UNIDADE 1 - PSICOBIOLOGIA

 1. Introdução

Com o aperfeiçoamento dos Microscópios ópticos, a observação e a descrição de

diferentes organismos foram preenchendo a literatura científica da época, recheada de

descrições minunciosas e muitas vezes expeluativa. O aparecimento dos microscópios

electrónicos de transmissão, dos microscópios electrónicos de varrimento

«scanning», dos microscópios electrónicos electrónicos integrados, entre outros, já

quase todos adaptados a sitemas cumpotorizados e de análise de imagem, constituem

uma substancial valorização no equipamento que se aplica ao estudo da célula.

A célula vegetal compartimentada pela sua parede, apresenta-se quase sempre de

forma poliédrica. A célula animal apresenta, pelo contrário um variado polimorfismo

exibindo diversos aspectos de especializações repartidas por mais de 200 tipos de

células distintas.

As chamadas células eucarióticas, que contêm uma zona bem individualizada, o

núcleo encerrando o genoma, contrastam com as células procarióticas, que apresentam

o seu genoma em contacto directo com a porção plasmática da célula. A clássica

subdivisão morfológica da célula eucariótica em membrana, citoplasma e núcleo,

continua válida ainda hoje pois assenta numa organização microscópia facilmente

observável, que delimita bem os respectivos compartimentos celulares.

Sede de toda a actividade metabólica do organismo, a célula está em constante

transformação ocorrendo nela os mais variados metabolismos celulares. Originadas da

célula mãe, todas as células do organismo sofreram ao longo do ciclo celular, um

complexo conjunto de transformações, inicialmente marcadas pelas divisões mitóticas

em que uma célula mãe se divide e dá origem a duas células filhas genéticamente

semelhantes à célula progenitora. Por outro lado, uma intensa actividade nuclear se

opera com a replicação do ácido desoxirribonucleico (DNA) e expressão dos genes.

As membranas biológicas constituem em todas as células eucarióticas,

estruturas limitantes quer dos contornos da própria célula, quer de diferentes organelos

celulares. Sistemas fluídos e altamente dinâmicos, as membranas delimitam os

diferentes compartimentos celulares especializados. Muitas células apresentam mebrana

celular do tipo «liso», isto é, membranas que não apresentam quaisquer particularidades

morfológicas ou especializações para funções específicas.

As microvilosidades, por exemplo, são especializações que permitem aumentar a

superfície de contacto da célula com o exterior, permitindo uma troca molecular entre o

meio e as células e vice-versa.Além disso muitas células para se manterem coesas entre

si, possuem estruturas de aderência, permitindo o contacto entre células vizinhas,

constituindo também diferenciações ou especializações da membrana celular.

O núcleo das diferentes células, uninucleadas ou polinucleadas, tem em muitos

casos, uma organização e distribuição da cromatina e organização nuclear tão peculiares

que permite, conjuntamente com uma análise ultraestrutural do citoplasma, a

identificação da célula do tecido a que pertence. Encerrando o DNA nuclear que

constitui a eucromatina e a heterocromatina, o invólcro nuclear delimita o núcleo, sede

de quase toda a informação genética da célula que está em permanente interacção com o

citoplasma através dos seus poros nucleares.

2. Membrana Celular

A membrana celular é a estrutura que faz o limite externo da célula e funciona

como filtro selectivo na troca de componentes e informação entre esta e o espaço

extracelular. A membrana celular é o local onde se expressam ou reconhecem os sinais,

moleculares ou conformacionais, de comunicação intercelular directa ou feita à

distância através de mediadores. 

Invisível ao microscópio óptico, a membrana celular é facilmente detectável ao

microscópio electrónico. As diversas funções da membrana celular são resultado da

natureza, arranjo e dinâmica dos seus componentes.

 

2.1. Modelos de Estrutura aa Membrana:

As membranas são complexos lipoproteicos. As proporções relativas de lípidos e proteínas, variam, no

entanto, consoante o tipo de membrana. Grande número de membranas possuem ainda glícidos ou

hidratos de carbono.

Os componentes membranares, são mantidos em conjunto por ligações não covalentes, formando uma

fina lâmina. Os lípidos são essencialmente Fosfolípidos, existindo este tipo em todas as membranas até

agora estudadas. Os lípidos que constituem as membranas (fosfolípidos ou glicolípidos), possuem uma

extremidade polar - Hidrofílica (com afinidade para a água) e uma extremidade polar -Hidrofóbica

(sem afinidade para a água).

A membrana celular possui uma grande variedade de proteínas, muitas ainda desconhecidas, com funções

diversas:Þ  Umas têm uma função estrutural e são encontradas em todas as membranas até agora

estudadas;

Þ  Outras têm uma função enzimática;

Þ  Algumas actuam como transportadoras de substâncias específicas através da membrana;

Þ  Existem ainda algumas membranas proteicas com função contráctil.

 A membrana aprese-nos sob a forma de três folhetos: são dois folhetos densos separados por um folheto

claro. Os folhetos densos são contudo, por vezes de espessura diferente, o quue indica que as duas faces

da membrana não são provávelmente idênticas:

 3 folhetos:

1 mais electrodenso (com mais pontos) - espaço extracelular

1 menos electrodenso - intermédio

1 mais electrodenso (com mais pontos) - delimita o hialoplasma

 

Os lípidos localizam-se essencialmente na parte média, enquanto as proteínas nas partes mais periféricas.

Contudo, isto não significa forçosamente que as partes escuras consistam em proteínas e as claras em

lípidos... Existem proteínas externas e internas (extrínsecas e intrínsecas)

Na membrana celular há pois, assimetria entre a face virada para o hialoplasma e a que está virada

para o meio extracelular. Esta assimetria é devida a fibrillas na camada mais exterior. A camada fibrillada

chama-se “cell coat”, sendo mais comum nas células com função de absorção. A ultra-estrutura da

membrana plasmática é idêntica à de outras membranas da célula, pelo que se utiliza o termo de

“membrana unitária”

 Na realidade, os lípidos apresentam grande mobilidade na membrana. Esta mobilidade é tanto de

rotação da molécula sobre si própria como de movimento lateral no plano da membrana. Lateralmente,

os lípidos difundem-se rapidamente, fazendo-se este movimento dentro de cada um dos dois folhetos da

bicamada, sendo raras as permutas destas moléculas entre os dois folhetos («flip-flop») devido à barreira

hidrofóbica que os separa.

 A fluidez da bicamada depende da natureza química dos seus componentes. Assim, um

incremento de moléculas de colesterol produz diminuição da fluidez da bicamada fosfolipídica devido à

interacção destes componentes com as regiões polares dos fosfolípidos. De igual modo, a maior

concentração de fosfolípidos saturados no folheto externo (exoplasmático) da membrana torna este

folheto menos fluído do que o folheto interno (protoplasmático ou citoplasmático).

 A desigual composição química dos fosfolípidos nos dois folhetos da bicamada, implica a

natureza assimétrica da membrana. Os dois folhetos fosfolipídicos apresentam também diferenças de

carga eléctrica, sendo o folheto citoplasmático o de maior carga negativa. No entanto a assimetria não é

regra universal para todas as moléculas da membrana. Os glicolípidos, estão distribuidos com total

assimetria na membrana: só se encontram no folheto externo (exoplasmático) da bicamada.

 A maior parte das funções específicas da membrana são desempenhadas pelas proteínas,

nomeadamente a formação de canais para a passagem de água e para o transporte activo de iões de

pequenas moléculas, a expressão de receptores envolvidos na activação celular ou em fenómenos de

endocitose, a ancoragem da membrana a elementos do citosqueleto, etc.

 As membranas biológicas, são compostas por uma bicamada contínua de lípidos. As membranas

possuem pequenas partículas salientes. Constitui-se assim o conceito de proteína intercalar da membrana,

ficando estabelecido que o plano hidrofóbico da bicamada fosfolipídica é atravessado por número

significativo de proteínas da membrana. Prevê-se que as proteínas estabeleçam continuidade unimolecular

entre o espaço extracelular e citoplasmático, deste modo oferecendo fundamento topológico para o papel

central que as proteínas de membrana têm na comunicação entre o meio intracelular e o espaço exterior à

célula.

 Outras proteínas com uma função periférica relativamente à bicamada fosfolipídica, foram

também identificadas. Estas proteínas, não atravessando o plano hidrofóbico da membrana, não induzem

a formação de partículas nas faces de fractura da membrana. As proteínas de membrana são assim

sistematizadas em integrais, as que atravessam o plano hidrofóbico, podendo estas ainda ser subdivididas

em proteínas transmembranares ou não) e em proteínas periféricas, aquelas que não atravessam o plano

hidrofóbico.

 O modelo actualmente considerado para descrever a estrutura da membrana celular denomina-se

por Modelo do Mosaico Fluído. Este modelo considera a existência de um mosaico de moléculas

proteicas inseridas numa dupla camada fluída de lípidos.As moléculas da bicamada estão organizadas

com as cadeias apolares hidrofóbicas voltadas para o interior da membrana, enquanto que as zonas

hidrofílicas ficam viradas para o meio extracelular e para o citoplasma respectivamente.

 Admite-se que as moléculas lipídicas individuais têm mobilidade lateral dotando a camada de

grande fluidez e flexibilidade. Mas raramente podem existir movimentos de moléculas de camada para

camada (movimentos flip-flop).  As proteínas não formam um arranjo rigído; elas podem deslocar-se no

plano da membrana. As proteínas membranares classificam-se em:

 Proteínas INTEGRADAS ou INTRÌNSECAS- estão fortemente ligadas aos lípidos formando

com eles complexos funcionais

Proteínas PERIFÉRICAS ou EXTRÍNSECAS- Estão à superfície e podem ser fácilmente

isoladas da membrana sendo obtidas puras, livres de lípidos.

 Na superfície externa da membrana existem moléculas de hidratos de carbono ligadas às proteínas

e aos lípidos.

3. Núcleo

As células eucarióticas distinguem-se das procarióticas por conterem núcleo, ou seja por

possuirem um compartimento próprio onde se localiza o genoma. O núcleo desempenha importantes

funções na coordenação das actividades metabólicas, na divisão e transmissão da informação genética de

célula para célula ao longo das gerações, na regeneração e na sobrevivência das células.

 A maioria das células possuem um núcleo, contudo existem células com mais do que um núcleo -

células polinucleadas (sínciais). A forma do núcleo é geralmente esférica podendo porém apresentar

outras formas.

 Em contraste com os organelos citoplasmáticos, o núcleo não é delimitado por uma simples

membrana, mas por uma estrutura complexa denominada invólucro núclear.

 

 

3.1. Estrutura do Núcleo:

Os principais constituintes do núcleo são: Membrana nuclear, Suco nuclear ou nucleoplasma,

Nucléolos, Cromatina

  3.1.1.MEMBRANA NUCLEAR:No invólucro nuclearidentificam-se duas membranas: a

membrana nuclear externa, em relação com o citolpasma e a membrana nuclear interna em relação ao

nucleoplasma. As duas membrans delimitam um espaço, a cisterna perinuclear, que comunicam com as

cisternas do retículo endoplasmático. Tal como no retículo, observam-se ribossomas associados à

membrana nuclear externa.

 Aposta à membrana nuclear interna existe uma camada de material fibrilar designada lâmina

nuclear.A lâmina é constituída por um conjunto de proteínas. As lâminas interagem com proteínas

intrínsecas na membrana nuclear interna, formando um esqueleto perinuclear, extremamente resistente,

que se admite conferir forma ao núcleo e servir de encoragem à cromatina (croamtina=cromossomas -

apenas os estados fisiológicos são diferentes. O nucleoplasma  não contacta directamente coma

membrana interna mas sim com a lâmina nucler (ou lâmina fibrosa). Só depois da lâmina fibrosa aparece

a cromatina.

 3.1.2. CROMATINA e CROMOSSOMAS: Nas células eucarióticas, mais complexas, a parte

não nucleolar do núcleo é formada, na sua maior parte por uma estrutura fibrosa, a que se deu o nome de

cromatina. Esta é constituída por DNA associado a uma quantidade igual de proteínas básicas, as

histonas , e proteínas não histónicas. Em interfase, a cromatina encontra-se dispersa e é neste estado que

é possível ocorrer a síntese do RNAm. É porém impossível visualizarem-se os cromossomas.

 A cromatina apresenta-se pois sob a forma de filamentos finos e longos dispersos no nucleoplama.

A  cromatina é o único componente nucleolar dos procariontes. Nos núcleos das células eucarióticas,

encontram-se dois tipos de cromatina que se distinguem pelo grau de condensação e pela actividade de

transcrição do RNAm: a Eucromatina e a Heterocromatina.

A Cromatina activa ou eucromatina, encontra-se descondensada, correspondendo às regiões do

genoma que são capazes de transcrição e são sensíveis à DNase.

A heterocromatina, mantendo o seu grau de condensação durante todo o ciclo celular, é visível no

núcleo em interfase . apresentando-se como regiões densas e fortemente coradas, os cromómeros. Quanto

à sua disposição, a cromatina está dispersa irregularmente pelo nucleoplasma, sob a forma de massas mais

ou menos densas. A heterocromatina localiza-se ao longo do interior do invólucro nuclear enquanto a

eucromatina se situa nos bordos dessas regiões. Encontra-se também cromatina a rodear o nucléolo

formando a cromatina perinuclear.

 Nucleossomas: Os nucleossomas são considerados o primeiro nível de compactação do DNA. O

nível seguinte consiste na concentração dos nucleossomas justapostos, com enrolamento helicoidal

posterior, formando uma longa fibra. Com o prosseguimento do ciclo celular, a fibra de cromatina,

organiza-se em níveis sucessivos de complexidade, ainda hoje pouco conhecidos, até formar o corpo do

cromossoma em metafase.

 A morfologia e o número de cromossomas é muito variável nos vários organismos diferentes. O

número de cromossomas é característico de cada espécie;a sua organização em grupos, de acordo com as

normas de classificação e nomenclatura internacionalmente acordadas constitui o cariotipo.

 

3.2. Ácidos Nucleicos:

 Inicialmente pensava-se que setes ácidos se encontravam exclusivamente

no núcleo (daí a designação), contudo, sabe-se hoje que se podem encontrar

noutros organitos. Os ácidos nucleicos, Ácido Desoxirribonucleico (ADN) e

Ácido Ribonucleico (ARN), são macromoléculas muito importantes no controlo

das actividades celulares.

Constituição geral dos ácidos nucleicos: A análise química dos ácidos

nucleicos, mostra que estes ácidos são constituídos por moléculas de: Ácido

Fosfórico: que confere carácter ácido; Pentose: glícido simples com cinco

átomos de carbono; Base Azotada: classificam-se em:Púricas: Guanina e

Adenina -> com anel duplo ou    Pirimídicas: Timina, Citosina, Uracilo -> anel

simples.  A Adenina, Timina, Citosina, Guanina, fazem parte da molécula de

ADN. A Adenina, Uracilo, Citosina, Guanina, fazem parte da molécula de

RNA.

 Os nucleótidos unem-se através de ligações entre a molécula de pentose e o grupo fosfato do

nucleótido seguinte formando as cadeias polinucleotídicas.

 Watson e Crick, admitiram que a molécula de DNA é composta por duas cadeias

polinucleotídicas enroladas em Dupla hélice, á volta de um eixo central. A ligação entre as duas cadeias

faz-se por pontes de hidrogénio, que se estabelecem entre as bases complementares dessas cadeias. As

duas cadeias de dupla hélice, dispõem-se em sentido oposto uma em relação à outra - são antiparalelas.

 O DNA localiza-se essencialmente no núcleo, nas mitocôndrias e nos cloroplastos. De notar que o

DNA do núcleo é diferente do das mitocôndrias.

 

 

 4. Replicação do DNA

O DNA constitui o suporte universal de toda a informação genética que define as características do

organismo vivo . Baseado nas observações de emparelhamento obrigatório das bases constituintes dos

nucleótidos que compõem o DNA, A-T, G-C, e no dado entretanto já adquirido das respectivas porções

constantes características de cada espécie. Francis Crick avançou a hipótese de que o DNA genómico de

cada célula contém em si a capacidade de se auto-duplicar.

 Desta forma , e através da replicação do DNA, cada célula ao dividir-se dá origem a duas células

cujo equipamento genético é em tudo idêntico ao da célula original. A expressão fenotípica dos genes

resulta da síntese do conjunto único das proteínas e respectivas proporções relativas que definem cada

tipo celular.

 O DNA, detentor de toda a informação genética da qual dependem em última análise todas as

características estruturais e funcionais de cada espécie viva, contém em si a capacidade de se auto-

duplicar , assegurando desta forma a conservação do património genético próprio de cada espécie viva.

 A replicação do DNA corresponde a uma cópia integral de cada uma das cadeias constituintes do

genoma da célula original através da polimerização ordenada dos nucleótidos em obediência à regra da

complementaridade de bases que desta forma conduz a produção de das moléculas rigorosamente

idênticas à molécula original.

 

 

 Em todas as células vivas esta reacção é catalisada por enzimas designadas por DNA polimerase

que embora variando entre si, apresentam diversas características comuns, nomeadamente a de utilizarem

a de necessitarem de um molde de DNA, e de catalisarem a polimerização ordenada dos percursores de

forma sequencial e unidireccional, já que a reacção se processa exclusivamente  na direcção 5’P -» 3’OH.

  A designação semi-conservativa, advém do facto de cada uma das duas moléculas resultantes da

replicação ser constituída por uma cadeia proveniente da molécula original de DNA molde e por uma

cadeia complementar e antiparalela neo-sintetizada durante o próprio processo da replicação.

 A replicação ocorre em ambos os lados da origem, sendo as duas cadeias do DNA copiadas em

paralelo e de forma simultânea, até ao ponto de terminação da replicação, também ele correspondente a

uma região específica do genoma.

 A replicação do DNA processa-se em cada cromossoma de forma simultânea mas independente

para cada um deles. Efectivamente verifica-se que o DNA de cada cromossoma comporta múltiplos sítios

de iniciação da replicação.

 

a) Iniciação da Replicação

A iniciação da replicação implica o reconhecimento de cada sítio de origem no DNA pelos

elementos intervenientes no processo que constitui o aparelho de replicação nas células vivas.

 O DNA nativo, em cadeia dupla helicoidal terá que sofrer uma desnaturação localizada, com o

afastamento das duas cadeia complementares, ser então estabilizado na forma de cadeia simples ao nível

da origem, a fim de permitir que cada uma das cadeias seja iniciada por acção das enzimas capazes de

catalisar a polimerização dos percursores em obediência à ordem ditada pela cada molde de DNA.

Os elementos que determinam a iniciação da replicação - factores de iniciação - consistem em

proteínas dotadas de grande afinidade para o DNA em cadeia  simples, e de especificidade para as

sequências.

Em termos genéricos, observa-se que a origem é definida por sequências de consenso constituídas

por um mínimo de onze pares de bases designadas por ars (autonomus replicating sequence) que são

rodeadas de um e outro lado por segmentos de DNA ricos em Adenina e Timina.

Ao nível dos ars, dá-se a ligação dos factores proteicos de iniciação da replicação, que.

Competindo com as cadeias complementares do DNA obrigam à sua separação, dando entrada às

moléculas de proteína  que se fixam à matriz do DNA monocatenário.

 Várias das proteínas intervenientes neste processo têm vindo a ser identificadas:

 DNA girase -Esta enzima, uma topoisomerase, catalisa o corte da molécula de DNA em cada

cadeia dupla nas regiões sujeitas a tensão, por hidrólise simultânea das duas cadeias e imediata

reconstituição das ligações fosfodiester entre os mesmos resíduos nucleotídicos após rotação das

cadeias.

 Orissoma - O conjunto formado ao nível do sítio de origem do DNA com os diversos factores

proteicos que intervêm na iniciação da replicação é por vezes designado por orissoma, e pode em certos

casos ser visualizado por técnicas de microscopia electrónica.

  

B)  Elongamento o DNA:

A cópia do DNA molde de cada cadeia é iniciada com a síntese de um fragmento de RNA

catalisada por uma RNA polimerase específica, de pequenas dimensões. O fragmento de RNA

sintetizado, vai seguidamente ser utilizado como primer ou iniciador, sendo a cadeia polinucleotídica

sintetizada a partir do grupo 3’OH do último resíduo ribonucleotídico do iniciador, ao qual se vem ligar o

resíduo 5’P do primeiro desoxirribonucleótido da cadeia do DNA que será elongada por cópia do molde,

catalisada pela DNA plimeraseDNA dependente III.

