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NEUROCIENCIASÊAna Cristina Rego Carlos B. Duarte Catarina R. Oliveira
Coordenação:
ISBN 978-972-757-693-7
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9 789727 576937
NEUROCIÊNCIASEste é um livro de texto abrangente destinado principal-mente a estudantes das áreas da saúde, sobretudo medicina e ciências biomédicas, no estudo das neuroci-ências, neuroanatomia, neurofisiologia e neurobiologia. Dada a forma como foi concebido, é também uma refe-rência para os profissionais e estudantes das áreas da psicologia, biologia celular, bioquímica, biologia mole-cular, genética, ciências farmacêuticas e outras áreasda ciência relacionadas com as neurociências.
Esta obra foi escrita por destacados professores, investi-gadores e profissionais especializados nos tópicos que redigiram, sendo coordenada por três conceituados investigadores da Universidade de Coimbra. Os capítulos são profusamente ilustrados com figuras originais que descrevem os conceitos teóricos abordados pelos autores e que foram elaboradas por profissionais que se dedicam ao estudo e investigação na área, o que as tornam únicas.
Os conteúdos estão organizados em duas partes: uma dedicada ao desenvolvimento, à estrutura e à função do sistema nervoso, e outra mais orientada para a clínica.
Acreditamos que esta obra, atual e rigorosa, será um mar-co na história das neurociências em língua portuguesa.
Ana Cristina Rego Centro de Neurociênciase Biologia Celular (CNC)da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicinada Universidade de Coimbra.
Carlos B. DuarteCentro de Neurociênciase Biologia Celular (CNC)da Universidade de Coimbra; Departamento de Ciênciasda Vida da Faculdadede Ciências e Tecnologiada Universidade de Coimbra.
Catarina R. OliveiraCentro de Neurociênciase Biologia Celular (CNC)da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicinada Universidade de Coimbra; Unidade para a Inovaçãoe Desenvolvimento (UID), Centro Hospitalar e Universi-tário de Coimbra (CHUC).
Parte IAnatomia do sistema nervosoCélulas do sistema nervosoTransporte axonalMielina e patologias associadasSinapseGlutamatoÁcido gama-aminobutíricoAcetilcolinaCatecolaminasSerotoninaSistema purinérgicoNeuropéptidosFatores neurotróficosFases iniciais do desenvolvimentodo sistema nervosoSinaptogénesePlasticidade sinápticaSistemas de memóriaSistema visualSistemas auditivo e vestibularSistemas olfativo e do paladarMovimento voluntário no ser humano Parte IIResposta neuronal ao stressMecanismos de perceção da dorEsquizofreniaTranstorno do espectro do autismoEpilepsiaMorte celular do sistema nervosoAcidente vascular cerebral e isquémia neuronalEnvelhecimento cerebral e doença de AlzheimerDoenças de priões ou encefalopatiasespongiformes transmissíveisDoença de Parkinson e outrassíndromes parkinsonianasEsclerose lateral amiotróficaDoenças de expansão de poliglutaminasPolineuropatia amiloidótica familiarNeurogénese e terapia celular do cérebroTerapia génica de doenças neurodegenerativas
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Outros livrosLIDEL
www.lidel.pt
Glossário disponível em www.lidel.pt,até o livro se esgotar ou ser publicadauma nova edição atualizada ou comalterações
16,7cm x 24cm16,7cm x 24cm8 cm
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na Cristina RegoCarlos B. D
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33 mm 8 cm
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Índice
Autores .............................................................................................................................................. VPrefácio ............................................................................................................................................ XISiglas e abreviaturas ..................................................................................................................... XII
PARTE I1 Anatomia do sistema nervoso ................................................................................................ 1
Miguel Castelo-Branco2 Células do sistema nervoso ................................................................................................... 17
Fernanda Marques, Joana Almeida Palha, João Carlos Sousa3 Transporte axonal ................................................................................................................... 37
Diogo Comprido, Miranda Mele, Graciano Leal, Joana S. Ferreira, Carlos B. Duarte4 Mielina e patologias associadas ............................................................................................ 57
Joana Paes de Faria, Filipa Neto, Nuno G. Dias, João Bettencourt Relvas5 Sinapse ..................................................................................................................................... 71
Luís F. Martins, Emília P. Duarte, Ramiro D. Almeida6 Glutamato ................................................................................................................................ 85
Sandra D. Santos, Ana Luísa Carvalho7 Ácido gama-aminobutírico ................................................................................................. 103
Paula Agostinho, Inês Pombinho de Araújo8 Acetilcolina ........................................................................................................................... 125
João Miguel Cordeiro, Paulo Correia-de-Sá9 Catecolaminas ....................................................................................................................... 149
Joana Rosmaninho Salgado, Cláudia Cavadas10 Serotonina ............................................................................................................................. 167
João Paulo Capela, Félix Dias Carvalho11 Sistema purinérgico ............................................................................................................. 193
Ana M. Sebastião, Rodrigo A. Cunha12 Neuropéptidos ...................................................................................................................... 213
Sara Xapelli, Ana Paula Silva13 Fatores neurotróficos ........................................................................................................... 231
Ildete L. Ferreira, Emília P. Duarte, Diogo Comprido, Graça Baltazar, Ana Cristina Rego, Carlos B. Duarte
14 Fases iniciais do desenvolvimento do sistema nervoso ................................................... 253Domingos Henrique, Catarina Ramos
15 Sinaptogénese........................................................................................................................ 269Maria Joana Pinto, Luís F. Martins, Luís Leitão, Ramiro D. Almeida
16 Plasticidade sináptica ........................................................................................................... 289Sandra D. Santos, Joana S. Ferreira, Ana Luísa Carvalho
17 Sistemas de memória ........................................................................................................... 307António Mateus-Pinheiro, Luísa Pinto, Nuno Sousa
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18 Sistema visual ........................................................................................................................ 325Ana Raquel Santiago, Miguel Castelo-Branco, Francisco Ambrósio
19 Sistemas auditivo e vestibular ............................................................................................. 349Inês Pombinho de Araújo, Caetana Monteiro de Carvalho
20 Sistemas olfativo e do paladar ............................................................................................. 369Paulo F. Santos
21 Movimento voluntário no ser humano ............................................................................. 381Carlota Vicente Cunha, João Massano
PARTE II22 Resposta neuronal ao stress ................................................................................................ 401
Pedro Morgado, João J. Cerqueira, Nuno Sousa23 Mecanismos de perceção da dor ........................................................................................ 413
Isaura Tavares, Deolinda Lima, Armando Almeida24 Esquizofrenia ........................................................................................................................ 437
Gladys Caldeira, Ana Luísa Carvalho, João Peça25 Transtorno do espectro do autismo ................................................................................... 461
Joana Fernandes, Lara Franco, João Peça26 Epilepsia ................................................................................................................................. 483
Raquel Ferreira, Liliana Bernardino, Sara Xapelli27 Morte celular do sistema nervoso ...................................................................................... 497
Ana Filipa Nunes, Rita M. Ramalho, Cecília M. P. Rodrigues28 Acidente vascular cerebral e isquémia neuronal .............................................................. 513
Armanda E. Santos, Carlos B. Duarte, Ana Cristina Rego29 Envelhecimento cerebral e doença de Alzheimer ............................................................ 541
Cláudia M. F. Pereira, Catarina R. Oliveira30 Doenças de priões ou encefalopatias espongiformes transmissíveis ............................. 561
Paula Agostinho, João Pedro Lopes31 Doença de Parkinson e outras síndromes parkinsonianas ............................................. 575
Tiago Fleming Outeiro, Diana F. Lázaro, Joaquim J. Ferreira32 Esclerose lateral amiotrófica ............................................................................................... 591
Júlia Costa, Mamede de Carvalho33 Doenças de expansão de poliglutaminas .......................................................................... 605
Ana Cristina Rego, Andreia Teixeira-Castro, Patrícia Maciel34 Polineuropatia amiloidótica familiar ................................................................................. 629
Maria João Saraiva35 Neurogénese e terapia celular do cérebro ......................................................................... 641
Sofia Grade, Alexandra Isabel Rosa, Ana C. Silva, Liliana Bernardino, João O. Malva,Ana Cristina Rego
36 Terapia génica de doenças neurodegenerativas................................................................ 663Liliana S. Mendonça, Luís Pereira de Almeida
Índice remissivo ........................................................................................................................... 683
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COORDENADORES/AUTORES
Ana Cristina Rego Centro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra.Carlos B. DuarteCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.Catarina R. OliveiraCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra; Unidade para a Inovação e Desenvolvimento (UID), Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra (CHUC).
AUTORES
Alexandra Isabel RosaInstituto de Investigação do Medicamento (iMed.ULisboa) da Faculdade de Farmácia da Uni-versidade de Lisboa.Ana C. SilvaCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra.Ana Filipa NunesInstituto de Investigação do Medicamento (iMed.ULisboa) da Faculdade de Farmácia da Uni-versidade de Lisboa.Ana Luísa CarvalhoCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.Ana M. SebastiãoUnidade de Neurociências do Instituto de Medicina Molecular da Universidade de Lisboa; Ins-tituto de Farmacologia e Neurociências da Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa.Ana Paula SilvaInstituto de Imagem Biomédica e Ciências da Vida (IBILI) da Faculdade de Medicina da Uni-versidade de Coimbra; Instituto de Farmacologia e Terapêutica Experimental da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra.Ana Raquel SantiagoInstituto de Imagem Biomédica e Ciências da Vida (IBILI) da Faculdade de Medicina da Uni-versidade de Coimbra.Andreia Teixeira-CastroInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.António Mateus-PinheiroInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.
Autores
Neurociências
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Armanda E. SantosCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra.Armando AlmeidaInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.Caetana Monteiro de CarvalhoCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra.Carlota Vicente CunhaServiço de Neurologia do Hospital de Santo António, Centro Hospitalar do Porto.Catarina RamosChampalimaud Research, Champalimaud Centre for the Unknown – Lisboa.Cecília M. P. RodriguesInstituto de Investigação do Medicamento (iMed.ULisboa); Departamento de Bioquímica e Bio-logia Humana da Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa.Cláudia CavadasCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra.Cláudia M. F. PereiraCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra.Deolinda LimaInstituto de Biologia Celular e Molecular (IBMC) e Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto; Departamento de Biomedicina da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto.Diana F. LázaroDepartment of Neurodegeneration and Restorative Research, University Medical Center Goet-tingen, Germany.Diogo CompridoCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra.Domingos HenriqueInstituto de Histologia e Biologia do Desenvolvimento da Faculdade de Medicina da Universi-dade de Lisboa.Emília P. DuarteCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.Félix Dias CarvalhoUnidade de Ciências Biomoleculares Aplicadas (UCIBIO); Rede de Química e Tecnologia (REQUIMTE); Departamento de Ciências Biológicas da Faculdade de Farmácia da Universi-dade do Porto.Fernanda MarquesInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.Filipa NetoInstituto de Biologia Molecular e Celular (IBMC) e Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto.
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Francisco AmbrósioInstituto de Imagem Biomédica e Ciências da Vida (IBILI) da Faculdade de Medicina da Uni-versidade de Coimbra.Gladys CaldeiraCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III-Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Graça BaltazarCentro de Investigação em Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), Covilhã.Graciano LealCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Ildete L. FerreiraCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Inês Pombinho de AraújoCentro de Investigação Biomédica (CBMR) da Universidade do Algarve; Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina da Universidade do Algarve.Isaura TavaresInstituto de Biologia Celular e Molecular (IBMC) e Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto; Departamento de Biomedicina da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto.Joana Almeida PalhaInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.Joana FernandesCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Joana Paes de FariaInstituto de Biologia Molecular e Celular (IBMC) e Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto.Joana Rosmaninho SalgadoCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra.Joana S. FerreiraCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra.
João Bettencourt RelvasInstituto de Biologia Molecular e Celular (IBMC) e Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto.João Carlos SousaInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.João J. CerqueiraInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.João MassanoServiço de Neurologia do Hospital Pedro Hispano, Unidade Local de Saúde de Matosinhos; De-partamento de Neurociências Clínicas e Saúde Mental da Faculdade de Medicina da Universi-dade do Porto; Centro de Neurociências do Hospital CUF Porto.
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João Miguel CordeiroUnidade Multidisciplinar de Investigação Biomédica (UMIB) – Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS) da Universidade do Porto.João O. MalvaInstituto de Imagem Biomédica e Ciências da Vida (IBILI) da Faculdade de Medicina da Uni-versidade de Coimbra.João Paulo CapelaUnidade de Investigação UFP em Energia, Ambiente e Saúde (FP-ENAS), Centro de Estudos em Biomedicina (CEBIMED) – Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade Fernando Pessoa; Unidade de Ciências Biomoleculares Aplicadas (UCIBIO); Rede de Química e Tecnologia (RE-QUIMTE); Departamento de Ciências Biológicas da Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto.João PeçaCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.João Pedro LopesCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Joaquim J. FerreiraLaboratório de Farmacologia Clínica e Terapêutica, Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa.Júlia CostaInstituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier da Universidade Nova de Lisboa.Lara FrancoCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Liliana BernardinoCentro de Investigação em Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), Covilhã.Liliana S. MendonçaCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Luís F. MartinsCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Luís LeitãoCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra.Luís Pereira de AlmeidaCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra.Luísa PintoInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.Mamede de CarvalhoDepartamento de Neurociências do Hospital de Santa Maria, Centro Hospitalar Lisboa Norte, EPE; Instituto de Medicina Molecular da Universidade de Lisboa; Instituto de Fisiologia da Fa-culdade de Medicina da Universidade de Lisboa.
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Maria Joana PintoCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Maria João SaraivaUnidade de Neurobiologia Molecular, Instituto de Biologia Molecular e Celular (IBMC) e Insti-tuto de Inovação e Investigação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto.Miguel Castelo-BrancoInstituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde (CiBIT, ICNAS) e Instituto de Imagem Biomé-dica e Ciências da Vida (IBILI) da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra.Miranda MeleCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III – Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Nuno G. DiasInstituto de Biologia Molecular e Celular (IBMC) e Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto.Nuno SousaInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.Patrícia MacielInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.Paula AgostinhoCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra.Paulo Correia-de-SáUnidade Multidisciplinar de Investigação Biomédica (UMIB) – Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar (ICBAS) da Universidade do Porto. Paulo F. SantosInstituto de Imagem Biomédica e Ciências da Vida (IBILI) da Faculdade de Medicina da Univer-sidade de Coimbra; Departamento de Ciências da Vida, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Pedro MorgadoInstituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) – Escola de Medicina da Univer-sidade do Minho.Raquel FerreiraCentro de Investigação em Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), Covilhã.Ramiro D. AlmeidaCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; III-Instituto de Investigação Interdisciplinar da Universidade de Coimbra.Rita M. RamalhoInstituto de Investigação do Medicamento (iMed.ULisboa) da Faculdade de Farmácia da Uni-versidade de Lisboa.Rodrigo A. CunhaCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra.
