Qual o papel dos íons cálcio na liberação dos neurotransmissores numa sinapse?

A sinapse é a região responsável por realizar a comunicação entre dois ou mais neurônios, ou de um neurônio para um órgão efetor, ou seja, um músculo ou uma glândula.

Ela tem por função enviar sinais através da transmissão sináptica, para ocorrer alguma ação específica no corpo.

Acontecem milhões de sinapses diariamente no corpo humano. São elas que fazem com que seu músculo retraia rapidamente ao encostar em algo muito quente, por exemplo, e também enviam neurotransmissores importantes ao longo das células, como a dopamina, a serotonina, entre outros.

Onde ocorre a sinapse?

A sinapse pode ocorrer em três locais diferentes, dependendo unicamente do tipo de comunicação a ser feita e a mensagem que precisa ser enviada. São eles:

1. Axo-dendrítica: acontece entre o axônio do primeiro neurônio e o dendrito do segundo neurônio;
2. Axo-axônica: ocorre entre o axônio do primeiro neurônio e o axônio do segundo neurônio;
3. Axo-somática: acontece entre o axônio do primeiro neurônio e o corpo do segundo neurônio;

Para compreender melhor os locais onde essas sinapses acontecem é preciso que você conheça a estrutura de um neurônio e suas funções.

Como ilustrado na imagem abaixo, o neurônio é uma célula nervosa com uma estrutura diferente das células convencionais e tem por objetivo gerar impulsos elétricos. Isso acontece porque o sistema nervoso central e periférico trabalham especificamente com eletricidade.

• O corpo da célula é onde se inicia o estímulo elétrico que percorrerá todo o neurônio;
• Os dendritos são as ramificações responsáveis por se unirem a outros neurônios, iniciando uma comunicação entre eles;
• O axônio é o canal responsável por transmitir o impulso elétrico do núcleo até o final do neurônio;
• A bainha de mielina é o revestimento presente no axônio e sua função é isolar a eletricidade que passa por dentro do axônio;
• Os nódulos de ranvier, presentes entre as bainhas de mielina, são responsáveis por aumentar a velocidade do impulso elétrico que passa pelo axônio;
• O terminal axonal ou terminal sináptico tem por função se ligar a outros neurônios.

Cada parte do neurônio é importante em todo o processo de qualquer tipo de sinapse. Isso porque elas ocorrem em diferentes lugares da célula e transmitem diferentes mensagens para o corpo.

Tipos de sinapse e como ocorrem

Existem dois tipos de sinapse nervosa, a elétrica e a química. Ambas acontecem no sistema nervoso, porém de formas diferentes, dependendo de ações distintas para que a comunicação entre os neurônios aconteça.

Sinapse elétrica

Para que a comunicação da sinapse elétrica aconteça, é preciso que dois ou mais neurônios enviem informações um para o outro. O neurônio que está acima da fenda sináptica, o pequeno espaço que há entre eles, chamamos de neurônio pré-sináptico, já o que está após a fenda chamamos de neurônio pós-sináptico.

Na sinapse elétrica os neurônios estão extremamente próximos, isso porque neste caso a fenda sináptica é menor. Eles também possuem uma proteína de ligação importante chamada conexina.

As conexinas criam um caminho, como um tipo de tubulação, permitindo com que os íons presentes no neurônio pré-sináptico passem para o pós-sináptico, e vice-versa, como apresentado na imagem abaixo.

• A representa em neurônio pré-sináptico;
• B representa o neurônio pós-sináptico;
• O número 1 representa as mitocôndrias, responsáveis por liberar os íons com as informações que serão enviadas de um neurônio para o outro;
• O número 2 é a junção comunicante (ou GAP), o canal criado pela proteína conexina, para que os íons consigam chegar de um neurônio ao outro;
• O número 3 representa a comunicação feita no citoplasma do outro neurônio.

Como podemos perceber, a sinapse elétrica é bidirecional, ou seja, ela permite a troca de informações de um neurônio para o outro. Ela acontece em menor número, numa velocidade muito alta e só pode ser encontrada em lugares específicos e restritos do cérebro.

Esse tipo de sinapse é responsável por atuar em comunicações e estímulos para o músculo cardíaco, bexiga e útero.

Sinapse química

Diferente da sinapse elétrica, a sinapse química é unidirecional, indo do neurônio pré-sináptico para o pós-sináptico. Nela, os neurônios se aproximam um do outro, mas não se tocam, porque neste caso a fenda sináptica é maior.

A sinapse química se inicia com os neurotransmissores, que são substâncias químicas produzidas dentro do neurônio pré-sináptico e carregam as informações que precisam ser levadas para o neurônio pós-sináptico. Essas substâncias possuem informações que vão gerar algum tipo de ação o corpo.

Porém, como não há uma grande aproximação dos neurônios, o processo é mais longo e depende de outros fatores importantes.

Como ilustra a imagem abaixo, os neurotransmissores ficam dentro de vesículas sinápticas, que são como sacos que guardam essas substâncias, esperando algum estímulo para se romper e liberá-las.

Enquanto os sacos estão se aproximando dos botões terminais (espaços abertos no final da membrana do neurônio pré-sináptico, responsáveis por liberar os neurotransmissores) acontece um potencial de ação que estimula a liberação de cálcio.

O cálcio é a proteína responsável por criar um canal na membrana do neurônio e “empurrar” as vesículas sinápticas até o final da membrana. Após esse estímulo elas se rompem e liberam os neurotransmissores.

Ao serem liberados, eles percorrem o caminho até a fenda sináptica e se ligam à receptores do neurônio pós-sináptico, que estão preparados para receber a mensagem e enviá-la por todo o neurônio pós-sináptico e consequentemente para a região específica do corpo.

A ação que acontece após a liberação, depende unicamente do neurotransmissor que será liberado. A dopamina, por exemplo, é o neurotransmissor responsável pelo controle dos sentimento e pelo mecanismo de recompensa do sistema nervoso.

Diferenças entre a sinapse elétrica e sinapse química

• A sinapse química acontece em velocidade reduzida, por precisar de muitas etapas ao longo do seu processo. Já a elétrica acontece em alta velocidade;
• A sinapse elétrica ocorre em regiões específicas do cérebro, enquanto a química se realiza por todo o sistema nervoso e em maior quantidade;
• Na sinapse elétrica, os neurônios estão muito próximos e conseguem trocar informações diretamente, enquanto na sinapse química é necessário a ajuda de neurotransmissores, que funcionam como mensageiros das informações;
• Na sinapse elétrica a comunicação é bidirecional, ou seja, as informações são trocadas do neurônio pré-sináptico para o pós-sináptico e vice-versa, já a química é unidirecional, com o fluxo de informações indo apenas do neurônio pré-sináptico para o pós sináptico.

Veja também a lista de:

• Neurotransmissores
• Neurônios
• Sistema Nervoso

Qual a função do cálcio na liberação do neurotransmissor durante a sinapse?

Qual o papel do cálcio na neurotransmissor?

Por que os íons cálcio são necessários para transmissão sináptica?

Quais os principais íons envolvidos na transmissão sináptica?