 O processo de iniciação dá-se simultaneamente sobre as duas cadeias moldes do DNA afastadas

uma da outra como descrito. Uma dessas cadeia oferece um molde cuja orientação é 3’ -» 5’ é propícia ao

crescimento da cadeia nascente na direcção 5’ -» 3’, tal como se dá efectivamente  a reacção de

polimerização sequencial dos nucleósidos trifosfato, catalisada pelas polimerases.

 A cadeia complementar do DNA parental, apresentando uma orientação 5’ -» 3’ é copiada por um

processo mais complexo que é iniciado apenas à medida que essa cadeia designada lagging, vai sendo

libertada pelo próprio processo de cópia da cadeia directora, exigindo  portanto intervenção mais

frequente de fenómenos de iniciação. A identificação deste aspecto particular da replicação do DNA e sua

demonstração conseguida por Okasaki, justifica o nome de fragmentos de Okasaki, que se atribui às

moléculas formadas pelo iniciador de RNA continuado pelo DNA nascente até ao ponto em onde novo

iniciador é sintetizado sobre o segmento de DNA entretanto exposto pela abertura progressiva do DNA

molde. O crescimento simultâneo das duas cadeias neo-sintetizadas vai assim progredindo e obrigando ao

afastamento das duas cadeias de DNA molde , designando-se por forquilha de replicação o ponto de

pregressão do fenómeno.

  A síntese completa do DNA implica que as sequências de RNA iniciador  de cada fragmento de

Okasaki sejam eliminadas e substituídas por DNA. Este processo ocorre sob a acção da DNA polimerase

I, dotada de actividade exonucleásica 5’ -» 3’ que lhe permite degradar o iniciador de RNA a partir da sua

extremidade 5’P.

 A mesma enzima que como o nome indica catalisa a polimerização dos percursores do DNA,

preenche as regiões correspondentes ao iniciador de RNA degradado, utilizando os nucleósidos trifosfato

da desoxirribose em formação da primeira ligação fosfodiester sob o grupo 3’OH do fragmento de

Okasaki imediatamente anterior, e por cópia do mesmo molde antes utilizado pela primase.

 

C) Terminação da síntese do DNA:

 A continuidade da cadeia de DNA neo-sintetizada é então assegurada pela ligação entre o último

3’ OH da desoxirribose introduzido pela DNA polimerase I e o primeiro grupo monofosfato 5’P

remanescente na cadeia de DNA sintetizada pela DNA polimerase III, após eliminação do iniciador de

RNA do fragmento de Okasaki seguinte.

 No Homem, efectivamente, e tal como nos outros vertebrados, apenas durante as fases de

desenvolvimento embrionário e de crescimento ou de proliferação celular se assiste a fenómenos de

replicação do DNA.

 

 MECANISMOS DE TRANSCRIÇÃO DOS RNA’S

 Os ácidos ribonucleicos são constituintes universais de todas as células vivas, onde existem em

concentrações muito superiores às do DNA. Qualquer que seja o tipo ou função fisiológica que

desempenham os RNA são sempre sintetizados por cópia de regiões específicas e bem delimitadas do

DNA que constitui o genoma de cada espécie, obedecendo a sua síntese ao processo de

complementaridade de bases.

 A transcrição consiste essencialmente na polimerização orientada e sequencial dos percursores do

RNA que são os nucleósidos trifosfato de ribose. A molécula de RNA é pois a cópia de uma região bem

delimitada do genoma celular, identificável a nível molecular, o que permite traçar os chamados mapas

genéticos, nos quais se faz figurar a posição relativa de cada gene.

 A transcrição dos genes é em todos os casos um processo assimétrico, já que apenas uma das

cadeias do DNA  molde é copiada em RNA. Foi convencionado designar-se cadeia (-) e cadeia (+) do

DNA, respectivamente a que é copiada em RNA e cuja sequência é complementar do produto e a cadeia

não transcrita cuja estrutura é idêntica à do RNA transcrito.

 

 4.1. Mecanismos de Transcrição

A transcrição dos genes processa-se sob a acção de enzimas designadas por RNA polimerases

dependentes do DNA que catalisam a condensação orientada e sequencial dos ribonucleótidos por cópia

de um molde de DNA, baseada na complementaridade estrutural das bases.

A) Iniciação da Transcrição: A cópia do gene é iniciada pela RNA polimerase ao nível do

primeiro nucleósido que irá ser copiado em RNA e designado por nucleósido +1. Para tal é necessário que

esta enzima desenvolva uma interacção com o molde de DNAque deverá apresentar-se “aberto”, ou seja,

com as cadeias separadas, de forma a que a polimerase possa copiara cadeia (-) que deve estar liberta da

sua cadeia complementar. Isto significa que as sequências a montante do gene devem dar entrada à

polimerase, promovendo assim a sua transcrição. Essas sequências responsáveis pelo controlo da

actividade dos genes, são designadas por promotor. Existem vários tipos de promotor que se relacionam

com o tipo de gene, codificando para as diversas espécies de RNA, ribossomal ou outro, revelando-se

alguns deles mais fortes, isto é, favorecendo a transcrição mais activa do gene adjacente.

 A afinidade manifestada pelas regiões específicas do DNA, situadas imediatamente a montante do

gene, é-lhes conferida pelas suas propriedades estruturais, verificando-se que na maior parte dos casos a

mesma sequência nucleotídica está presente dos diversos genes. Estas designam-se por sequências de

consenso. De entre estas é particularmente interessante a região rica em nucleósidos de Timina e Adenina,

TATAAT..., designada por TATA box.

 O facto de ser constituída por resíduos de A e T confere-lhe uma relativa fragilidade, permitindo a

ruptura das pontes de hidrogénio entre os pares A-T das cadeias complementares do DNA, dando

passagem à RNA polimerase que se posiciona sob o molde de DNA apto a ser transcrito. Esta constitui a

etapa de pré-iniciação. Nesta fase o DNA encontra-se desnaturado numa extensão de 18 pares de bases

que apresenta uma estrutura aberta (transcription bubble). Na transcrição de cada gene participa uma

única RNA polimerase dependente do DNA que é portanto dotada de várias propriedades específicas.

 A iniciação da transcrição dá-se efectivamente quando os dois primeiro ribonucleósidos trifosfato

são posicionados e condensados entre si, sob a acção da RNA polimerase.

 

B) Elongação das cadeias de RNA: A elongação da cadeia de RNA nascente, já iniciada, resulta

da polimerização sequencial de resíduos nucleotídicos ordenados segundo a sequência do DNA do molde,

por complementaridade de bases, sendo a reacção catalisada pela RNA polimerase.

 O super-enrolamento do DNA induzido pela abertura localizada, resultante da separação das duas

cadeias complementares com a entrada da RNA polimerase é resolvido durante a elongação, através da

acção de topoisomerases. Estas enzimas dotadas de propriedades de endonucleases e ligases, cortam

transitoriamente o DNA em cadeia dupla, nas regiões super-enroladas, ligando-o de novo após rotação, e

reconstituindo a estrutura nativa.

 

C) Terminação da Transcrição: A terminação da transcrição é determinada pelas características

de regiões específicas do DNA genómico de que é paradigma a estrutura palindrómica rica em G e C

precedendo sequências ricas em A e T, que marca o fim do operon lac, em E. Coli. Estruturas deste tipo

dão origem à formação de uma região do RNA transcrito que adquire uma estrutura dobrada sobre si

mesma em gancho formada por emparelhamento da bases G-C transcritas do palindroma.

 Noutros casos conhecidos, a terminação da transcrição depende da intervenção de um factor

constituído por uma proteína hexamérica dotada de actividade ATPásica. É o chamado factor rho que

actua ligando-se ao RNA neosintetisado, de estrutura em cadeia simples e que, utilizando a energia

libertada pela hidrólise do ATP, como que arranca a molécula do RNA nascente do complexo de

transcrição em que se encontra integrada.

  NOTA: A síntese de cada tipo de RNA, RNAt, RNAr, RNAm, apresenta no entanto,

particularidades que, além do mais diferem entre procariotas e eucariotas.

  

  4.2. Biossíntese do rRNA

Os rRNA encontram-se nas células vivas como constituintes essenciais dos ribossomas associados

a proteínas em edifícios ribonucleoproteicos. Cada uma das subunidades ribossomais integra moléculas

de RNA distintas, que são os RNA 23S e o 5S da subunidade grande e o RNA 16S da   subunidade

pequena para os procariotas, sendo um, caso de eucarionte os RNA 28S, 5,8S, e 5S da subunidade grande

e o 18S da pequena.

Em qualquer um dos casos, estas espécies moleculares são transcritas sob a forma de RNA

percursores de maiores dimensões, que são posteriormente processados através de clivagens sucessivas,

endo e exonucleotídicas.

 A elevada actividade da RNA polimerase I, responsável pela transcrição do rDNA nas células

eucarióticas, associada às características dos respectivos promotores fortes, favorecem a transcrição   dos

genes ribossomais. Este facto é bem, evidenciado nas imagens de transcrição de genes ribossomais

obtidas por Miller, e conhecidas como Árvore de Natal de Miller.

 

 O rDNA, a NOR e a Síntese do RNA:

 Os cromossomas nucleolares, apresentam uma região específica correspondente a uma sequência

nucleotídica do rDNA a que foi dado o nome de região do organizador nucleolar (NOR). A NOR destes

cromossomas, localiza-se no centro fibrilar e no componente fibrilar denso do nucleolo, local onde o

rDNA sintetiza os rRNA’s. O organizador nucleolar, corresponde a uma sequência nucleotídica

específica, que é activa, isto é transcreve, apenas numa só cadeia da molécula do rDNA.

 O rDNA tem numa das cadeias da sua molécula grupos de sequências nucleotídicas repetitivas ao

longo da NOR chamadas unidades de transcrição as quais correspondem a aos genes ribossómicos que

são transcritos na molécula de rRNA de 45S. Quando citoquimicamente isoladas por meio de isolamento

diferencial dos constituintes nucleolares, as unidades de transcrição apresentam-se com a forma de

“Árvore de Natal”.

  Estas unidades estão fisicamente separadas por sequências nucleotídicas observáveis por métodos

citoquímicos, as unidades não transcricionais

 A síntese do rRNA resulta de um complexo mecanismo em que a RNA polimerase I se liga à

sequência nucleotídica  promotora do DNA, situada a montante do sítio de iniciação da síntese e em

interacção com factores de iniciação.

 Na etapa de iniciação, as duas cadeias de rDNA são separadas por acção da DNA topoisomerase I.

O rDNA nessa zona activada perde a sua organização nucleossómica. O complexo desloca-se ao longo da

molécula do rDNA havendo libertação do factor de iniciação e entrada dos factores   de elongação. A

síntese do rRNA ocorre apenas, por cópia, numa só das duas cadeias do rDNA. A cadeia que serve de

molde, é copiada  no sentido 3’ -» 5’, sendo a molécula de rRNA transcrita no sentido 5´-» 3’.

 Quando o RNA polimerase I e o factor de enlongação atingem a sequência nucleotídica

correspondente ao sítio de terminação, estes libertam-se da cadeia do rDNA originando a terminação da

síntese. O rRNA transcrito, rRNA de 45S, é libertado acumulando-se no nucléolo até se iniciar o processo

de maturação.

 

MATURAÇÃO DOS rRNA’S:

 A molécula de rRNA de 45s é processada através de reacções catalisadas por endonucleases,

originando por perda de uma pequena sequência nucleotídica, da extremidade 5’, uma molécula de rRNA

de 41S. As endonucleases cindem, subsequentemente, o rRNA de 41S em duas moléculas; rRNA de 20S

e rRNA de 32S.

 A molécula de rRNA de 20S é processada em rRNA de 18S, enquanto que o rRNA de 32S é

clivado, já no nucleopalsma durante o seu processo de migração, originando a molécula de rRNA de 28S.

A esta associa-se o rRNA 5,8S também proveniente da clivagem do rRNA de 32S.

 As moléculas de rRNA de 28S e de 5,8S, sob a forma de uma RNP de 60S que inclui ainda uma

molécula de rRNA de 5S atravessam os poros nucleares para o citoplasma e vão constituir a grande

subunidade ribossomal. A molécula de rRNA de 18S associada a proteínas forma uma RNP de 40S que

tem igual trajecto, constituindo a pequena subunidade ribossomal.  Esta subunidade, conjuntamente com

a grande subunidade ribossomal forma os ribossomas.

 A molécula de rRNA de 5S, pequena molécula que contém cerca de 120 nucleótidos, é

transcrita dum gene do DNA, diferente do que codifica para qualquer dos outros rRNA’s.

 

  4.3. Biossíntese do tRNA

O número de espécies moleculares de tRNA nas células vivas é muito superior à do rRNA. A

função do tRNA consiste em conduzir os aminoácidos ao local da síntese proteica onde serão ordenados

segundo a sequência ditada pelos codons constituintes da região codificada dos mRNA.

 Como já referido, alguns dos tRNA são transcritos como parte integrante das regiões do rDNA,

libertando-se durante o processo de maturação endonucleotídica dos produtos primários da sua

transcrição. A acção dos promotores nos casos referidos, resulta da ligação de factores de transcrição

específicos para cada  classe de genes e que participam na formação dos complexos de pré-iniciação da

transcrição.

 

Biossíntese do tRNA em células eucarióticas:

O DNA genómico encontra-se confinado ao núcleo e a tradução dos mRNA de  origem nuclear

ocorre exclusivamente no citoplasma. O DNA genómico dos organismos superiores comporta um número

de unidades de transcrição muito elevado, cuja a expressão obedece a complexos mecanismos de

regulação.

 

ESTRUTURA DAS UNIDADES DE TRANSCRIÇÃO NO GENOMA EUCARIÓTICO:

As unidades de transcrição do DNA genómico, em que se encontram codificadas as proteínas são

em geral muito longas sendo transcritas em precursores de dimensões muito superiores às dos mRNA 

fisológicamente activos  Os produtos primários de transcrição sofrem no interior do núcleo processos de

maturação muito complexos , que consistem essencialmente em modificações covalentes das

extremidades da molécula, através da adição de um resíduo de guanina em posição invertida na

extremidade  5’ trifosfato, seguida de metilações em nucleótidos vizinhos e da adição de múltiplos

resíduos de adenina na extremidade 3’OH , catalisada pela poliA polimerase. São os fenómenos

chamados de capping e de poliadenilação respectivamente.

 Simultaneamente assiste-se ao processo designado por splicing do produto primário da transcrição

que consiste na excisão de determinadas porções do RNA sob a acção de endonucleases específicas, as

maturases, seguida da reparação dos cortes pelas ligases. As sequências retiradas do mRNA por este

processo, designam-se introns, enquanto que as restantes que permanecem no mRNA, tal como é

exportado do núcleo para o citoplasma, constituem os exons. A maturação é um processo sequencial pelo

que no interior do núcleo se encontra para cada mRNA uma população mista de moléculas poliadeniladas

precursoras, de diversos tamanhos que se designa por RNA heterogéneo nuclear hnRNA.

 Além das modificações covalentes acima resumidas, os precursores nucleares do mRNA

associam-se a proteínas, à medida que vão sendo transcritos, apresentando-se sob a forma de partículas

ribonucleoproteicas. Essa ligação às proteínas contribui para a estabilidade dos mRNA que igualmente

ocorre sob a forma de partículas ribonucleoproteicas (RNP).

5. Ribossomas

O microscópio electrónico é o único que permite a observação destes organitos descritos pela

primeira vez por Palade, em 1953. Os ribossomas aparecem como partículas esféricas que apresentam

maior densidade óptica, representando assim uma barreira maior aos electrões.

 Os ribossomas existem em todas as células, mas a sua localização intracelular pode variar de uma

região para outra. São encontrados livres no hialoplasma ou presos às membranas do retículo

endoplasmático. Quando são livres, podem apresentar-se isolados ou em rosários de 5 a 40 ribossomas

que constituem agrupamentos aos quais se deu o nome de polissomas. Quando os polissomas estão presos

Às membranas do retículo, o conjunto formado por polissomas e retículo é chamado ergastoplasma.

 Nos ribossomas, para além da existência de rRNA, foi constatada a presença de numerosas

proteínas, pelo que a referida estrutura passou a constituir quimicamente uma ribonucleoproteina (RNP).

Os ribossomas são unidades ultraestruturais onde se sintetizam as proteínas sendo cada ribossoma,

constituído por 2 subunidades independentes designadas por pequena subunidade ribossomal e grande

subunidade ribossomal que funcionalmente se apresentam aderentes entre si.

 Nas células eucarióticas, a pequena subunidade é quimicamente formada por uma molécula rRNA

de 18S (designamos correntemente as subunidades pelo seu coeficiente de sedimentação medido por

ultracentrifugação e expresso em unidades Svedberg), rodeada por cerca de 30, proteínas diferentes,

constituindo no seu conjunto uma estrutura ribonucleoproteica com o coeficiente de sedimentação de 40S

(RNP 40S). A grande subunidade ribossomal é também quimicamente uma ribonucleoproteina com o

coeficiente de sedimentação 60S. Esta última é formada por 3 moléculas de rRNA’s: uma de rRNA de

28S, outra de rRNA de 5,8S, e ainda outra de rRNA de 5S e por cerca de 50 proteínas diferentes. No seu

conjunto, cada ribossoma constitui uma RNP de 80S.

 Na pequena subunidade ribossomal (RNP 40S) a molécula de rRNA 18S corresponde a 2 terços

da sua massa, enquanto que as cerca de 30 proteínas diferentes equivalem ao outro terço da massa. Na

grande subunidade ribossomal (RNP 60S) as três moléculas dos rRNA’s (28S, 5,8S e 5S) constituem

também aproximadamente dois terços da massa da subunidades.

 

 ACTIVIDADE FUNCIONAL: No citoplasma das diferentes células eucarióticas existem duas

populações de ribossomas, que se encontram aderentes à porção externa da membrana do RER e

interligados por uma molécula de mRNA. Estas estruturas são responsáveis pela síntese das proteínas

translocadas para a cisterna do RER. A outra população é constituída por grupos de ribossomas livres no

hialopasma (não associados a qualquer outra estrutura membranar). Estes ribossomas livres, em certas

condições fisiológicas, podem interligar-se por meio de uma molécula de mRNA, ficando a constituir um

polirribossoma (ou polissoma). Cada polirribossoma é assim constituído por uma organização

ultraestrutural em que os ribossomas se associam formando uma espécie de rosário, espaçados uns dos

outros de uma distância equivalente ao comprimento da sequência de cerca de 80 nucleótidos.

Os polissribossomas livres, sintetizam proteínas livres que migram para o hialoplasma, atravessam

os poros nucleares e vão para o nucleoplasma para se incorporarem no esqueleto do DNA ou dos RNA’s,

constituindo as proteínas nucleares e nucleolares que ficam a fazer parte da cromatina, dos cromossomas

e dos nucléolos. Além disso, muitas dessas proteínas interferem como enzimas na síntese dos ácidos

nucleicos. Ambas as populações de ribossomas livres ou associados ao RER são idênticas  apresentam a

mesma morfologia e composição química.

 Apesar da complexidade ultraestrutural e molecular do ribossoma, foi possível constatar a

presença de três zonas específicas de ligação para as moléculas de RNA’s localizadas na pequena

subunidade ribossomal, a que foram dados o nome de centros(também chamados locais ou «sites») Um

centro para o mRNA, que corresponde à zona ribossomal em que o mRNA penetra no ribossoma e por

onde este se desloca ao longo do mensageiro.

 Os outros dois centros recebem os tRNA’s e localizam-se em zonas bem distintas na pequena

subunidade ribossomal. Um deles é o chamado centro P ou centro peptidil («site» de ligação do tRNA-

peptidil) que recebe a molécula do tRNA que se liga à extremidade da cadeia polipetídica em

crescimento. O outro, chamado centro A ou centro aminoacil («site» de ligação do tRNA-aminoacil),

recebe a molécula de tRNA que contém o aminoácido correspondente ao codão do mRNA.