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Sandra D. SantosCentro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra; Centro Hospi-talar e Universitário de Coimbra (CHUC).Sara XapelliUnidade de Neurociências do Instituto de Medicina Molecular da Universidade de Lisboa; Ins-tituto de Farmacologia e Neurociências da Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa.Sofia GradeHelmholtz Zentrum München (HZ), Munich, Germany; Ludwig-Maximilians – University of Munich, Germany.Tiago Fleming OuteiroDepartment of Neurodegeneration and Restorative Research, University Medical Center Goet-tingen, Germany.
CRÉDITOS DAS IMAGENS
ILUSTRAÇÃO DA CAPATítulo: “As diferentes cores do cérebro e da medula espinhal”
Autores: Luana Naia e Ana Cristina Rego – Centro de Neurociências e Biologia Celular e Facul-dade de Medicina, Universidade de Coimbra
Legenda: A figura ilustra as principais áreas e lobos do sistema nervoso central, representadas por diferentes tipos de células (imagens obtidas através de microscopia de fluorescência), de modo a refletir a respetiva especialização funcional. A região frontal é representada por neuró-nios GABAérgicos do estriado, enquanto a região temporal é definida pelas suas mitocôndrias axonais. No lobo occipital e medula espinhal, estão representadas células do tipo estriatal, cujos núcleos (a azul) ilustram o lobo parietal. O cerebelo é simbolizado por células linfoblastoides.
ILUSTRAÇÃO DAS ENTRADAS DE CAPÍTULO DA PARTE IAutores: Maria Joana Pinto e Ramiro Almeida – Centro de Neurociências e Biologia Celular, Universidade de Coimbra
Legenda: Marcação de terminais pré-sinápticos (sinapsina, a verde) ao longo de neurites (tu-bulina, a vermelho) em neurónios de hipocampo de rato em cultura. Os núcleos dos neurónios estão marcados a azul (DAPI).
ILUSTRAÇÃO DAS ENTRADAS DE CAPÍTULO DA PARTE IIAutores: Maria Joana Pinto e Ramiro Almeida – Centro de Neurociências e Biologia Celular, Universidade de Coimbra
Legenda: Cultura de neurónios de hipocampo de rato em câmaras microfluídicas. Os neurónios desenvolvem várias dendrites (MAP2, a vermelho) e um axónio. A figura mostra apenas a região proximal dos axónios (tubulina β-III, a verde). Os núcleos das células estão corados com DAPI (azul).
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Este livro tem como principal objetivo reunir a informação mais relevante sobre diferentes temas da área de Neurociências, agregando, a nível nacional, os contributos de um grande nú-mero de investigadores e docentes de diversos centros de investigação e universidades que se especializaram em diferentes domínios do conhecimento das Neurociências. No conjunto, esta obra é um reflexo da vitalidade da investigação nesta área em Portugal, que se repercute num nível de produção científica que se destaca das demais áreas do conhecimento por apresentar impactos acima da média mundial.
Na primeira parte deste compêndio, os vários capítulos foram organizados de forma a des-creverem o modo como o sistema nervoso central e periférico se organizam e funcionam, os pro-cessos de neurotransmissão e a ação de neurotransmissores e neuromoduladores, assim como a análise dos processos de desenvolvimento neuronal e formação de sinapses, as bases celulares e moleculares que determinam a formação da memória, a regulação dos principais sentidos e o controlo do movimento. Numa segunda parte, compilou-se informação sobre os processos disfuncionais e patológicos associados ao stress, dor e doenças (neuro)psiquiátricas e epilepsia, assim como os mecanismos de morte celular e a sua relevância em diversas doenças neurológi-cas, de entre as quais se incluem o acidente vascular cerebral e as doenças neurodegenerativas, finalizando com a regulação da neurogénese cerebral e a potencial aplicação da terapia génica em doenças do foro neurológico. Estes são os fundamentos que poderão alicerçar uma unidade curricular básica (subdividida em pelo menos dois componentes) na área de Neurociências, es-tando conscientes de que esta obra não é exaustiva e que muitos outros temas, também relevan-tes, poderiam ter sido abordados.
Este livro tem como público-alvo estudantes do 1.º ao 3.º ciclo nas áreas de Medicina e Me-dicina Veterinária, Biologia, Bioquímica, Ciências Farmacêuticas, Engenharia Biomédica, Ciên-cias Biomédicas, Psicologia, Enfermagem e afins, permitindo colmatar a necessidade de textos em português nesta área do conhecimento, e possibilitando a atualização científica de profissio-nais na área da Saúde.
De salientar que a elaboração de parte das ilustrações não teria sido possível sem a con-tribuição dos seus patrocinadores, nomeadamente BIAL, Janssen Neuroscience e o Centro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra. Agradecemos também a colaboração dos autores das imagens da capa (Luana Naia, da Universidade de Coimbra) e entradas dos capítulos (Maria Joana Pinto e Ramiro Almeida, da Universidade de Coimbra).
Os coordenadores da obra,Ana Cristina Rego, Carlos B. Duarte e Catarina R. Oliveira
Prefácio
1Anatomia do sistema nervoso– Os novos paradigmas de estudo da anatomia funcional do sistema nervoso: arquitetura básica e o exemplo do sistema visual
Miguel Castelo-Branco
A compreensão plena da organização do sistema nervoso, nas suas vertentes de sentir, integrar e gerar respostas motoras, pressupõe a integração dos conceitos expostos neste capítulo com o conhecimento da estrutura básica dos neurónios e fibras nervosas, abordada no Capítulo 2 – “As células do sistema nervoso”. Este capítulo começa por descrever a organização macroscópica básica do sistema nervoso em termos da função que lhe é subjacente. O conhecimento da anatomia é de facto indissociável de uma correlação com a fisiologia, e seguimos essa filosofia na apresentação dos factos anatómicos, pelo que este texto deve ser lido sempre numa perspetiva anatomofisiológica, que é a abordagem que consideramos mais adequada. Na parte final deste capítulo discutimos a importância dos novos paradigmas de estudo de organização funcional do sistema nervoso, numa perspetiva microanatómica que acentua o paradigma de estudo neuroanatómico baseado na análise de correlações estrutura-função. A bibliografia recomendada si-tua-se nestas vertentes – desde referências básicas sobre a organização macroscópica1,2 e funcional3,4,5, até referências muito recentes sobre o estado da arte da compreensão da anatomofisiologia dos cir-cuitos cerebrais6. É dada ênfase aos princípios de organização estrutural e funcional, nomeadamente o princípio da modularidade dos circuitos cerebrais e do processamento distribuído e em paralelo (usando vias alternativas) da informação no sistema nervoso.
SUMÁRIO
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Figura 1.1 A: Dicotomias estruturais (SNC versus SNP) e funcionais (sistema nervoso somático ver-sus autónomo) do sistema nervoso. B: Ilustração do SNC e do SNP com relevo para os 12 pares de ner-vos cranianos (I a XII) e os 31 nervos espinhais.
a homeostasia e as funções internas do corpo (ritmo cardíaco, pressão arterial, digestão, etc.).
O componente simpático do sistema ner-voso autónomo prepara a resposta de “luta ou foge” (“fight or flight”), enquanto o ramo pa-rassimpático prepara o corpo para o repouso quer em situação de relaxamento quer durante a digestão. Estes sistemas interatuam de forma coordenada.
1. ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL
1.1. Principais divisões do sistema nervoso central
Os hemisférios cerebrais constituem a maior parte do cérebro e são constituídos pelo córtex cerebral, núcleos como os gânglios da base, feixes de fibras nervosas e ventrículos (contendo líquido cefalorraquidiano). Existem duas divisões principais do cérebro anterior: diencéfalo e telencéfalo. O telencéfalo contém a parte mais substancial do cérebro, o córtex cerebral.
O córtex cerebral é composto pelos lobos frontal (porção mais anterior), parietal (pós-tero-lateral), occipital (porção mais posterior) e temporal (ínfero-lateral) que albergam con-juntos de áreas cuja função é discutida em se-guida.
Sistema nervoso
Estrutural
Central
Periférico
Funcional
Autónomo
Somático
A
CN I
CN II
C12345678
T12345678
9
10
11
12
L1
2
3
4
5
S1234
5
CN IIICN IVCN VCN VICN VII
CN VIIICN XI
CN XII
CN IXCN X
Nervos espinhais:• 8 cervicais• 12 torácicos• 5 lombares• 5 sagrados• 1 coccígeo
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2.1. A barreira hematoencefálica separa o sangue do parênquima cerebral
A barreira hematoencefálica está presente na grande maioria dos capilares que irrigam o parênquima cerebral e é formada pelas cé-lulas endoteliais dos capilares sanguíneos. O endotélio dos capilares cerebrais difere do endotélio da maioria dos outros capilares
devido à existência de junções apertadas entre as células endoteliais, ausência de fenestrações e escassa atividade de pinocitose13. As junções apertadas são formadas por diferentes proteí-nas transmembranares (ocludinas, claudinas e outras) que se localizam entre as células e que se encontram ligadas a proteínas do citoesque-leto através de proteínas intermédias (Figura 2.5). Estas proteínas de junção impedem o
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Membrana aracnoide
Sentido da circulação do LCRPlexo coroide
Membrana aracnoide
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Células epiteliaisdo plexo coroide
Espaço subaracnoide
LCR
Composição celular das barreiras do cérebro
Junção apertadaBarreira sangue-LCR1, 3
2 Barreira hematoencefálica
Figura 2.4 Localização e constituição da barreira hematoencefálica e da barreira sangue-LCR. Ao nível das meninges é a membrana arac-noide que separa os capilares sanguíneos fenestrados da dura-máter do parênquima cerebral (1). Nesta região, as células endoteliais dos vasos sanguíneos possuem entre si junções apertadas que asseguram a função de barreira (2). Ao nível dos plexos coroides os capilares são igualmente fenestrados (3), sendo neste caso as células epiteliais dos plexos coroides que constituem a barreira que separa o sangue do LCR. Nos órgãos circunventriculares (não evidenciados na figura) existem neurónios especializados capazes de monitorizar diretamente os con-teúdos da corrente sanguínea e em resposta secretar substâncias para o sangue. O endotélio nestas regiões do cérebro é fenestrado, per-mitindo comunicação pontual nestas zonas. No entanto, estes locais estão separados do resto de cérebro devido à existência de células ependimais modificadas – os tanícitos.
Transporte axonal©
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Figura 3.3 Distribuição das sinapses e do citoesqueleto ao longo das dendrites de neurónios do hipo-campo em cultura. A: Distribuição das sinapses glutamatérgicas e do citoesqueleto de actina. Os neurónios do hipocampo foram mantidos em cultura durante duas semanas e depois de fixados com paraformaldeído foram incubados com anticorpos contra a proteína dendrítica MAP2 (azul) e contra o transportador vesi-cular do glutamato do tipo 1 (VGLUT; vermelho). A distribuição dos microfilamentos foi visualizada com faloidina (conjugada com um fluoróforo verde – FITC), que se liga a F-actina. A preparação foi visualizada num microscópio de fluorescência. As imagens à direita correspondem a uma ampliação da área limitada pelo retângulo na figura da esquerda. As setas amarelas indicam regiões contendo transportadores vesicu-lares do glutamato numa posição adjacente a espículas dendríticas, correspondendo a sinapses excitatórias possivelmente funcionais. As setas brancas apontam para protusões filamentosas das dendrites. Escala = 10 μm. B: Distribuição das sinapses GABAérgicas em neurónios do hipocampo de rato em cultura. As células foram mantidas em cultura durante duas semanas e depois de fixadas com paraformaldeído foram incu-badas com anticorpos contra a proteína dendrítica MAP2 (azul), contra o transportador vesicular do ácido gama-aminobutírico (GABA) (VGAT; verde) e contra as subunidades gama 2 dos recetores do GABA do tipo A (GABA
AR γ2; vermelho). A preparação foi visualizada num microscópio de fluorescência. As imagens à di-
reita correspondem a uma ampliação da área limitada pelo retângulo na figura da esquerda. Escala = 10 μm.
Faloidina-FITC
VGAT
VGLUT
GABAAR γ2
MAP2
MAP2
10 μm
10 μm
Sobreposição
Sobreposição
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de indivíduos no mundo e cerca de 8000 em Portugal (números da Sociedade Portuguesa de Esclerose Múltipla à data desta publicação), e nas sociedades ocidentais é a primeira causa não traumática de incapacidade neurológica no adulto jovem.
As primeiras manifestações da doença sur-gem habitualmente entre os 20 e os 40 anos. O seu curso é variável; 80 a 90% dos doentes inicialmente experimentam uma fase de agra-vamento neurológico por surtos, com recupe-ração espontânea parcial ou total, e estabilidade clínica durante a fase de remissão. No entanto, a maioria destes doentes evolui ao longo do tempo para uma fase de deterioração neuroló-gica irreversível e progressiva (a chamada forma secundariamente progressiva da doença). Em 10 a 20% dos casos a doença é primariamente progressiva. Os sinais e sintomas dependem da localização e gravidade das lesões. A doença in-terfere com a capacidade de locomoção e equi-líbrio, afeta a sensibilidade, a visão e outras fun-ções. A fadiga está presente em quase todos os doentes. A memória, a atenção e a capacidade de resolver problemas são também afetadas.
Inicialmente considerado o protótipo de doença inflamatória crónica do SNC, a demons-tração da lesão e perda axonal nas placas de esclerose múltipla levou ao reconhecimento da natureza também neurodegenerativa da doença.
A(s) causa(s) da esclerose múltipla não é/são completamente conhecida(s), e a heteroge-neidade dos achados histopatológicos obtidos através de biopsias e autópsias de doentes le-vantou a possibilidade de não ser transversal a todos os doentes. A teoria geralmente aceite é a de se tratar de uma doença autoimune na qual linfócitos T reativos contra a mielina desem-penham um papel central. Ainda que várias linhas de evidência sejam a favor desta teoria, não há ainda uma prova direta da origem au-toimune da doença. Outras hipóteses são a de ter uma origem imune mas não autoimune, relacionada com uma infeção viral crónica, ou ser causada primariamente pela lesão dos oli-godendrócitos, sendo a resposta inflamatória um evento secundário.
Os axónios são relativamente poupados, pelo menos no início. Contudo, mesmo nas lesões inativas, ocorre perda axonal ao longo do tempo, que é hoje considerada a principal causa de lesão clínica irreversível. A causa da neurodegeneração na esclerose múltipla não é bem conhecida; pensa-se que seja secundária à desmielinização, mas também pode ser cau-sada pela inflamação ou por lesão direta dos axónios durante o ataque imunológico.
