Videoaula: Neurotransmissores

Você acreditaria que essas pequenas moléculas estão por trás de cada um dos seus pensamentos, sentimentos e movimentos? Imagine que o seu corpo é um centro de processamento de dados, e os neurotransmissores são como pequenos mensageiros que correm para todo lado entregando mensagens cruciais para manter nossos corpos funcionando. Desde o simples ato de mexer os seus dedos até as complexas emoções de amor e felicidade, os neurotransmissores são fundamentais para que tudo funcione perfeitamente.

Então vamos mergulhar no mundo dos neurotransmissores.

Os neurotransmissores são substâncias químicas que os neurônios usam para se comunicar uns com os outros e com outros tipos de células, em um processo conhecido como transmissão sináptica ou transmissão nervosa. Essas pequenas moléculas são cruciais para a transmissão de informações sensoriais, motoras e integrativas, afetando muitas funções, como as emoções, os pensamentos, a memória e os movimentos.

Então vamos ver mais de perto seu mecanismo de ação.

O processo através do qual os neurônios se comunicam com seus tecidos alvo através de neurotransmissores é chamado de transmissão nervosa química, e ocorre em junções especializadas conhecidas como sinapses. Cada sinapse é formada por uma membrana pré-sináptica, que é a membrana do botão terminal da fibra nervosa pré-sináptica, uma membrana pós-sináptica, que é a membrana da célula alvo, e uma fenda sináptica, que é o espaço entre as membranas pré-sináptica e pós-sináptica.

No botão terminal do neurônio pré-sináptico, numerosas vesículas sinápticas contendo neurotransmissores são produzidas e armazenadas. Um potencial de ação que atinge o terminal pré-sináptico resulta em exocitose das vesículas sinápticas, e os neurotransmissores são liberados na fenda sináptica. Depois de cruzar a fenda sináptica, os neurotransmissores se ligam a receptores na membrana pós-sináptica, levando a uma resposta estimulatória ou inibitória na célula alvo, dependendo do tipo de neurotransmissor em questão.

Existem dois tipos de receptores de neurotransmissores: ionotrópicos e metabotrópicos.

Os receptores ionotrópicos tipicamente são canais iônicos dependentes de ligante através dos quais os íons passam em resposta à ligação de um mensageiro químico conhecido como ligante, como um neurotransmissor. Os receptores ionotrópicos têm atuação rápida, levando a uma transmissão sináptica rápida que participa de respostas rápidas.

Já os receptores metabotrópicos não constituem canais iônicos. Em vez disso, eles precisam de proteínas G e segundos mensageiros para modular indiretamente a atividade iônica nos neurônios. Receptores acoplados à proteína G representam a maior família de receptores metabotrópicos.

Como a abertura de canais iônicos por receptores metabotrópicos envolve a ativação de diversas moléculas em um mecanismo intracelular, esses receptores atuam mais lentamente que os receptores ionotrópicos, mas por outro lado resultam em efeitos mais prolongados na função celular.

Existem mais de 60 neurotransmissores no sistema nervoso humano, então vamos ver como eles são classificados.

Primeiro, os neurotransmissores podem ser classificados com base na sua estrutura química. Nesse sistema de classificação, os principais grupos são: monoaminas, aminoácidos e neuropeptídeos. Há ainda um grupo adicional de outros neurotransmissores, que não se encaixam em nenhum dos três primeiros grupos que mencionamos.

Vamos começar com as monoaminas, que são moléculas relativamente pequenas, formadas apenas de alguns poucos átomos, permitindo que elas se difundam facilmente através das fendas sinápticas. Elas estão envolvidas em funções como a coordenação dos movimentos, a regulação do humor, do sono, da  vigília e várias funções autonômicas. Esse grupo inclui a dopamina, a epinefrina, a norepinefrina, a histamina e a serotonina.

O segundo grupo contém os aminoácidos, que, assim como as monoaminas, são moléculas relativamente pequenas. Apesar de ambos os grupos serem capazes de se difundir através das fendas sinápticas, os aminoácidos são discretamente maiores, devido à suas cadeias laterais mais complexas. Os neurotransmissores aminoácidos são vitais para a sinalização excitatória e inibitória, participando do processamento sensorial, do controle motor, do desenvolvimento neural e da plasticidade sináptica. Esse grupo inclui o glutamato, o GABA e a glicina.

O terceiro grupo, dos neuropeptídeos, é formado por neurotransmissores maiores e mais complexos. Como seu nome sugere, eles são formados por cadeias de peptídeos, e não por aminoácidos modificados. Essa distinção é importante, já que ela determina o local de síntese desses neurotransmissores.

Ao contrário dos neurotransmissores menores, como as monoaminas e os aminoácidos, que podem ser sintetizados no terminal axônico, a produção de neuropeptídeos exige organelas que são encontradas apenas no corpo dos neurônios. Assim, os neuropeptídeos são produzidos no corpo celular, onde são empacotados em grandes vesículas de núcleo denso antes de terem seus tamanhos reduzidos por clivagem enzimática durante seu transporte até os locais de liberação.

Os neuropeptídeos possuem um papel na modulação da percepção da dor, resposta ao estresse, regulação do apetite, funções reprodutoras, sono, aprendizado e resposta imunológica. Alguns dos principais neurotransmissores desse grupo incluem a substância P, o neuropeptídeo Y, endorfinas, encefalinas, vasopressina e oxitocina.

O grupo de outros neurotransmissores, ou neurotransmissores diversos, inclui uma ampla gama de substâncias que não se encaixam bem em nenhum dos grupos anteriores. Cada uma dessas substâncias possui propriedades estruturais e mecanismos de ação únicos. Esse grupo inclui moléculas pequenas, como a acetilcolina, e pode incluir gases, como o óxido nítrico e lipídeos, como os canabinoides endógenos.