 Recentemente têm sido discutidos os possíveis trajectos das proteínas sintetizadas pelos

ribossomas do RER através da sua membrana. Têm sido sugeridos dois trajectos possíveis: uma dessa

possibilidades reside na hipótese da cadeia polipéptídica passar para o interior do RER através das

moléculas lipídicas; a outra hipótese sugerida é a de que o polipeptídeo atravessa a membrana do RER

através  de “poros” formados entre as proteínas integrais que fazem parte da membrana. Em certos

estados fisiológicos é possível verificar que os ribossomas, após a síntese proteica, se desagregam, com a

separação das duas subunidades.

 

 

6. Síntese Proteica

A sequência de aminoácidos de uma proteína é determinada pela sequência de bases do DNA

correspondente. Esta correspondência é conseguida pela utilização de grupos de três bases denominados

codões que correspondem a um único aminoácido. Deste modo, pela utilização de 4 bases combinadas é

possível obter 43 arranjos diferentes , ou seja, 64  codões diferentes. Se a cada codão corresponder um

aminoácido diferente e considerando os 20 aminoácidos normalmente utilizados para a síntese das

proteínas, teríamos que 44 das combinações não codificam para qualquer aminoácido. No entanto muitos

dos aminoácidos podem ser codificados por mais de uma combinação - ou seja, o código é degenerado.

 A informação contida numa sequência nucleotídica de cadeia de DNA correspondente á zona

codificante para a proteína, é transmitida ao respectivo mRNA. Porém, o mRNA não reconhece

directamente nenhum aminoácido. A correspondência do codão do mRNA com o aminoácido é mediada

pela interacção do mRNA com um tRNA específico, transportador do aminoácido codificado. Cada tRNA

contém uma sequência de 3 nucleótidos complementares ao codão do mRNA que se designa anticodão, e

cada tRNA com anticodão diferente transporta um aminoácido distinto. Deste modo, cada codão por

intermédio do anticodão codifica para o aminoácido respectivo.

 O código genético pode pois em princípio, ser deduzido a partir da sequência de nucleótidos do

mRNA por correspondência com a sequência de aminoácidos do polipéptido resultante da respectiva

tradução.

 Recorrendo a polirribonucleótidos com sequências conhecidas foi possível deduzir a

correspondência do código genético e estabelecer a tabela que se pode considerar como “padrão”. O

código genético apresentado, revela que o código é degenerado, pois com excepção da metionina e

triptofano, todos os outros aminoácidos são codificados por vários tripletos sinónimos.  

A universalidade do código genético tem como base o facto de que o mRNA de células

diferencialmente distintas pode ser traduzido em sistemas heterólogos, como, por exemplo, o mRNA

humano pode ser traduzido na E. Coli.. No entanto presentemente conhecem-se limites à universalidade.

 Esta diversidade aplica-se também aos tripletos que não codificam para nenhum aminoácido e que

correspondem a sinais de paragem da tradução do mRNA. Nas células de mamíferos, o codão AGA ou

AGG corresponde a um tripleto de terminação, enquanto em Drosophila o codão AGA é utilizado como

código para a serina.

 

 

FASES DO CICLO CELULAR  Interfase- fase de repouso, fase de replicação -> Síntese proteíca - Dividida em 3 periodos:

1. G1 - despiralização do cromossoma e reorganização do invólucro nuclear2. S - replicação do DNA3. G2 - preparação para a mitose Mitose -fase de divisão celular: 1. Profase2. Metafase (separação dos 2 cromatídeos)3. Anafase4. Telofase Cromossoma: 2 cromatídeos + 1 cemntrómeroCodon Iniciação = Promotor A enzima só é capaz de fazer a transcrição para RNA no sentido 5’»3Quando a enzima se solta, solta-se o RNA pré-mensageiro -»

libertado no nucleopalsma onde vai “amadurecer” INTRONS- intrões - sequências de nucleótidos que não vem a ser

traduzidos em proteína, são eliminados, ficando no nucleopalsma, degradados e tornam-se nucleótidos livres.

 EXONS- exões - vão ser traduzidos em proteínas que vai passar para o citioplasma é o RNA só constituído por exões.

 

 O mecanismo de síntese proteica é um processo longo e complexo, no qual intervêm o DNA, o RNAm, o RNAt, RNAr, enzimas e ATP. Basicamente este processo consiste na passagem da informação do DNA para as moléculas do RNAm - Transcrição -e deste para as proteínas -tradução.

DNA ------------------------»  RNAm --------------------------» PROTEÍNA

transcrição                                      tradução

 

A células vivas, através de reacções químicas de Anabolismo, conseguem produzir as suas

próprias substâncias a partir dos nutrientes que chegam às células. Deste modo, são formadas as proteínas

a partir de moléculas de aminoácidos provenientes do meio externo. Através do processo de síntese

proteica, formam-se cadeias de aminoácidos, originando peptídeos ou proteínas com sequências de

aminoácidos determinadas pelos tripletos da molécula de DNA.

  

6.1 Transcrição da Informação genética: síntese do RNAm:

 O DNA não sai do núcleo celular, logo é necessário copiar a informação para o RNAm que é

sintetizado através da cadeia de dupla-hélice do DNA sendo transcrita apenas uma das cadeias, por um

processo idêntico à replicação mas com algumas diferenças:

a) açúcar ribose e não desoxirribose

b)Uracilo em vez de Timina

c) Uma só cadeia

 A TRANSCRIÇÃO é um processo que ocorre no núcleo e consiste na síntese do RNAm a partir

de uma porção do DNA. É no DNA que se encontram as informações necessárias para a obtenção das

proteínas. A porção que permite codificar a proteína ou parte dela designa-se por gene.

 Após a ruptura da cadeia de DNA pela enzima polimerase, os ribonucleótidos existentes no meio

vão-se ligando um por um por  pontes de hidrogénio, à cadeia molde de DNA. Simultaneamente, os

ribonucleótidos que constituem a nova cadeia polinucleotídica, em formação, ligam-se através do grupo

fosfato. A enzima RNA polimerase, vai-se deslocando ao longo do DNA, até encontrar uma sequência de

nucleótidos que dá o sinal de terminação da síntese do RNA.

 O RNA assim sintetizado (RNA pré-mensageiro), vai ser submetido a um processo de maturação

que consiste em perder determinadas porções designadas intrões, ficando apenas constituído por

porções designadas exões. (A eliminação dos intrões possibilita a existência de nucleótidos livres no

nucleopalsma).

 Este processo permite que o RNAm inicialmente transcrito, dê origem a um RNAm funcional.

Este passa para o Citoplasma e liga-se aos ribossomas, para orientar a tradução. Para além do RNAm

existe no citoplasma o RNAt que tal como o RNAm e o RNAr é sintetizado no núcleo a partir de DNA.

  

6.2. Tradução e Síntese proteica:

A tradução é a fase da síntese proteica que ocorre no citoplasma  conduz directamente à síntese

das proteínas. Durante este fenómeno intervêm três tipos de RNA com características específicas:

 RNA mensageiro: É uma molécula constituída por uma só cadeia de nucleótidos, que transporta

a mensagem do DNA do núcleo para o citoplasma.

 

RNA de transferência: É uma molécula constituída por uma cadeia polinucleotídica com número

reduzido de nucleótidos. As moléculas de RNAt apresentam uma

estrutura característica resultante das ligações de hidrogénio

existentes entre algumas bases complementares , originando zonas

de cadeia dupla.

 

Os nucleótidos que não estabelecem ligações entre si, originam quatro ansas que lhe conferem a

forma de “folha de Trevo”. O RNAt tem a particularidade de permitir a ligação numa das extremidades da

sua cadeia de um aminoácido específico (de acordo com a sequência de bases). Este aminoácido é

activado por uma enzima específica que faz a ligação (o gasto de energia é ATP vinda da mitocôndria). O

RNAt tem porção terminal constituída por 3 bases contrárias ao aminoácido - anticodão - que é

complementar de 3 bases do RNAm - codão.

 RNA ribossómico: É uma molécula larga e dobrada que juntamente com algumas proteínas,

forma o RIBOSSOMA, organelo citoplasmático.

 Os ribossomas são “máquinas” moleculares que coordenam a interacção dos RNAt, RNAm e

proteínas, durante o processo da síntese proteica.

  

6.3. Tradução:

 A tradução ocorre no citoplasma e consiste em unir os aminoácidos segundo uma determinada

ordem dada pela informação contida no RNAm. Este fenómeno tem início quando o RNAm se liga ao

ribossoma de modo a que o codão de iniciação se situa numa posição adequada. Um RNAt com

anticodão complementar coloca-se no lugar P e estabelece uma ligação com o codão de iniciação. Este

RNAt transporta na extremidade 3’ um aminoácido específico para o primeiro codão.

 O Ribossoma desloca-se ao longo do RNAm na direcção 5’-»3’, percorrendo o espaço

correspondente a um codão. O segundo RNAt que transporta o segundo aminoácido coloca-se no local

A do ribossoma e o seu anticodão estabelece a ligação com o codão complementar do RNAm.

 Os aminoácidos colocados lado a lado, ficam próximos de modo que é possível estabelecerem

entre si uma ligação peptídica que permite a formação de dipéptidos. O ribossoma continua a deslocar-

se ao longo do  RNAm. O Primeiro RNAt liberta-se e o segundo RNAt, desloca-se para o local P,

deixando livre o local A, pronto para receber o terceiro RNAt, que irá descodificar o terceiro codão. O

aminoácido transportado para este RNAt estabelece com o último aminoácido uma ligação peptídica,

que permite o crescimento da molécula proteica.

 O ribossoma continua a deslocar-se ao longo do RNAm, os tripletos vão sendo descodificados e

os aminoácidos vão-se ligando um a um à cadeia polipéptídica em formação. Este processo contínua até

que o ribossoma, actua como sinal de finalização da tradução desta molécula proteica, após a chegada

do codão de finalização.

 Nesta altura a cadeia peptídica desprende-se do último RNAt. Cada molécula de RNAm pode

ser lida simultaneamente por vários ribossomas, formando assim vários moléculas proteicas iguais. O

conjunto de ribossomas ligados a uma molécula de RNAm é designado por polirribossoma.

 As proteínas sintetizadas, podem tomar duas direcções: a) Se os ribossomas estiverem livres

-»ficam no hialoplasma para uso da célula; B) Se os ribossomas forem do retículo -» são armazenadas

no retículo . Quando são necessárias, vão pelo aparelho de Golgi, formando-se grãos de secreção e

exocitose.

 

 6.4. Regulação da síntese proteica:

 Há na célula mecanismos que regulam a síntese proteica dando informações sobre o princípio e

o fim. Na cadeia DNA temos o Operon constituído por um gene operador, que controla os genes

estruturais, que por sua vez controlam a síntese proteica. Existe um gene regulador, que produz uma

proteína chamada repressor e que inibe o gene operador.

 

 SISTEMA S DE REGULAÇÃO:

1. Sistema INDUTOR: (Substrato induz síntese proteica): Os genes estruturais normalmente

não estão a funcionar, pois são inibidos pelo operador, que foi inibido pelo repressor. Quando se

acumula substrato por ser decomposto por enzimas não sintetizadas, tem que haver síntese proteica

dessas enzimas. O próprio substrato liga-se ao repressor alterando-o de forma a que ele liberte o

operador, e assim os genes estruturais sintetizam proteínas. Quando o nível de substrato descer, o

repressor volta a ligar-se ao operador, bloqueando-o.

 2. Sistema REPRESSOR: Neste caso, a célula está constantemente a sintetizar proteínas. Fica assim

com substrato utilizável em quantidade. Este quando passar a determinado nível de concentração, liga-

se ao repressor activando-o, o que faz com que ele se ligue ao operador e bloqueie a síntese proteica.

Qualquer destes sistemas funciona por retroacção e leva à economia de energia, pois não vai

permitir a acumulação de substrato.

 

 

8. Retículo Endoplásmático

 

No citoplasma de diferentes tipos de células eucarióticas, foram observadas, ao microscópio de luz,

várias estruturas membranares mal definidas e aparentemente interligadas e que ocupavam zonas

específicas no mesmo tipo de células.

Inicialmente designado por ergastoplasma, depois de ter sido observada e estudada toda uma

complicada rede de canais e cisternas formando labirintos, passou-se a denominar esta organização

citoplasmática por retículo endoplasmático.

 

  

8.1 ULTRA ESTRUTURA E TIPOS DE RE:

 O retículo endoplasmático, também chamado retículo endoplásmico,é constituído por um

complexo conjunto membranar de cisternas, canais, vesículas e vacúolos, geralmente anastomosados,

ligando, geralmente entre si, os lumina dos seus diversos compartimentos.

 As membranas que constituem estes elementos do RE são constituídas por lípidos e proteínas,

sendo morfológica e estruturalmente semelhantes às membranas dos diferentes organelos celulares.

Embora o RE constitua, quando observado em TEM, um organelo morfologicamente bem

individualizado de contornos bem marcados, por vezes as suas ramificações interpenetram-se com

outras estruturas membranares, nomeadamente com os dictiossomas (complexo de Golgi), sendo difícil

distinguir os seus elementos. Além disso, este complicado sistema de cisternas do RE pode ter também

uma ligação com o espaço perinuclear, possibilitando o contacto directo com o lúmen do invólucro

nuclear. 

O RE apresenta tipicamente dois aspectos estruturais:

a) Num aspecto, as membranas do RE, não apresentam ribossomas aderentes à sua porção externa,

constituindo o chamado Retículo endoplasmático Liso (REL), também chamado Retículo

endoplasmático agranular;

b) No as membranas  das cisternas e dos vacúolos apresentam-se externamente, isto é, na porção

hialoplásmica ou cistólica, revestidos de grupos de pequenas partículas densas, os ribossomas,

constituindo assim, o conjunto designado por Retículo endoplasmático Rugoso (RER), também

chamado RE granular;

A presença ou a ausência de ribossomas aderentes às membranas do RE é a única particularidade

ultraestrutural que permite a distinção entre os dois tipos de RE. Embora uma grande parte das células

apresente os dois tipos de RE (que podem comunicar um com o outro), por vezes, um é mais

desenvolvido do que o outro, devido à função específica que desempenha nas células. Há contudo células

que mostram diferenciações do RE,as quais se apresentam sob formas diversas.

 Por exemplo as fibras musculares, têm um especializado REL nos seus sarcómeros, a que se dá o

nome de retículo sarcoplásmico. Este tipo especial de RE é constituído por um conjunto de cisternas

achatadas e dispostas à volta das miofibrilas que armazenam Ca++ oriundo do hialopasma, o qual tem uma

importância fundamental na fisiologia da contracção muscular.

 

 Funções e actividades Fisiológicas: 

De uma forma geral, podemos atribuir as seguintes funções e actividades fisiológicas ao RE:

 a) Secreção e concentração de diferentes substâncias: Diferentes substâncias vindas do meio

extracelular ou do interior da célula, podem reunir-se, concentrando-se nas cavidades do retículo. O

exemplo de uma concentração de substâncias subtraídas do meio extracelular pode ser observado durante

a ovogénese do grilo. Exemplos de substâncias vindas do meio intracelular são numerosos. Os mais bem

conhecidos referem-se à concentração de proteínas sintetizaas ao nível dos ribossomas do retículo

granular.

 b) Transporte de substâncias na célula: As cavidades do retículo servem também para transportar

diversas substâncias de um ponto a outro da célula, tanto vindas do meio extracelular, como do meio

intracelular.

 c) Distribuição de substâncias na célula: O RE serve igualmente para distribuir diversas

substâncias pela célula. A rede de distribuição assim constituída existe tanto permanente como

transitoriamente. Um exemplo desta função é a do retículo sarcolpásmico.

 d) Síntese de Esteróides: É provavelmente ao nível das membranas do RE que são sintetizadas

nos vertebrados as hormonas esteróides. Realmente as células que sintetizam essas hormonas a partir do

colesterol, possuem um REL desenvolvido e formado de numerosos túbulos emaranhados.Imagina-se que

nessas células, o colesterol se acumule como constituinte lipídico das membranas do retículo e seja, em

seguida, transformado em hormona.

De sumário, sobre as actividades fisiológicas do retículo, deve-se reter que esse organito

representa um compartimento celular onde podem estar isolados as hialopasma as substâncias mais

variadas. A membrana do RE desempenha um papel fundamental controlando as trocas entre o

hialopasma e as cavidades do retículo.

 

 O RIBOSSOMA e A MEMBRANA DO RER: Como anteriormente foi referido, os ribossomas

são organelos citolplasmáticos de grande mobilidade. As subunidades que os compõem podem ser

observadas individualmente ou agregadas sob a forma particulada formando o ribossoma. Por outro lado,

sabe-se que os ribossomas aderem À membrana do RE pela porção basal da grande subunidade

ribossomal (RNP 60S), contudo, o local exacto da ligação ainda não está bem definido.

 Nos inícios dos anos 7o foi descoberta uma sequência específica em alguns polipéptídeos a que se

deu o nome de sinal peptídico e que levou a propor a hipótese do sinal, que serve para guiar para a

membrana, o complexo mRNA/ribossoma/peptídeo nascente sendo este processo mediado pela partícula

de reconhecimento de sinal (PRS), que se liga, em parte, à membrana do RER e no domínio citosólico a

uma proteína receptora de reconhecimento do sinal. Muitas das proteínas que fazem parte das membranas

do RER, têm sido propostas como sendo as proteínas receptoras dos ribossomas durante a fase

preparatória do início da biossíntese das proteínas.

  

9 . Complexo de Golgi

Em 1898, Camillo Golgi ao estudar o cerebelo da coruja, assinalou pela primeira vez a presença de

uma estrutura singular que designou por “aparelho reticular interno”. Considerada por muitos como

apenas um artefacto, esta estrutura celular, hoje designada pelo nome do seu autor - complexo ou

aparelho de Golgi -deu origem à maior controvérsia citológica dos tempos modernos.

 Hoje, o complexo de Golgi é uma realidade citológica indiscutível e centro da actividade celular,

com funções bem estabelecidas: secreção, biogénese de membrana, recuperação de membranas, captação

de hormonas, origem dos lisossomas, etc... A designação de “Aparelho de Golgi”, é pois utilizada, por via

de regra para referir todos os complexos de Golgi de uma mesma célula. O componente mais

característico do complexo de Golgi, é a pilha de cisternas ou sáculos de parede lisa - dictiossomas.

 

  

9.1 ESTRUTURA DO COMPLEXO DE GOLGI:  

Cisternas ou Sáculos: As cisternas ou sáculos são o elemento mais característico: dispõem-se em

fiadas sobrepostas constituindo uma pilha ou dictiossoma com 3-7 cisternas nos animais superiores e

plantas. As membranas das cisternas tem em média uma espessura de 7nm, sendo esta diferente de

cisterna para cisterna. As cisternas são rectilíneas ou curvadas; neste caso, referem-se 2 faces: externa ou

cis (também designada de convexa, de entrada, ou de formação) e interna ou trans /também designada de

saída, côncava ou de maturação).

 A face cis reconhecer-se-á pelas suas relações com o retículo endoplasmático e a face trans pelas

suas relações com os elementos vesiculares, elementos secretores. Utilizando grandes ampliações, pode

observar-se dentro das cisternas um material de natureza provavelmente proteica - pontes intracisternais.

A cisterna da face cis tem aspecto fenestrado; a face trans apresenta frequentemente curiosas relações

com dictiossomas e retículo endoplasmático. A esta área especial chamou Novikoff GERL (de Golgi-

Retículo-Lisossomas).

 Vesículas: As vesículas, com um diâmetro de 40-80nm, redondas, apresentam parede lisa ou

revestida e situam-se quer nas extremidades das cisternas quer na face externa ou cis do dictiossoma.

 Vacúolos: Os vacúolos , por vezes de grandes dimensões e de conteúdo denso situam-se na face

interna ou trans do dictiossoma; são frequentemente designadas por vesículas de condensação ou

secretoras.

 A área do complexo de Golgi é uma região particular da célula, desprovida de ribossomas ou

glicogénio também designada de zona de exclusão; em material bem fixado pode observar-se entre as

cisternas uma estrutura fibrilar - fibrilas intercisternais.