Há estudos que sugerem haver uma capa-cidade inata robusta e eficaz de remielinização no SNC, mas que, por motivos pouco com-preendidos, falha ou é incompleta na esclerose múltipla; com efeito, nesta doença a remielini-zação é extensa em apenas cerca de 20% dos doentes17. Como tal, desenvolver estratégias que promovam a remielinização parece ser um objetivo terapêutico promissor – não só por permitir restaurar a condução neuronal, mas também pelo papel neuroprotetor18.
12. MIELINA NA COGNIÇÃO, MEMÓRIA E DOENÇAS PSIQUIÁTRICAS
Observações feitas nos últimos anos têm revelado a importância da mielinização para as funções cognitivas e de aprendizagem. Sa-be-se, por exemplo, que a capacidade de apren-dizagem de atividades motoras complexas em ratinhos envolve a produção de oligodendróci-tos e nova mielina no cérebro adulto19.
Como referimos anteriormente, doenças causadas primariamente por alterações da mie-lina associam-se, por vezes, a défices cognitivos e alterações neuropsiquiátricas. Várias doenças psiquiátricas, entre outras a esquizofrenia, a depressão, a doença bipolar ou a perturbação obsessivo-compulsiva, foram mais recente-mente associadas a defeitos na matéria branca. Em várias doenças psiquiátricas há alteração da expressão de genes relacionados com a mie-lina e com os oligodendrócitos, e sabe-se atual-mente que polimorfismos em genes da mielina são fatores de risco para o desenvolvimento de esquizofrenia, depressão e perturbação
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de transporte mais importante é a bomba de protões, que gera o gradiente eletroquímico necessário para que ocorra a captação dos neurotransmissores para o interior das vesí-culas sinápticas (Figura 5.4). Outras proteínas de transporte importantes nestes organelos são os transportadores de neurotransmisso-res, que vão definir o tipo de terminal nervoso. Por exemplo, num terminal nervoso glutama-térgico as vesículas sinápticas possuem trans-portadores vesiculares de glutamato (Figura 5.4). Por seu lado, as proteínas transportado-ras são bastante heterogéneas e não possuem
características estruturais comuns. Nos ter-minais pré-sinápticos de sinapses glutamatér-gicas, a concentração de glutamato no citosol (cerca de 10 mM) é inferior à concentração deste neurotransmissor no interior das vesícu-las sinápticas (60 a 250 mM)14. O isolamento vesicular dos neurotransmissores do citosol permite ainda a proteção destes compostos da degradação por enzimas e toxinas presentes no citosol. Além do mais, a acumulação dos neu-rotransmissores nas vesículas permite também uma maior regulação da sua libertação para o espaço extracelular.
Figura 5.4 Representação esquemática de uma vesícula sináptica. As vesículas sinápticas contêm no seu interior uma elevada concentração de neurotransmissores, que lhes confere várias vantagens funcionais. Apesar de ser uma estrutura de dimensões reduzidas, possui diversas proteínas associadas à sua membrana e que estão envolvidas em vários processos, como o enchimento das vesículas com os neurotransmisso-res, o transporte das vesículas para as zonas ativas e o processo de exocitose. Podem ser ainda proteínas transmembranares (VGLUT, VGAT, sinaptotagmina, VAMP/sinaptobrevina, sinaptofisina, sinaptogirina, SV2, SCAMP), proteínas membranares (sinapsina e rabfilina) ou proteínas associadas a vesículas através de modificações lipídicas pós-transducionais (CSP, proteínas rab).
VGLUT
Sinaptobrevina
Sinaptotagmina
Rab3
SV2
CSP
H+
H+
H+
H+H+H+H+
H+
H+
H+
H+
H+H+
GTP
Snapin
Sinapsina
Sinaptofisina
Bombade protões
Cinase II dependentede Ca2+ – calmodulina
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Quando um potencial de ação chega ao terminal pré-sináptico de um neurónio, ocorre fusão das vesículas sinápticas com a membrana pré-sináptica e libertação de glu-tamato para a fenda sináptica. O glutamato difunde através da fenda sináptica e ativa recetores pós-sinápticos na célula adjacente, assim como alguns recetores pré-sinápticos. No entanto, os níveis extracelulares de glu-tamato são finamente controlados, já que o
glutamato é removido pelos transportadores de glutamato da membrana plasmática de neurónios, mas fundamentalmente de astró-citos, transportadores esses dependentes de Na+ e K+ e acoplados aos gradientes eletro-químicos de Na+, K+ e H+. Esse acoplamento permite o transporte de glutamato contra o seu gradiente de concentração, o que diminui rapidamente a concentração extracelular de glutamato para valores <3 µM.
Figura 6.1 Síntese e degradação do neurotransmissor glutamato. O glutamato sintetizado de novo no terminal pré-sináptico é armazenado em vesículas sinápticas, através de um mecanismo dependente do gradiente elétrico e do gradiente químico de H+ entre o interior e exterior das vesículas, e libertado por exocitose para a fenda sináptica quando ocorre despolarização pré-sináptica. O glutamato libertado é ra-pidamente removido da fenda sináptica por transportadores dependentes de Na+ presentes nos astróci-tos, células onde é convertido em glutamina pela enzima mitocondrial glutamina sintetase. A glutamina é transportada para fora das células da glia, e para o interior do terminal pré-sináptico, onde é novamente convertida em glutamato. Existem também transportadores de glutamato no terminal pré-sináptico, que permitem ao neurónio pré-sináptico recapturar parte do glutamato libertado, e na base da espícula dendrí-tica, evitando assim derrame de glutamato para fora da sinapse. Nos neurónios, acontece também síntese de glutamato de novo, por transaminação do α-cetoglutarato.
SN
SA
Gln
Gln
Glu
Glu
EAAT
EAAT
EAAT
VGLUT
ADP + Pi
ATP
K+
H+
H+
Glutaminasintetase
Glutaminase
20 mM Glu
Km = 1-2 mMGlu-
60-250 mMGlu-
10-1
5 m
M G
lu-
NM
DA
RN
MD
AR
AM
PAR
1-2
μM G
lu-
Neurónio
pré-sinápticoN
euró
nio
pós-
sináp
tico
Glu-/3Na+/H+
Astrócito
Km == 1 - 100 μM
Ácido gama-aminobutírico©
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Os recetores GABAB pertencem à super-família dos recetores associados a proteínas G (GPCR), de que também fazem parte os rece-tores metabotrópicos do glutamato, e os rece-tores do paladar doce e umami (ver Capítulo 6 – “Glutamato”), entre outros. Cada subu-nidade é composta por sete domínios trans-membranares, com um N-terminal extracelu-lar e um C-terminal intracelular. Um recetor GABAB funcional é obrigatoriamente um dí-mero formado por uma subunidade GABAB1 e por uma subunidade GABAB2
23. O N-terminal extracelular da subunidade GABAB1 contém o local de ligação para o agonista, e a subunidade GABAB2 é essencial para o endereçamento do recetor para a membrana plasmática (Figura
7.6). Em estudos utilizando animais deficien-tes na subunidade GABAB1 ou na subunidade GABAB2, verificou-se que não se formam re-cetores GABAB funcionais. Por outro lado, em sistemas de expressão heteróloga, observou-se que quando se expressa apenas a subunidade GABAB1, não há recetores funcionais na mem-brana plasmática, ficando retidos no retículo endoplasmático, demonstrando que a subu-nidade GABAB2 é necessária para o endereça-mento membranar. Quando se expressa apenas a subunidade GABAB2, apesar de se detetarem recetores na membrana plasmática, não se ve-rifica ligação de GABA, o que demonstra que o local de reconhecimento de ligandos se encon-tra na subunidade GABAB1. Apenas se obtêm
Figura 7.6 Tráfego intracelular dos recetores GABAB. A dimerização das subunidades GABA
B1 e GABA
B2
ocorre no retículo endoplasmático, após o que são transportados em vesículas de secreção para o complexo do Golgi e deste para a membrana plasmática.
Recetor GABAB
GABAB1
Golgi
Retículo endoplasmático
GABAB2
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A identificação da acetilcolina enquanto neurotransmissor confirma a natureza química da transmissão sináptica para a qual contribui a síntese química da acetilcolina por Hunt em 1906 e a verificação, por Dale em 1914, de que
a ação desta substância simulava as ações da estimulação elétrica dos nervos parassimpáti-cos. Em 1921, Otto Loewi terá alegadamente sonhado a experiência que demonstrou que a acetilcolina é o mediador químico envolvido
Figura 8.1 Representação esquemática das principais vias colinérgicas centrais. Complexo do cérebro anterior medial: Fibras nervosas colinérgicas gigantes originadas nos núcleos da base do cérebro (região caudal do núcleo lenticular), designados no sentido rostro-caudal – núcleo do septo mediano, núcleos do ramo vertical e horizontal da banda diagonal de Broca, núcleo basal de Meynert. Projeções rostro-mediais com origem no septo mediano e ramo vertical da banda diagonal de Broca para o hipocampo. Projeções caudo-laterais para o neocórtex. Interneurónios estriatais: Grupo de neurónios longos localizados no es-triado e nucleus accumbens. Núcleos motores dos nervos periféricos: Neurónios longos equivalentes aos neurónios motores da medula espinhal com origem nos núcleos dos III–VI e IX–XII pares cranianos. Com-plexo parabraquial: Vias colinérgicas mais exuberantes do mesencéfalo. Com origem na parte superior da ponte (núcleo pedúnculo-pontino tegmentar), as fibras rodeiam os pedúnculos cerebelosos superiores em sentido dorsocaudal. No sentido rostral, projetam-se fibras do núcleo pedúnculo-pontino para os núcleos mediais do tálamo, substantia nigra e subtálamo. Existem projeções eferentes destes núcleos mesencefáli-cos para os núcleos basais do tálamo, hipotálamo e amígdala. Formação reticular: Região anatomicamente mal definida que vai da ponte até à medula espinhal constituída por fibras colinérgicas giganto-celulares e magnocelulares englobando a camada granular da rafe mediana (caudalmente) e os núcleos olivares inferiores (ventralmente). Vias colinérgicas descendentes: Projetadas para a região central da medula espinhal (colaterais dos neurónios motores, células de Renshaw).
Vias colinérgicasascendentes
Vias colinérgicasdescendentes
Bolbo olfativo
Tálamo
Núcleos basaisHipotálamo
Hipocampo
Núcleos do tronco
Catecolaminas©
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ácido gama-aminobutírico (GABA) e receto-res do glutamato do tipo N-metil-D-aspartato (NMDA). Alguns estudos mostraram que os recetores α1A regulam a memória, a plasticidade sináptica, a neurogénese e a gliogénese14,15.
No cérebro de rato, os níveis mais elevados dos recetores adrenérgicos α1B foram encon-trados em regiões envolvidas no stress e fun-ções neuroendócrinas e ainda noutros locais como as células de Purkinje do cerebelo (ver
Tabela 9.3 Mecanismos de transdução de sinal, localização no SNC, e agonistas e antagonistas dos diversos subtipos de recetores dopaminérgicos.
Recetor adranérgico
Proteínas G acopladas
Mecanismos de transdução de sinal
Localização no SNG
Agonistas Antagonistas
β2
Gs
Estimulação da adenilciclase, aumento de cAMP
Bolbo olfativo
Córtex piriforme
Hipocampo
Amígdala
Córtex cerebelar
Isoprenalina
Zinterol
Salbutamol
Terbutalina
Propanolol
Carvedilol
ICI 118,551
β3
Gs/G
i/0Estimulação da adenilciclase, aumento de cAMP
Hipocampo
Córtex
Estriado
Hipotálamo
Cerebelo
Tronco cerebral
BRL 37344
CL316243
Bupranolol
Propanolol
SR 59230A
cAMP: monofosfato de adenosina cíclico
Recetor adranérgico
Proteínas G acopladas
Mecanismos de transdução de sinal
Localização no SNG
Agonistas Antagonistas
D1
Gs
Estimulação da adenilciclase; aumento da [Ca2+] intracelular
Córtex cerebral
Nucleus accumbens
Estriado
SKF-38393,
SKF-81297
SCH23390
SKF83566
Ecopipam
D2
Gi/0
Inibição da adenilciclase, diminuição da formação de cMP
Nucleus accumbens
Estriado
Bromocriptina
Rotigotina
Sumarinola
Raclopride
Sulpirida
Haloperidol
D3
Gi/0
Inibição da adenilciclase, diminuição da formação de cAMP
Nucleus accumbens
Estriado
Ilhas de Calleja
Quinpirole
7-OH-DPAT
Pramipexol
Raclopride
Domperidona
D4
Gi/0
Inibição da adenilciclase, diminuição da formação de cMP
Mesencéfalo
Amígdala
Córtex pré-frontal
Apomorfina
Perospirona
Perospirona
Sertindole
D5
Gs
Estimulação da adenilciclase; aumento da [Ca2+] intracelular
Hipocampo
Hipotálamo
A68930 SCH23390
(cont.)
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que atuam noutros subtipos de recetores de serotonina (5-HT4, 5-HT6, e 5-HT7) podem ter alguns efeitos pró-cognitivos em pacientes com esquizofrenia33.
1.3.12. Ação alucinogénia
Alucinogénios são uma classe de subs-tâncias que induzem profundas mudanças na perceção e cognição. Os efeitos psicológicos produzidos por alucinogénios são altamente subjetivos, geralmente incluindo mudanças no pensamento e humor, despersonalização e alterações da perceção que podem incluir alu-cinações visuais, sinestesias e sensações táteis.
No homem e em roedores, os efeitos com-portamentais dos alucinogénios como a LSD, a psilocibina e a mescalina são principalmente mediados pela ativação dos recetores 5-HT2A. Além disso, há indícios que apontam para um papel secundário para os recetores 5-HT1A, 5-HT2C e recetores da dopamina. Uma anfe-tamina, a MDMA, produz euforia e um senti-mento de empatia, com menor distorção sen-sorial. Os efeitos da MDMA são, em grande parte, atribuídos ao aumento na libertação da serotonina, embora tenha já sido demonstrado o seu efeito agonista direto sobre os recetores 5-HT2A
8. Os efeitos dos agentes alucinogénios serotoninérgicos são distintos dos de outras classes de fármacos, nomeadamente anestési-cos dissociativos, como a cetamina, os quais produzem efeitos do tipo alucinogénio media-dos por recetores glutamatérgicos.
1.3.13. Endocrinologia e metabolismo
As funções da serotonina no sistema en-dócrino e metabolismo incluem o controlo central do equilíbrio energético, a modulação central do eixo hipotálamo-pituitária-suprar-renal (HPA) e a regulação direta do desenvol-vimento da glândula mamária. Os recetores 5-HT2C e 5-HT1B hipotalâmicos modulam as vias da melanocortina, e a libertação de
serotonina pelo hipotálamo estimula os ner-vos simpáticos que enervam o tecido adiposo castanho. A serotonina desempenha, também, um papel na definição da taxa metabólica glo-bal e no controlo da temperatura. A serotonina regula o eixo HPA em vários níveis e, portanto, determina efeitos complexos na resposta geral ao stress25.
