Estrutura Neuronal

Neurônios são os blocos centrais de construção do sistema nervoso, 100 bilhões fortes ao nascer. Como todas as células, os neurônios consistem de várias partes diferentes, cada uma servindo a uma função especializada (Figura 1). A superfície externa de um neurônio é composta por uma membrana semipermeável. Esta membrana permite que moléculas menores e moléculas sem carga elétrica passem através dela, enquanto que as moléculas maiores ou altamente carregadas param.

Figure 1. Esta ilustração mostra um neurônio prototípico, que está sendo mielinizado.

O núcleo do neurônio está localizado no soma, ou corpo celular. O soma tem extensões ramificadas conhecidas como dendritos. O neurônio é um pequeno processador de informação, e os dendritos servem como locais de entrada onde os sinais são recebidos de outros neurônios. Esses sinais são transmitidos eletricamente através do soma e para baixo uma grande extensão do soma conhecida como axônio, que termina em múltiplos botões terminais. Os botões terminais contêm vesículas sinápticas que abrigam neurotransmissores, os mensageiros químicos do sistema nervoso.

Axões variam em comprimento de uma fração de uma polegada a vários pés. Em alguns axônios, as células gliais formam uma substância gordurosa conhecida como bainha de mielina, que reveste o axônio e age como isolante, aumentando a velocidade a que o sinal viaja. A bainha de mielina é crucial para o funcionamento normal dos neurônios dentro do sistema nervoso: a perda do isolamento que ela proporciona pode ser prejudicial ao funcionamento normal. Para entender como isto funciona, vamos considerar um exemplo. A esclerose múltipla (EM), uma doença auto-imune, envolve uma perda em larga escala da bainha de mielina nos axônios em todo o sistema nervoso. A interferência resultante no sinal elétrico impede a rápida transmissão de informações pelos neurônios e pode levar a uma série de sintomas, tais como tontura, fadiga, perda do controle motor e disfunção sexual. Enquanto alguns tratamentos podem ajudar a modificar o curso da doença e gerenciar certos sintomas, não há atualmente cura conhecida para esclerose múltipla.

Em indivíduos saudáveis, o sinal neuronal move-se rapidamente pelo axônio até os botões terminais, onde vesículas sinápticas liberam neurotransmissores para a sinapse (Figura 2). A sinapse é um espaço muito pequeno entre dois neurônios e é um local importante onde ocorre a comunicação entre os neurônios. Uma vez que os neurotransmissores são liberados na sinapse, eles viajam através do pequeno espaço e se ligam com receptores correspondentes no dendrito de um neurônio adjacente. Receptores, proteínas na superfície celular onde os neurotransmissores se ligam, variam em forma, com diferentes formas “combinando” diferentes neurotransmissores.

Como um neurotransmissor “sabe” a que receptor se ligar? O neurotransmissor e o receptor têm o que é referido como um neurotransmissor de relação específica de fechadura e chave que encaixa em receptores específicos, semelhante a como uma chave encaixa numa fechadura. O neurotransmissor liga-se a qualquer receptor que se encaixe.

Figure 2. (a) A sinapse é o espaço entre o botão terminal de um neurônio e o dendrito de outro neurônio. (b) Nesta imagem pseudo-colorida de um microscópio eletrônico de varredura, um botão terminal (verde) foi aberto para revelar as vesículas sinápticas (laranja e azul) dentro. Cada vesícula contém cerca de 10.000 moléculas neurotransmissoras. (crédito b: modificação do trabalho de Tina Carvalho, NIH-NIGMS; dados da barra de escala de Matt Russell)