 Microscopia electrónica tridimensional: Foi graças `a técnica de utilização de cortes espessos

impregnados com tetróxido de ósmio e observados ao microscópio electrónico que se avançou na

compreensão do elemento cis do complexo de Golgi nas células gangliolares.

 Assim, só o elemento cis é um rosário puramente tubular; os outros elementos são alternadamente

saculares e tubulares, muito fenestrados. A análise tridimensional do complexo de Golgi é muito

interessante na avaliação do comportamento deste organelo no processo secretor (armazenamento e

libertação dos produtos de secreção), particularmente no comportamento dos elementos trans durante a

secreção.

 

FUNÇÕES DO COMPLEXO DE GOLGI:

 O complexo de Golgi participa nos seguintes processos:

a) Armazenamento das proteínas de exportação: Foi demonstrado a formação dos grânulos no

complexo de Golgi  a partir da concentração progressiva de proteína sintetizadas no RER. Demonstrou-se

também que o transporte dessas proteínas se processava dentro de pequenas vesículas localizadas na

periferia do complexo de Golgi.

b) Glicosilação de proteínas e lípideos

c) Formação das lipoproteínas: Embora os componentes das lipoproteínas sejam sintetizados no

retículo endoplasmático, aquelas passam obrigatoriamente pelo complexo de Golgi.

D) Sulfatação: O Complexo de Golgi, participa na sulfatação de várias hormonas, particularmente

na das hormonas esteróides e na dos mucopolissacarídeos.

E) Processamento proteolítico de proproteínas: A maior parte das proteínas secretoras e das

membranas sofrem processamento proteolítico durante a sua biogénese; este processamento envolve a

conversão de proproteínas em proteínas secretoras, isto é, conversão à sua forma madura

f) Biogénese de membranas: A participação deste organelo, pelo menos na biogénese da

membrana plasmática, é hoje universalmente aceite.

G) Recuperação de membranas

h) Tráfico e segregação de produtos de secreção: Os produtos de secreção movem-se

sequencialmente através da pilha de cisternas numa direcção cis-trans e sofrem armazenamento em trans.

I) Formação dos Lisossomas

 

 

10 . Lisossomas  

 

Os lisossomas são organelos citoplasmáticos que se caracterizam principalmente pela presença de

diversas hidroláses ácidas, cujo pH óptimo se situa entre 3 e 6 e têm por função a digestão intracelular.

O pH parece ser mantido através da membrana do lisossoma, e as hidroláses ácidas são suficientes para

destruir todos os organitos celulares.

 Estes organelos classificam-se em lisossomas primários e secundários de acordo com o seu

conteúdo. Os primários contêm apenas enzimas hidrolíticas, enquanto que os secundários, para além

destas contêm substâncias em digestão.

 A sua descoberta ficou a dever-se a De Duve, com estudos sobre a actividade fostatásica ácida no

fígado de rato. Os meios hipotónicos, os detergentes ou a congelação e descongelação, provocavam

rupturas nas membranas dos lisossomas, o que permitia a libertação das enzimas, aumentando assim a

actividade detectada pelos métodos bioquímicos.

 

ASPECTOS ULTRAESTRUTURAIS:  Nos cortes ultrafinos, os Lisossomas apresentam com frequência

secções aproximadamente circulares ou ovais, sendo limitados por uma membrana com espessura idêntica

à da membrana citoplasmática. Devido À função digestiva destes organelos , a membrana lisossomal tem

de ser resistente à acção das hidrláses ácidas, para não ser degradada por estas enzimas. Os lisossomas

primários possuem geralmente, a forma de pequenas vesículas podendo apresentar um conteúdo denso

aos electrões.

 Como estas características não são exclusivas dos lisossomas primários, a identificação destes

organelos só pode ser feita, com segurança, através de estudos que revelem a presença de hidroláses

ácidas. Os lisossomas secundários, apresentam um conteúdo extremamente heterogéneo, devido à grande

variedade de substâncias que podem conter em resultado da sua actividade digestiva. Diferentes

morfologias podem ainda ser consequência dos diferentes estados da digestão em que se encontram.

Os lisossomas secundários podem atingir grandes dimensões. Apesar das características

ultraestruturais, referidas, por vezes é difícil distinguir morfologicamente os lisossomas dos peroxissomas

ou grânulos de secreção.

Além disso, não se notam modificações ultraestruturais significativas entre os vacúolos de

fagocitose, que ainda não receberam as hidroláses ácidas e os mesmos vacúolos logo após a recepção

dessas enzimas. No entanto, os referidos vacúolos não devem ser considerados como lisossomas antes de

terem recebido as enzimas digestivas. Em todos estes casos, uma identificação correcta dos lisossomas, só

pode ser conseguida com técnicas específicas para a detecção de enzimas lisossomais.

 

CONTEÚDO ENZIMÁTICO: O que melhor caracteriza os lisossomas é o seu conteúdo enzimático.

Estes organelos, contêm uma grande variedade de hidroláses ácidas que podem ser agrupadas de acordo

com o tipo de substratos que hidrolisam.

As proteáses responsáveis pela digestão das proteínas nos lisossomas, subdividem-se em

exopeptídases, que hidrolisam especificamente ligações peptídicas junto das extremidades da proteína, e

endopeptídases que só hidrolizam ligações peptídicas afastadas das extremidades da cada polipeptídica.

Este conjunto de enzimas permite uma degradação completa das proteínas em aminoácidos.

 As diversas glisosidases lisossomais, que actuam sobre polissacarídeos e oligossacarideos das

glicoproteínas e glicolípidos, podem subdividir-se em exoglicosidases e endoglicosidases, consoante

actuem especificamente nas ligações glicosídicas entre açucares terminais ou entre açucares do interior

dos polissacarídeos e oligossacarídeos. As exoglicosidades actuam em sequência,  cada uma removendo

um açucar terminal específico ao longo das cadeias dos polissacarídeos ou oligossacarídeos.

 Nos lisossomas encontram-se ainda nucleases, fosfatases,  sulfatases, lipases e outras esterases,

responsáveis pela hidrólise dos ácidos nucleicos, fosfatos, sulfatos, e lípidos respectivamente. Toda esta

variedade enzimática permite a digestão intracelular de praticamente todos os tipos de macromoléculas

nos seus constituintes fundamentais, aminoácidos, ácidos gordos, nucleótidos ou açucares.

 Embora todos os lisossomas tenham hidroláses ácidas, algumas variações no conteúdo enzimático

podem ser detectadas entre tipos celulares diferentes. Por exemplo, os grânulos azurófilos dos neutrófilos 

existe peroxidases para além das diversas hidrolases. A presença de hidrolases ácidas pode ser detectada

em microscopia electrónica através de técnicas citoquímicas ou imunocitoquímias.

 

OS LISOSSOMAS E A DIGESTÃO INTRACELULAR: A principal função dos lisossomas é a digestão

intracelular. De acordo com a origem das substâncias a serem ingeridas, os lisossomas secundários

dividem-se em autolisossomas e heterolisossomas. Nos primeiros são digeridos organelos e estruturas da

própria célula, enquanto os segundos digerem substâncias provenientes da endocitose e que, portanto, não

pertencem à própria célula.

 Além do seu papel na digestão intraceliular, em certos casos, as enzimas lisossomais participam

também na digestão extracelular. Para que estas enzimas actuem no exterior da célula, tem de se

verificaram a exocitose do conteúdo dos lisossomas primários. Este tipo de digestão ocorre, por exemplo

durante a remodelação dos tecidos ósseos e cartilagíneo dos vertebrados, sendo digeridas as substâncias

orgânicas da matriz extracelular destes tecidos. Os fungos também secretam hidrolases ácidas lisossomais

para degradarem substâncias existentes no meio extracelular, absorvendo depois as pequenas moléculas

resultantes dessa digestão.

 

 A) AUTOFAGIA: A autofagia, consiste na digestão intracelular de organelos e estruturas da

própria célula. Deste modo, podem ser eliminados organelos, que, deixaram de ser necessários à

actividade celular. Este processo é relativamente selectivo, sendo incluídos nos vacúolos de autofagia

principalmente os organelos que deixaram de ser funcionais. Contudo em certos casos, a autofagia pode

ser muito mas generalizada.

 Nas células de tecidos que são substituídos durante as metamorfoses de anfíbios e de insectos,

uma grande parte dos constituintes celulares são digeridos por autofagia... Um aumento dos vacúolos de

autofagia, pode ser induzido por um jejum prolongado e por diversas substâncias tóxicas. No primeiro

caso, a digestão de parte dos constituintes celulares pode compensar, até certo ponto, a falta de nutrientes,

enquanto que nas células afectadas por substâncias tóxicas são digeridos os organelos alterados.

 Estudos recentes provam que os vacúolos de autofagia formam-se quando uma cisterna de retículo

endoplasmático rugoso, que perdeu os ribossomas, envolve uma porção de citoplasma com alguns

organelos, dando origem a um vacúolo com membrana dupla. Estes vacúolos de autofagia recém

formados, ou autofagossomas, que ainda não possuem hidrólises, sofrem um processo de maturação que

os transforma em autolisossomas. Neste processo a membrana exterior  adquire proteínas próprias da

membrana lisossomal, o conteúdo é acidificado por acção de bombas de protões integradas na membrana

e recebem as hidrolases ácidas.

 Recentemente, duas vias foram propostas para a transformação dos autofagossomas em

autolisossomas. Na primeira, os autofagossomas poderão adquirir as proteínas membranares e enzimas

lisossomais numa única etapa, fundindo-se com lisossomas preexistentes. Na segunda, os

autofagossomas, fundem-se em primeiro lugar, com vesículas golgianas cuja membrana possui proteínas

membranares lisossomais. Estas vesículas, que não contêm hidrolases, provocam a acidificação dos

autofagossomas. Posteriormente, os autofagossomas já acidificados fundem-se com lisossomas,

recebendo destes as enzimas hidrolíticas. A membrana interna dos autofagossomas, é digerida

conjuntamente com o conteúdo. 

  

C) HETEROFAGIA: A Heterofagia é  o processo pelo qual a célula digere substâncias

exógenas. Este processo permite a diversos protozoários extrair os nutrientes dos alimentos que capturam,

ocorrendo também em células envolvidas na defesa do organismo, como os macrófagos e os neutrófilos.

As subatâncias exógenas, são fagocitadas ficando incluídas em vacúolos designados por fagossomas.

  Posteriormente os fagossomas fundem-se com os lisossomas que transportam as hidrolases

ácidas, formando-se assim, um heterolisossoma. As pequenas moléculas resultantes da digestão ,

aminoácidos, ácidos gordos ou açucares, atravessam a membrana destes lisossomas para serem utilizados

noutros locais da célula.

 No final os heterolisossomas contêm apenas os resíduos não digeridos, designando-se então por

corpos residuais, que acabam por se fundir com a membrana celular para lançar os resíduos no exterior. A

heterofagia está particularmente bem estudada em ciliados do género Paramecium. Estes protozoários

capturam bactérias e partículas em suspensão através de uma estrutura bucal complexa e especializada

que as conduz à citofaringe, no final da qual se formam os vacúolos digestivos. Antes de receberem as

enzimas digestivas, estes vacúolos fundem-se com um tipo especial de vesículas designadas por

acidossomas, que provocam a acidificação do conteúdo vacuolar. Nestas células, foi demonstrado

experimentalmente que a fusão com os acidossomas é necessária para preparar os vacúolos digestivos

para a fusão como os lisossomas.

 

11. Mitocôndria

As mitocôndrias são organelos celulares presentes na maioria das células eucarióticas e responsáveis, em

condições aeróbias, pela obtenção da maior parte da energia necessária às células que as possuem. Têm

aspecto morfológico muito variável podendo ocorrer sob diversas formas, como redonda, oval e em

bastonete ou filamento, e apresentando variações no seu tamanho, número e distribuição, não só segundo

os diferentes tipos de célula como também durante o ciclo de vida de uma mesma célula.

 Nos finais do Sec. XIX, Michaelis desenvolveu uma

técnica para corar selectivamente mitocôndrias, facto que foi de

grande importância pois para além de ter sido a primeira 

indicação de que a mitocôndria tem a capacidade de reduzir um

corante, forneceu um critério definitivo para a sua identificação

citológica.

1. História da Neurociência

 

Os primeiros cérebros têm mais de 500 milhões de anos.

A evolução humana tem 6 milhões de anos.

O Homo Sapiens tem menos de 2 milhões de anos.

O nosso cérebro é muito jovem em termos evolutivos!

 

O Homem primitivo começou a perceber que quando haviam golpes no crânio, ao

contrário do que acontecia com outras zonas do corpo, registavam-se lesões com

competências mais gravosas.

 Ao longo da história foram encontrados vários crânios com perfurações –

trepanações. Estas parecem ter como intuito sanar alguns aspectos lesados, visando

manipular, de alguma forma aquilo que conhecemos actualmente como o encéfalo. É

claro que muitas destas manipulações nada científicas, terão causado consequências

muito nefastas, no entanto este facto revela-se altamente informativo, indicando que já

na pré-história havia intenção de manipular o encéfalo.

 As primeiras manipulações do encéfalo são retratadas em vários documentos

egípcios, como o “Papiro de Ramesseum” (1900 a.C.) e o “Papiro de Ethens”. Há cerca

de 5 000 anos já haviam sido descritas formas que, ainda que arcaicas, visavam tratar

perturbações neurológicas e mentais – por exemplo os escritos de Imhotep (egípico).

 Inicialmente estes “tratamentos” eram feitos por entidades divinas – daí a

entervenção de sacerdotes – e não por médicos. A alteração deste procedimento foi

realizada gradualmente e ao longo de muitos anos. O “Livro dos Mortos” de Imhotep,

atribui a causa das patologias mentais a entidades mágicas, divinas, religiosas. Para

Imhotep, o cérebro, contrariamente ao coração, não tinha qualquer relevância.

Nos tempos que se seguem dá-se toda uma interligação e confluência de

conhecimentos, oriundas de várias regiões (Oriente, Creta, Fenícios e Egípicos).

ALCMAEDON de Cretona (Sec. V a.C.), terá sido um dos primeiros a reflectir

sobre como pensamos. Para Alcmaedon, o cérebro era a estrutura por excelência, onde

assentava a inteligência, sentimentos, e muitos outros aspectos nobres. Ao contrário de

Imhotep, Alcmaedon atribui, pois, grande importância ao cérebro. Foi também o

primeiro a descrever um olho, a partir da dissecção. Para ele, a água era a base essencial

para qualquer estrutura. Descreveu o nervo óptico como a via que levava a comunicação

até ao encéfalo.

 EMPEDOCLES (Sec. V a.C.), tem ideias opostas a Alcmaedon, voltando a

menosprezar o cérebro. Os movimentos, pensamentos, etc, teriam a ver com a natureza

do sangue e consequentemente o órgão fundamental seria o coração.

 DEMOCRITO (Sec. V a.C.), engloba ideias de muitos outros pensadores e avança

com a primeira teoria atomista – uma ideia puramente filosófica: Considerava a

existência de três tipos de átomos, um dos quais se moveriam muito rapidamente, sendo

os responsáveis pela alma e funções superiores (pensamento, imaginação…). Estes

átomos estariam dispersos por todo o corpo, mas sobretudo localizados no encéfalo.

Contrariamente a estes, outros átomos, um pouco mais finos, estariam localizados no

coração, sendo responsáveis pelos sentimentos. O terceiro tipo de átomos estaria

localizado no fígado e seriam responsáveis pelas paixões.

 HIPÓCRATES (Sec V a.C.), terá sido, entre outros – daí falar-se geralmente da

Escola Hipocrática – um defensor da ideia de que o encéfalo seria o responsável por

tudo. A sua visão do encéfalo e suas funções é bastante satisfatória, no entanto, peca

pela inexistência de estudo directo, estando meramente interessados na parte filosófica

(não sabia nada de anatomia, nem tão pouco a considerava importante).

 PLATÃO (Sec V a IV a.C) é um pólo muito importante do ponto de vista da

filosofia e da ética. No entanto de ponto de vista científico trouxe muitas alterações

negativas, tendo menosprezado muito do trabalho que até então havia sido feito.

 Para Platão, tudo era dirigido por uma alma superior da qual derivavam as almas

individuais, que por conseguinte seriam tão divinas que não teriam nada de humano. A

sua teoria surge em parte na mesma linha de pensamento dos egípcios que

consideravam a alma imortal.

 ANAXAGORAS (Sec. V a.C) é por muitos considerado como o “pai do estudo do

comportamento”. Diz que o comportamento tem de ter uma base física e tenta associar

os comportamentos com as alterações nas estruturas físicas. É um anatomista e um

acérrimo defensor da dissecção.

 ARISTÓTELES (Sec. IV a.C), defendia que o cérebro do homem era diferente do

da mulher (o do homem seria maior, mais desenvolvido). Para ele, o importante era o

coração e o cérebro apenas teria como função travar o fluxo de informação (e como o

homem pensaria muito mais do que a mulher, teria necessidade de ter um cérebro mais

desenvolvido).

 Pelo que foi dito até aqui, facilmente se pode constatar que várias personagens

gregas, marcos sem dúvida importantes na nossa cultura e conhecimento filosófico,

acabam por deixar muito a desejar do ponto de vista das neurociências.

 Em Alexandra, Herophilo e Erasistrato (Sec. III), criou-se um centro no qual

vários professores de várias artes se encontravam para discutir a mesma problemática

com vista a uma perspectiva única e convergente.

Começa-se então a dar uma particular atenção e destaque às partículas e circulação

cerebral. Assiste-se a uma divisão entre a filosofia e a ciência, sobretudo a medicina.

GALENO (Sec. III), médico por excelência, exerce a sua actividade como cirurgião

tratando gladiadores. De alguma forma acabava por realizar vivissecções, e vai atribuir

directamente as funções cerebrais ao encéfalo. O coração também seria importante mas

muito menos do que o encéfalo.

 Durante cerca de dez a doze séculos seguintes, não se registou qualquer alteração

nesta visão. Isto deve-se em parte também ao papel da religião, para a qual as

perturbações mentais seriam castigos de Deus, e consequentemente não haveria nada a

fazer.

 Surge entretanto a visão de que o encéfalo seria composto por três ventrículos,

repousáveis pelas funções cerebrais. A partir do século X, não havia qualquer dissecção,

ou se havia, eram comparativas, pelo que se trabalha sobretudo pela observação.

Avicena e Alhazen, médicos de formação, apontam vários aspectos importantes

relativos ao funcionamento do sistema nervoso.

 Durante muito tempo as dissecções eram realizadas lendo textos de Galeno e

oficialmente em 1400 anos manteve-se o mesmo paradigma. O cirurgião era meramente

um auxiliar: nem os professores nem os alunos de medicina tinham qualquer interesse

nas dissecções.

 ANDREAS VESALIUS (Sec. XVI) vem contrariar a teoria dos ventrículos

dizendo que não existe qualquer elemento anatómico que comprove a sua existência e

que estes não teriam qualquer relação com as funções cerebrais. Começa então

finalmente a anatomia comparada, o estudo profundo do sistema nervoso.

 MARCELLO MALPIGHI (Séc. XVII) é tido como o “pai da neuroanatomia

microscópica”. O primeiro microscópico foi inventado por alguém nada associado à

ciência que terá feito a descoberta através do polimento de lentes (Leuvenhock).

Posteriormente desenvolve-se o microscópico óptico composto. Malpighi foi o primeiro

a aplicar a microscopia ao sistema nervoso.

 Para RENÉ DESCARTES (Sec. XVII) a alma seria imortal e utiliza a ideia de que

os nervos são ocos atribuindo um papel importante à epífise.

 Começa-se entretanto a colocar a hipótese de haver localizações concretas. No final

do século XVIII, alguém consegue articular várias teorias e apresentar uma ideia

original, congruente com a perspectiva evolucionista que reinava na época: FRANZ

GALL (Séc. XVIII – XIX) inventa a Frenologia segundo a qual, tocando na cabeça de

um sujeito, seria possível conhecer as suas características. Foi o primeiro a dizer que

qualquer função cerebral poderia estar relacionada com uma forma e localização

concreta. O seu grande erro foi ter assumido que seria possível fazer esta identificação

pelo toque craniano.