1.3.14. Mecanismos da dor
A serotonina modula a perceção da dor e o processamento nociceptivo no SNC e SNP25. Localmente, no tecido inflamado, a libertação de serotonina sensibiliza as fibras nervosas periféricas que transmitem a informação no-ciceptiva ao SNC. Os neurónios serotoninér-gicos do tronco cerebral enviam projeções descendentes para a medula espinhal que mo-dulam a receção da informação nociceptiva. Finalmente, os neurónios serotoninérgicos do tronco cerebral enviam projeções ascenden-tes para as regiões corticais e límbicas, que podem modular a perceção central da dor. Os vários níveis em que a serotonina modula o processamento nociceptivo e a perceção da dor podem também explicar a eficácia dos fármacos potenciadores da neurotransmissão serotoninérgica no tratamento de distúrbios da dor. Os antidepressivos tricíclicos e os an-tidepressivos inibidores seletivos do transpor-tador da serotonina podem funcionar como analgésicos de ação central, modulando a informação nociceptiva recebida na medula espinhal34.
1.3.15. Síndrome da serotonina
A síndrome da serotonina é uma condição clínica que ocorre como resultado do aumento nos níveis sinápticos da serotonina, resultando principalmente na ativação de recetores 5HT2A no SNC35. A gravidade dos sintomas abrange um espectro de toxicidade que se correlaciona com a concentração sináptica da serotonina.
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ação de antiepiléticos até agora disponíveis22. A manipulação aguda destes recetores desem-penha também um importante papel neuro-protetor em modelos de isquémia, hipóxia ou hipoglicémia, enquanto a manipulação cró-nica de recetores A2A reduz a extensão da lesão quer a nível cortical quer no hipocampo nestas diferentes situações patológicas21. A neuropro-teção mediada pelos recetores A1 da adenosina poderá ser devida predominantemente à ini-bição da atividade neuronal, através da inibi-ção da libertação de glutamato e da inibição dos recetores NMDA durante o período de défice metabólico4, enquanto a neuroproteção exercida por bloqueio de recetores A2A poderá envolver diversos mecanismos, nomeada-mente redução de excitotoxicidade, alteração de processos neuroinflamatórios por ações sobre a microglia, entre outros21. De um modo aparentemente paradoxal, o bloqueio crónico de recetores A1 da adenosina poderá ter um papel neuroprotetor em modelos de isquémia, o que poderá estar relacionado com a indução de sobre-expressão destes recetores a nível do córtex e hipocampo10, sendo que diferentes si-tuações deletérias causam uma diminuição da densidade destes recetores A1 e um aumento da expressão e densidade dos recetores A2A
6. Provavelmente a neuroproteção operada pela adenosina dependerá da sinalização balan-ceada entre os recetores A1 e recetores A2A, podendo ser equiefetivas, e eventualmente si-nérgicas, estratégias de aumento da sinalização operada por recetores A1 e diminuição da sina-lização operada por recetores A2A
6.
4.3. Outras funções específicas
Além da capacidade de as purinas pode-rem controlar os vários processos celulares descritos, é possível extrair conclusões sobre a função global desempenhada pelo sistema pu-rinérgico no controlo do fluxo de informação em diversos circuitos neuronais de diferentes regiões do SNC de que resultam evidentes efei-tos fenotípicos e comportamentais.
4.3.1. Controlo do sono
Uma das consequências mais conhecidas do consumo recreativo de antagonistas de re-cetores da adenosina, a cafeína e a teofilina, é a alteração do ciclo de sono-vigília, estando atualmente bem estabelecido que a cafeína (um antagonista de recetores de adenosina) inibe a indução do sono por interferir com o papel central da adenosina na homeostasia do sono25. Há evidências de que os níveis extrace-lulares de adenosina em áreas cerebrais chave no controlo do sono vão aumentando ao longo do dia, sendo este um processo de indução no-turna de sono; ao inverso, os níveis extracelu-lares de adenosina diminuem durante o sono, contribuindo esta redução para a indução do despertar26. Estas variações circadianas dos ní-veis de adenosina representarão, contudo, um entre vários mecanismos de controlo do ciclo sono-vigília, que envolve diversos circuitos ce-rebrais e múltiplos neurotransmissores e neu-romoduladores.
4.3.2. Dor e nocicepção
A dor tem origens e causas diversas. De igual modo, as ações quer da adenosina quer do ATP sobre a dor são também variadas. De um modo geral, a adenosina endógena tem uma ação antinociceptiva enquanto o ATP ex-tracelular tem uma ação pró-álgica. A ativação de recetores A1 na medula espinhal tem ação antinociceptiva quer em modelos de dor neu-ropática quer de dor inflamatória aguda27. Por ativação de recetores A1, a adenosina poderá também inibir fenómenos de sensibilização e plasticidade envolvidos na dor crónica.
A ativação de recetores A2A da adenosina tem ações diferentes consoante o tipo de dor. No caso de dor inflamatória, a ativação destes recetores pode ser benéfica devido à ação an-ti-inflamatória; contudo, por facilitação da ati-vação de fibras aferentes periféricas, poderão facilitar a nocicepção. A ativação de recetores A3 da adenosina induz dor por libertação de
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menor concentração e, da mesma forma, ati-vam os seus recetores a uma menor concen-tração. Por exemplo, a concentração de acetil-colina e noradrenalina nas vesículas sinápticas é da ordem dos 100 a 500 mmol/L, enquanto a concentração de um neuropéptido é de 3 a 10 mmol/L no máximo. Também a afinidade da acetilcolina para com os seus recetores é na ordem dos micromolar a milimolar e no que diz respeito aos péptidos esta afinidade encon-tra-se na faixa dos nanomolar a micromolar3. Provavelmente a maior diferença entre os neu-ropéptidos e os neurotransmissores conven-cionais está na sua biossíntese.
1.1. Síntese, armazenamento e libertação dos neuropéptidos
Os neurotransmissores convencionais e os neuropéptidos podem coexistir na maioria das sinapses do sistema nervoso. No entanto, os
mecanismos responsáveis pela síntese e arma-zenamento dos neuropéptidos são fundamen-talmente diferentes dos usados para as peque-nas moléculas neurotransmissoras e são mais parecidos com a síntese de proteínas secreta-das por células não neuronais (por exemplo, enzimas pancreáticas). As vesículas sinápticas pequenas existentes nos terminais nervosos são preenchidas com neurotransmissores con-vencionais sintetizados nos próprios terminais e muitos são recapturados após a sua liberta-ção. Deste modo, os neurónios que usam neu-rotransmissores clássicos têm a capacidade de alterar a sua síntese local, permitindo res-ponder de uma forma rápida à depleção dos mesmos, o que ocorre em períodos de maior atividade. Pelo contrário, o aumento da síntese de péptidos requer um aumento da expressão de genes para o polipéptido e o subsequente transporte axonal dos grânulos que contêm os péptidos até ao terminal nervoso, processo este que pode demorar horas ou mesmo dias2.
Quadro 12.1 Resumo dos principais neuropéptidos presentes em mamíferos e respetiva caracteriza-ção de acordo com a sua localização.
Hipotálamo
• Hormona libertadora da corticotropina (CRH) • Hormona libertadora da hormona de crescimento
(GHRH) • Hormona libertadora das gonadotropinas (GnRH)
• Somatostatina • Hormona libertadora da tirotropina (TRH) • Vasopressina • Oxitocina
Hipófise
• Adrenocorticotropina (ACTH) • Hormona estimuladora dos melanócitos tipo α (αMSH) • β-endorfina • Hormona do crescimento (GH)
• Prolactina (PRL) • Hormona estimulante do folículo (FSH) • Hormona luteinizante (LH) • Tirotropina (hormona estimuladora da tiroide) (TSH)
Péptidos gastrointestinais e cerebrais
• Colecistocinina • Gastrina • Péptido libertador de gastrina • Motilina
• Neurotensina • Neuropéptido K, Substância P (taquicininas) • Péptido intestinal vasoativo • Galanina
Células neurais
• Galanina • Neuropéptido Y (NPY)
• Péptido YY (PYY) • Péptido relacionado com o gene da calcitocina (CGRP)
Fatores neurotróficos©
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O endereçamento seletivo do BDNF e do pró--BDNF para a via regulada depende da intera-ção da neurotrofina com um recetor existente na região trans do complexo de Golgi, a carbo-xipeptidase E (Figura 13.2B). A sequência de aminoácidos do BDNF responsável pela inte-ração com a carboxipeptidase E não existe no NGF, e essa diferença pode explicar o facto de as duas neurotrofinas serem endereçadas para vias secretoras distintas4.
Em condições fisiológicas normais as ve-sículas contendo neurotrofinas e/ou pró-neu-rotrofinas são transportadas desde o corpo celular até à região distal dos prolongamentos celulares (transporte anterógrado). Nos neu-rónios do hipocampo as vesículas contendo pró-BDNF/BDNF são maioritariamente ende-reçadas para as dendrites, enquanto em neuró-nios corticais uma fração significativa de vesí-culas contendo a neurotrofina é transportada
Figura 13.2 Síntese, secreção e transporte do BDNF. A atividade sináptica é responsável pelo aumento dos níveis de cálcio intracelular ([Ca2+]
i) na região pós-sináptica com consequente exocitose das vesículas
contendo BDNF ou pró-BDNF (B). A exocitose destas vesículas pode ser mediada pela entrada de Ca2+ atra-vés dos recetores de glutamato do tipo NMDA e de canais de cálcio sensíveis à voltagem (CCSV), ou pela ativação de recetores de IP3 ou de rianodina que permitem a mobilização de Ca2+ acumulado em reservató-rios intracelulares. Na fenda sináptica a forma imatura da neurotrofina (pró-BDNF) é clivada pela plasmina, dando origem à forma madura e funcional (mBDNF). O mBDNF tem uma estrutura dimérica e ativa os recetores TrkB presentes na sinapse. O aumento dos níveis de cálcio intracelular tem também efeitos ao nível do corpo celular, uma vez que leva à ativação do fator de transcrição CREB (A). Esta proteína regula a transcrição de vários genes, incluindo o gene do BDNF. O RNA mensageiro que codifica esta proteína (BDNF mRNA) é exportado do núcleo, sendo traduzido no retículo endoplasmático rugoso (RER). A proteína recém-sintetizada é então processada no complexo de Golgi onde pode ocorrer a sua maturação. Neste, a interação com a proteína sortilina poderá desempenhar um papel importante na determinação da configu-ração correta do pró-BDNF. Por outro lado, a interação com a carboxipeptidase E (CPE) é importante para o endereçamento da pró-neurotrofina para a via secretora regulada. A furina cliva a forma imatura do BDNF convertendo-a na sua forma funcional. O transporte de BDNF para os axónios e as dendrites pode ocorrer pela via secretora constitutiva, mas acontece maioritariamente pela via secretora regulada.
NúcleoCPE
Sortilina
Furina
Via secretora constitutiva
Tráfego de BDNF para as dendrites/axónios
Via secretora reguladora
Corpo celular
BDNFmRNA
CREB
[Ca2+]i
PlasminogéniotPA
Plasmina
Dendrite
Axónio
Glu
CCSV
[Ca2+]i
BDNF(forma madura)
Recetor glutamatoAMPA
Recetor glutamatoNMDA
Recetor TrkB
RER
RibossomaRecetor de IP3ou rianodina
pró-BDNF(forma imatura)
Complexode Golgi
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Fases iniciais do desenvolvimento do sistema nervoso©
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C D
C: Esquema da retina neural e sua localização no globo ocular. As várias camadas e os respetivos tipos neuronais estão assinalados, desde as células fotorrecetoras (cones a azul e bastonetes a rosa) até às células ganglionares da retina (CGR) que projetam para o córtex cerebral. Entre estas duas camadas existem vários tipos de interneurónios (IN), como células amácrinas, horizontais e bipolares, que asseguram a comunicação e processamento inicial dos sinais nervosos produzidos nos fotorrecetores. Na zona mais interna da retina neural encontram-se as células epiteliais pigmentadas formando um epitélio (EPR) adjacente à camada de fotorrecetores. D: Migração radial dos neurónios durante o desenvolvimento do córtex. As células radiais da glia estabelecem prolongamentos (“processos”) que se estendem entre a superfície pial e os ven-trículos do córtex. Estes prolongamentos servem como base para a migração dos neurónios corticais, desde a sua origem na zona ventricular (ou subventricular) até à sua localização final nas várias camadas corticais.
CGR
IN
FR
EPR
Neurónio em migração
Superfície pial
Ventrículo
Processo da célula
glia radial
do tubo neural. No entanto, no caso dos neu-rónios do SNP, que proveem da crista neural, a distância percorrida é consideravelmente superior e implica a passagem destas células por diversos ambientes embrionários. Mesmo no caso do SNC, há exemplos de migração de
longa distância, especialmente em animais de grande porte, como é o caso dos primatas. Por exemplo, durante a formação do córtex cere-bral, os neurónios de nascimento mais tardio têm de migrar ao longo de vários milímetros, desde a zona ventricular e outras camadas
(cont.)
Sinaptogénese©
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a miotúbulos em cultura a agrina induz agre-gação dos recetores de acetilcolina, ao passo que a agregação destes recetores está compro-metida em músculos de murganhos mutantes para a agrina. Posteriormente, concluiu-se que
a agrina é sintetizada pelos neurónios moto-res, secretada pelos seus terminais e retida na lâmina basal onde atua como molécula indu-tora da diferenciação pós-sináptica na junção neuromuscular10.
Terminal axonal
Célula muscularNúcleo
Recetor de acetilcolina
Canal de cálcioRapsina
SV2MuSK
Laminina (α4β2γ1)
Microfilamento de actina
Laminina (α5β2γ1)
Laminina (α2β2γ1)
Agrina
Vesícula sináptica
Figura 15.3 Diferenciação sináptica na junção neuromuscular. As proteínas laminina e agrina, responsá-veis pela indução da diferenciação pré e pós-sináptica, respetivamente, encontram-se embebidas na lâmina basal que ocupa o espaço entre o terminal axonal e a célula muscular. Existem três formas diferentes da la-minina na matriz extracelular da sinapse: laminina 4 (α2β2γ1), laminina 9 (α4β2γ1) e laminina 11 (α5β2γ1). A interação das diferentes lamininas com proteínas pré-sinápticas determina a organização do terminal pré-sináptico, incluindo a formação da zona ativa e agregação das vesículas sinápticas. A cadeia β2 interage com canais de cálcio sensíveis à voltagem e a cadeia α5 interage com a proteína pré-sináptica SV2. Por sua vez, a agrina interage com o recetor LRP4, o qual induz a dimerização e consequente autofosforilação do recetor MuSK na membrana da célula muscular, seguida da agregação dos recetores de acetilcolina. A rapsina é um efetor intracelular da sinalização agrina/MuSK e ancora os recetores de acetilcolina aos micro-filamentos de actina garantindo a sua agregação.
