O tempo que um neurotransmissor leva para fazer efeito na fenda sináptica é extremamente curto, normalmente na faixa de milissegundos. O processo de transmissão sináptica ocorre rapidamente, e pode ser descrito em algumas etapas básicas:
1. Liberação do neurotransmissor: Quando um impulso nervoso (potencial de ação) chega ao terminal de um neurônio pré-sináptico, ele desencadeia a liberação de neurotransmissores armazenados em vesículas.
2. Difusão pela fenda sináptica: O neurotransmissor é liberado na fenda sináptica e se difunde através dessa pequena lacuna (geralmente entre 20-40 nanômetros de largura).
3. Ligação ao receptor pós-sináptico: O neurotransmissor então se liga a receptores específicos na membrana do neurônio pós-sináptico. Esse processo ocorre de forma extremamente rápida, e os neurotransmissores podem se ligar aos receptores em questão de milissegundos.
4. Resposta celular imediata: A ativação desses receptores desencadeia uma resposta imediata no neurônio pós-sináptico, que pode ser a excitação (geração de um novo potencial de ação) ou inibição.
Após a ligação ao receptor, o neurotransmissor é rapidamente removido da fenda sináptica por recaptura para o neurônio pré-sináptico, degradação enzimática ou difusão, garantindo que a sinalização seja breve e precisa.
Há ainda algo mais na sequência de transdução de sinais: o efeito a longo prazo de produtos gênicos tardios.
5. Resposta celular tardia.
Produtos gênicos tardios são proteínas sintetizadas em resposta a sinais externos, como a ligação de neurotransmissores a seus receptores. Esses produtos podem levar horas ou até dias para serem produzidos, em contraste com as respostas mais rápidas mediadas por segundos mensageiros.
Mecanismos Moleculares
A produção de produtos gênicos tardios envolve uma cascata de eventos moleculares:
Ligação do neurotransmissor (primeiro mensageiro) ao receptor: O sinal inicial é a ligação de um neurotransmissor a um receptor específico na membrana celular.
Ativação de uma via de transdução de sinal: Essa ligação desencadeia uma série de reações intracelulares, envolvendo proteínas quinases, fosfatases e moléculas sinalizadoras.
Ativação de fatores de transcrição: A via de sinalização culmina na ativação de fatores de transcrição, proteínas que se ligam a sequências específicas de DNA, chamadas de elementos responsivos a genes (ERE).
Transcrição gênica: Os fatores de transcrição ativados se ligam aos EREs, estimulando ou inibindo a transcrição dos genes correspondentes.
Tradução e modificação pós-traducional: O mRNA transcrito é traduzido em proteínas, que podem sofrer modificações pós-traducionais para adquirir sua função final.
Funções dos Produtos Gênicos Tardios
Os produtos gênicos tardios desempenham uma variedade de funções no cérebro, incluindo:
Plasticidade sináptica: A formação e fortalecimento das sinapses, essenciais para a aprendizagem e a memória.
Neurogênese: A formação de novos neurônios.
Sobrevivência neuronal: A proteção contra a morte celular programada.
Diferenciação neuronal: A especialização de neurônios imaturos.
Resposta ao estresse: A adaptação das células a condições adversas.
Exemplos de Produtos Gênicos Tardios
Fatores de crescimento neural (NGF): Estimulam a sobrevivência e o crescimento neuronal.
Neurotrofinas: Uma família de proteínas que regulam a sobrevivência, diferenciação e função neuronal.
Proteínas de choque térmico: Protegem as células contra o estresse.
Enzimas metabólicas: Modificam o metabolismo celular para atender às novas demandas.
Receptoras: Alteram a sensibilidade da célula a futuros sinais.
Implicações Clínicas
A compreensão dos mecanismos moleculares que regulam a expressão de genes tardios é crucial para o desenvolvimento de novas terapias para doenças neurológicas e psiquiátricas. Alterações na expressão de genes tardios estão associadas a diversas condições, incluindo:
Doença de Alzheimer: A deposição de placas amiloides e emaranhados neurofibrilares.
Doença de Parkinson: A degeneração de neurônios dopaminérgicos.
Depressão: Alterações na neurotransmissão e plasticidade sináptica.
Esquizofrenia: Disrupção das vias de sinalização e desenvolvimento neuronal.
Medicar o paciente com um antidepressivo é apenas a primeira etapa de todo uma cascata. Estamos na pontinha do iceberg. Este neurotransmissor vai precisar conseguir enviar sua mensagem, o que pode ser muito difícil em um cérebro inflamado ou na vigência de estresse oxidativo exacerbado. Desta forma, muita coisa há de ser feita aqui como redução de homocisteína, ferritina quando está em excesso, proteína C reativa, tratamento da disbiose, controle das dislipidemias e da resistência insulínica e tudo o mais que possa gerar inflamação (tabagismo, etilismo, infecções etc).
O cérebro também precisa estar bem nutrido pois em todas as etapas são necessários compostos (complexo B, aminoácidos, ácidos graxos essenciais, magnésio, zinco, antioxidantes etc) não só para a produção de primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto mensageiros, mas também para a modulação da expressão gênica.
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