Sinalização Celular

    Para adentramos na sinalização celular, vamos relembrar um pouco sobre o sistema nervoso que é um tecido originado da placa neural, uma área diferenciada da ectoderme. Antes da 4º semana de gestação, a placa neural forma o tubo neural que sofre uma dilatação na região rostral ou anterior dando origem ao encéfalo. Nos pontos de encontro ou fechamento das extremidades da placa neural, no recém formado tubo neural, forma-se a crista neural que dá origem a componentes que a neuro-anatomia nomina como elementos periféricos e componentes celulares gliais.

Formação do tubo neural.Fonte: http://bruno89.wordpress.com/2008/10/15/122/

  O Sistema nervoso é dividido em sistema nervoso central (SNC), que está contido no canal vertebral e crânio, ou seja, o encéfalo e a medula espinhal e é onde as informações são recebidas e analisadas, ou seja, é o local onde ocorre as decisões e o envio de ordens; e sistema nervoso periférico (SNP), encontrado fora deste estojo ósseo, sendo os nervos (axônios) e gânglios e, carrega informações dos órgãos sensoriais para o sistema nervoso central e do sistema nervoso central para os órgãos efetores (músculos e glândulas).

Sistema nervoso centralFonte: http://www.sogab.com.br/apostilasistemanervoso.pdf

Sistema Nervoso Periférico
Fonte: http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso4.asp

    Entretanto  o sistema nervoso funcionalmente pode divide-se em somático, que lembra o sistema nervoso que atua em todas as relações que são percebidas por nossa consciência; e em visceral ou vegetativo aquele interage de forma inconsciente, no controle e na percepção do meio interno e vísceras. Tanto o somático quanto o egetativo, possuem componentes aferentes (sensitivos) e eferentes (motores). 

    No SNC, existem as chamadas substâncias cinzenta, formada pelos corpos dos neurônios, e  substância branca, formada pelos prolongamentos dos neurônios. A unidade funcional e estrutural do sistema nervoso é o neurônio ou célula nervosa. São os neurônios que fazem a ligação entre as  células receptoras dos diversos órgãos sensoriais e as células efetoras, nomeadamente músculos e glândulas. Os neurônios são células muito especializadas que apresentam um ou mais prolongamentos, ao longo dos quais se desloca um sinal elétrico e a função é receber, processar e enviar informações. Podem ser classificados, com base no sentido em que conduzem impulsos relativamente ao sistema nervoso central, em: neurônios sensoriais ou aferentes - os que transmitem impulsos do exterior para o sistema nervoso central; neurônios motores ou eferentes - os que transmitem impulsos do sistema nervoso central para o exterior; neurônios de conexão - os que conduzem impulsos entre os outros dois tipos de neurônios. 

    Os neurônios apresentam um corpo celular ou pericário que contém o núcleo e o citoplasma, onde estão contidos ribossomas, retículo endoplasmático granular e agranular e aparelho de Golgi, assim sintetiza todas as proteínas neuronais e realiza a maioria dos processos de degradação e renovação de constituintes celulares. Do corpo celular partem prolongamentos, denominado dendritos e axônios. 
    Os dendritos apresentam  as mesmas organelas citoplasmáticas do pericário. Traduzem os estímulos recebidos em alterações do potencial de repouso da membrana, que envolvem entrada e saída de determinados íons, causando pequenas despolarizações (excitatória) ou hiperpolarizações (inibitória). Os potenciais gerados nos dendritos se propagam em direção ao corpo e, neste, em direção ao cone de implantação do axônio. 

    O axônio é prolongamento longo e fino que pode ter origem de corpo ou de um  dendrito principal, a partir de uma região denominada cone de implantação. Possui membrana plasmática, denominada axolema, e citoplasma, axoplasma. O axônio é capaz de gerar alteração de potencial de membrana (despolarização de grande amplitude) denominada potencial de ação ou impulso nervoso, e conduzi-lo até a terminação axônica, local onde ocorre a comunicação com outros axônios ou células efetuadoras. O local onde é gerado o impulso é chamado zona de gatilho. Esta especialização de membrana é devido à presença de canais de sódio e potássio, que ficam fechados no potencial de repouso, mas que se abrem quando despolarizações os atingem. Como os axônios não possuem ribossomas, toda a proteína necessária à manutenção destes deriva do pericário, e para que haja a renovação dos componentes das terminações é necessário um fluxo oposto, em direçãocão corpo. Esse fluxo de substâncias e organelas através do axoplasma é denominado fluxo axoplasmático. 