 Mais ou menos por esta altura surge o famoso caso de Phineas Gage, o famoso

trabalhador ferroviário que sobre um acidente de trabalho, ficando com uma barra de

ferro alojada no cérebro, tendo sobrevivido aparentemente sem quaisquer alterações.

Passado algum tempo, começa a assistir-se a várias alterações de personalidade (passa a

ser mais violento, rude…) Estava pois mais do que comprovado a existência de um

suporte físico para o comportamento.

 PAUL BROCA vem trazer um novo contributo ao estudar um paciente que

compreendia perfeitamente a linguagem, mas que era incapaz de se expressar. A partir

dos seus estudos, Broca (1964) afirma que “nós falamos com o hemisfério esquerdo”.

Para o autor, se alguma vez houver uma ciência frenológica, seria uma frenologia das

circunvoluções e não uma frenologia de relevos.

 WERNICKE (1848-1904) apresenta-nos uma perturbação em que o paciente se

expressa perfeitamente mas se revela incapaz de entender a linguagem (trata-se pois de

uma área diferente – complementar da área de Broca – que ficou conhecida como a área

de Wernicke). Verifica-se portanto que uma função pode estar representada

cerebralmente por diversas áreas.

 PENFIELD e RASMUSSEN vão mapear o córtex sensitivo e motor, apresentado

as localizações para as áreas sensitivas. Mas os processos de localização cerebrais não

são tão fáceis como se poderia pensar até porque existem vias alternativas.

 A base de todo o comportamento está pois, indubitavelmente no sistema nervoso,

que, como veremos mais à frente, se encontra organizado por blocos ou módulos.

 O cérebro humano é um complexo sistema de neurónios compostos por cerca de 1,5

milhões de quilómetros de células nervosas. Cerca de 90% das células nervosas são

células gliais tendo como função a estrutura, transporte e manutenção do sistema

nervoso. Os restantes 10% são neurónios (células electricamente excítaveis que

permitem aprender, pensar, recordar…)

 Um adulto tem cerca de metade dos neurónios de uma criança de 2 anos (no entanto

os que tem apresentam mais ligações a apresentam estratégias mais eficazes. Todos os

dias perdemos mais de 10 000 neurónios…

  

 2. Fisiologia do Sistema Nervoso

O sistema nervoso é composto por neurónios, células gliais. Todos os neurónios são

basicamente semelhantes, sendo compostos por um corpo celular (ou soma), pelo

núcleo, pelas dendrites, e por um prolongamento denominado axónio.

 A zona dendrítica é, por excelência, a região receptora dos impulsos inibitórios ou

excitatórios. No corpo celular esses impulsos são analisados e, caso atinjam um limiar

mínimo necessário, são conduzidos pelo axónio até ao terminal sináptico.

  

 Os neurónios podem classificar-se segundo as características do prolongamento

axoonal, em monopolares (caso possuam um prolongamento único, muito ramificado),

pseudounipolares (em forma de T), bipolares (com uma única dendrite), ou

multipolares (estrelados, entre outros). Se atendermos às características do soma,

poderemos classifica-los em estrelitas, fusiformes, esféricos, piramidais, cónicos e

poliédricos.

 Como qualquer célula, para um bom funcionamento, um neurónio tem de ter uma

membrana celular com canais e receptores que, neste caso, são muito particulares, como

veremos mais à frente.

 Os neurónios são células muito eucromáticas (a eucromatina existe em células

muito activas, enquanto a heterocromatina, mais enrolada, existe em células menos

activas), e têm muitos ribossomas, sinalizando a intensa síntese proteica que regista. O

seu nucléolo é pois, bastante activo.

 No neurónio, o nucléolo está formado por partes fibrilares e granulares cuja função

é a formação e maturação de substâncias ribossómicas que posteriormente migram para

o citoplasma. O citoplasma neuronal condiciona parcialmente a sua morfologia, para

além de intervir em diversas actividades funcionais. As neurofibrilhas são um

componente do citosqueleto neuronal, determinando grande parte da morfologia dos

neurónios. Os componentes do citosqueleto dispõem-se nos prolongamentos neuronais

(dendrites e axónio), paralelamente ao seu eixo longitudinal, interrelacionando-se entre

si e formando uma densa rede que termina a sua morfologia, ao mesmo tempo que

intervêm na distribuição de organulos e no tráfego intracelular de moléculas e

estruturas. O citosqueleto participa pois activamente no transporte intracelular. Nas

dendrites, as substâncias tanto podem circular num sentido como noutro, contrariamente

ao axónio em que esta circulação é em sentido único.

 Os corpos de Nyssl, constituem uma ultraestrutura que forma zonas muito ricas em

cisternas de retículo endoplasmático rugoso (RER) e ribossomas livres. A riqueza dos

corpos de Nyssl comprova a forte actividade sintética da célula.

 O padrão de organização dendrítica é característico para cada tipo neuronal. Os

troncos dendríticos principais são expansões do soma. Nas dendrites reduz-se a

concentração de organulos e os troncos dendríticos ramificam-se originando dendrites

secundárias que se bifurcam por sua vez. Em localizações muito concretas encontram-se

dendrites rodeadas por bainhas de mielina (embora tal não seja muito frequente). As

dendrites são estruturas muito plásticas: reorganizam-se continuamente para optimizar a

eficiência funcional.

 O axónio é uma estrutura única que se pode considerar em três partes: Uma parte

inicial – uma zona especializada do corpo celular (cone axónico) origina o segmento

inicial do axónio cujo prolongamento é o axónio. Até aqui faz-se a integração da

informação, sendo a partir deste ponto que ocorre a geração e condução do potencial de

acção –, uma parte mediana – o axónio é um prolongamento extenso do neurónio que

transporte com eficiência e rapidez a informação integrada no soma até regiões

concretas –, e uma região final.

 

 

 3. A Célula Neuronal

 

No Ser Humano, tal como nos demais animais e alguns seres vivos, as células

primitivas organizam-se em células diferenciadas (com funções específicas), formando

tecidos que constituem diferentes tipos de órgãos.

 Para cumprirem adequadamente as suas funções, as células deverão estar num meio

adequado – Meio Interno. O meio interno constitui-se a partir do plasma (que por sua

vez se origina a partir do sistema digestivo, circulatório, respiratório e excretor (renal).

 Para uma adequada manutenção, o meio interno deve obedecer a determinados

parâmetros tidos como essenciais. São eles o pH, a concentração de determinados iões

(Na+, K+, Cl-, Ca2+, etc…), O2/C02, a temperatura, a água e a glucose. Geralmente

quando não existe glucose, as células podem produzir energia a partir das proteínas,

contudo as células nervosas são um caso muito especial em que tal não é possível.

 É graças a determinados mecanismos homeostáticos que o meio interno mantém

estes parâmetros. Grande parte destes mecanismos funcionam por retro-alimentação.

Por exemplo, se a concentração de glicose aumenta no sangue, as células pancreáticas

segregam insulina que capta a glicose para as células, diminuindo assim a sua

concentração no sangue. Caso se verifique falta de açucares no sangue, o procedimento

é exactamente o contrário.

 Entre os meios plasmático, intersticial e o líquido intracelular, existem como se

observou no capítulo anterior, finas camadas – membranas. Destas vamos relembrar um

pouco a membrana citoplasmática que separa os meios intra e extra-celulares, permite o

intercâmbio de substâncias, bem como a comunicação celular.

 

 

 

Como vimos no capítulo anterior, esta membrana possui cerca de 75 Angstons de

espessura, sendo composta por proteínas, lípidos e hidratos de carbono. A sua estrutura

é formada por uma dupla camada de lípidos que na microscopia electrónica é

representada por duas bandas escuras separadas por uma banda mais clara (relembrar

Modelo do Mosaico Fluído).

 O intercâmbio e transporte de substâncias através da membrana plasmática pode

ocorrer essencialmente por duas formas:

 - Transporte Passivo, ou Difusão, através de gradientes de concentração ou

diferenças de carga iónica, num processo relativamente moroso, mas que não implica

quaisquer gastos energéticos; ou

 - Transporte Activo, caso em que exige gastos energéticos, mas que permite

contrariar os gradientes existentes.

 No transporte passivo, o fluxo de difusão, depende nomeadamente da temperatura,

tamanho da molécula e da viscosidade do meio, isto é, da densidade. Num determinado

meio as substâncias (ou iões) tendem a deslocar-se de acordo com o seu potencial de

difusão, dependente dos factores mencionados, com vista a um equilíbrio – potencial de

equilíbrio.

 A membrana plasmática é muito permeável aos gases e ao álcool, relativamente

permeável à água e à ureia e completamente impermeável à glicose/frutose, bem como a

aminoácios, ATP e a moléculas grandes (e logo às proteínas) bem como a iões como

K+, Mg2+, Ca2+, Cl-…). Estas substâncias têm pois, inevitavelmente que atravessar a

membrana através de bombas ou transportadores.

 

  Neurónio  

  Extracelular Intracelular  

Na+ 150 15 Tende a entrar pela voltagem e pela

concentração

Cl- 110 10 Tende a sair pela voltagem e a entrar pela

concentração

K+ 5 150 Tende a sair pela concentração e a entrar pela

voltagem

Ca2+ 1,2 0,00001  

Protéinas 1 150 A membrana é impermeável às proteínas

Cargas + -  

  

O gradiente de voltagem entre o interior e o exterior das nossas células é de cerca de

-75mV (sempre com o interior negativo em relação ao exterior). Este é pois o potencial

de membrana e é gerado maioritariamente pelo ião potássio (é pois o potencial de

equilíbrio do ião potássio).

 Para ajudar a manter esta concentração de potássio, o ião K+ é capturado pela

Bomba Sódio-Potássio e colocado no interior e, enquanto o ião K+ entra por transporte

activo, o Na+ sai passivamente. Se esta bomba deixasse de funcionar gerar-se-ia uma

concentração excessiva e o potencial de membrana perder-se-ia.

 

 3.1. NEURÓNIO e SINAPSE

 Ao nível do neurónio, quando chega um estímulo, o potencial de membrana sofre

uma alteração – variação do potencial de membrana – passando de um potencial de

repouso para um potencial de acção.

 A variação do potencial de acção, é pois:

       Uma resposta a um estímulo;

       Uma variação de cerca de 120mv no sentido positivo (passa-se dos -

75mV para cerca de 45mv);

       Muito rápida – dura cerca de 2 a 5 milissegundos;

       Nem todas as respostas são iguais – isto é, os potenciais de acção não são

iguais para todas as células;

       O potencial de acção é capaz de viajar sem perder nenhuma das suas

propriedades, i.e., começa num ponto e vai-se propagando sem perder

propriedades – este sinal é capaz de viajar a cerca de 120 metros por segundo.

 

 

 Mas para haver um potencial de acção é necessário haver um fluxo de iões. Aos -

75mV, os canais de Na+ estão maioritariamente fechados. No entanto as proteínas-

canais regulam-se, podendo estes canais estar abertos ou fechados, sendo que a “chave”

para a abertura destes canais parece ser o potencial de membrana.

 Quando se dá a despolarização, os canais tornam-se permeáveis ao Sódio e a

bomba é incapaz de retirar a quantidade de iões que passam e entrar, tornando-se o

interior progressivamente mais positivo, até atingir o potencial de equilíbrio do ião Na+,

que acontece aos cerca de 45mV (valor positivo). Quando o potencial de equilíbrio é

atingido, o Na+ deixa de entrar e começa a sair o K+ até estar em equilíbrio, causando a

repolarização da célula.

 Quando a célula está em repouso – o ião K+ está em equilíbrio – os canais de K+

estão abertos e os canais de Na+ fechados. Para disparar um potencial de acção é

necessário um valor limiar de -55mV. Só quando este valor é atingido é que é gerado o

potencial de acção.

 Após cada regularização, a célula passa por um ligeiro período refractário em que

se revela indiferente a qualquer estímulo que a possa atingir.

  

CONDUÇÃO DO POTENCIAL ELÉCTRICO

 No espaço em que o potencial de acção está a decorrer, o interior é positivo. Como

as demais regiões (em repouso) estão a -75mV, verifica-se uma diferença de potencial

de cerca de 120mv, que faz com que o impulso nervoso seja conduzido ao longo do

axónio.

 O potencial de acção é um sinal eléctrico que dura cerca de 1 milissegundo e viaja a

cerca de 100m/seg, o que significa que por cada potencial de acção o estímulo viaja

cerca de 10 milímetros. O Homem possui neurónios com cerca de 1 metro de axónio,

pelo que este processo revelar-se-ia impróprio. A velocidade de condução depende da

recuperação do potencial de acção, que por sua vez está relacionado com a

abertura/fechamento dos canais de sódio.

 Certas fibras estão cobertas por uma substância branca, de cor branca – bainha de

mielina que torna a condução muito mais rápida e eficiente. Esta substância recobre

toda a célula excepto determinados espaços entre si, denominados Nódulos de Ranvier.

Nas células mielinizadas, os canais de na+ estão apenas localizados nos Nódulos de

Ranvier, o que leva a uma condução do impulso nervoso muito mais rápida.

 A maioria das fibras relacionadas com a recpção e movimento das fibras

musculares estão enervadas por células mielinizadas. Nos receptores a informação está

codificada por um determinado Código de Frequência (que consiste numa variação na

frequência e duração de potenciais de acção) que é interpretado pelo Sistema Nervoso

Central, permitindo a leitura da informação.

 Em certas situações revela-se necessário produzir uma diminuição do potencial de

acção (por exemplo em situações de dor). É essa a função dos anestésicos locais: São

lipossulíveis pelo que entram facialmente no terminal nervoso e dissociam-se em duas

moléculas, uma das quais bloqueia (interiormente) os canais de Na+. Mas é claro que

desta forma inibe não só a dor como as demais sensações associadas aquele sensor.

 Uma situação patológica também relativamente frequente é a Esclerose Múltipla.

Esta patologia surge de uma resposta imunitária que leva à destruição da mielina das

fibras. Se a extensão da destruição é pequena, não haverá graves problemas, mas se é

muito grande a condução neuronal bloqueia. Um dos primeiros sintomas desta patologia

tende a ser as alterações visuais bem como na motricidade fina.

 Como é sabido, os estímulos chegam ao SNC por via aferente e as respostas

seguem do SNC para o exterior através de vias eferentes. A troca de informação entre

neurónios diferentes ocorre através de SINAPSES, que podem ser de natureza química

ou eléctrica, sendo que as primeiras são de todo as mais frequentes e importantes.

 Em todas as sinapses químicas existe um terminal pré-siáptico (de onde parte a

sinapse), um espaço inter-sináptico ou inter-membranar e um terminal pós-

sináptico. As sinapses químicas fazem-se através de substâncias –

NEUROTRANSMISSORES – que passam de um neurónio para o outro: No botão

pré-sináptico existem vesículas sinápticas que contêm estes neurotransmissores.

 Nas membranas pré-sinápticas podemos encontrar canais de Ca++ e no terminal

pós-sináptico existem receptores específicos para cada tipo de neurotransmissor.

Quando um potencial de acção chega ao terminal pré-sináptico ocorre a despolarização

que afecta os canais de Ca2+ (que sendo sujeitos a voltagem abrem, permitindo a entrada

do ião Cálcio).

 Quando o Cálcio entra, fixa-se às vesículas de neurotransmissores produzindo

nestas alterações que lhe causam uma tendência para se unirem com a membrana,

permitindo a libertação de neurotransmissores no espaço inter-sináptico. Uma vez

libertos, os neurotransmissores difundem-se até à membrana pós-sináptica.

 Quando um neurotransmissor se une ao receptor específico da membrana pós-

sináptica, produz a abertura desse canal, levando à entrada de cargas positivas e por sua

vez à despolarização, gerando um potencial de acção, de acordo com os princípios já

estudados. Não obstante, existem também bloqueadores específicos dos canais que

evitam que a substância entre – Inibidores.

 Para permitir que um determinado receptor do terminal pós-sináptico fique

disponível para a recepção de novos neurotransmissores, é necessário haver uma enzima

– por exemplo para o neurotransmissor acetilcolina temos a acetilcolinasteráse – cuja

função é retirar o neurotransmissor alocado no receptor.

Um neurónio pode receber simultaneamente informações de variadíssimos sítios

diferentes (cerca de 5000). Tal é possível porque há muitos neurotransmissores

diferentes (cerca de 500). Quando um neurotransmissor tem por efeito criar um potenial

de acção, denomina-se como excitador (Fig.). Se contrariamente causa uma

hiperpolarização, denomina-se como inibidor (Fig.). Ao nível do SNC, o principal

excitador é o glutamato de aspartato e o principal inibidor o GABA. Podemos ainda

encontrar neurotransmissores cuja função é regular a actividade neuronal – como é o

caso das aminas biogénicas.

 Na membrana pós-sináptica podemos encontrar dois tipos de receptores:

Ionotrópicos, que reagem à presença do neurotransmissor que abre um determinado

canal, colocando-o no interior e Metabotrópicos, nos quais o neurotransmissor liga-se

ao receptor que consiste numa molécula pretéica que interage com outros componentes

(Proteínas G), influenciando uma nova molécula e pondo em prática um conjunto de

processos metabólicos (Fig.)

 

 

 Apesar de haver uma comunicação celular por sinapses, a comunicação através de

hormonas também é muito importante, jamais podendo ser descurada.

4. Fisiologia da Sinapse

Cajal, Sherrington, Loewi, Dale e Éccle (aqui apresentados por ordem

cronológica), marcaram o processo e descrição da sinapse. Podemos classificar a

sinapse quanto ao tipo de transmissão: sinapses químicas, sinapses eléctricas,

existindo ainda outro tipo muito especial de sinapses, de que iremos falar; ou

quanto à região do neurónio que intevém: axo-dendríticas, axo-somáticas, axo-

axónicas, dentro-dentríticas, entre muitas outras…

 

  Distância

pré-pós

sináptica

Componentes

estruturais

Agente

transmissor

Retardo

sináptico

Direcção da

transmissão

 

SINAPSES

QUÍMICAS

 

20-40

nannómetros

 

- Vesíiculas

 

Transmissão

química

(neurotransmissores)

 

Menos de 0,3

ms,

habitualmente

1-5ms ou

 

Unidireccional

- Zona activa

- Fenda

sináptica

- Densificação

pós-sináptica

 

mais

 

SINAPSES

ELÉCTRICAS

 

3,5

nanómetros

 

Junções GAP

(canais

acoplados das 2

membranas)

 

Corrente iónica

 

Virtualmente

ausente

 

Bidireccional

 

 Zona activa: porção da membrana que vai intervir na sinapse

As junções tipo GAP não estão sempre abertas: Quando detectam algum tipo

de informação mais estranha (incongruente com a passagem da informação),

fecham.

 A transmissão da informação sináptica ás vezes não depende tanto do

neurotransmissor mas do receptor – o mesmo neurotransmissor pode causar

alterações diferentes em receptores diferentes. É no núcleo que são sintetizados

os percursores dos neurotransmissores que depois são maturados no Complexo

de Golgi e transportados até ao terminal sináptico: As vesículas viajam pelo

citosqueleto, situam-se no terminal pré-sináptico e depois, aquando da entrada do

ião Ca++ e através da energia Rab3A, fundem-se com a membrana e difundem-

se.

 Segundo a Teoria Clássica, parte destas vesículas que libertam os

neurotransmissores por exocitose, acabam por ser reabsorvidas por endocitose,

reorganizando-se nos endossomas e preparando-se para soltar novamente, sem

ter de ser degradado. Já a teoria “Beijar e Correr”, defende que a vesícula

funde-se com a membrana libertando o seu conteúdo e voltando a soltar-se em

seguida

 A Teoria da Endocitose em Massa defende que há uma invaginação que

recebe uma extensa parte do material da fenda sináptica, levando-o ao

endossoma onde o seu conteúdo é tratado.

 

As vesículas sabem com minúcia em que zona da membrana se devem

fundir, pois na sua membrana existem proteínas específicas que são

complementos proteicos de outras proteínas existentes na membrana plasmática.

NOTA: Note-se que o neurotransmissor nunca entre uma célula adjacente; o

que entra são os iões. O neurotnamissor apenas abre (ou fecha) os canais.

 Nos vertebrados, as sinapses eléctricas são pouco frequentes e geralmente

existem em simultâneo com as sinapses químicas. Geralmente as sinapses

eléctricas passam informação bastante vital e imediata.