Além da classificação estrutural dos neurotransmissores, há uma outra classificação útil, com base na sua função. Nesse sistema de classificação há dois grupos principais: neurotransmissores excitatórios e neurotransmissores inibitórios. Deve-se observar que muitos neurotransmissores podem ter tanto efeitos excitatórios quanto inibitórios, dependendo dos receptores pós-sinápticos específicos aos quais eles se ligam. Entretanto, nessa videoaula, nós vamos focar principalmente no efeito mais comum de cada neurotransmissor.

Os neurotransmissores excitatórios funcionam ativando receptores na membrana pós-sináptica, o que leva a uma despolarização do neurônio e aumenta a probabilidade de que seja atingido seu limiar de disparo de um potencial de ação, promovendo assim a comunicação em circuitos neurais. Alguns dos principais neurotransmissores excitatórios incluem o glutamato, a acetilcolina, a epinefrina, a norepinefrina e a serotonina.

Neurotransmissores inibitórios, por outro lado, funcionam impedindo um potencial de ação ao hiperpolarizar o neurônio pós-sináptico, assim reduzindo a excitabilidade neuronal. Alguns dos principais neurotransmissores inibitórios incluem o GABA, a glicina e a serotonina, que, como podemos ver, é um exemplo de neurotransmissor que pode ser considerado tanto excitatório quanto inibitório, dependendo do receptor ao qual se liga.

Vamos ver mais de perto alguns dos neurotransmissores mais comuns e bem conhecidos do corpo.

O primeiro deles é a acetilcolina, um neurotransmissor predominantemente excitatório produzido por neurônios colinérgicos, cuja principal função é estimular a contração muscular. Além disso, esse neurotransmissor possui um papel na regulação do ciclo do sono. Deve-se observar, entretanto, que ele possui ainda um papel inibitório no coração, onde ele atua reduzindo a frequência cardíaca.

Em seguida, temos a norepinefrina, também conhecida como noradrenalina, um neurotransmissor excitatório. Ela é produzida nessa pequena área do tronco encefálico, conhecida como locus coeruleus, bem como nas glândulas adrenais. Esse neurotransmissor está envolvido na regulação da atenção, excitação e da resposta do corpo ao estresse. Níveis anormalmente baixos de norepinefrina estão relacionados a distúrbios do humor, como depressão e ansiedade. Por outro lado, níveis anormalmente altos podem levar a alterações do ciclo do sono.

A epinefrina, também conhecida como adrenalina, também é um neurotransmissor excitatório produzido na medula da glândula adrenal. Ele é responsável por preparar rapidamente o corpo para uma resposta de luta ou fuga, o que inclui aumento da frequência cardíaca, dilatação das vias aéreas e mobilização dos depósitos energéticos do corpo.

A dopamina, que é secretada na substância nigra, é considerada um tipo especial de neurotransmissor, porque seus efeitos podem ser excitatórios ou inibitórios, dependendo do tipo de receptor ao qual se liga. Funcionalmente, ela é importante na coordenação dos movimentos, inibindo movimentos desnecessários. Além disso, ela inibe a liberação de prolactina e estimula a secreção de hormônio do crescimento.

Uma deficiência de dopamina relacionada à destruição da substância nigra leva a uma doença neurodegenerativa comum chamada doença de Parkinson, enquanto uma atividade aumentada dos neurônios dopaminérgicos contribui com a fisiopatologia de distúrbios psicóticos e esquizofrenia.

O ácido gama-aminobutírico, frequentemente chamado apenas de GABA, é o neurotransmissor inibitório mais poderoso do sistema nervoso, e é essencial para manter o equilíbrio da excitação e inibição nesse sistema. As funções do GABA estão relacionadas ao controle do humor e das emoções, e níveis anormalmente baixos de GABA podem levar a ansiedade.

O glutamato é o mais comum e mais poderoso neurotransmissor excitatório do sistema nervoso central, e é secretado por vários neurônios excitatórios desse sistema. Ele possui um papel fundamental na manutenção da homeostase, atuando em conjunto com os efeitos inibitórios do GABA. Além disso, o glutamato está relacionado a funções cognitivas como o aprendizado e a formação da memória. Alterações da transmissão nervosa do glutamato podem contribuir para o desenvolvimento de epilepsia, distúrbios cognitivos e transtornos afetivos.

Em seguida temos a serotonina, que é outro tipo de neurotransmissor que pode ser tanto excitatório quanto inibitório. Ela é secretada principalmente pelos neurônios do tronco encefálico e pelos neurônios que inervam o trato gastrointestinal. A serotonina possui um papel vital em vários processos fisiológicos e patológicos do corpo, incluindo a regulação da temperatura corporal, a percepção da dor, as emoções e o ciclo do sono. Uma secreção insuficiente de serotonina pode resultar em redução da função do sistema imunológico, bem como uma gama de distúrbios emocionais, incluindo depressão e agressividade.

E, por fim, temos a histamina, que é um neurotransmissor excitatório produzido por neurônios do hipotálamo e por células da mucosa do estômago, bem como por mastócitos e basófilos na corrente sanguínea. Ela está envolvida principalmente na resposta inflamatória do corpo, e é um mediador importante nas respostas alérgicas. Sua liberação excessiva durante uma reação alérgica leva a sintomas como prurido, espirros, corrimento nasal e urticária.

E isso conclui nossa videoaula sobre os neurotransmissores.

Para revisar esse assunto, confira o teste e outros materiais na unidade de estudo sobre os neurotransmissores. Nos vemos na próxima!