Neurônio e suas divisões.

Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Histologia/epitelio27.php

     Os neurônios são células altamente excitáveis que se comunicam entre si ou com células efetuadoras como por exemplo: células musculares, usando basicamente as alterações do potencial de membrana. A membrana celular separa o meio intracelular, onde predominam íons com cargas negativas e certa quantidade do íon potássio (K+), do meio extracelular, onde predominam cargas positivas, Sódio (Na+), Cálcio (Ca+) e certa quantidade do íon Cloro (Cl-). Essa diferença de cargas entre o meio intracelular e extracelular estabelece um potencial elétrico de membrana, que, como vimos no post anterior, é de aproximadamente -70mv, quando o neurônio está em repouso. Na membrana estão presentes canais iônicos seletivos, que se abrem ou fecham, permitindo a passagem de íons de acordo com o gradiente de concentração. 

    As fibras nervosas têm a função de propagar impulsos rápidos, e de transmiti-los à célula a próxima célula, através das sinapses. As sinapses podem acontecer entre dois neurônios, entre célula sensorial e neurônio ou entre neurônio e órgão efetor (músculo ou glândula). Assim, o impulso é captado pelos dendritos, passa ao corpo celular e deste para o axônio, que o envia para a célula seguinte.  

   No estado de repouso, o neurônio encontra-se polarizado, ou seja, o interior está carregado mais negativamente que o exterior. Ao atingir a membrana celular, o estímulo altera a permeabilidade aos íons Na+ e K+ no ponto excitado, permitindo assim, um influxo de íons sódio e a saída de íons potássio. Neste momento ocorre a despolarização, ou seja, diminui a negatividade no interior da célula. A entrada inicial de íons Na+  provoca a abertura de canais para esses íons nos segmentos seguintes, de modo que o processo se repete e o impulso nervoso se transmite através de todo o neurônio. Em alguns casos, a união de neurônios é tão estreita que a onda de despolarização passa diretamente do axônio de um neurônio a um dendrito do neurônio seguinte, o que se denomina sinapse elétrica. As sinapses elétricas são exclusivamente entre neurônios e raras em vertebrados. A comunicação entre dois neurônios se dá através de canais iônicos presentes em cada uma das membranas em contato, que permitem a passagem direta de pequenas moléculas do citoplasma de uma das células para o da outra.

Despolarização e repolarização do neurônio.
Fonte: http://www.cabuloso.xpg.com.br/Anatomia-Humana/Sistema-Nervoso-SNC/foto/Nervos46.jpg

  Nas sinapses químicas, que ocorre mais frequentemente, o sinal elétrico que chega à terminação axônica, provoca a liberação de neurotransmissores (mensageiros químicos presentes no interior de vesículas na terminação axônica). Ao atingir a terminação axônica, o potencial de ação faz com que as vesículas se fusionem com a membrana da terminação, liberando os neurotransmissores que estavam contidos para a fenda sináptica (espaço virtual entre o neurônio e a célula efetora). Ao serem liberados na fenda sinóptica, os neurotransmissores se ligam a receptores específicos presentes na membrana da célula pós-sináptica (célula efetora). A ligação do neurotransmissor com o seu receptor específico, gera uma alteração no potencial de membrana da célula efetora, transmitindo o impulso nervoso e gerando uma resposta . Podemos então concluir que a transmissão do impulso implica a transformação de um sinal elétrico em um sinal químico que, posteriormente, é transformado em um outro sinal elétrico. 
   A sinapse química sempre apresenta um elemento pré-sináptico, que armazena e libera o neurotransmissor, um elemento pós-sináptico, que contém o receptor, e uma fenda sináptica, que separa as duas membranas. Desta maneira, na célula pré-sinaptica, há a membrana pré-sináptica, que apresenta projeções densas que mantém de forma organizada as vesículas sinápticas e na célula pós-sináptica, há a membrana pós-sináptica, que possui os receptores específicos para os neurotransmissores. 