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Recetores sinápticos
Densidade pós-sináptica Recetores intracelulares Neurotransmissor
Recetores extrassinápticos Vesículas sinápticas
Controlo
GluN1
SynGAP
VGLUT
Map2
Bloqueio NMDAR
Redução de atividade Basal
Célula da glia
Terminal pré-sináptico
Terminal pós-sináptico
Aumento de atividadeA
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INTRODUÇÃO
Memórias são representações espaçotem-porais internas do mundo com génese na ex-periência de cada sujeito. Cada uma destas representações é adquirida e codificada pela atividade de circuitos cerebrais específicos. Numa perspetiva psicológica, a memória pode ser considerada como uma função cognitiva; na perspetiva biológica, a memória é antes uma função cerebral, determinante para o de-senvolvimento de múltiplas atividades, assim como para a síntese e análise de nova informa-ção e posterior aplicação em novos contextos. Com efeito, a nossa memória determina em larga escala aquilo que somos, na medida em que influencia as nossas decisões, ações e sen-timentos. Deste modo, procurar compreender a base neurobiológica dos mecanismos que estão subjacentes à atividade mnésica é, de certa forma, desvendar a própria natureza do indivíduo.
1. CLASSES DE MEMÓRIA
1.1. Categorias qualitativas de memória
A memória não deve ser considerada como uma entidade única, mas como uma complexa função mental dependente de vários sistemas cerebrais. Os neurocientistas distinguem, por isso, várias classes de memória, cujo substrato neuronal subjacente difere entre classes (Figura 17.1). Considerando a natureza daquilo que é recordado, é possível distinguir duas categorias de memória: a memória declarativa (ou explí-cita), quando se procede à evocação consciente de experiências prévias, e a memória não de-clarativa (alternativamente denominada implí-cita ou memória de procedimento), quando experiências passadas influenciam e determi-nam o comportamento corrente, sem serem conscientemente recordadas1.
No que se refere à memória declarativa, vulgarmente referida simplesmente como
Figura 17.1 Categorias qualitativas da memória de longo prazo. A memória declarativa, ou explícita, refere-se à evocação consciente de experiências ou factos passados. Esta pode ser episódica, ou semântica, sendo amplamente dependente do sistema temporal medial de memória. Por seu turno, a memória não declarativa, ou implícita, refere-se à evocação inconsciente de experiências prévias que afetam o nosso comportamento corrente. Nesta classe de memória, enquadram-se as aprendizagens associativa e não-as-sociativa, assim como a memória subliminar, ou priming, sendo que cada um destes processos cognitivos depende de estruturas e sistemas cerebrais específicos, descritos na figura, que serão focados com maior detalhe mais à frente.
Memória
Declarativa/Explícita Não declarativa/Implícita
Lobo temporal medial
Episódica Semântica PrimingAprendizagem associativa Aprendizagem não associativa
Procedimentos motores
Respostasemocionais
Estriado dorsal e cerebelo Vias reflexas / Estriado ventralAmígdala Neocórtex
Sistema visual©
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1.2. Retina
A retina é a camada mais interna do olho e é constituída por duas camadas: a retina neu-rossensorial e o epitélio pigmentado da retina.
1.2.1. Epitélio pigmentado da retina
O epitélio pigmentado da retina é uma mo-nocamada de células epiteliais que se estende das margens da cabeça do nervo ótico à ora
Figura 18.1 Estrutura e anatomia do olho e da retina. A: Diagrama esquemático de um olho humano em vista sagital. B: Imagem de um corte de uma retina de rato marcada com hematoxilina e eosina e, onde é possível observar as principais camadas de células – CCG: Camada das células ganglionares. CPI: Camada plexiforme interna. CNI: Camada nuclear interna. CPE: Camada plexiforme externa. CNE: Camada nuclear externa. Imagens obtidas no grupo de investigação “Retinal Dysfunction & Neuroinflammation” (IBILI – Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra). Barra de escala: 50 μm. C: Diagrama esquemático com a distribuição e interações entre as principais células da retina e os três principais neurotransmissores libertados pelos neurónios. Os fotorrecetores (P), as células bipolares (B) e as células ganglionares (G) li-bertam glutamato (verde); as células horizontais (H) e as células amácrinas (A) libertam GABA (vermelho) ou glicina (azul).
CNE
CPE
CNI
CPI
CCG
Esclera
Córnea
PupilaCristalino
ÍrisCorpos ciliares
Coroide
Retina
Fóvea
Nervo ótico
F
BH
A A
G
F – FotorrecetoresB – Células bipolaresG – Células ganglionares
da retina
libertam
– GlutamatoH – Células horizontaisA – Células amácrinas
libertam
– GABAou
– Glicina
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INTRODUÇÃO
Os sentidos da audição e do equilíbrio no homem localizam-se em estruturas do ouvido e permitem-nos detetar alterações do am-biente, nomeadamente sons, no caso da audi-ção, e a posição e os movimentos da cabeça, no caso do equilíbrio. A audição permite-nos também a comunicação com o ambiente atra-vés dos sons, devido à capacidade de produzir linguagem falada, que é detetada pelo sistema auditivo. Alem disso, através da música, é pos-sível explorar as sensações e emoções evocadas pelos sons musicais no nosso cérebro.
O sentido do equilíbrio, através do apa-relho vestibular, deteta a posição e os movi-mentos da cabeça, dá-nos a sensação de equi-líbrio, e ajuda a coordenar os movimentos da
cabeça e dos olhos e os ajustes da postura do corpo. As células sensoriais do sistema vesti-bular funcionam de modo semelhante às cé-lulas sensoriais do sistema auditivo. Contudo, os estímulos que as ativam são diferentes. No caso das células sensoriais vestibulares a força e a aceleração da gravidade constituem a força que as ativa, enquanto as células sen-soriais auditivas são estimuladas pelas ondas sonoras.
As estruturas responsáveis pela audição são o ouvido externo, o ouvido médio e o ou-vido interno, onde se localiza a cóclea (Figura 19.1), a estrutura que contém as células sen-soriais auditivas. Os canais semicirculares, o sáculo e o utrículo são as estruturas do ouvido interno responsáveis pelo equilíbrio, onde se localizam as células sensoriais vestibulares.
Figura 19.1 Estrutura do ouvido. As três regiões do ouvido: ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno. No ouvido médio podem ver-se os três ossículos que transmitem as vibrações da membrana do tímpano para a janela oval (o martelo, a bigorna e o estribo). O ouvido interno contém duas estruturas principais: o aparelho vestibular e os canais semicirculares, que contêm as células sensoriais responsáveis pelo equilíbrio, e a cóclea, que inclui as células sensoriais responsáveis pela audição16.
Orelha
Membranado tímpano
Trompade Eustáquio Para a faringe
Janela ovalCóclea
Janelaredonda
Veia jugular interna
MarteloBigorna
Aparelho vestibular
Canaissemicirculares
Nervos(facial, estato-acústico, coclear)
Estribo
Canal auditivo externo
Ouvido externo Ouvido médio Ouvido interno
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2.3. Sabor umami
Umami é um termo japonês que significa delicioso ou saboroso. É uma sensação origi-nada pelo sal de sódio do aminoácido gluta-mato (MSG) e por 5´-ribonucleótidos, como o monofosfato de inositol (IMP) e monofosfato de guanidina (GMP). Quando adicionadas aos alimentos, estas substâncias intensificam o pa-ladar dos mesmos, sendo por isso utilizadas na preparação de determinados pratos.
Estudos recentes mostraram que estas substâncias se ligam a vários tipos de recetores distintos, todos eles pertencentes à família dos recetores associados a proteínas G: os hetero-dímeros de T1R1/T1R312,13, formas truncadas e cerebrais dos recetores metabotrópicos para o glutamato do tipo 1 (mGluR1)14,15 e do tipo 4 (mGluR4)16,17 e formas cerebrais dos recetores metabotrópicos para o glutamato do tipo 2 e 3 (mGluR2 e mGluR3)14,15.
As subunidades T1R1 e T1R3 são proteí-nas constituintes da família dos recetores para o amargo. Estudos realizados em murganhos que não expressam a subunidade T1R3 (T1R-3-KO) mostraram que a resposta à estimula-ção com umami é muito reduzida ou mesmo abolida18,19. A ativação destes recetores origina a despolarização e libertação de neurotrans-missores (ATP) através da via de sinalização intracelular já descrita para os sabores amar-gos (ver Figura 20.6B).
2.4. Sabor salgado
O sabor salgado é induzido por diversos sais, principalmente NaCl, mas em menor me-dida também por KCl, NH4Cl, entre outros. O estímulo salgado, NaCl, suscita outras quali-dades de sabor, incluindo doce e azedo, prin-cipalmente quando em baixas concentrações. Na membrana apical das células recetoras exis-tem canais de sódio sensíveis à amilorida20. Os iões Na+ entram na célula através destes canais, causando a despolarização membranar, a aber-tura de canais de sódio sensíveis à voltagem e a
consequente libertação de neurotransmissores (ver Figura 20.6E) de natureza ainda desco-nhecida21.
2.5. Sabor azedo
O sabor azedo resulta da acidez de uma de-terminada solução. Os iões H+ dos ácidos ori-ginam a despolarização das células recetoras através de vários mecanismos celulares. Um dos mecanismos resulta do bloqueio, pelos protões, de canais iónicos permeáveis a K+ na região apical da célula recetora. A despo-larização pode também resultar da entrada de protões através de canais iónicos permeáveis a H+, ou através dos canais de sódio sensíveis à amilorida (ver Figura 20.6D). Tal como caso do sabor salgado, a despolarização conduz à abertura de canais de sódio sensíveis à volta-gem, com o consequente influxo de sódio. A despolarização assim originada induz a aber-tura de canais de cálcio sensíveis à voltagem, a entrada de cálcio e a estimulação da libertação de neurotransmissores pelas células gustativas. As principais moléculas candidatas a ocupa-rem o lugar de neurotransmissor responsável pela comunicação entre a célula gustativa sen-sível a sabores azedos e o neurónio aferente são o ATP e a serotonina (5-HT)21.
2.6. Vias gustativas
A transmissão do sinal das células recetoras gustativas para os neurónios aferentes é efe-tuada através da libertação de neurotransmis-sores. Além da estimulação do neurónio afe-rente, os neurotransmissores também podem ter um papel neuromodulador no botão gus-tativo. A serotonina é liberada pelos neurónios serotonérgicos existentes no botão gustativo e regula as propriedades das células recetoras adjacentes. Recentemente, a ATP também foi identificada como um neurotransmissor. Estu-dos realizados em murganhos geneticamente modificados que não expressam os recetores
Movimento voluntário no ser humano ©
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para os núcleos ventroanterior e ventrolateral do tálamo. A substantia nigra pars reticulata também projeta noutros núcleos do tronco ce-rebral, incluindo o colículo superior.
Um conceito essencial é que o globo pálido interno é uma estrutura inibitória, ou seja, a sua estimulação provoca um decréscimo de ativação cortical e talâmica. Existem duas vias principais de comunicação entre as estruturas recetoras e emissoras – direta e indireta. Existe ainda uma ligação excitatória direta do cór-tex ao núcleo subtalâmico – a via hiperdireta. A sua ativação estimula o globo pálido interno, inibindo o tálamo e o córtex.
A via direta seleciona o movimento preten-dido, e a via indireta é um circuito inibitório paralelo que inibe os movimentos indesejados. Podemos vê-las na perspetiva de um meca-nismo central facilitatório e um mecanismo de surround inibitório20 (Figura 21.4). A dopa-mina, proveniente dos neurónios dopaminér-gicos da substantia nigra pars compacta, tem efeitos opostos consoante atue nos recetores de dopamina de tipo D1 da via direta (exci-tatório) ou nos D2 da via indireta (inibitório). Globalmente, a dopamina inibe o globo pálido
interno, promovendo o movimento. A sua ação no estriado tem também um efeito sin-cronizador sobre um grupo de interneurónios colinérgicos, através de um mecanismo de acoplamento por relaxamento, isto é, inibição simultânea de todos os neurónios, que ao re-cuperarem a atividade, o fazem em sincronia, o que permite a seleção do padrão motor de-sejado e a aprendizagem de padrões motores complexos21,22.
Ambas as vias têm início nos neurónios espinhosos do estriado, utilizam o ácido ga-ma-aminobutírico (GABA) como principal neurotransmissor e terminam no globo pá-lido interno e substantia nigra pars reticulata. A via direta contém essencialmente recetores D1 que são “ativados” pela dopamina, utiliza a substância P e dinorfina como neuromodula-dor e “inibe” o globo pálido interno, que, por sua vez, projeta os seus neurónios GABAér-gicos (inibitórios) para os núcleos ventroan-teriores e ventrolaterais do tálamo, de onde parte uma via glutamatérgica “ativadora” para o córtex motor. A via indireta é “inibida” pela ligação da dopamina aos recetores D2, utiliza a encefalina como neuromodulador, tem duas
Núcleo caudado
Tálamo
NSTSNrSNc
PutamenGPeGpi
Figura 21.3 Gânglios da base. Esquema representativo da localização anatómica dos gânglios da base, no plano coronal. GPi: Globo pálido interno; GPe: Globo pálido externo; NST: Núcleo subtalâmico; SNc: Substantia nigra pars compacta; SNr: Substantia nigra pars reticulata.
22 Pedro Morgado, João J. Cerqueira, Nuno Sousa
Em termos biológicos, o stress representa qualquer estímulo percecionado pelo organismo como uma ameaça (potencial ou real) para o seu equilíbrio. Quando confrontados com estímulos stressantes, os organismos vivos iniciam uma série de respostas com vista à manutenção da homeostasia e à forma-ção de memórias que permitam respostas proporcionadas em situações idênticas futuras. Contudo, quando ativados contínua ou excessivamente, os sistemas de resposta ao stress podem tornar-se pre-judiciais, condicionando défices funcionais importantes.