 

Uniões Neuromusculares – Placa Motora

Sinapse que se efectua com uma fibra muscular (elemento pós-sináptico); A

membrana da célula muscular está carregada de receptoers e encontra-se

invaginada para optimizar a captação de informação (fica a dispor de mais

espaço). De resto o processo é idêntico ao da sinapse química.

 

SINAPSES ESPECIAIS: Oxido Nítrico

Os neurónios nitrérgicos geram Óxido Nítrico em zonas pós-sinápticas como

resposta ao Cálcio. O Óxido Nítrico é um mensageiro retrógrado, com um meio

de acção limitado que difunde rapidamente. O Óxido Nítrico é único e é

produzido por moléculas em diferentes locais, pelo que pode exercer efeitos em

locais diferentes, mas sempre com o mesmo tipo de gás. Os neurónios nem

sempre produzem óxido nítrico, a sua produção ocorre apenas em momentos

específicos.

 

 4.1. CÉLULAS GLIAIS

 Pensa-se que existem pelo menos 10 células gliais por cada neurónio. As

células gliais foram descobertas por Virchow em 1846. O termo “glia” designa

“pegamento” ou “cimento nervoso”.

 Existem vários tipos de células, por exemplo a neuroglia (que tem um

tronco comum com os neurónios) e a microglia. A neuroglia pode existir no SN

Central (astrocitos – glia radial e epindimocitos – oligodendrocitos) ou no SN

Periférico (células de Schwan, Glia ganglionar e Teloglia).

 As células gliais podem ser estudadas através de técnicas especiais das quais

se destacam as técnicas histológicas clássicas, marcadores específicos, técnicas

electrofisiológicas, culturas celulares purificadas, análise de imagens e a

engenharia genética.

 

FUNÇÕES GERAIS DAS CÉLULAS GLIAIS:

As células gliais têm por funções: manter e suster os neurónios (nutrição,

controlo do equilíbrio iónico, protecção contra agentes patogénicos – algumas

células gliais); a sinaptogénese (ajudam a estabelecer e a reforçar as sinapses,

embora não participem directamente nestas, permitindo antes que sejam mais ou

menos efectivas), modulação sináptica, neurogénese (formação de neurónios),

servem de guia durante a migração neuronal (quando os neurónios estão

maduros têm de migrar até à zona em que vão operar em tal intervindo as

células gliais), e funcionam ainda como neurotóxicos de desenvolvimento de

certas doenças.

 

DIFERENÇAS ENTRE NEURÓNOS E CÉLULAS GLIAIS:

Todas as células gliais são células ramificadas – são células dendríticas –

mas as células gliais nunca apresentam axónio. Por outro lado, ao contrário dos

neurónios, que nunca se dividem, as células gliais conservam a capacidade de se

dividir ao longo de toda a sua vida. Estas células diferem ainda dos neurónios

pelo facto de não responderem a potenciais de acção, apenas apresentando

pequenas varuiações do potencial de membrana (de -90mV a -70mV). As glias

não participam em sinapses, mas podem estabelecer conexões entre outras

células gliais através de junções GAP.

 

ASTRÓCITOS

Os astrócitos podem ser de dois tipos: protoplásticos ou fibrosos (Fig.) e

existem em maior número. Um astrócito pode ligar-se com neurónios (formando

lâminas) e com vasos sanguíneos. A barreira hemato-encefálica é sobretudo

formada por astrócitos.

  

Ultraestrutura: Do ponto de vista ultra-estrutural, o núcleo é mais

heterocromático do que o dos neurónios, possuem mais lisossomas e o

citosqueleto é sobretudo formado por feixes de filamentos intermédios. Como os

astrócitos se unem por junções GAP, quando um dos astrócitos cadeia é activado

pelo cálcio, os outros astrócitos da mesma cadeia também.

 

Características Imunocitoquímicas:

- GFAP e Vimentina (componentes do citosqueleto)

- S100 (proteína ligante do cálcio)

- Glutamina-sintetáse (produz o glutâmico, neurotransmissor)

- Transportador do Glutamato típico dos astrócitos

 

Funções dos Astrócitos:

- Participar na barreira hematoencefálica (troca de substâncias entre o sangue

e o sistema nervoso)

- Nutrição (produzem a energia para o neurónio, mas também para modular a

sinapse – a partir do sangue);

- Controlar o nível iónico (“amortização” de K+)

- Transporte iónico (canais de Na+ dependentes de voltagem, canais de Cl-,

Bombas de Na+, Bombas de bicarbonato)

- Possuem receptores de neurotransmissores: Glutaminérgicos, Gabaérgicos,

Adrenérgicos, ATP, Serotominérgicos, Muscarínicos, Dopaminérgicos,

Susbtãncia P, Opióides).

 

Modulação Sináptica: Os astrócitos permitem recaptar neurotransmissores

que intervêm na sinapse (pós-sinápse) ou neurotransmissor d pré-sináptico que

se ligam aos seus receptores.

 Neurogénese e Desenvolvimento: Os astrócitos conseguem sintetizar

factores neutróficos capazes de gerar neurónios, glia, entre outros.

 Astrocinoma: Ao acumular de células gliais que vão afectar as células do

tecido e que acabam por destruir tudo o que encontram chama-se astrocinoma.

Embora em patologias como a epilepsia, Parkinson, Hutington, entre outros, a

responsabilidade não seja do astrócito, é sabido que o seu metabolismo é

alterado. O mesmo acontece em situações de isquémia cerebral, Alzheimer,

SIDA e dor crónica, em que há aumento da secreção de elementos citotóxicos.

 Tipos especiais de astrócitos:

- Glia de Bergman (existente no cerebelo);

- Astrócitos Alados (que rodeiam o cerebelo e estruturas que não têm núcleo

interior, formando glomérulos muito ricos em sinapse);

- Células de Müller (existentes na retina que vão de uma camada à outra)

  

GLIA RADIAL

Inicialmente pensava-se que a glia radial era composta por astrócitos, mas na

realidade são apenas parentes próximos. Do ponto de vista imunocitoquímico,

possuem moléculas típicas dos astrócitos (GFAP, Vimentina, GLAST, BLP) e

moléculas típicas de células percursoras (Nestina, RC1 e RC2).

 Funções:

- Guia para a migração de neuroblastos durante o desenvolvimento do

encéfalo;

- Percursor de neurónios e células gliais;

- Participa na regulação do encéfalo.

 

 EPENDIMOCITOS

Com uma estrutura muito própria , geralmente são todos ciliados, mas

quando são maturados alguns perdem os cílios. A placa coroidea é formada por

blocos de ependimocitos, ou seja, sacos que estão dentro da cavidade encefálica.

Funções: Os ependimocitos constituem uma barreira física e mecânica e

participam no movimento do líquido cefaloraquídeo. Têm ainda funções de

secreção, transporte de substâncias e participam na neurogénese da zona

subenpendimal dos ventrículos laterais. Entre a principal patologia dos

ependimocitos cita-se o ependinoma, isto é, o tumor do ependimo.

  

CÉLULAS GLIAIS ESPECIAIS:

a) Oligodendrocitos: São células geralmente mais densas do que os

astrócitos e portanto mais hterocromáticas, que estão por vezes associadas com

estruturas com bainhas de mielina. Os oligodentrocitos podem classificar-se em

claros (mais imaturos), médios e os escuros (maduros). Esta característica

encontra-se relacionada com a heterocromatina.

 Todos os oligodendrocitos são células que enviam prolongamentos a outras

células do sistema nervoso, formando bainhas de mielina.

 De acordo com a sua localização, podem classificar-se como perivasculares

(próximos de vasos sanguíneos), perineuronais (próximo de neurónios) ou

interfasciculares (próximos de feixes). Do ponto de vista imunocitoquímico,

convirá referir que existem proteínas que permitem marcar os oligodendrócitos.

 Têm como funções a formação da bainha de mielina, funções de suporte,

funções tróficas (factor de crescimento – NGF, BDNF, NT3, neuroregulinas,

GDNF, etc.), bem como a regulação do metabolismo neuronal. Sabe-se

actualmente que participam em doenças desmielinizantes.

 

b) Células de Schwan: Enquanto a mielinização dos axónios do SN Central

se faz através dos oligodendrócitos (em que um único oligodendrócito pode

formar várias camadas de mielina), no SN Periférico essa função é

desempenhada pelas células de Schwan, na relação de uma célula de Schwan

para cada axónio.

 Processo de mielinização: Uma célula de Schwan rodeia o axónio e vai

rodando em espiral gerando a bainha de mielina.

  

4.2. MIELINA

 O controlo do processo de mielinização é determinado de acordo com a

função dos axónios, o seu diâmetro, factores neutróficos libertados pelos

neurónios, pela actividade eléctrica e pela participação do ATP libertado pelos

neurónios.

 A mielinização não está relacionada com o desenvolvimento do neurónios,

já que um neurónio maduro pode perfeitamente vir a mielinizar-se. Os neurónios

amielínicos, para além de mais lentos, tendem a ser mais pequenos. Como vimos

anteriormente, um axónio tem bainhas de mielina separadas por espaços –

Nódulos de Ranvier – entre os quais se situam os segmentos internodais.

 Onde há mielina não pode haver sinapse, pelo que, um terminal sináptico

pode perfeitamente aproveitar os Nódulos de Ranvier para fazer sinapse.

 A bainha de mielina é formada por lípidos (cerca de 75% - rica em

glicoesfingolípidos) e proteínas (cerca de 25%, entre as quais, a proteína básica

da mielina (MBP), proteína proteolipídica (PLP), glicoproteína do

oligondendrócito (MOG) e proteína associada à mielida (MAG).

 Quando não estão a formar mielina, os oligodendrócitos/células de Schwan

podem participar na recepção de neurotransmissores ou em canais de cálcio.

 Entre as patologias da mielina ao nível no SNC cita-se a esclerose múltipla,

atoxias progressivas, demenciais associadas a Hutington, surdez neurosensorial,

lesões no nervo óptico (no qual todas as células são mielinizadas, e portanto

acaba por ser sempre um dos primeiros a ressentir-se. Crê-se que a esclorose

múltipla se deve a +porções em que se perde a mielina e depois não se restaura,

devendo-se provavelmente a um processo auto-imune.

 

 Regeneração do SNC:

Quando é um neurónio que se perde, a tendência será arranjar um outro

neurónio que cumpra a mesma função.

 No SN Periférico há alguns processos de regeneração da mielina utilizando

um elemento sintético (p.ex. glia envolvente), para que desempenhe em parte as

funções da mielina. Outra hipótese é eliminar a área lesada e colocar uma

comunicação (geralmente um filamento). O grande problema é que ao nível do

SNC estes canais acabam frequentemente por bloquear, tornando-se inefectivos.

UNIDADE 2 - NEUROFISIOLOGIA

 

5. Embriogénese do Sistema Nervoso

5.1. Anatomia comparada

A forma mais simples de sistema nervoso encontra-se no filo dos celenterados, do qual fazem parte as hidras, as medusas e os pólipos. Esses animais possuem células nervosas distribuídas por todo o organismo, formando uma espécie de rede. Nos vermes menos evoluídos, platelmintos e nematelmintos, o sistema nervoso ainda é primitivo, mas já existe um certo grau de polarização, além de gânglios cerebriformes e fibras nervosas longitudinais.

Os anelídeos se situam no estágio seguinte da escala evolutiva. O sistema nervoso desses animais consta de um par de gânglios cerebriformes unidos por um anel periesofágico aos gânglios metaméricos. Ocorrem também nervos laterais. Os artrópodes, quanto ao sistema nervoso, não diferem muito dos anelídeos a partir dos quais evoluíram.

No filo dos moluscos, a estrutura nervosa é muito diferenciada e atinge seu mais alto grau de evolução na classe dos cefalópodes (lulas, polvos, náutilos etc). Nesses animais, os diferentes gânglios se fundem para

constituir a massa cerebral, na qual se distingue uma parte encarregada da função visual e outra à qual compete regular o funcionamento das brânquias, das vísceras etc.

Nos vertebrados, o sistema nervoso divide-se em central (cérebro e medula espinhal) e periférico (nervos cranianos e raquidianos, além do sistema nervoso autônomo ou vegetativo). O encéfalo divide-se em três regiões: o prosencéfalo, ou encéfalo anterior; o mesencéfalo, ou porção média; e o rombencéfalo, ou parte posterior. O segmento anterior pode dividir-se ainda em telencéfalo (integrado pelos lóbulos da olfação e os hemisférios cerebrais) e diencéfalo (do qual fazem parte o epitálamo, o tálamo e o hipotálamo). A seção intermediária contém os lóbulos ópticos; a posterior também diferencia-se em metencéfalo (do qual faz parte o cerebelo) e mielencéfalo (constituído pelo bulbo raquidiano, que se liga à medula espinhal).

A complexidade anatômica do encéfalo está relacionada com o enorme número de funções e processos sensitivos por ele regulados. Geralmente, observa-se nos peixes um menor desenvolvimento do cérebro em benefício dos órgãos olfativos. À medida que se avança na escala evolutiva, as dimensões do cérebro aumentam até alcançarem o tamanho máximo nos primatas e no homem, em que ocorrem circunvoluções e separação do cérebro em hemisférios. A porção intra-raquidiana do sistema nervoso é a medula espinhal, a partir da qual surgem os pares de nervos raquidianos, que inervam os diferentes músculos, glândulas e vísceras. Nos vertebrados quadrúpedes observam-se na medula as intumescências cervical e lombar, que correspondem à emergência de nervos que se destinam aos membros anteriores e posteriores. O sistema nervoso autônomo é uma unidade funcional complementar, constituída pelos sistemas simpático e parassimpático, dos quais depende o equilíbrio da vida orgânica. A função do sistema nervoso nos animais superiores é complementada pela acção do sistema endócrino, encarregado de regular a secreção hormonal.

 

5.2. Genese e amadurecimento so SN

        O sistema nervoso origina-se do folheto embrionário mais externo, o

ectoderma. O inicio da formação dá-se por um espessamento do ectoderma situado acima da notocorda, formando a placa neural. Esta cresce progressivamente, espessa-se e adquire um sulco longitudinal, o sulco neural, que se aprofunda para formar a goteira neural. O tubo neural forma-se da fusão dos lábios da goteira neural. O ectoderma, ainda não diferenciado, fecha-se sobre o tubo neural, isolando-o do meio externo. A crista neural forma-se a partir de células que se desenvolvem de cada lado dos lábios da goteira neural. O sistema nervoso central (SNC) origina-se do tubo neural; o sistema nervoso periférico (SNP) e outros elementos originam-se da crista neural (Machado, 1993).

1- Prosencéfalo2- Mesencéfalo3- Rombencéfalo4- Futura medula espinhal5- Diencéfalo6- Telencéfalo7- Mielencéfalo, futuro bulbo8- Medula espinhal9- Hemisfério cerebral10- Lóbulo olfatório11- Nervo óptico12- Cerebelo13- Metencéfalo

        Nas cristas neurais diferenciam-se os neurónios sensitivos, cujos prolongamentos centrais ligam-se ao tubo neural, e os prolongamentos periféricos aos dermátomos dos somitos, á medula da glândula supra-renal, ás células de Schwann e a outros elementos.

        Em determinada idade do embrião temos o tubo neural no meio, rodeado de goteira nas extremidades. O crescimento das paredes do tubo neural dá origem a seis lâminas. As duas lâminas alares e as duas basais derivam neurónios e núcleos ligados respectivamente á sensibilidade e á motricidade.

        A parte cranial do tubo neural origina o encéfalo do adulto; dilata-se constituindo o encéfalo primitivo, ou arquencéfalo. A parte caudal origina a medula do adulto. No arquencéfalo distinguem-se três dilatações: prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo. Com o subsequente desenvolvimento do embrião, do prosencéfalo originam-se o diencéfalo e telencéfalo. Do rombencéfalo originam-se o metencéfalo e o mienlencéfalo. O telencéfalo compreende uma parte mediana e duas porções laterais. As vesículas telencefálicas laterais crescem muito formando os hemisférios cerebrais que encobrem quase completamente aquela parte mediana e o diencéfalo.

        A "luz" da medula primitiva forma no adulto o canal central da medula. A cavidade dilatada do rombencéfalo forma o 4° ventrículo e aquelas do diencéfalo e da parte mediana do telencéfalo formam o 3° ventrículo. A "luz" do mesencéfalo constitui o aqueduto cerebral que une o 3° ao 4° ventrículo. A "luz" das vesículas telencefálicas laterais formam os ventrículos laterais, unidos ao 3° ventrículo pelos forâmenes interventriculares. Com exceção do canal central da medula, todas estas cavidades contêm um líquido cérebro-espinhal ou liquor.

        A diferenciação da estrutura cerebral começa durante o período embrionário, aproximadamente seis semanas após a concepção, e vai até quatro semanas depois do nascimento.

        Desde muito cedo na vida fetal o cérebro, em termos de peso bruto, está mais próximo do seu estado adulto, do que qualquer outro orgão do corpo, exceto talvez o olho. No nascimento ele tem em média 25% do seu peso adulto. Aos seis meses quase 50%, aos dois anos e meio cerca de 75%, aos cinco anos 90% e aos 10 anos ele tem 95%.

        O córtex cerebral no feto torna-se identificável com cerca de oito semanas. Daí em diante, ele aumenta gradualmente em espessura, primeiro uniformemente, mas por volta da 2° semana aumenta diferenciadamente em cada parte. Por volta da 26° semana a maior parte do córtex mostra a estrutura típica de seis camadas, um tanto indeterminadas, de células nervosas com uma camada de fibra no centro.

        De acordo com o desenvolvimento das diferentes partes do cérebro, podemos esquematizar alguns periodos de evolução sendo o 1° período no feto, até o 2° mês de gestação, permanecendo numa quase imobilidade. Num 2° período, da 5° a 8° semana de gestação, aparecem movimentos

espontâneos.

        Do 2° até o 4° mês de vida intrauterina aparecem os primeiros movimentos neurais, ou seja, aqueles comandados pelo sistema nervoso, que são mais ativos, rápidos, coordenados e amplos. Desencadeiam-se por excitações diversas, podendo ser considerados ainda reflexos. Aparecem no dorso e nas mucosas, entre eles o oral e o anal, sendo o reflexo oral, resposta de fechamento da boca ou movimento de sucção e deglutição, um dos mais precoces e constantes. Observam-se também movimentos curtos das extremidades, são o reflexo de flexão, de extensão, de preensão da mão e o reflexo plantar. Esboçam-se também reflexos tônico-cervicais desencadeados por modificações da posição da cabeça em relação ao corpo e reflexos posturais desencadeados por mudanças de posição do corpo no espaço. Esses reflexos são conseqüéncias da diferenciação do neurônio motor periférico da placa matriz dos receptores periféricos e das células sensoriais. Há uma conexão entre os neurônios sensitivos externos e os motores, além de sensibilidade proprioceptiva em desenvolvimento.

        Os receptores do sistema vestibular do feto são excitados pelos movimentos do liquido amniótico, ocasionando, assim, uma diferenciação das células da via vestibular. Esses movimentos estimulam também a diferenciação das células da raiz ventral da medula e as da raiz dorsal. Podemos dizer também que as raízes motoras estão mielinizadas antes das sensitivas. A estimulação vestibular provoca também contrações do músculo do pescoço, tronco, membros e globo ocular, que estimulam os receptores dos músculos, articulações e tendões.

        Do 4° ao 6° mês de vida intrauterina a diferenciação e delimitação das reações motoras e o aparecimento das vias respiratórias são os contecimentos mais importantes. Os movimentos são mais rápidos e os reflexos transformam-se em cruzados. O reflexo plantar pode tornar-se maduro, os cervicais e posturais são mais constantes e precisos; aparecem os reflexos ósteo-tendinosos, e o de preensão é mais evidente. Anatomicam ente há uma maior maturação da parte alta do tronco encefálico e da formação reticular. O final da vida intrauterina, do 6° ao 9° mês, caracteriza-se pela observação de reflexos e movimentos espontâneos. O reflexo patelar, o aquileu e outros são mais evidentes; o reflexo cutâneo-abdominal consolida-se e aparece, no 7° mês, o reflexo pupilar. Também o tônus muscular se apresenta consolidado.

