Neurotransmissores e receptores adrenérgicos
O termo adrenérgico vem de um grupo de moléculas chamadas catecolaminas, sendo a epinefrina e a norepinefrina representantes importantes. Uma catecolamina é uma monoamina, um composto orgânico que tem grupo catecol e cadeia lateral de amina.
A norepinefrina, por exemplo, é um neurotransmissor produzido sistema nervoso simpático, sendo muito importante na modulação do mesmo. Assim, a transmissão adrenérgica refere-se às catecolaminas agindo no corpo através do sistema nervoso simpático.
Para relembrar, vamos ver um resumão mostrando os receptores e neurotransmissores colinérgicos e adrenérgicos:
Vamos relembrar a transmissão via simpático:
- Neurônio pré-ganglionar: produz ACh, que se liga ao receptor nicotínico do neurônio pós-ganglionar.
- Neurônio pós-ganglionar: segue com a norepinefrina (NE), que se liga ao receptor adrenérgico tecidual.
Assim, quando falarmos de transmissão adrenérgica, teremos a norepinefrina e epinefrina como neurotransmissores que vão se ligar a receptor adrenérgicos teciduais, produzindo seus efeitos pelo corpo.
Neste artigo, então, falaremos a respeito dos neurotransmissores e receptores que competem à transmissão adrenérgica, do sistema nervoso simpático:
- A produção de catecolaminas e sua liberação na fenda sináptica.
- Os receptores adrenérgicos.
- Efeitos da norepinefrina.
A produção das catecolaminas e sua liberação
Toda a neurotransmissão adrenérgica começa com o aminoácido tirosina.
Vamos entender como se dá a formação das catecolaminas, a sua liberação e receptividade pelos receptores biológicos. Observe a imagem abaixo:
A tirosina, sob a ação da enzima tirosina hidroxilase, vai se transformar em L-DOPA e esta, com a ação da enzima descarboxilase de aminoácidos aromáticos, vai tornar a L-DOPA em dopamina, nossa primeira catecolamina.
Uma vez formada, a dopamina vai ser internalizada em vesículas. Uma vesícula agrupará diversas dopaminas dentro, onde existe uma enzima chamada dopamina ꞵ-hidroxilase, que transforma a dopamina em norepinefrina (NE). Veja abaixo, na imagem, a síntese de norepinefrina:
Em determinado momento, chegará na célula um potencial de ação, que é justamente a informação vinda do SNC.
A chegada do potencial elétrico provocará a abertura de canais iônicos dependentes de Ca+2. Em termos mais simples: um sinal elétrico abre o canal iônico e uma vez aberto, Ca+2 entrará dentro da célula.
Com sua entrada, induzirá o processo de exocitose das vesículas, liberando NE na fenda sináptica.
Uma vez liberada, a norepinefrina vai interagir com os receptores da fenda, tendo uma ação (esta pode ser excitatória ou inibitória, dependendo de qual tecido for).
Mesmo depois da sua interação com os receptores, pode ser que tenhamos um excesso de norepinefrina na fenda sináptica, o que é ruim, pois acontecerá um hiperestímulo da sinalização adrenérgica. Então, quem faz a “limpeza” dela? Diferente da ACh, aqui não temos enzimas para degradar a NE. Dessa forma, ela precisa ser recaptada.
Quem faz isso é um transportador de NE que existe na membrana do neurônio pós-ganglionar. Com a entrada de Na+ para dentro da célula, acontece a recaptação da catecolamina.
De volta à célula, acontece duas coisas:
- A NE pode ser inativada pela MAO, gerando a DOPGAL.
- Temos um receptor adrenérgico na membrana do neurônio pós-ganglionar. Este receptor (α2, que veremos mais a frente), tem como função atuar com feedback negativo no sistema adrenérgico: a NE liga-se a ele e, então, promove uma regulação negativa da mesma. Quanto mais NE ligada, menos desse neurotransmissor é jogado na fenda sináptica pelas vesículas.
Os receptores adrenérgicos
Eles podem ser divididos em 2 tipos:
- Receptores α-adrenérgicos.
- Receptores ꞵ-adrenérgicos.
São esses dois receptores que a norepinefrina interagirá, produzindo seus efeitos. Ambos são acoplados à proteína G.
Como já dito podem ser efeitos excitatórios ou inibitórios. Isso vai depender do tecido que a norepinefrina estiver e de qual receptor ela se ligará.
Vamos ver tudo isso agora.