     Os axônios são cobertos por uma membrana denominada bainha de mielina, que possui a característica de isolante elétrico, impedindo que as cargas elétricas se dispersem. Assim, condução do impulso nervoso nas fibras mielínicas (com bainha de mielina) e amielínicas (sem bainha de mielina) difere na sua velocidade, sendo maior nas mielínicas. No trajeto do axônio, há regiões chamadas nódulos de Ranvier, em que a bainha de mielina é interrompida, gerando assim a condução saltatória, nos quais o impulso nervoso é transmitido, aos saltos, de um nódulo de Ranvier ao outro, ao longo da fibra (axônio). 

Bainha de mielina

fonte: http://www.medicinageriatrica.com.br/wp-content/uploads/2012/04/Bainha-de-mielina.png

     Quando um impulso nervoso atinge a membrana pré-sináptica há uma alteração no  potencial,  estimulando a liberação do neurotransmissor na fenda sináptica, que atinge os receptores da célula pós-sináptica. Estes receptores podem ser canais iônicos que se abrem quando em contato com o neurotransmissor, permitindo a entrada ou saída de determinados íons. A movimentação de íons, tanto para dentro, quanto para fora, causa alterações no potencial de membrana. Quando o receptor não é um canal iônico, a sua combinação com o neurotransmissor gera uma nova molécula chamada de segundo mensageiro, que causará modificações na célula pós-sináptica. 
     Após o contato com o receptor, é necessário que o neurotransmissor seja removido da fenda sináptica para que não haja excitação ou inibição por tempo prolongado. Essa remoção pode ser feita por ação enzimática ou por recaptação pela membrana pré-sináptica; e uma vez dentro da terminação nervosa, o neurotransmissor pode ser reutilizado ou inativado.

Sinapse química.

Fonte: http://www.geocities.ws/ctv10ano/sinapse.jpg

Alguns neurotransmissores: 

• Endorfinas e encefalinas: bloqueiam a dor, agindo naturalmente no corpo como analgésicos. 
• Dopamina: neurotransmissor inibitório derivado da tirosina. Produz sensações de satisfação e prazer.
• Serotonina: neurotransmissor derivado do triptofano regula o humor, o sono, a atividade sexual, o apetite, as funções neuroendócrinas, temperatura corporal, sensibilidade à dor, atividade motora e funções cognitivas. 
• GABA (ácido gama-aminobutirico): principal neurotransmissor inibitório do SNC. Ele está presente em quase todas as regiões do cérebro, embora sua concentração varie conforme a região. Está envolvido com osprocessos de ansiedade. Seu efeito ansiolítico seria fruto de alterações provocadas em diversas estruturasdo sistema límbico, inclusive a amígdala e o hipocampo. A inibição da síntese do GABA ou o bloqueio de seus neurotransmissores no SNC, resultam em estimulação intensa, manifestada através de convulsõesgeneralizadas. 
• Ácido glutâmico ou glutamato: principal neurotransmissor estimulador do SNC. A sua ativação aumenta a sensibilidade aos estímulos dos outros neurotransmissores. 

FONTES:

Dias, P. F; Schneider, C. Apostila de Sistema Nervoso. Escola massoterapia. SOGAB. Link para download: http://www.sogab.com.br/apostilasistemanervoso.pdf. Acessado em 4 de dezembro.

Nishida, S. Mecanismo de comunicação entre os neurônios e dos neurônios com órgãos efetuadores.

Departamento de Fisiologia, UNESP - Botocatu. Link para downloads: http://www.slideshare.net/DeniseCarvalho5/apostila-sinapse-unesp. Acessado em 4 de dezembro.