        No nascimento o córtex é muito pouco desenvolvido e sua aparência não sugere que muitas funções corticais, ou mesmo algumas, sejam possíveis. Dois claros gradientes de desenvolvimento ocorrem durante os primeiros dois anos. O primeiro refere-se á ordem em que as áreas funcionais gerais do cérebro se desenvolvem, o segundo á ordem em que as estruturas se desenvolvem dentro das primitivas áreas correspondentes. A parte mais adiantada do córtex é a área motora primária, em seguida vem a área somato-sensitiva primária, depois a área visual primária e

então a área auditiva primária. Todas as áreas de associação desenvolvem-se depois das áreas primárias correspondentes. Por volta do fim do 1° mês, a aparência da área motora primária do tronco e dos membros superiores sugere que ela talvez esteja funcionando. Aos três meses aproximadamente todas as áreas primárias estão relativamente maduras, sugerindo que a visão e a audição simples são funcionais ao nível das áreas primitivas corticais, mas não ao nível que envolva qualquer função interpretativa dependente da área de associação. Nesta idade, a área motora constitui claramente a parte mais desenvolvida do córtex, e dentro destas as áreas mais desenvolvidas são: mão, braço e parte superior do tronco. Por volta dos seis meses, parte destas áreas progrediu mais no seu desenvolvimento, e muitas das fibras exôgenas que chegam ao córtex já estão completamente desenvolvidas, particularmente rápido no córtex que controla os movimentos oculares.

        Entre seis e 15 meses a taxa de desenvolvimento é acelerada no lobo temporal, no cingulo e na insula, vindo em seguida o occipital, e por último os lobos parietal e frontal, que já passaram pela maior parte do seu desenvolvimento. A área motora primária ainda está ligeiramente adiantada em relação a todas as outras, mas dentro dela a área da perna ainda continua atrasada. A área de associação visual já amadureceu um pouco e está mais adiantada que a auditiva. Por volta dos dois anos, as áreas primárias sensitivas alcançam o desenvolvimento da área motora e as áreas de associação progrediram um pouco mais. Mas alguns núcleos internos, principalmente o hipocampo, relacionado ás emoções e á memória, ainda são claramente imaturas.

        O cérebro continua a desenvolver-se, no nível macroscópico, na mesma sequência, pelo menos até a adolescência e talvez até a idade adulta. A mielinização das fibras nervosas é somente um sinal de maturidade e as fibras podem conduzir impulso antes da mielinização. Como regra geral, as fibras que transmitem impulsos para áreas corticais específicas sofrem mielinização, ao mesmo tempo das que transmitem impulsos destas áreas para a periferia; assim a maturação ocorre em arcos reflexos ou unidades funcionais, em vez de ocorrer em áreas localizadas. Vários tractos como, por exemplo, o auditivo e o visual ainda não completaram sua mielinização, mesmo três ou quatro anos depois do nascimento. As fibras que ligam o cerebelo ao córtex cerebral e que são necessárias para o controle preciso dos movimentos voluntários, somente começam a mielinizar-se depois do nascimento e só completam a mielinização aos quatro anos.

        Os neurónios da formação reticular, envolvida no processamento das diversas nuancias da atenção e da consciência, continuam a mielinizar pelo menos até a puberdade e talvez mesmo depois. A mielinização também é prolongada em partes do encéfalo anterior perto da linha média. Sugere-se que isto tem a ver com o desenvolvimento prolongado dos padrões de comportamento relacionados com atividades metabólicas

viscerais e hormonais durante a vida reprodutora. Desde o nascimento a massa encefálica vai acelerando seu nível metabólico e intensifica-se a atividade mental.

UNIDADE 3 - NEUROPSICOLOGIA

 

1. Introdução

De acordo com Risuenõ, a Neuropsicologia é o estudo das relações

existentes entre as funções cerebrais, a estrutura psíquica e a

sistematização sociocognitiva nos seus aspectos normais e patológicos,

abarcando todos os períodos evolutivos.

A Neuropsicologia, é pois a ciência que estuda as actividades mentais

superiores nas suas relações com as estruturas cerebrais que as sustentam,

ou seja, no fundo, o estudo da relação entre a função cerebral e o

comportamento.

 Entre os vários objectivos da neuropsicologia, podemos citar (Peréa

Bartolomé):

·        Descrição científica das actividades neuronais superiores e sua

patologia:

·        Diagnóstico clínico neuropsicológico e topográfico cerebral

que subjaz a uma perturbação comportamental;

·        Conhecimento da fisiopatologia das alterações observadas

(organizações pouco frequentes, lesões cerebrais…);

·        Estudo da influencia da experiência e da aprendizagem sobre o

substrato neurofuncional;

·        Terapêutica racional e fisiopatológica;

·        Realização de programas de investigação.

 

A partir da neuropsicologia surge a necessidade de estudar a

existência de perturbaões cognitivas, avaliar a sua intensidade, definir as

suas características e estabelecer enfoques terapêuticos adequados.

 A neuropsicologia oferece uma informação crucial para o diagnóstico

neurológico. Ajuda a compreender como a condição neurológica afecta o

paciente e proporciona um método importante para solucionar e avaliar as

diferentes formas de tratamento.

 A neuropsicologia é pois uma disciplina independente, com métodos

próprios e procedimentos próprios. Por exemplo enquanto o sintoma

neurológico tem uma localização preditiva, o sintoma neuropsicológico

não pode localizar-se numa zona isolada do cérebro, dependendo de um

sistema funcional.

  

1.1. SISTEMA CEREBRAL FUNCIONAL

 “Sistema dinamicamente estável de relação entre diferentes

estruturas, áreas corticais ou subcorticais, cada uma das quais aponta

um determinado factor cognitivo para o estabelecimento de uma

determinada função psocológica”.

 Cada estrutura cerebral aponta o seu factor cognitivo de forma

hierarquizada e específica. Trata-se de uma aquisição ontogenética

unicamente realizada através da aprendizagem (espontânea e sistemática,

prática e linguística), que o indivíduo realiza no decurso da sua vida em

condições sociais de existência (família, trabalho, estudos, etc.).

 A existência da relação social entre o Homem e o mundo externo

deve ser considerada como a fonte básica da origem das mais elevadas

formas de conduta consciente.

  

1.2. PRESSUPOSTOS DA NEUROPSICOLOGIA 

Norman Geshwind permitiu a reabilitação dos "fazedores de

esquemas" contrariando a ideia de que aquando uma lesão cerebral tudo

era afectado porque "tudo tem a ver com tudo". O próprio sistema

nervoso revelou ser muito mais específico e muito menos equipotente

do que Lashley considerou. É neste contexto que nos aparece o estudo

dos padrões de desempenho cognitivo em pacientes cérebro-lesionados

pela Neuropsicologia Cognitiva.

 De acordo com Ellis & Young (cit in Eysenck, 1990), o maior

objectivo da neuropsicologia cognitiva consiste em retirar conclusões

sobre os processos cognitivos normais, intactos, a partir da observação

de sujeitos com lesões cerebrais. A neuropsicologia cognitiva permite-se

pois a afirmar que os padrões de sintomas observados não poderiam

ocorrer se o sistema cognitivo normal, intacto, não estivesse organizado

segundo certos princípios.

 Para Eysenck (1990), a identificação dos aspectos da cognição que

estão intactos ou afectados, revelou-se de grande importância por duas

razões principais:

 1) O desempenho cognitivo de pacientes cérebro-lesionados pode

ser frequentemente explicado pelas teorias da psicologia cognitiva. Tais

teorias especificam os processos ou mecanismos envolvidos no

funcionamento cognitivo normal, sendo em princípio possível apelar

para muitos dos problemas dos sujeitos cérebro-lesionados em termos

de dano selectivo de alguns desses mecanismos (ideia em si

incongruente com o postulado por Karl Lashley).

 2) Pode utilizar-se a informação proveniente dos sujeitos cérebro-

lesionados para propor bem como para rejeitar teorias propostas pelos

psicólogos cognitivistas.

 Na neuropsicologia cognitiva assume-se a existência de uma

relação relevante entre o forma como o cérebro se encontra organizado

ao nível físico e o modo como a mente e os seus módulos cognitivos

estão organizados - Isomorfismo.

 Outro princípio da neuropsicologia cognitiva consiste na

Transparência, ou seja, “o desempenho patológico observado

constituirá a base para discernir qual o componente ou módulo do

sistema que está perturbado” (Caramazza cit in Ellis & Young, 1991).

 Este princípio encontra-se mais uma vez em clara contradição com

a ideia da equipotencialidade expressa por Karl Lashley. No entanto

convirá referir que de acordo com Ellis & Young (1991), o princípio da

transparência é um dos menos consensuais em neuropsicologia

cognitiva, principalmente no que concerne ao “grau” de transparência.

Contudo é também um dos pilares fundamentais na pesquisa

neuropsicológica.

 Um terceiro princípio - Subtractividade - pressupõe que o

desempenho dos pacientes cérebro-lesionados reflecte o aparato

cognitivo total menos aqueles sistemas perturbados.

 Todo o império da neuropsicologia cognitiva é baseado na assunção

de que existe vários Módulos ou processadores cognitivos no cérebro.

Estes módulos, funcionam de uma forma relativamente independente,

de tal modo que o dano num módulo não afecta directamente os outros

módulos (Eysenck, 1990).

 As evidências para perspectiva da neuropsicologia cognitiva, e em

grande parte os aspectos que refutam a teoria de Lashley, assentam na

descoberta de Dissociações, as quais ocorrem quando um paciente

desempenha normalmente uma tarefa (tarefa A) mas não outra (tarefa

B). No entanto, estas diferenças podem dever-se não à lesão cerebral em

si, mas antes a um diferente grau de dificuldade entre as duas tarefas.

 Este problema resolve-se optando pelo estado de Duplas

Dissociações, que ocorrem quando um paciente apresenta desempenho

normal na tarefa A mas apresenta dificuldades na tarefa B, enquanto

outro paciente desempenha com normalidade a tarefa B, situando-se as

dificuldades na tarefa A (Eysenck, 1990).

 Uma dupla dissociação indica que duas tarefas fazem uso de

módulos diferentes pelo que uma série de duplas dissociações podem

ser utilizadas para promover um mapa-esboço do nosso sistema

cognitivo-modular, algo que Lashley considerava impensável.

 O método da neuropsicologia cognitiva tem assim permitido

grandes contributos para o conhecimento do funcionamento da “caixa

negra” selada e tão temida pelo behaviorismo. E pensar que nada disto

seria possível se considerássemos ainda que qualquer parte de uma área

funcional podia levar a cabo um comportamento particular...

 

 

2. Exploração Neurológica

 

 Existe uma especificidade da informação que está definida

anatomicamente e que é o resultado do processo evolutivo do SNC (vias

ópicas, acústicas, ternoalgesia, etc.). Esta especificidade é conhecida

como codificação neuronal. Ao longo da vida organizam-se trajectórias

específicas de circulação da informação, próprias de cada sujeito.

 A avaliação neuropsicológica engloba a História Clínica (anamnese,

antecedentes pessoais e familiares), a exploração física geral, a

exploração neurológica e o estudo neuropsicológico.

 A exploração neurológica deve contemplar a avaliação do nível de

consciência e estado mental, a exploração dos pares canianos, a

exploração do sistema motor (força, massa e tónus muscular), exploração

da sensibilidade (superficial e profunda), exploração de reflexos

(superficial e profunda), coordenação, a marcha e a estagnação (estar de

pé).

 

 

 4. Patologia Neurológica

 

O funcionamento normal do cérebro pode ser afectado por diferentes

patologias: diversas condições patológicas são potencialmente capazes de

produzir alterações neuropsicológicas: AVCs (Acidentes Vasculares

Cerebrais), Traumatismos Craneo-encefálicos, Tumores, Infecções,

Perturbações convulsivas (Epilepsia), Doenças degenarativas e doenças

desmielinziantes são alguns exemplos.

 

3.1.  ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL 

O termo AVC designa qualquer perturbação no funcionamento

cerebral originada por uma condição patológica dos vasos sanguíneos. A

patologia vascular pode observar-se nas paredes dos vasos, por

acumulação de material no seu interior, por alteração na permeabilidade

ou por ruptura das suas paredes.

 Dois sistemas arteriais diferentes permitem a irrigação sanguínea do

cérebro: o sistema das artérias carótidas internas (sistema carotídeo) e o

sistema das artérias vertebrais (sistema vertebral ou vertebro-basilar).

 As artérias carótidas internas entram no crâneo pela base, dividindo-

se em ramificações secundárias (artéria oftálmica, artéria coroidal e

artéria comunicante posterior), e uma das artérias principais: a artéria

cerebral anterior e a artéria cerebral posterior.

 A artéria cerebral anterior irriga a face anterior, superior e medial do

lóbulo frontal e a parte superior e medial do lobo parietal. A face lateral

dos lóbulos frontal, temporal e parietal são territórios da artéria cerebral

média.

 As artérias vertebrais entram separadamente pela base do crâneo e

unem-se á altura da protuberância para formar a artéria basilar. Da artéria

basilar emergem as artérias cerebelosas e as artérias cerebrais posteriores

que irrigam o lóbulo occipital e a porção inferior, basal e face interna do

lóbulo temporal.

 A artéria cerebral média e a artéria cerebral posterior unem-se entre si

por meio da artéria comunicante anterior, e as artérias cerebrais anteriores

unem-se por meio da artéria comunicante anterior. Estas interconexões de

artérias constituem o chamado Polígono de Willis.

  

   

Lóbulo Frontal  

Superfície Lateral Artéria cerebral média

Superfície Medial Artéria cerebral anterior

Superfície Inferior Artéria cerebral média e anterior

   

Lóbulo Temporal  

Superfície Lateral Artéria cerebral média

Superfície Medial Artéria cerebral posterior, média, coroidea e comunicante

posterior

Superfície Inferior Artéria cerebral posterior

   

Lóbulo Parietal  

Superfície Lateral Artéria cerebral média

Superfície Medial Artéria cerebral anterior

   

Lóbulo Occipital  

Todas as superfícies Artéria cerebral posterior

Corpo caloso Artéria cerebral anterior

Hipocampo Artéria coroidea anterior, ramos da artéria coroidea posterior

da artéria cerebral posterior

Fórnix Artéria cerebral anterior e artéria cerebral posterior

   

 

Causas dos AVCs:

·        Traumatismos craneo-encefálicos;

·        Doenças hematológicas (colesterol….)

·        Hipertensão arterial;

·        Aneurismas;

·        Outras anomalias artério-venosas.

Factores de Risco:

·        Tabaco;

·        Álcool;

·        Hipertensão arterial;

·        Diabetes;

·        Etc…

Existem basicamente dois tipos de AVSc: Isquémico e Hemorrágico:

 

Isquemia

O termo isquemia utiliza-se para designar a diminuição ou interrupção

do fluxo sanguíneo, devido a uma trombose – em que existe a criação de

uma formação que interrompe o fluxo sanguíneo no próprio local da sua

formação – ou a embolia – neste caso, um coágulo bolha de ar ou outro

material tapam o vaso sanguíneo depôs de ter sido transportado pela

corrente sanguínea.

 Também pode aparecer uma redução do fluxo sanguíneo cerebral

devido ao endurecimento das artérias – arteriosclerose.

 Na isquemia cerebral permanente, produz-se um enfarte cerebral e

morte neuronal. A morte neuronal pode resultar de toxinas que se

produzem quando a célula sofre a falta de irrigação sanguínea normal.

 No acidente isquémico transitório, estamos perante uma situação

neurológica focal, cuja recuperação completa (ou aparentemente

completa), aparece dentro das primeiras 24H após a sintomatologia. O

paciente apresenta uma perda súbita da função neurológica (ou

neuropsicológica), por um curto período de tempo. Crê-se que esta

situação poderá estar subjacente à amnésia global transitória.

 

Hemorragias

Os AVCs hemorrágicos são secundários à ruptura de um vaso. A

severidade pode variar de uma pequena hemorragia, por vezes

assintomática, até uma hemorragia massiva que produz a morte. Existem

hemorragias extraparenquimatosas, intraparenquimatosas e

intraventriculares.

 As hemorragias extraparenquimatosas podem ocupar e/ou entender-

se ao espaço epidural, subdural, ou subaracnoideo, dando lugar a quadros

clínicos neurológicos e neuropsicológicos diferentes.

 A causa mais frequente de AVCs hemorrágicos é a hipertensão

arterial. As hemorragias produzidas pela hipertensão são geralmente

intracerebelares. Quando se tratam de hemorragias grandes, produz-se a

afectação de outras estruturas cerebrais e frequentemente o sangue invade

os ventrículos cerebrais.

 A segunda causa mais frequente de AVC hemorrágico é a ruptura de

um aneurisma. Os aneurismas são alterações nas paredes das artérias

devido a defeitos na plasticidade das mesmas. Observam-se como bolsas

e são frequentemente observados em artérias grandes, como seja a

carótida. Apesar do aneurisma se dever geralmente a defeitos congénitos,

podem desenvolver-se por hipertensão, arteriosclerose, embolias,

infecções, entre outras.

 Os sintomas mais frequentes nos aneurismas são cefaleias, sintomas

ficais correspondentes aos sítios lesados como consequência da pressão

focal, e hemorragia. Cerca de 6,5% das pessoas têm aneurismas, das quais

a maioria são mulheres. Os aneurismas são relativamente raros nas

crianças (prevalência de 2%). Os aneurismas podem ser não rasgados

assintomáticos, não rasgados sintomáticos, ou rotos.

 Outra das possíveis causas dos AVCs são os Angiomas –

malformações dos capilares que resultam em anomalias do fluxo

sanguíneo cerebral. Estas malformações podem variar em tamanho, desde

uns poucos milímetros de diâmetro, até tamanhos grandes que podem

produzir um efeito de massa. Da mesma forma que os aneurismas,

apresentam paredes finas e portanto facilmente se rompem. A ruptura de

uma malformação grande pode produzir hemorragia.

 

Sintomatologia do AVC:

A forma de apresentação dos AVCs é muito característica. Produzem

de uma forma súbita um deficit neurológico focal (p.ex. hemiplesia,

afasia…). Em casos graves, podem apresentar-se associados a um estado

de coma. O começo do deficit neurológico pode durar segundos, minutos,

horas ou dias, dependendo do tipo de AVC. Nos AVCs embólicos, o

início é muito súbito e a deficit neurológico alcança rapidamente a sua

manifestação clínica máxima.

 A recuperação observa-se durante dias, horas ou segundos após o

AVC. O deficit neurológico ou neuropsicológico reflecte o local e o

tamanho da lesão. O TAC e as Ressonâncias Magnéticas podem

demonstrar a presença de hemorragias, enfartes, aneurismas e

deformações ventriculares. A arteriografia descobre a presença de

oclusões dos grandes vasos sanguíneos.

  

3.2.  TRAUMATISMOS CRÂNEO ENCEFÁLICOS

 Os traumatismos craneo-encefálicos (TCE), são a causa de lesão cerebral

mais frequente em pessoas com menos de 40 anos. Os TCE podem

afectar o cérebro de várias maneiras:

·        Directamente o cérebro, como nu caso de uma ferida por arma

de fogo;

·        Podem entupir o fluxo sanguíneo originando uma isquémia;

·        Podem causar hemorragias e hematomas;

·        Inflamação como consequência de trauma (edema), com

aumento da pressão intracerebral;

·        Se há fractura do crâneo (traumatismo aberto), aumenta-se a

probabilidade de infecção e as “cicatrizes” que deixam no

TCE pode converte-se em foco epiléptico cujas manifestações

clínicas aparecerão meses após o traumatismo. 

O TCE é um dano no cérebro (tende a afectar o encéfalo) de natureza

não degenerativa, causado por uma força externa que pode produzir uma

diminuição ou alteração do estado de consciência, resultando numa

deterioração do funcionamento das capacidades cognitivas e físicas.

 Tradicionalmente, os TCE classificam-se em abertos (quando há uma

abertura) ou fechados (sem abertura). Nos TCE abertos, o crâneo rompe e

pequenos fragmentos do osso penetram no parênquima cerebral.

Geralmente as pessoas que sofrem este tipo de traumatismo não sentem

perdas de consciência. A sua causa mais frequente é o tiro de arma de

fogo. Nos TCE fechados, o cérebro sofre os efeitos mecânicos da rápida

aceleração e desaceleração, não chegando a haver fractura do crâneo.

