Receptores: Tipo 1 • Canais iônicos regulados por ligantes (receptores ionotrópicos): – nicotínico para a acetilcolina – receptor do GABA – receptor do glutamato (NMDA) Tipo 2 • Receptores lentos acoplados ao sistema de proteína G: – muscarínicos para a acetilcolina – adrenérgicos

Tipo 3 • Receptores ligados à tirosina quinase: – insulina – receptores para vários fatores de crescimento Tipo 4 • Receptores nucleares – receptores de hormônios esteróides – hormônio tireoideano.

Canais iônicos

• Transporte pela membrana: difusão simples, osmose e com a ajuda de proteínas (difusão facilitada e transporte ativo)

• Canais iônicos: proteínas que formam um poro aquoso que comunica a parte interna da célula com a interna

• Canais iônicos: voltagem dependentes e ligantes dependentes

Esquema do funcionamento de receptores associados a canais iônicos

Fluxo de íons pela membrana que produz corrente elétrica; Responsáveis pela transmissão rápida de sinais pelas sinapses; Exclusivo de células nervosas e células eletricamente excitáveis (células musculares).

• Receptores associados a canais iônicos

• Papel da acetilcolina na abertura de canais

na membrana de células musculares

Venenos • Venenos atuantes na formação do impulso nervoso

• Devido à importância dos canais iônicos, principalmente de sódio e potássio, no sistema nervoso central, vários animais desenvolveram mecanismos de defesa e ataque que atuam nos mesmos. Como exemplo dessas substâncias, tem-se:

• • • Baiacu-ará: um peixe produtor de tetrodotoxina • • Tetrodotoxina: atua bloqueando os canais de sódio,

impedindo que o potencial de ação seja gerado e, consequentemente, paralisando os organismos que a ingerem. Tal substância é encontrada em algumas espécies de peixe-balão.

• • Saxitoxina: possui efeito muito semelhante ao da tetrodotoxina, pois é um homólogo químico da mesma. É produzida pelos dinoflagelados, constituindo um malefícios da maré vermelha, pois pode contaminar os bivalves que a ingerem através dos dinoflagelados.

• • Alfa-toxinas: prolongam o potencial de ação, causando distúrbios nos SNC, uma espécie de confusão do SNC. É encontrada no veneno de escorpião.

• • Beta-toxinas: altera a diferença de potencial nas quais os canais de sódio são ativados (abertos), diminuindo drasticamente tais valores, o que novamente causa distúrbios ao SNC. Também é encontrada no veneno de escorpião.

Venenos

Batracotoxina: é uma toxina alcalóide que combina os efeitos das alfa e beta-toxinas. É produzida por algumas rãs da América do Sul. É usada na ponta de flechas por tribos indígenas sul-americanas.

Dendrotoxina, apamina : tais toxinas tem como efeito primordial o bloqueio dos canais de potássio.Tais tipos de venenos não são produzidos exclusivamente por animais, algumas espécies de vegetais produzem substâncias semelhantes, como por exemplo a aconitina e a veratridina.

Venenos atuantes na liberação dos neurotransmissores

• Novamente como mecanismos de defesa e ataque os animais desenvolveram estratégias contras os sistemas nervosos de seus adversários sendo, nestes casos, os neurotransmissores o alvo.

• • Toxinas clostridiais: atuam bloqueando a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica; são proteases extremamente específicas que clivam proteínas da membrana pré-sináptica fundamentais para a fusão das vesículas com a membrana plasmática do neurônio pré-sináptico. São toxinas bacterianas produzidas por espécies do género Clostridium, extremamente potentes, responsáveis por doenças como o botulismo e o tétano.

• • Alfa-latrotoxina: liga-se à membrana pré-sináptica facilitando a ligação das vesículas contendo neurotransmissores com a mesma, o que promove uma descarga abundante de neurotransmissores. É produzida pelas fêmeas da espécie de aranha viúva negra (género Latrodectus).

Venenos atuantes na liberação dos neurotransmissores

• Alfa-bungarotoxina: é um peptídeo que se liga de forma permanente aos receptores colinérgicos pós-sinápticos, o que impede a abertura dos canais iônicos da placa-motora pela acetilcolina, paralisando o alvo. É produzido pela cobra Bungarus multicinctus.

• Alfa-neurotoxina, erabutoxina e curare (mistura de toxinas vegetais): os três venenos citados tem efeito semelhante ao da alfa-bungarotoxina.

• Conotoxinas: tal classe de venenos possui efeito vasto, podendo bloquear desde os canais de sódio e cálcio até receptores para glutamato e acetilcolina. O efeito primordial é a paralisia total de presa. São produzidas por caracóis marinhos do género Conus.

• Estricnina: é um alcalóide que atua nas sinapses de glicina, causando hiperatividade, espasmos, convulsões, podendo levar à morte. É extraído da semente do vegetal Strychnos nux-vomica.

Receptores associados à Proteína G

Presente também em receptores de visão claro-escuro e receptores olfatórios

Alvos da proteína G

• Adenilato ciclase

• Canais iônicos

• Fosfolipase C

• Rho A e Rho B quinase

Receptores tipo 2 (r. metabotrópico) associado à proteína G

Toxina da cólera (Vibrio cholerae): penetra nas células que revestem o intestino e faz com que a proteína G perca a capacidade de hidrolizar GTP (fica sempre ativada): ocorre perda excessiva de sais minerais como Ca2+ e água pelas células (diarréia) Toxina da Coqueluche (B. pertussis): inativa a proteína G

Algumas respostas celulares mediadas pelo AMP Cíclico e adrenalina Mol. sinalizadora Tec. alvo Resposta principal Adrenalina Coração Aumento ritmo cardíaco Adrenalina Músculo Degradação glicogênio Adrenalina Tecido adiposo Degradação gordura

Regulação hormonal do metabolismo de glicogênio

Algumas proteínas G regulam canais iônicos

A abertura dos canais iônicos da célula muscular cardíaca altera as propriedades elétricas da célula – altera os ritmos de batimento do coração.

Receptores associados a Enzimas Receptor Tirosinoquinase

Receptores Tirosinoquinase e Proteínas Ras

Transdução de sinais

• 2os. Mensageiros • – AMPcíclico • – IP3 (inositol trifosfato ) e

DAG (Diacilglicerol) • - cálcio

Fosfatidilinositol bifosfato

AMPc regula ativa várias proteínas quinase.... • Enzimas do metab. Energético • Divisão celular • Diferenciação celular • Transporte de íons • Canais iônicos • Proteínas contráteis musc. liso

1. Dimerização (ligação de 2 receptores) 2. Dimerização/Ativação da enzima 3. Adição de grupos fosfatos 4. Ativação de enzimas 5. Resposta celular

Receptores Tirosina-quinase

Receptores Tirosina-quinase

Receptores Intracelulares 1. Sinal passa através da membrana 2. Liga a proteínas intracelulares 3. Resposta Celular

Receptores Nucleares (citoplasmáticos: não ligados à membrana)

Ex. de fármaco: tamoxifeno (antagonista de estrógeno, indicação para câncer de mama)