiplos inteiros de uma resposta miniatura unitária.
- Teoria química da transmissão sináptica
- A maioria das sinapses centrais e periféricas transmite liberando um mensageiro químico difusível em vez de por continuidade elétrica direta, com a liberação fortemente acoplada ao influxo de cálcio pré-sináptico.
Mechanisms
Um potencial de ação invadindo o terminal pré-sináptico abre canais de cálcio dependentes de voltagem; o influxo de cálcio resultante desencadeia a fusão de vesículas preenchidas com neurotransmissores com a membrana plasmática na zona ativa, liberando o transmissor na fenda. O transmissor se liga a receptores pós-sinápticos, que ou abrem canais iônicos diretamente (ionotrópicos) ou agem através de segundos mensageiros (metabotrópicos), produzindo potenciais despolarizantes (excitatórios) ou hiperpolarizantes (inibitórios). O neurônio pós-sináptico soma essas entradas no espaço e no tempo, e a atividade repetida pode fortalecer ou enfraquecer a conexão, a base da plasticidade sináptica.
Clinical relevance
A transmissão sináptica é o nível em que muitos distúrbios neurológicos e psiquiátricos, e os medicamentos usados para tratá-los, exercem seus efeitos, uma vez que a síntese, liberação, ligação a receptores e recaptação de neurotransmissores são alvos farmacológicos comuns. Esta área descreve a fisiologia normal sobre a qual tais intervenções atuam e destina-se a fornecer uma compreensão de base, em vez de orientação diagnóstica ou de tratamento.
History
A natureza química da transmissão sináptica foi estabelecida no início do século XX e refinada por Bernard Katz e colegas, cujo trabalho na junção neuromuscular na década de 1950 revelou que o transmissor é liberado em quanta. O trabalho molecular subsequente, reconhecido pelos Prêmios Nobel a Katz e, posteriormente, a Südhof e outros, identificou a maquinaria de fusão de vesículas e o sensor de cálcio que acoplam a atividade elétrica à liberação.
Key figures
- Bernard Katz
- Thomas Südhof
- Eric Kandel
Related topics
Seminal works
- fatt-katz-1952
- sudhof-2013
- kandel-2001
Frequently asked questions
- Qual é a diferença entre uma sinapse química e uma sinapse elétrica?
- Uma sinapse química sinaliza liberando um neurotransmissor que atravessa uma fenda e se liga a receptores na célula-alvo, enquanto uma sinapse elétrica passa corrente diretamente através de canais de junção comunicante; esta área aborda a transmissão química, o modo predominante no sistema nervoso de mamíferos.
- Por que o cálcio é central para a transmissão sináptica?
- O cálcio que entra no terminal pré-sináptico através de canais dependentes de voltagem é o gatilho que acopla a atividade elétrica à fusão de vesículas, de modo que a liberação do transmissor é fortemente dependente do sinal de cálcio.