Estrutura geral da sinapse
A sinapse química possui três elementos estruturais obrigatórios:
- Membrana pré-sináptica é a membrana do terminal axonal da célula transmissora. Dentro desse terminal encontram-se vesículas que contêm uma substância química específica — o neurotransmissor. O suprimento das próprias vesículas e dos componentes necessários do neurotransmissor para o terminal axonal é assegurado por um mecanismo de transporte especial — o fluxo axoplasmático.
- Fenda sináptica é o espaço microscópico que separa fisicamente os neurônios em contato ou o neurônio e o órgão-alvo.
- Membrana pós-sináptica é a área da membrana da célula receptora. Nela estão localizados receptores especializados, prontos para reconhecer e se ligar ao neurotransmissor liberado na fenda.
Sinapses elétricas (efaps)
As sinapses elétricas, também chamadas de efaps ou junções comunicantes (gap junctions), representam junções comunicantes. A largura da fenda sináptica aqui é 10 vezes menor do que nas sinapses químicas.
A transmissão da excitação nelas ocorre sem a liberação de neurotransmissor — por via elétrica, por meio de fluxos iônicos locais entre a membrana pré-sináptica excitada e a membrana pós-sináptica não excitada. Em princípio, esse mecanismo difere pouco da condução da excitação entre os nós de Ranvier na fibra mielínica.
Tais contatos localizam-se no miocárdio, na musculatura lisa e parcialmente no sistema nervoso central. Sua principal característica funcional é a condução bidirecional, ou seja, a excitação pode passar livremente em ambas as direções.
Sinapses químicas
Nos contatos químicos, a condução da excitação é realizada exclusivamente com a ajuda de neurotransmissores. Esta é a principal via de transmissão de sinal entre os neurônios do SNC, nos gânglios do sistema nervoso, bem como nas junções neuroglandulares e neuromusculares.
Um tipo especial de transmissão são as sinapses à distância. Nelas, o neurotransmissor, liberado de uma célula, excita por difusão simultaneamente as membranas pós-sinápticas de vários alvos de uma só vez. Esse padrão é característico dos gânglios do sistema nervoso simpático (onde uma fibra pré-ganglionar é capaz de excitar cerca de 20 neurônios ganglionares) e de algumas sinapses neuroglandulares do sistema nervoso autônomo.
Classificação morfológica e farmacológica
Quanto à estrutura (morfologia), as sinapses dividem-se em dois grandes grupos:
- Neuronais (centrais e ganglionares): axossomáticas, axodendríticas, axoaxônicas e dendrodendríticas.
- Neuro-orçânicas: neuromusculares e neuroglandulares.
Quanto ao tipo de neurotransmissor liberado (classificação farmacológica), distinguem-se:
- Adrenérgicas;
- GABAérgicas;
- Serotoninérgicas;
- Dopaminérgicas;
- Glutamatérgicas;
- Colinérgicas (conduzem a excitação por meio da acetilcolina). Elas dividem-se adicionalmente em nicotínicas (receptores N-colinérgicos) e muscarínicas (receptores M-colinérgicos).
Mecanismos de excitação e inibição
A classificação fisiológica divide as sinapses em excitatórias e inibitórias, o que depende dos canais iônicos que se abrem na membrana pós-sináptica:
- Sinapse excitatória: O neurotransmissor liga-se aos receptores e abre canais para íons sódio (Na⁺). A entrada de sódio carregado positivamente na célula causa despolarização local. Como resultado, forma-se o PEPS — Potencial Pós-Sináptico Excitatório.
- Sinapse inibitória: O neurotransmissor liga-se aos receptores e abre canais para íons cloreto (Cl⁻). A entrada de cloreto carregado negativamente causa hiperpolarização da membrana celular. Forma-se o PIPS — Potencial Pós-Sináptico Inibitório, o que leva à supressão da excitação.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
De que maneiras ocorre a remoção do neurotransmissor da fenda sináptica?
A remoção do neurotransmissor da fenda sináptica ocorre por duas vias principais.
- Destruição da molécula — clivagem enzimática do neurotransmissor. A acetilcolina é clivada pela colinesterase/acetilcolinesterase, a noradrenalina pela COMT e MAO. Os produtos de degradação podem ser absorvidos pelo sangue ou sofrer recaptação para a síntese de novas porções do neurotransmissor.
- Recaptação (reuptake) — o neurotransmissor é capturado da fenda sináptica de volta para o terminal pré-sináptico e utilizado para o reenchimento das vesículas.
Quais proteínas específicas asseguram a fusão da vesícula sináptica com a membrana pré-sináptica?
A fusão da vesícula sináptica com a membrana pré-sináptica é assegurada pelas proteínas da maquinaria de secreção que formam o complexo SNARE, bem como por sensores de cálcio.
- SNAP-25 — proteína da membrana pré-sináptica.
- Sintaxina — proteína da membrana pré-sináptica.
- Sinaptobrevina — proteína da membrana vesicular.
- Sinaptotagmina — sensor de cálcio na vesícula que, ao se ligar aos íons de cálcio, causa alteração na conformação das proteínas de secreção e início da exocitose.
Para não confundir os íons: Sódio — Suscita a excitação (forma PEPS), enquanto o Cloro — Contém a atividade (causa inibição, PIPS).
O que mais estudar sobre o tema
- Mecanismos de exocitose e liberação do neurotransmissor na fenda sináptica
- O destino do neurotransmissor: destruição enzimática e recaptação
- Somação espacial e temporal de PEPS e PIPS na membrana do neurônio
- Propriedades das sinapses: atraso sináptico, condução unidirecional e fadiga
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