SUMÁRIO
Resposta neuronal ao stress
Mecanismos de perceção da dor©
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Figura 23.1 Esquema simplificado de um nervo espinhal e dos seus diferentes tipos de fibras e recetores sensoriais periféricos. Notar à periferia: as fibras sensoriais (I) com origem em pericárdios nos gânglios ra-quidianos (1.º neurónio) a inervarem os fusos neuromusculares e órgãos tendinosos de Golgi (fibras Ia e Ib; proprioceção) e os recetores capsulados da pele (fibras Aβ; tato, vibração, pressão); as fibras sensoriais Aδ e C (II) a terminarem sob a forma de ramificações nervosas livres na pele, músculos e vísceras (dor e tem-peratura); as fibras motoras Aα (III), provenientes de neurónios motores (NM) com os pericárdios no corno anterior da medula espinhal, a inervarem os músculos esqueléticos; as fibras autónomas B (pré-ganglionares com origem no corno intermédio da medula tóraco-lombar) e C (pós-ganglionares, inervam o músculo liso das vísceras) (IV). Já quanto à ramificação central das fibras sensitivas: a maior parte das fibras Aα (Ia e Ib) e Aβ não terminam na medula espinhal, mas continuam pelo funículo dorsal (FD) para terminarem nos núcleos grácil e cuneiforme do bolbo raquidiano (NCD) (I); enquanto outras terminam na profundidade do corno posterior da medula espinhal (II); as fibras Aδ e C terminam principalmente na superfície do corno dorsal e, no caso das fibras Aδ, algumas penetram até ao corno anterior para ativarem os neurónios motores nos refle-xos espinhais (III). Os axónios dos neurónios espinhotalâmicos da medula (2.º neurónio) cruzam para o lado oposto e ascendem ao encéfalo pelo funículo ântero-lateral (FAL). No que se refere a fibras motoras, as fibras Aα provenientes dos neurónios motores inervam os músculos estriados, enquanto as fibras B provenientes da coluna intermediolateral (pré-ganglionares) e as fibras C com origem nos gânglios da coluna simpática (pós-ganglionares) controlam a atividade dos músculos viscerais. CA: Corno anterior da medula. CP: Corno posterior da medula espinhal. NCD: Núcleos da coluna dorsal (grácil e cuneiforme). STT: Trato espinhotalâ-mico. Adaptado de Byers e Bonica, Bonica’s Management of Pain, 3.ª Edição, Capítulo 3 (2001).
Raiz posterior
Raiz anterior
Gânglio simpático
Órgãos tendinosos
Fusos neuromusculares
Recetores na pele
Medula espinhal
NCD
FD
CP
CA
Ia, Ib
Vísceras
Vasos sanguíneos
Músculo esquelético
Aδ, C
FAL
Aβ
AδC
Aα
STTGânglio raquidiano
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multidimensionais de diagnóstico, baseados no uso simultâneo de dados genéticos, imagiolo-gia e com apoio nas neurociências cognitivas e na neurofisiologia, poderá auxiliar na identifi-cação de endofenótipos e numa melhor carac-terização da doença “pessoal” de cada indiví-duo (Figura 24.2).
3. CIRCUITOS NEURONAIS, ANIMAIS MODELO E A NEUROBIOLOGIA DA ESQUIZOFRENIA
3.1. A hipótese dopaminérgica da esquizofrenia
Uma primeira versão da teoria da do-pamina em esquizofrenia foi desenvolvida devido aos dados farmacológicos dos meca-nismos de ação das drogas antipsicóticas no bloqueio de recetores de dopamina. Assim, a esquizofrenia foi inicialmente vista como uma hiperdopaminergia. Um outro dado que apoia esta hipótese é a noção de que é possível in-duzir surtos psicóticos em pacientes esquizo-frénicos ou com suscetibilidade para esquizo-frenia através da desregulação da transmissão
dopaminérgica pela administração de anfeta-minas. No entanto, esta formulação original da teoria dopaminérgica não diferencia os sintomas negativos ou positivos da doença ou o funcionamento de dopamina através de dife-rentes recetores, nem mesmo a ação desta em vias anatómicas diferentes27.
Na década de 90, usufruindo do recurso a dados de imagiologia e análise de tecidos post mortem, bem como de dados das vias do con-trolo motor, emocional, do sistema de recom-pensa e em processos cognitivos, foram feitos avanços significativos na compreensão do papel da dopamina em esquizofrenia. A dis-função no sistema dopaminérgico está, então, ligada a transtornos do movimento e volição, vício e abuso de drogas, mas também a per-turbações na organização de pensamentos e memória. Em primatas, existem cinco vias do-paminérgicas (Figura 24.3):
• A via nigroestriatal, envolvida no con-trolo e estabilização dos movimentos. Esta via inclui os neurónios dopaminér-gicos da substantia nigra que projetam para o estriado.
• A via mesolímbica contém os neuró-nios dopaminérgicos da área tegmental
Figura 24.2 Medicina estratificada para doenças neuropsiquiátricas. O diagnóstico e tratamento da maio-ria dos transtornos psiquiátricos baseiam-se exclusivamente nos sintomas apresentados pelos pacientes. No entanto, tendo em conta os recentes dados genéticos, fisiológicos e de imagiologia, nota-se uma clara sobreposição dessas perturbações. Assim, é premente uma abordagem mais dirigida que integre informação biológica adicional dos pacientes, nomeadamente, dados de genética, de imagiologia e de testes cognitivos, o que permitirá a distinção de endofenótipos e o desenvolvimento de terapias mais personalizadas.
Infeções
Ativação imunitária
Malnutrição
Stress
Genética
Conectividade estrutural e funcional
Fisiologia
Comportamento
Experiência de vida
Genética
SNP, CNVMutações
raras
+
Esquizofrenia
Défice intelectual
Espectrodo autismo
Classificação baseada em sintomas
Dadosbiológicos
Classificação personalizada
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• Interferência significativa dos sintomas na área social, ocupacional ou outras áreas importantes da vida.
• Quando a conjugação de sintomas não pode ser mais explicada por um outro diagnóstico como, por exemplo, defi-ciência intelectual.
O DSM-5 incorpora também o uso de es-pecificadores que visam um diagnóstico mais detalhado das ASD, nomeadamente quando existe associação a condições genéticas co-nhecidas (por exemplo, síndrome do X-Frá-gil, síndrome de Down, síndrome de Rett), a uma condição médica relevante (por exemplo, epilepsia) ou a um historial de exposição a fa-tores ambientais de risco (por exemplo, ácido valpróico, baixo peso no nascimento). A se-veridade e natureza do défice nas interações sociais pode variar com a idade e o estádio de desenvolvimento, mas normalmente com-promete as interações no ambiente familiar, na escola e na comunidade. Apesar de existir uma expressão crónica no diagnóstico de autismo, os distúrbios comportamentais podem evoluir de forma dinâmica ao longo do tempo1.
Além das duas características principais (falhas na comunicação e nos comportamen-tos sociais, e interesses restritos e movimentos repetitivos), várias outras disfunções clínicas estão presentes numa proporção significativa de crianças diagnosticadas com autismo, como pode ser observado na Figura 25.1. Por exem-plo, alterações sensoriais1 estão presentes em mais de 90% dos pacientes, sendo que outros distúrbios comuns incluem as alterações mo-toras e da marcha, ansiedade, epilepsia, distúr-bio do sono e comorbidade com outras doen-ças neuropsiquiátricas.
1 As alterações sensoriais podem ser hipersensibilidade a estímulos, ou o reverso, uma hipossensibilidade, sendo que uma mesma criança pode exibir ambos os estados em diferentes alturas.
3. EPIDEMIOLOGIA
Na década de 60 do século xx, as primei-ras avaliações da prevalência de autismo in-dicavam que se tratava de um distúrbio raro, com uma presença de 2-4 em cada 10 000 crianças1. No entanto, estes números estariam potencialmente subestimados devido ao des-conhecimento sobre autismo. Atualmente, dados de um estudo em larga escala publicado pelo Centers for Disease Control and Preven-tion em 2010, apontam para que 1 em cada 68 crianças (ou 14,7 por cada 1000 crianças com 8 anos) sofram de uma forma de autismo2. Este aumento deve-se, em parte, às modificações ocorridas ao longo dos anos nos critérios de diagnóstico, o que permitiu um alargamento do espectro dos transtornos de autismo, e a inclusão de outras síndromes no diagnós-tico, bem como de casos menos severos. Ou-tros dados deste estudo confirmam também evidências anteriores onde é observada uma incidência quatro vezes superior de ASD em crianças do sexo masculino2.
4. GENÉTICA DO AUTISMO E TRANSTORNOS DO ESPECTRO DO AUTISMO
4.1. Genes versus ambiente
Quando existe um familiar afetado por um ASD, o risco de aparecimento de sintomas em irmãos ou parentes de primeiro grau é signifi-cativamente elevado. Por exemplo, irmãos de indivíduos com ASD evidenciam uma taxa de risco que pode chegar aos 20%3. Além disso, vários estudos mostram que em gémeos mo-nozigóticos, se um irmão for diagnosticado po-sitivamente, a probabilidade de existir concor-dância (isto é, ambos serem afetados) é de 82 a 92%. No entanto, a concordância é apenas de 1 a 20% quando os gémeos são dizigóticos4. Isto sugere que a similaridade genética entre gé-meos monozigóticos constitui um fator de risco preponderante. No entanto, é importante ter
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O papel pró-epilético da IL-1b é ainda refor-çado pela associação entre a prevalência de algumas formas de epilepsia e a prevalência de algumas variantes de genes que codificam para IL-1b e para IL-1ra. Por exemplo, foi observada uma correlação significativa entre polimorfismos na posição -511 do promotor do gene que codifica para a IL-1b, aumento da expressão da citocina e o desenvolvimento de epilepsia do lobo temporal com esclerose mesial. Por outro lado, uma variante do gene que codifica para IL-1ra, o alelo IL1RN*2, está associada a ganho de função de IL-1b e é con-siderado um fator de risco para doenças infla-matórias5.
Na camada subgranular do giro dentado existem células estaminais neurais e células progenitoras que se diferenciam em astrócitos e em células granulares do DG (ver Capítulo 35 – “Neurogénese e terapia celular do cére-bro”). Nesta estrutura, o nicho neurogénico inclui células do tipo 1, do tipo 2 e do tipo 3, com capacidade proliferativa e que apresentam marcadores de imaturidade/célula estaminal como a nestina, Sox2 e GFAP. Os progenitores do tipo 3 encontram-se em fase proliferativa, mas começam a perder os marcadores de ima-turidade e adquirem características fenotípicas da linha neuronal , num processo que leva à diferenciação funcional de neurónios jovens. Os neuroblastos resultantes da divisão assimé-trica dos progenitores saem do ciclo de divisão celular e migram localmente para a camada granular do giro dentado, onde se integram funcionalmente como novos neurónios gra-nulares. Este processo de neurogénese cons-titutiva desempenha um papel muito impor-tante na renovação da arquitetura sináptica do hipocampo e provavelmente desempenha um papel importante na formação da memória e recordação de memórias armazenadas27.
Em conjunto, o processo inflamatório pa-rece ter um efeito predominantemente ini-bitório sobre a neurogénese no hipocampo. Em particular a IL-1b, a IL-6 e o TNF-a (pelo menos em concentrações elevadas) têm um efeito predominantemente tóxico e inibem a
diferenciação de novos neurónios. No entanto, também é possível que condições de atividade moderada das células da microglia e a expo-sição a concentrações moderadas de citocinas pró-inflamatórias possam resultar em neuro-proteção e estimulação da neurogénese28.
No giro dentado do hipocampo verifica--se que as crises epiléticas potenciam a dife-renciação de novos neurónios granulares. No entanto, nestas condições as células apresen-tam uma menor compactação e inserção na camada granular do giro dentado, e formam sinapses aberrantes que contribuem para o fenómeno de sprouting das fibras musgosas, bem descrito em modelos animais e humanos de epilepsia do lobo temporal29.
5. ALVOS MOLECULARES NO TRATAMENTO DA EPILEPSIA
O tratamento da epilepsia tem beneficiado grandemente nas últimas quatro décadas do desenvolvimento de novos fármacos que atuam predominantemente em mecanismos associados ao controlo da propagação dos potenciais de ação e da transmissão sináptica. Nesse sentido, poderão ser administrados fár-macos que atuam como inibidores de canais de sódio (por exemplo, carbamazepina, lamo-trigina), ativadores de canais de potássio (por exemplo, flupirtina), inibidores de canais de cálcio do tipo N e P/Q (por exemplo, gabapen-tina, pregabalina), inibidores de canais de cál-cio do tipo T (por exemplo, etossuximida), inibidores da libertação de neurotransmisso-res (via SV2A) (por exemplo, levetiracetam), ativadores do recetor GABAA (por exemplo, benzodiazepinas, fenobarbital), inibidores da captação ou degradação de GABA (por exem-plo, tiagabina, vigabatrina) e inibidores dos recetores do tipo NMDA (por exemplo, ácido valproico)30 (Figura 26.4).
Noutra linha, novas técnicas cirúrgicas têm sido desenvolvidas para impedir a propa-gação e disseminação das crises nos circuitos epiléticos, caso a epilepsia seja refratária ou
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subsequente dano mitocondrial que culmina na morte celular por apoptose.
Além das neurotrofinas funcionarem como sinais de sobrevivência para suprimir o programa de morte, a interação de neuro-trofinas com o recetor de neurotrofinas p75 (p75NTR) pode induzir a morte celular, sob certas condições, sugerindo que as neurotro-finas podem atuar como ligandos de morte, dependendo do contexto celular20. O p75NTR é um membro da superfamília dos recetores TNF que pode ligar todas as neurotrofinas. O seu domínio intracelular contém uma região que apresenta similaridade com o domínio de morte característico de outros membros da fa-mília TNF. Foi já documentada a indução de morte, após interação de várias neurotrofinas com o recetor p75NTR, em diferentes tipos de células neuronais1,32.
A família p53, constituída pelos fatores de transcrição p53, p63 e p73, representa um importante ponto-de-controlo apoptótico nos neurónios, com os seus membros a atuarem como sensores responsáveis pela integração de múltiplos sinais de morte e sobrevivência1. Um importante exemplo desta “função de fiscaliza-ção” é observado nos neurónios simpáticos em desenvolvimento, em que a forma truncada e antiapoptótica da proteína p73 (ΔNp73) antagoniza as funções apoptóticas dos mem-bros p53 e p63 (TAp63) para promover a sua sobrevivência (Figura 27.5). Por outro lado, o p75NTR é o principal recetor de morte celular dos neurónios simpáticos e induz a atividade e/ou expressão da JNK, p53, e possivelmente TAp63, por ativação de cinases a montante. p53 e TAp63, a última das quais é a proteína de morte celular dominante nestes neurónios,
Figura 27.5 Representação esquemática da regulação dos sinais de morte e sobrevivência, pelos mem-bros da família p53, nos neurónios simpáticos em desenvolvimento. A sobrevivência neuronal é mediada pela ligação da neurotrofina (NT) ao seu recetor específico (Trk), o que resulta na estabilização da proteína ΔNp73, por ativação de cascatas de sinalização. A ΔNp73 inibe a atividade pró-apoptótica das proteínas p53, JNK e, possivelmente, TAp63. Por sua vez, o recetor p75 induz a atividade de JNK, p53 e, possivelmente, TAp63, através da ativação de cinases localizadas a montante. Seguidamente, as proteínas p53 e TAp63 induzem a via mitocondrial da apoptose.