 De acordo com o tipo de lesão cerebral, os TCE podem também

classificar-se como focal (afecta uma zona limitada ou concreta), difuso

(afecta uma função global), ou misto (soma dos dois critérios anteriores).

 Se o critério for a duração do coma, temos TCE graves (com mais de

6 horas de coma), moderado (1 a 6 horas) e leve (menos de 1 hora).

 Agente Externo Causal do TCE: As principais causas de TCE são

os acidentes de viação, os acidentes de trabalho, quedas fortuitas,

agressões, entre outros.

 Factores de Risco:Os principais factores de risco são a idade (maior

incidência entre os 15 e os 24 anos, diminuindo entre os 25 e os 60 anos e

voltando a aumentar após os 60 anos, idade em que surgem os casos de

maior mortalidade e recuperação mais lenta e duvidosa); o sexo (3

homens por cada mulher – devido ao facto do homem ter geralmente o

papel mais activo e profissões mais perigosas; com a emancipação da

mulher, estes números tenderão certamente a aproximar-se); a profissão

(mais frequente em profissões de risco) e a ingestão de tóxicos (álcool,

drogas…).

 

Tipo de dano cerebral traumático:

Do ponto de vista biomecânico, na génese da lesão que causa o TCE

intervêm forças estáticas (compressivas) e dinâmicas, de força e

movimento de diversas estruturas encefálicas. Segundo as leis da física, a

aplicação de uma força que acelera e desacelera num corpo, leva a uma

série de impactos mecânicos e fisiológicos.

 Do ponto de vista morfológico, produzem-se lesões difusas

(alterações axonais e/ou vasculares difusas, lesões cerebrais hipóxicas e

swelling cerebral (edema cerebral generalizado) – estas geralmente

relacionam-se com os fenómenos de aceleração e desaceleração), focais

(contusões, hematomas) e mistas.

 Do ponto de vista etiopatogénico, podem verificar-se lesões primárias

(ou de impacto) – produzem-se no momento do impacto, e

consequentemente o clínico não consegue ter qualquer tipo de controlo

(incluem contusões, lacerações, lesão axonal difusa, fracturas…) – ou

lesão secundária.

 As lesões primárias devem-se basicamente ao impacto e aos

mecanismos de aceleração e desaceleração, bem como a movimentos

relativos do encéfalo em relação ao crâneo.

 As lesões secundárias desenvolvem-se posteriormente ao acidente

(pode ser 1 segundo depois, 1 hora, 1 dia…), pelo que, existe pelo menos

potencialmente uma possibilidade de actuação e poder tratar de forma

precoce pelo clínico. São estas lesões que determinam a modalidade do

grupo de pacientes que a literatura designa por “talked and died”.

 O facto do prognóstico dos pacientes com TCE com lesão primária,

depender sobretudo da existência de lesões secundárias, leva a que os

pacientes devam ser sempre sujeitos a um período de observação e

avaliação dos danos.

 A isquemia cerebral é a lesão secundária com maior predominância

nos grupos de TCE graves, constituindo a causa de morte. As zonas mais

afectadas na isquemia cerebral por TCE são o hipocampo e os gânglios da

base. Quando existem lesões corticais, os territórios fronteiriços entre as

artérias cerebral anterior e cerebral media, são geralmente os mais

afectados.

 A gravidade dos TCE depende de alterações rápidas que se

produzem, da variabilidade intraindividual e da metodologia utilizada (já

que a severidade medida por um instrumento pode ser diferente da

medida por outro).

 

Factores que condicionam as manifestações clínicas

neuropsicológicas postraumáticas:

·        Características pré-morbidas do sujeito;

·        Natureza e severidade do TCE;

·        Tipo de dano cerebral;

·        Zonas afectadas;

·        Consequências fisiopatológicas;

·        Lesões diferidas (aparecimento de lesões secundárias);

·        Patologia associada;

·        Intervenções cirúrgicas;

·        Tratamento farmacológico;

·        Tempo decorrido entre o traumatismo e a actuação

profissional.

  

3.3.  TUMORES

A palabra tumor, refere-se ao crescumento anormal de células

organizadas de forma atípica que crescem no organismo sem cumprir

qualquer propósito. Denominam-se também por neoplasias (novas

formações).

 Os tumores das células nervosas podem ser primários (Gliomas –

50% - ou meningiomas – 20%), ou secundários (Metástases – 12%).

 Os tumores podem ser malignos ou benignos. Os tumores benignos

podem crescer fora do cérebro (tumores extracerebrais), como sucede no

caso dos meningiomas. O seu crescimento é tipicamente lento e pode

alcançar um grande tamanho sem que se observe uma patologia evidente.

A sintomatologia que aparece geralmente deve-se ao efeito da massa

sobre outras estruturas cerebrais.

 Os tumores benignos permanecem bem definidos e não se infiltram

dentro do parênquima cerebral, pelo que a sua remoça cirúrgica é

relativamente fácil. Um tumor benigno situado num lugar de difícil

acesso, pode causar a morte do paciente ou provocar um compromisso de

espaço e herniação do talo cerebral.

 Os tumores malignos crescem mais frequentemente nas células gliais,

infiltrando-se e confundindo-se com o tecido cerebral, pelo que a sua

remoção é muito difícil. Os gliomas representam os tumores malignos

mais frequentes (aproximadamente 45%). Os astrocitomas podem ter um

baixo nível de malignidade e um crescimento relativamente lento. Os

oligodendriomas são de crescimento muito lento. Os glioblastimas são

altamente malignos, com uma rápida velocidade de crescimento, podendo

considerar-se como gliomas de alta malignidade.

 Uma pequena porção de tumores cerebrais são metastásicos, isto é, as

suas células são transportadas de origem diferente.

 

Sintomatologia:

A apresentação clínica de um tumor é variável e depende da

localização do mesmo. Convulsões, diminuição da capacidade de

concentração e da capacidade cognitiva geral. É frequente a cefaleia,

vómitos, a presença de papiledema (aumento do disco óptico) e diplopia

(visão dupla).

  

3.4.  INFECÇÕES 

Uma infecção apresenta-se quando um corpo é invadido por um

microorganismo patogénico que vai causar uma doença. O agente

infeccioso pode ser um vírus, bactérias, fungos, parasitas, etc… Por vezes

tem uma origem hematogénea (penetra nas estruturas cerebrais através do

sangue), e outras vezes, muito raramente é introduzido directamente por

TCE.

 Uma infecção pode afectar o tecido nervoso de várias formas:

interferir sobre o fluxo sanguíneo cerebral (causando tromboses,

hemorragias, etc.), causa meningites ou abcessos.

 

Infecções Virais: Um vírus é um agregado encapsulado de ácido

nucleico (ADN ou ARN). A susceptibilidade para os vírus depende da

presença de receptores específicos na membrana sobre a qual o vírus se

fixa. Se se fixa nas meningites causará uma meningite, etc… Como

exemplos de infecções virais, podemos citar o Creutzfeldt-Jackobson

(equivalente humano à doença das “vacas loucas”), herpes simples,

adenovirus, SIDA, etc.

 Infecções Bacterianas:Microorganismo geralmene unicelular, com

clorofila e que se divide por divisão celular. As infecções bacterianas do

SN resultam de uma invasão por estes microorganismos geralmente via

sanguínea. As infecções bacterianas geralmente produzem meningite e

por vezes podem formar abcessos celulares.

 Infecções Micóticas:As infecções micóticas são produzidas por

fungos que entram no SN. O SNC geralmente é resistente à focos

micóticos, mas em certas doenças encontra-se fragilizado permitindo a

infecção (tubercolose, leucemia…).

 Infecções Parasitárias:Diferentes tipos de parasita podem afectar o

SN produzindo encefalite, abcessos cerebrais ou sintomas neurológicos

focais e deterioração cognitiva generalizada.

 

Sintomas:

Muitas infecções do SN são secundárias a infecções gerais do corpo, e

dão sintomas como a febre, dores gerais, hipotensão… Do ponto de vista

neuropsicológico, podem causar síndroma confusional agudo

(desorientação espacio-temporal), deficits atencionais) e por vezes

agitação psicomotora.

 Em caso de hipertensão endrocraneal registam-se cefaleias, vertigens,

náuseas, convulsões. Em casos de encefalite por herpes, são comuns

alterações comportamentais (p.ex. desinibição).

 

 3.5.  DOENÇAS NUTRICIONAIS E METABÓLICAS

 A desnutrição pode causar efeitos neurológicos e neuropsicológicos

graves. A falta de nutrientes específicos, como as vitaminas, causam

anormalidades circulatórias secundárias, podendo deixar sequelas

importantes. O álcool é um factor gerador de doenças nutritivas devido á

sua acção sobre a absorção de tiamina e a frquente associação entre a sua

ingestão e a diminuião de ingestão de alimentos. O síndroma de

Korsakoff é uma das doenças nutricionais mais importantes em

neuropsicologia.

 

 3.6.  EPILESPSIA

 A epilepsia é uma condição neurológica caracterizada pela presença

de alguma actividade paroxística relacionada com traços desorganizados

na actividade neuronal do córtex cerebral.

 Dependendo da sua origem, podemos falar em epilepsia primária –

idiopática, surge espontaneamente sem que exista nenhum dano estrutural

no SN pelo que a sua causa é desconhecida, ainda que se suponham

factores de natureza genética –, ou secundária – também conhecida por

sintomática, tem uma causa precisa (tumor, infecção…). Neste tipo de

epilepsia pode-se estabelecer a origem das convulsões e a forma de

manifestação associa-se com a localização específica do foco patológico.

 Existem crises convuslivas parciais ou focais – com sintomatologia

simples, complexa (perda de consciência…) ou secundariamente

generalizadas – e crises convuslivas generalizadas que podem ser de

grande ou pequeno mal.

 Nas crises convulsivas generalizadas de grande mal, existem crises

generalizadas tónico-clónicas, tónicas, clónicas (movimentos),

mioclónicas; os espasmos com cerca de 1 a 3 segundos de duração levam

a perda de conhecimento sendo frequente a flexão da cabeça e dos braços

nas crianças), podendo haver crises acinéticas, nas quais a pessoa

simplesmente cai no chão com uma perda brusca do tónus muscular.

 As crises convulsivas de pequeno mal, são muito frequentes (chegam

a ocorrer cerca de 100 vezes por dia), havendo uma detenção brusca da

actividade, movimentos auto-cinéticos dos lábios durante cerca de 5 a 10

segundos, bem como inclinação da cabeça com o olhar fixo e

inespecífico.

 O tratamento da epilepsia realiza-se geralmente com medicação

anticonvulsiva. O mecanismo de acção destes fármacos ainda não está

muito claro, mas provavelmente inibem as descargas neuronais anormais,

restabilizando os potenciais de membrana. Nos casos em que a medicação

não se revela eficaz, pode optar-se pelo tratamento cirúrgico.

  

3.7.      DOENÇAS DEGENERATIVAS

 Estas doenças implicam uma perda progressiva das células neuronais

com sinais e sintomas neurológicos e neuropsicológicos.

 A demência tipo Alzheimer leva a uma perda dos neurónios

colinérgicos no núcleo basal de Meynert, descrevendo-se igualmente

degenerações de células no córtex cerebral e no hipocampo, com um

aumento significativo de placas senis.

 

 3.8.      DOENÇAS DESMIELINIZANTES

 Tal como o nome indica, é a substância branca do cérebro que é

afectada. A esclerose múltipla representa o exemplo mais importante.

Pode aparecer de forma intermitente, como geralmente acontece, mas por

vezes assume um carácter crónico.

UNIDADE 3 - NEUROPSICOLOGIA

 

4. Avaliação Neuropsicológica

 

Com a neuropsicologia surge a necessidade de estimar a existência de

traumatismos cognitivos, avaliar a sua intensidade, definir as suas

características e estabelecer foques terapêuticos adequados.

 Em 1540, surge em inglês o termo “assesment” como o acto ou

instância de avaliar (na altura o termo tinha sobretudo uma aplicação

jurídica).

 Entre os objectivos da avaliação psicológica, citam-se:

- Determinar a situação cognitiva actual do sujeito;

- Analisar os sintomas e sinais presentes e identificar os síndromas

fundamentais subjacentes;

- Proporcionar informação para um diagnóstico diferencial entre

condições aparentemente similares;

- Sugerir possíveis patologias subjacentes a uma disfunção cognitiva

existente;

- Elaborar procedimentos terapêuticos e determinar a sua efectividade

 Actualmente a neuropsicologia está a ser utilizada também noutros

âmbitos, nomeadamente nas peritagens de seguradoras em acidentes de

trabalho, etc.

 

4.1. Modelos de Avaliação Neuropsicológica

Existem dois modelos fundamentais de avaliação neuropsicológica: o

Modelo Quantitativo e Psicométrico – centrado em resultados, variáveis

claramente especificadas e susceptíveis de quantificação, que nasce nos

EUA com a “Bateria Neuropsicológica de Halstead-Reitan – e o Modelo

Qualitativo – centrado em processos de resolução de tarefas de sujeitos

com lesão cerebral, relacionado com a psicologia soviética,

nomeadamente com Alexander Romanovich Luria e a sua “Bateria

Neuropsicológica” compilada por Christensen (1974).

 Do ponto de vista da prática clínica, o ideal é a combinação de ambos

os modelos (modelo misto). Para investigação, terá de ser o modelo

quantitativo, excepto nos casos de estudos de casos únicos.

 De acordo com Lezak (1995), a natureza da avaliação

neuropsicológica faz com que um profissional competente deva utilizar

habilidades de entrevista, capacidade de apreciação nas variáveis sociais e

culturais com a destreza de um psicólogo clínico, a sofisticação estatística

e a familiaridade com os destes de um psicometrista; e o amplo

entendimento compreensivo do sistema nervoso humano e suas

patologias, no mínimo, ao nível de um médico de clínica geral.

 A avaliação neuropsicológica oferece medidas qualitativas e

quantitativas de funções sensitivas, motoras e verbais de capacidades

mentais que se revelam imprescindíveis para a planificação da

reabilitação. As provas neuropsicológicas contribuem para definir as

relações estrutura-função cerebral.

 A avaliação neuropsicológica engloba a História Clínica (anamnese,

antecedentes pessoais e familiares), a exploração física geral, a

exploração neurológica e o estudo neuropsicológico.

 A história clínica deve contemplar a aparência do sujeito (forma

como se encontra vestido, higiene, a sua atitude). O facto do sujeito vir

sozinho ou acompanhado também é bastante informativo (por exemplo,

geralmente quando o paciente vem sozinho não se trata de uma

demência). Alterações na linguagem e alterações motoras (marcha,

mobilidade, assimetrias de movimento, tropeções, golpes ou nódoas

negras no corpo), também se revelam importantes de registar.

 A história pessoal, deve contemplar a identificação do sujeito,

queixas actuais, bem como antecedentes.

 A exploração geral oferece-nos informações importantes para o

estado neuropsicológico, nomeadamente no que se refere a dados

cardiológicos, metabólicos e respiratórios que podem constituir-se como

factores etiológicos.

 A exploração neurológica deve contemplar a avaliação do nível de

consciência e estado mental, a exploração dos pares cranianos, a

exploração do sistema motor (força, massa e tónus muscular), exploração

da sensibilidade (superficial e profunda), exploração de reflexos

(superficial e profunda), coordenação, a marcha e a estagnação (estar de

pé).

A avaliação psicológica deve ser adaptável, isto é, ter em

consideração as características e capacidades do sujeito, individualizada

– a sua aplicação não deve ser em grupo mas sim caso-a-caso (o que não

quer dizer que não se possa recorrer aos familiares para comparar

informação e obter detalhes adicionais…) – e minuciosa, isto é, precisa,

exacta, avaliando todos os aspectos da função cognitiva porque alguns

podem estar conservados e outros lesados.

Não requere muitos instrumentos, mas precisa de muito tempo. A

maioria dos autores defende que não se deve levar mais do que 30/45

minutos por sujeito, para não afectar os resultados por cansaço ou fadiga.

O instrumento de medida deve estar adaptado ao sujeito concreto e

o avaliador deve ser flexível – ser capaz de alterar as tarefas quando for

necessário, de acordo com a finalidade da avaliação e as características do

sujeito.

Geralmente as provas de avaliação neuropsicológica são de

aplicação fácil, pois estas também permitem detectar o funcionamento

cognitivos dos sujeitos e muitos pacientes são incapazes de realizar

tarefas complicadas.

A tarefa neuropsicológica deve centrar-se na confirmação da

deterioração suspeitada, sua diferenciação de lesões focais, definição do

grau de deterioração e na realização de controlos evolutivos.

A avaliação neuropsicológica através da aplicação de testes, indica

os rendimentos cognitivos que se expressam em medidas, cada vez mais

precisas, válidas e fiáveis, na tentativa de controlar e conhecer as

variáveis que intervêm em cada função, as características de apresentação

dos deficits e as redes funcionais afectadas e intactas que subjazem ao

processo patológico.

 

4.2. Testes de Avaliação Neuropsicológica

Segundo Cronbach (1982), um teste é um procedimento sistemático

para observar condutas e descobri-las com a ajuda de escalas numéricas e

categoriais fixadas. Um utilizador competente, utilizará os testes de forma

adequada, profissional e ética, prestando a devida atenção às necessidades

e direitos das pessoas implicadas no processo de avaliação e tendo muita

atenção ás razões para utilizar o teste, bem como o contexto em que se

leva a cabo a aplicação.

Os testes psicológicos em si mesmos raramente são suficientemente

discriminativos para se poder estabelecer um diagnóstico na ausência de

outros dados clínicos confirmativos.

Um teste deve apresentar as seguintes características:

Validade: Uma escala considera-se válida quando mede realmente

aquilo qie se pretende medir;

Fiável: Uma escala considera-se fiável quando produz os mesmos

resultados em medidas repetidas sob as mesmas condições;

Sensibilidade: Um instrumento psicométrico considera-se sensível

quando as modificações produzem diferentes resultados nas medidas

repetidas, quando as condições se modificam.

Um utilizador competente deve actuar de forma ética e profissional,

assegurar-se que são compatíveis para a utilização do teste,

responsabilizar-se pelo uso que faz dos testes, assegurar que os materiais

dos testes estão seguros, e assegurar a confidencialidade dos resultados do

teste.

No momento da avaliação neuropsicológica, há que ter em

consideração:

- História Clínica e Neurológica;

- Anamnese;

- Situação das vias de entrada perceptivo-sensoriais;

- Situação geral das outras funções superiores;

- variáveis sócio-culturais

- Instrumentos neuropsicológicos adequados;

- Profissional competente

 Entre os instrumentos de avaliação neuropsicológica existem

instrumentos de rastreio cogntivo, bateriais neuropsicológicas gerais e

testes específicos das funções.

a) Instrumentos de Rastreio Cognitivo

São testes muito breves, de fácil aplicação, em tempo muito breve (5 a 10

minutos) e permitem a discriminação de situações normais e patológicas.

Só podem indicar se há ou não alterações cognitivas, não sendo possível

fazer o diagnóstico. De preferência, os testes de rastreio cognitivo devem

avaliar a informação geral, atenção, orientação, tempo-espacial,

linguagem, memória, recordação, abstracção, cálculo, concentração. São

exemplos deste tipo de testes o “Mini-mental State Examination”

(MMSE) e o “Short-test of Mental Status”

b) Baterias Neuropsicológicas Gerais

Extensas, várias horas de aplicação, informam acerca da situação

cognitiva do paciente em profundidade. Permitem uma análise

pormenorizada dos subcomponentes de cada função cognitiva. Qualquer

bateria geral deverá incluir: Registo geral (dados biográficos…),

anamnse, observação da conduta, raciocínio e juízo crítico, atenção-

concentralção, orientação tempo-espacial, linguagem, memória, praxias,

gnosias e teste do lóbulo frontal. São exemplos destas baterias: Bateria

Halstead-Reitan; Investigação neuropsicológica de Luria;  Bateria

Neuropsicológica Luria-Nebraska; Teste Barcelona; Baterias informais

compostas por particulares

 c) Testes específicos: Especificamente elaborados para o estudo de

determinadas funções cognitivas