Os receptores α-adrenérgicos
São receptores acoplados à proteína G e possuem 2 tipos:
- Receptor α1:acoplado à proteína Gq estimulatória. Está presente, em geral, nos vasos, fígado, esfíncter da bexiga e TGI.
- Receptor α2: acoplado à proteína Gi inibitória. Está presente nos vasos do músculo esquelético, SNC e no TGI.
Se um receptor está associado à proteína Gq, ela vai estimular uma ação. Já uma Gi vai inibir uma ação. Vamos relembrar, a seguir, como se dá essas sinalizações.
Relembrando: sinalização da proteína Gq
Isso vai servir para entender a sinalização celular quando a proteína Gq é ativa. Serve para os receptores α1-adrenérgicos.
Vejamos, passo a passo, o que acontece:
- Agonista se liga.
- Troca do GDP por GTP.
- GTP, com alfa, se desloca pela membrana até encontrar o efetor biológico.
- Ativação do meu efetor: PLC (fosfolipase C).
- A PLC, ativa, vai servir como catalisador para transformar o PIP2 em DAG (diacilglicerol).
- Ao mesmo tempo, a PLC também é capaz de formar o meu IP3.
- O IP3 vai até o retículo endoplasmático e vai culminar no aumento de Ca+2 para o citosol da célula.
- Enquanto isso acontece, a DAG vai ser capaz de catalisar a ativação da PKC.
- A PKC ativa com o aumento de Ca+2 intracelular culminam na fosforilação de proteínas.
E a fosforilação de proteínas é um monte de reações em cadeia que originam a ação estimulante.
Relembrando: sinalização da proteína Gi
Isso vai servir para entender a sinalização celular quando a proteína Gi é ativa. Serve para os receptores α2-adrenérgicos .
Como é uma proteína Gi, ela é inibitória. Então seu efeito final será gerar uma resposta biológica inibida devido à diminuição da fosforilação de proteínas.
Aqui, de forma resumida:
- Efetor biológico: AC (adenililciclase).
- Segundo mensageiro: AMPc.
Ou seja, a ação da Gi vai diminuir a fosforilação de proteínas, como também, abaixar a entrada de Ca+2 para dentro da célula.
Os receptores ꞵ-adrenérgicos
São também receptores acoplados à proteína G e são de 3 tipos:
- Receptor ꞵ1: acoplado à proteína Gs estimulatória. Está presente, em geral, coração e rins.
- Receptor ꞵ2: acoplado à proteína Gs estimulatória. Está presente, em geral, nos pulmões (musculatura lisa), fígado e músculo esquelético.
- Receptor ꞵ3: pouco estudado ainda pela ciência. Não vamos olhar para ele. Está presente, principalmente, no tecido adiposo.
Todos os receptores ꞵ fazem transmissão dependente de AMPc. Ou seja:
- Efetor biológico: AC (adenililciclase).
- Segundo mensageiro: AMPc.
Só que diferente de uma proteína Gi, a proteína Gs vai estimular o aumento de AMPc, promovendo a fosforilação de proteínas e os efeitos fisiológicos associados.
Só para juntar as peças
Abaixo podemos ver uma imagem que resume muito bem os receptores aqui falados:
Efeitos da norepinefrina
Vamos, então, resumir o processo adrenérgico (simpático): os órgãos sensoriais captam informações, que são transmitidas ao SNC e processadas lá. Em seguida, uma resposta é enviada via neurônio pré-ganglionar e passada ao pós-ganglionar. Este libera NE, que interage com os diferentes tipos de receptores adrenérgicos, dependendo do tecido.
A interação da NE com um dos 5 tipos, vai gerar alguma das respostas adrenérgicas.
Os efeitos gerados são aqueles associados ao SN simpático:
Resumo, abaixo, o que acontece quando a NE interage com os receptores adrenérgicos nos tecidos.
A imagem acima só mostra o quanto há ação sistêmica, também, da NE. Como existem diversos receptores adrenérgicos espalhados pelo corpo, a NE terá efeitos em todos esses lugares caso ela passar por eles.
Para não ficar confuso os termos da imagem, simplifico-os aqui:
Efeito ionotrópico: está relacionado com a força do batimento cardíaco. Não tem a ver com a quantidade de vezes que o coração bate e sim, com o tônus. Temos o efeito ionotrópico positivo (coração bate mais forte) e o efeito ionotrópico negativo(coração bate mais fraco).
Efeito cronotrópico: está relacionado com o tempo do batimento cardíaco, ou seja, a frequência. Temos o efeito cronotrópico positivo (aumento da frequência) e o efeito cronotrópico negativo (diminuição da frequência).