Caspase--3/-6/-7
Apoptose
Bax
p53
p75
JNK
Trk
NTNT
TAp63
ΔNp73
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dos recetores NMDA ou não-NMDA, condu-zindo a uma disrupção da produção de energia pela mitocôndria e à morte celular, em parte devido à inibição da enzima aconitase, uma enzima chave no ciclo dos ácidos tricarboxí-licos sensível a espécies reativas de oxigénio17. Um aumento da formação de O2
•– pode con-duzir também à libertação de citocromo c, tal como observado em neurónios sujeitos ao processo de excitotoxicidade. No entanto, a ge-ração tardia do O2
•– mitocondrial pode ocorrer
secundariamente à libertação de citocromo c, em resultado do défice da cadeia mitocondrial transportadora de eletrões após estimulação com NMDA ou em sequência da ativação dos recetores AMPA28. Em condições normais, a proteína antiapoptótica Bcl-2 previne a liber-tação de citocromo c e desta forma também impede a produção de O2
•– mitocondrial.No nosso organismo, as enzimas superó-
xido dismutase (SOD, Mn-SOD ou SOD2 e Cu/Zn-SOD ou SOD1) controlam os níveis
Figura 28.7 Excitotoxicidade, stress oxidativo e morte celular por apoptose. O aumento da concentração intracelular de Ca2+ que resulta da ativação em excesso dos recetores do glutamato (particularmente os re-cetores NMDA) promove a ativação de várias enzimas citosólicas, como a fosfolipase A
2 ou a isoforma neu-
ronal da sintase do óxido nítrico, e a conversão de xantina desidrogenase em xantina oxidase. Estas enzimas estão envolvidas na formação de radicais livres e espécies reativas de oxigénio, nomeadamente O
2·–, ·NO
e H2O
2. O O
2·– é também formado pela mitocôndria, em resultado do aumento da captação de Ca2+ pelo
uniporte membranar. Por outro lado, o Ca2+, o decréscimo dos níveis de ATP e os radicais livres potenciam a abertura do poro de permeabilidade transitória mitocondrial, conduzindo à libertação de citocromo c. Este interage com deoxi-ATP, Apaf-1 e pró-caspase-9, formando o apoptossoma. A formação do apoptossoma conduz à ativação da cascata de caspases, nomeadamente a caspase-9 e caspases efetoras (caspases 3 e 6), culminando na fragmentação e condensação da cromatina.
NMDA-R
Arginina
Xantinadesidrogenase
Xantinaoxidase
XantinaCitrulina + NO•
nNOS
Cit c
dATPApaf-1
Caspase-9
Caspase-3
Núcleo
DFF40/CADDFF45/ICAD
Fragmentação DNA
Apoptossoma
Mitocôndria
PTP
VSCC
PL
AA + O2•–
Ácido úrico + H2O2/O2•–
O2•–
H2O2
Fosfolipase A2
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19.2. Disfunção glutamatérgica
A libertação excessiva de glutamato na fenda sináptica, a qual ocorre por um processo exocitótico dependente de Ca2+ e através de um transportador membranar, pode causar a so-breativação dos recetores pós-sinápticos para este neurotransmissor. Os recetores para o glu-tamato associados a canais iónicos, designados ionotrópicos, podem ser do subtipo NMDA (N-metil-D-aspartato), cainato ou AMPA (ácido a-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazo-lepropiónico). A excessiva ativação destes rece-tores, principalmente daqueles localizados fora da sinapse (extrassinápticos), conduz a grandes aumentos na concentração intracelular de Ca2+ e de Na+, levando à ativação de processos neu-rodegenerativos (excitotoxicidade). Alguns es-tudos têm mostrado alterações nos recetores do glutamato do subtipo NMDA na doença de Al-zheimer, o que originou o desenvolvimento de um antagonista incompetitivo, a memantina, que inibe a atividade deste recetor, prevenindo o processo de excitotoxicidade e conduzindo a uma melhoria das atividades cognitivas28. Os astrócitos têm um papel importante na regula-ção da neurotransmissão glutamatérgica, pois são responsáveis pela recaptação do glutamato da fenda sináptica, através dos transportadores GLT1 (glial glutamate transporter 1) e GLAST (glutamate aspartate transporter), e pela con-versão do glutamato em glutamina, uma reação catalisada pela enzima glutamina sintetase. A glutamina sintetizada nos astrócitos serve para formar glutamato de novo nos neurónios. Vá-rios estudos têm mostrado que na doença de Alzheimer ocorrem alterações significativas no número e na atividade dos transportadores GLT1 e GLAST dos astrócitos, afetando a sua remoção da fenda sináptica, contribuindo deste modo para o processo de excitotoxicidade.
20. TERAPÊUTICA SINTOMÁTICA
O conhecimento das alterações na neu-rotransmissão que ocorrem na doença de
Alzheimer permitiu o desenvolvimento de fármacos para o tratamento sintomático desta patologia, os quais foram aprovados para ad-ministração terapêutica nos doentes em vários países. Estas terapias farmacológicas estão di-recionadas para corrigirem alterações espe-cíficas nos sistemas de neurotransmissão da acetilcolina e do glutamato29. O donepezilo, a galantamina e a rivastigmina são inibidores da acetilcolinesterase, aumentando a disponi-bilidade de acetilcolina na fenda sináptica. A galantamina também atua como um modu-lador da atividade dos recetores colinérgicos nicotínicos, tornando mais eficiente a trans-missão do impulso nervoso. A memantina é uma antagonista do recetor NMDA do gluta-mato, prevenindo a excessiva ativação destes recetores, ou seja, a excitotoxidade, sem afetar a sua atividade fisiológica. Estes fármacos são geralmente bem tolerados e administrados em associação, mas apenas apresentam efeitos be-néficos durante um período de tempo limitado, não prevenindo a progressão da doença.
21. POTENCIAIS ALVOS TERAPÊUTICOS
Vários esforços têm sido feitos no sentido de desenvolver novas estratégias terapêuticas que atuem nos mecanismos patogénicos sub-jacentes à doença de Alzheimer, prevenindo desta forma a sua progressão. A maior parte destas estratégias tem como pressuposto teó-rico a hipótese da cascata de Aβ (Figura 29.5) e visa inibir a produção e agregação de Aβ e/ou aumentar a sua remoção do cérebro, pre-venindo o seu efeito neurotóxico (Figura 29.6)30. Assim, têm sido desenvolvidos ativa-dores da a-secretase e inibidores/modulado-res das β ou das g-secretases com o objetivo de diminuir a produção de Aβ cerebral. Com-postos com capacidade para prevenir a forma-ção de oligómeros tóxicos de Aβ têm também sido testados. Outra estratégia terapêutica em desenvolvimento é a imunoterapia, a qual tem como finalidade aumentar a remoção de Aβ, podendo ser feita de modo passivo ou ativo.
Doenças de priões ou encefalopatias espongiformes transmissíveis©
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através do intestino, onde se vai replicar e acu-mular em células dendríticas, macrófagos e cé-lulas foliculares dendríticas do tecido linfático associado ao intestino (placas de Peyer), bem como em fibras e gânglios do sistema nervoso entérico. No entanto, a forma como ocorre a propagação de PrPSc do sistema linfático para o sistema nervoso não é totalmente conhecida, apesar de se saber que os órgãos linfáticos são profusamente enervados pelo sistema nervoso simpático e que fibras sensoriais do nervo vago são largamente distribuídas pelo trato gas-trointestinal e comunicam quimicamente com células dendríticas ativadas.
A dispersão inicial da infeção por PrPSc
para o SNC ocorre de uma forma retrógrada em termos de direção, através das fibras sim-páticas e parassimpáticas dos nervos vago e
esplénico28. Curiosamente, a infeção por PrPSc pode também ocorrer de uma forma anteró-grada, do cérebro e medula espinhal para os tecidos periféricos, como já foi demonstrado em casos de iCJD, onde a PrPSc se desloca através do nervo ótico, no seguimento de um transplante de córnea7.
6. PRIÕES, NEUROINFLAMAÇÃO E NEURODEGENERESCÊNCIA
Existem diferentes mecanismos propostos para explicar a morte neuronal apoptótica que ocorre nas doenças de priões. Estudos in vitro sugerem que a forma completa da proteína PrPSc, bem como alguns fragmentos sintéti-cos de péptido de prião, são tóxicos quando
Figura 30.3 Vias da neuroinvasão por priões. Entrando no organismo por via oral, a proteína infeciosa do prião é transportada através do sistema digestivo do hospedeiro até atingir o intestino, onde passa para o sistema linfático (detalhe). Após se acumular no tecido linfático, vai dispersar-se pelo SNP e, subsequente-mente, o PrPSc vai passar para o SNC.
SNC
SNP
Inte
stin
o
Inte
stin
o
Sist
ema
linfá
tico
Sist
ema
linfá
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familiares a que está associada. A idade média de início da doença é 32 anos, sendo que apre-senta, nestes casos, progressão lenta.
A parquina é uma E3 ligase da ubiquitina e está por isso envolvida na degradação de pro-teínas pelo proteassoma. Assim, pensa-se que a perda de função da parquina possa levar à acumulação dos seus substratos, o que pode influenciar a formação dos corpos de Lewy.
PARK5
O locus PARK5 codifica para a proteína UCH-L1, uma enzima que pertence à família das hidrolases da ubiquitina, participando na re-ciclagem das cadeias de ubiquitina. Pensa-se que a mutação identificada em doença de Parkinson (I93M) reduz a atividade da enzima, realçando mais uma vez a importância da via de degrada-ção do proteassoma na patologia. Esta forma da doença é transmitida de forma autossómica do-minante com penetrância incompleta.
Uma vez que ainda não foram identificadas outras mutações no gene PARK5 que causem doença de Parkinson, subsistem algumas dú-vidas de que este gene seja de facto causador da doença.
PARK6
Mutações no gene PINK1 causam formas recessivas de doença de Parkinson. A proteína
PINK1 é uma cinase serina/treonina mito-condrial. Mutações neste gene são considera-velmente mais raras do que mutações no gene que codifica a parquina. Clinicamente, as fa-mílias afetadas são muito semelhantes. No en-tanto, não existem ainda estudos patológicos nas famílias afetadas com estas mutações.
PARK7
Formas de doença de Parkinson autossó-micas recessivas foram associadas a mutações no locus PARK7, que codifica a proteína DJ-1 que se pensa estar envolvida na resposta ao stress oxidativo. Mutações na DJ-1 causam iní-cio precoce da doença (entre os 32 e 48 anos). Nestes casos a doença apresenta progressão lenta e boa resposta à levodopa.
PARK8
A alta frequência da mutação G2019S no locus PARK8, que codifica a proteína LRRK2, nas formas familiares e esporádicas de doença tem trazido um renovado interesse para a causa genética da doença. Esta muta-ção tem sido reportada com uma frequência elevada em casos esporádicos de doença de Parkinson em diferentes populações (6,1% em espanhóis e portugueses, 18,3% em Ju-deus Ashkenazi e 39% em populações árabes norte-africanas).
Figura 31.3 Proteína alfa-sinucleína. A alfa-sinucleína é uma proteína de 140 aminoácidos onde se dis-tinguem três regiões diferentes. Estão assinaladas as mutações associadas a formas familiares da doença de Parkinson. N: Terminal amínico. C: Terminal carboxílico.
1Ligação de membrana Região acídica
60 96 140 aaNAC
A30P E46K
H50Q
G51D
A53T/E
Neurociências
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A sobre-expressão da Cu/Zn SOD (SOD1) mutante em modelos celulares e animais pro-voca ainda a fragmentação do complexo de Golgi13, à semelhança do observado em neu-rónios motores de pacientes com ELA. O me-canismo subjacente é desconhecido.
3.2. Inibição do transporte axonal
Os neurónios motores podem ter axó-nios com mais de um metro, por conse-guinte, o transporte axonal é crucial para a
funcionalidade desses neurónios. O trans-porte axonal ocorre nos sentidos anterógrado e retrógrado e é promovido pelos motores moleculares das famílias cinesina e dineína, respetivamente14. Foram descritas mutações na subunidade p150Glued da dinactina do complexo dineína/dinactina em pacientes com ELA. Além disso, ratinhos transgéni-cos com mutações em genes necessários aos transportes retrógrado e anterógrado (por exemplo, ratinhos Cra1 ou Loa) sofrem de de-generação do neurónio motor.
Proteínas dos neurofilamentos e a perife-rina são dois tipos de filamentos intermediá-rios detetados em inclusões axonais de pacien-tes com ELA. Por exemplo, a sobre-expressão de subunidades de neurofilamentos provocou a sua acumulação no corpo celular, o que levou, no caso da cadeia pesada do neurofila-mento, a atrofia do neurónio motor. Por outro lado, sobre-expressão da periferina causou a morte de neurónios motores durante o enve-lhecimento.
3.3. Stress oxidativo
A existência de stress oxidativo em ELA tem sido apoiada por um largo número de ex-periências15. Por exemplo, foram observados níveis elevados de 3-nitrotirosina, um marca-dor de stress oxidativo, em pacientes com ELA familiar e esporádica.
O stress oxidativo é o resultado da produ-ção desregulada de espécies reativas de oxigé-nio, como peróxido de hidrogénio, peroxini-trito, radicais anião superóxido e hidroxilo. As espécies reativas de oxigénio são subprodu-tos da cadeia respiratória mitocondrial e, em menor extensão, resultam da ação de outras enzimas oxidativas celulares, incluindo a xan-tina oxidase no citoplasma e o sistema P450 no retículo endoplasmático. A descoberta de mutações na Cu/Zn SOD (SOD1) – uma en-zima antioxidante – que provocam ELA veio apoiar a relevância do stress oxidativo nesta doença. Foram avançadas várias hipóteses
Figura 32.4 Estrutura tridimensional da Cu/Zn SOD (SOD1)25. Os dois monómeros encontram-se representados em amarelo e castanho, o cobre em magenta, o zinco em prateado, o loop eletrostá-tico em vermelho, o loop do zinco em prateado e as pontes persulfureto intramonómero em laranja. Figura construída com o PyMol, gentilmente cedida pelo Prof. Cláudio Soares.
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Figura 33.4 Mecanismos moleculares neuropatológicos na doença de Machado-Joseph. O processo pa-tológico inicia-se provavelmente com a síntese da ataxina-3 (ATXN3) mutante, que contém uma sequên-cia expandida de poliglutaminas, e que altera a conformação nativa da proteína, modelada pela presença de chaperones. Uma parte das proteínas com conformação anormal (misfolded) será potencialmente degradada ao nível do lisossoma, enquanto a outra porção será marcada com moléculas de ubiquitina (Ub) e degradada ao nível do proteassoma. A ATXN3 mutante tem a capacidade de se autoassociar, faci-litando assim a formação de espécies oligoméricas e agregados insolúveis. Um mecanismo alternativo é a potencial clivagem da ATXN3 mutante e a formação de um fragmento tóxico que amplifica o processo de agregação e patogénese. Todas as espécies intermédias formadas ao longo do processo de agregação poderão originar a ocorrência de interações proteicas anormais no ambiente celular, facilitando também deste modo a patogénese da doença de Machado-Joseph. Não é claro se estas espécies terão a capaci-dade de inibir o proteassoma, ativar caspases e/ou alterar a função mitocondrial. Produtos intermédios do processo de agregação são translocados para o núcleo, onde recrutam fatores nucleares como fatores de transcrição (FT), coativadores e co-repressores, inibindo a sua função normal, resultando numa alteração do processo transcricional.
Núcleo
Recetor de IP3
Proteólise
UPS/degradaçãoproteassómica
Agregação
Oligómeros
RefoldingFoldinganormal
Ativação de caspases
Toxicidade demitocôndria
Proteínamutantenativa
Proteínamutantemisfolded
Autofagia/degradaçãolisossómica
Inibição do proteassoma
Tóxico vs.não tóxico? Interações
proteína--proteína anómalas
Lisossoma
Agregados insolúveis
Citoplasma
Proteassoma
FT
RE
Ca2+
Bcl-2
BaxCit c
Ca2+
FT
Gene mutante
Acetilaçãode histomas
Recrutamento anormal de fatores de
transcriçãoRNA mensageiro mutante
Neurociências
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reportório extenso de ligandos, entre os quais várias moléculas precursoras de fibras de ami-loide; in vitro , foi demonstrado que agregados de TTR ligam RAGE, ativam uma cascata de sinalização mediada pela cinase ERK 1/2, que, além de migrar para o núcleo, fosforila o fator NF-kB que, por sua vez, ativa genes de infla-mação27. Uma análise detalhada da expres-são de RAGE em biopsias de nervos PAF em diferentes estados da evolução da doença foi realizada mostrando um aumento da expres-são deste recetor e da cinase ERK 1/2 com a evolução da doença. A ligação de agregados de TTR a membranas celulares poderá, portanto, interferir com mecanismos de sinalização ci-toplasmáticos, conduzindo a disfunção celular, nomeadamente neurodegenerescência.
4.2. Stress inflamatório e oxidativo
A expressão de citocinas pró-inflamató-rias encontra-se aumentada nos nervos PAF26, sendo que indivíduos PAF 0 apresentam já ní-veis aumentados destas citocinas. Estes dados indicaram que o stress neuronal nos doentes PAF se inicia em estados pré-sintomáticos. No entanto, é surpreendente que da produção de citocinas pró-inflamatórias não resulte o re-crutamento de macrófagos, desconhecendo--se os mecanismos impeditivos subjacentes. Contudo, verifica-se o aumento de uma cito-cina anti-inflamatória, a interleucina-10, no decurso da progressão da PAF, o que sugere a existência de um balanço entre mecanismos pró e anti-inflamatórios28.
O envolvimento do stress oxidativo na PAF foi inicialmente observado em biopsias de cólon, onde marcadores de peroxidação li-pídica e de modificação proteica por radicais livres estavam particularmente elevados em locais com deposição de fibras de amiloide. Em nervos PAF verifica-se também o aumento de marcadores de stress oxidativo, nomeada-mente de hidroxinonenal (HNE), e de oxida-ção de DNA (8-hidroxi-2’-desoxiguanosina, 8-OHdG)29 de 3-nitrotirosina e da sintetase
indutível do óxido nítrico, sendo que este au-mento era já evidente em biopsias de nervo de indivíduos PAF 0. In vitro, a exposição de cul-turas primárias de neurónios a agregados de TTR conduz à produção desta sintetase, com-provando o efeito dos agregados na indução de stress oxidativo26.
4.3. Ativação de genes de remodulação da matriz extracelular
Na PAF, a deposição extracelular de TTR é acompanhada por alterações no tecido con-juntivo. Dado o caráter invasivo e traumático das biopsias de nervo, foram estudadas, por serem menos invasivas e traumáticas, biopsias de glândulas salivares labiais (um tecido tam-bém muito afetado pela deposição de TTR nos doentes PAF) para a realização de estudos de comparação de expressão génica entre doentes PAF e indivíduos normais. Observou-se que genes relacionados com a remodelação da ma-triz extracelular, nomeadamente o biglicano e a lipocalina associada à gelatinase neutrofílica (NGAL) estavam sobre-expressos na PAF28. Verificou-se ainda que nas glândulas salivares são ativados mecanismos semelhantes aos que operam no nervo, já que nos nervos PAF estes genes se encontravam também sobre-expres-sos. A metaloprotease-9 (MMP-9), que existe como um complexo com a NGAL, estava tam-bém aumentada nos tecidos PAF e in vitro foi capaz de degradar agregados e fibras de TTR. No entanto, na presença de componentes uni-versais das fibras de amiloide, as fibras de TTR tornaram-se resistentes à proteólise. O estudo das alterações da matriz extracelular poderá ser relevante na compreensão dos mecanismos associados à patogénese desta doença.
4.4. Ativação da resposta ao choque térmico (heat shock response)
As proteínas de choque térmico (heat shock proteins – HSP) têm sido associadas a uma
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as células do tipo B da zona subventricular, e foram identificados como os precursores pri-mários de novos neurónios no giro dentado. No entanto, um estudo sugeriu que as células horizontais da zona subgranular, ou células do tipo II, podem autorreplicar-se e dar origem a neurónios e células da glia5. Os autores propu-seram a existência de uma relação recíproca entre os precursores Sox2+ dos tipos radial e horizontal. Apesar de não existirem evidências definitivas, a visão prevalente é a de que os as-trócitos radiais do tipo I dão origem a células do tipo II. Estas, por sua vez, originam proge-nitores intermediários ou células do tipo III que geram os neuroblastos. Os neuroblastos migram para a camada granular do giro den-tado e diferenciam-se em neurónios granula-res maduros e funcionais13.
5.2. Relevância funcional da neurogénese na zona subgranular
O hipocampo processa a informação res-ponsável pela formação de vários tipos de me-mória incluindo a memória espacial, e desem-penha um papel central no condicionamento das emoções.
Várias evidências suportam um papel da neurogénese da zona subgranular no processa-mento e armazenamento da memória no hipo-campo. De facto, a neurogénese no hipocampo é afetada por disfunções neurológicas que pro-vocam declínio cognitivo como a isquémia ce-rebral, a epilepsia, a doença de Alzheimer, entre outras. Por outro lado, a inibição da neurogé-nese com agentes antimitóticos ou com irradia-ção produz défices na execução de tarefas que requerem memória dependente do hipocampo. Existem também evidências que sugerem um papel para a memória e aprendizagem no re-forço da sobrevivência e integração de novos neurónios nos circuitos neuronais da camada granular do giro dentado.
A neurogénese na zona subgranular tam-bém tem sido envolvida na regulação do humor. A depressão e a exposição crónica a
stress diminuem a proliferação na zona sub-granular, o que se correlaciona com perdas no desempenho de tarefas de aprendizagem de-pendentes do hipocampo1.
6. REGULAÇÃO DA NEUROGÉNESE
A neurogénese depende de interações mo-leculares e celulares que constituem o nicho neurogénico. Os fatores que regulam a neuro-génese podem ser agrupados em intrínsecos, extrínsecos e ambientais.
6.1. Fatores intrínsecos
As células das zonas neurogénicas pos-suem características intrínsecas fundamentais e específicas que permitem a ocorrência da neurogénese. Estas incluem a expressão de fa-tores de transcrição como Sox2, Mash1, Dlx2, Pax6 e Olig2. Animais com deficiência nos níveis de Sox2 apresentam um número redu-zido de precursores em divisão e de neurónios. Mash1 contribui para a geração de interneuró-nios GABAérgicos no bolbo olfativo, enquanto Dlx2 e Pax6 são essenciais para a produção de neurónios periglomerulares dopaminérgicos. Olig2, por sua vez, opõe-se à ação de Pax6. A expressão dos diversos fatores de transcrição é regulada por enzimas que controlam o estado de ativação da cromatina, incluindo histona--acetiltransferases, deacetilases de histonas, metilases e demetilases14.
6.2. Fatores extrínsecos
Os componentes extracelulares do nicho neurogénico também exercem um papel ful-cral na manutenção das células estaminais e neurogénese. Estes incluem fatores solúveis in-tervenientes em vias de sinalização como a via Wnt/b-catenina, pró-neurogénica, a via sonic hedgehog (Shh), que promove a proliferação, a via bone morphogenetic proteins (BMP), que
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transcricionais (um domínio N-terminal de translocação, um domínio de repetição cen-tral que medeia a ligação ao DNA, uma região C-terminal que possui sinal de localização nu-clear e um domínio de ativação de transcrição) ligados a um domínio nuclease. Esta tecnolo-gia é muito promissora principalmente no que diz respeito à especificidade destas moléculas para o alvo terapêutico.
Na tecnologia CRISPR-Cas9 a correção do genoma é mediada por nucleases guiadas por RNA. Deste modo, nas células em que se pre-tende efetuar a correção genómica é necessário introduzir/expressar dois componentes, uma nuclease-guiada por RNA, como a Cas9, e um “RNA guia”, sendo este último constituído por dois blocos, o CRISPR RNA e o transativador CRISPR RNA. A porção CRISPR RNA vai guiar a Cas9 para um alvo/sequência específica do DNA através da complementaridade RNA: DNA. Deste modo, o CRISPR RNA, uma se-quência de 20 nucleótidos no terminal 5´, es-tabelece o local de corte e é específico do gene a corrigir, enquanto o transativador CRISPR RNA é constante. Assim sendo, é possível di-recionar a atividade da Cas9 para qualquer sequência de DNA apenas alterando os 20 nu-cleótidos do CRISPR RNA, desencadeando a correção genómica de forma eficiente e rápida.
5. APLICAÇÕES EM DOENÇAS NEURODEGENERATIVAS
A utilização da terapia génica no trata-mento de doenças neurodegenerativas pressu-põe um conhecimento dos mecanismos mole-culares de doença que possam constituir alvos terapêuticos. Tal conhecimento é infelizmente limitado. Existem, no entanto, elementos co-muns entre as doenças neurodegenerativas mais prevalentes, tais como a doença de Al-zheimer, de Parkinson e doenças de poliglu-taminas, dos quais se destacam a acumulação aberrante de proteínas que perderam a sua conformação normal (misfolded) ou que exi-bem uma tendência para a agregação e que
desempenham um papel central no início e na progressão destas doenças, e que constituem alvos moleculares promissores.
5.1. Doenças de poliglutaminas
As doenças de poliglutaminas são doenças neurodegenerativas hereditárias, autossómi-cas dominantes, causadas por uma repetição anormal do tripleto CAG num gene específico para cada doença, que se traduz numa cadeia poliglutamínica expandida e patogénica na respetiva proteína (ver Capítulo 33 – “Doen-ças de expansão de poliglutaminas”). Das nove doenças da cadeia poliglutamínica identifica-das até à data, neste capítulo focamo-nos na doença de Huntington e na doença de Macha-do-Joseph.
5.1.1. A doença de Huntington
A doença de Huntington é causada pela re-petição patológica de CAG (>40 repetições) no gene huntingtina, localizado no cromossoma 4. A doença de Huntington caracteriza-se pela presença de inclusões de huntingtina mutante no citoplasma e núcleo. As abordagens tera-pêuticas disponíveis são meramente sintomá-ticas, dado que aliviam os sintomas motores e psiquiátricos, mas não atrasam o desenvolvi-mento das disfunções cognitivas e motoras.
Várias estratégias tendo por base a terapia génica têm sido desenvolvidas e testadas em ensaios pré-clínicos e clínicos com o objetivo de modificar a progressão da doença. A ex-pressão do fator neurotrófico ciliar no cérebro de modelos animais de doença de Hunting-ton, recorrendo a lentivírus e adenovírus, re-sultou numa redução significativa da lesão no estriado e em benefícios explícitos em termos comportamentais. O implante de fibroblas-tos geneticamente modificados de forma a segregarem fator neurotrófico ciliar humano e encapsulados numa membrana polimérica promoveu também efeitos neuroprotetores,
NEUROCIENCIASÊAna Cristina Rego Carlos B. Duarte Catarina R. Oliveira
Coordenação:
ISBN 978-972-757-693-7
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9 789727 576937
NEUROCIÊNCIASEste é um livro de texto abrangente destinado principal-mente a estudantes das áreas da saúde, sobretudo medicina e ciências biomédicas, no estudo das neuroci-ências, neuroanatomia, neurofisiologia e neurobiologia. Dada a forma como foi concebido, é também uma refe-rência para os profissionais e estudantes das áreas da psicologia, biologia celular, bioquímica, biologia mole-cular, genética, ciências farmacêuticas e outras áreasda ciência relacionadas com as neurociências.
Esta obra foi escrita por destacados professores, investi-gadores e profissionais especializados nos tópicos que redigiram, sendo coordenada por três conceituados investigadores da Universidade de Coimbra. Os capítulos são profusamente ilustrados com figuras originais que descrevem os conceitos teóricos abordados pelos autores e que foram elaboradas por profissionais que se dedicam ao estudo e investigação na área, o que as tornam únicas.
Os conteúdos estão organizados em duas partes: uma dedicada ao desenvolvimento, à estrutura e à função do sistema nervoso, e outra mais orientada para a clínica.
Acreditamos que esta obra, atual e rigorosa, será um mar-co na história das neurociências em língua portuguesa.
Ana Cristina Rego Centro de Neurociênciase Biologia Celular (CNC)da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicinada Universidade de Coimbra.
Carlos B. DuarteCentro de Neurociênciase Biologia Celular (CNC)da Universidade de Coimbra; Departamento de Ciênciasda Vida da Faculdadede Ciências e Tecnologiada Universidade de Coimbra.
Catarina R. OliveiraCentro de Neurociênciase Biologia Celular (CNC)da Universidade de Coimbra; Faculdade de Medicinada Universidade de Coimbra; Unidade para a Inovaçãoe Desenvolvimento (UID), Centro Hospitalar e Universi-tário de Coimbra (CHUC).
Parte IAnatomia do sistema nervosoCélulas do sistema nervosoTransporte axonalMielina e patologias associadasSinapseGlutamatoÁcido gama-aminobutíricoAcetilcolinaCatecolaminasSerotoninaSistema purinérgicoNeuropéptidosFatores neurotróficosFases iniciais do desenvolvimentodo sistema nervosoSinaptogénesePlasticidade sinápticaSistemas de memóriaSistema visualSistemas auditivo e vestibularSistemas olfativo e do paladarMovimento voluntário no ser humano Parte IIResposta neuronal ao stressMecanismos de perceção da dorEsquizofreniaTranstorno do espectro do autismoEpilepsiaMorte celular do sistema nervosoAcidente vascular cerebral e isquémia neuronalEnvelhecimento cerebral e doença de AlzheimerDoenças de priões ou encefalopatiasespongiformes transmissíveisDoença de Parkinson e outrassíndromes parkinsonianasEsclerose lateral amiotróficaDoenças de expansão de poliglutaminasPolineuropatia amiloidótica familiarNeurogénese e terapia celular do cérebroTerapia génica de doenças neurodegenerativas
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NEUROCIÊNCIASA
na Cristina RegoCarlos B. D
uarteCatarina R. O
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33 mm 8 cm
