Neurônios: estrutura, função e processo

Tuesday, 12 de January de 2021


     Do ponto de vista estrutural, “o neurônio”, que é composto pelo soma, axônio e dendritos, chega como “principal estrutura”, portanto as “células da glia”, mais especificamente o “astrócito”, se apresenta com um papel fundamental da sobrevivência neuronal, principalmente, pela fabricação de energia, energia proveniente de glicose 6fosfato, alfa-cetoglutarato e glicogênio (ver Figura 1). Essa energia é transportada para o neurônio via MCTs (transportador de lactato), EAATs (transportador de AA (aminoácidos)), Glut 3 (transportador de glicose tipo 3 - proveniente do meio intersticial) e por Glut1 (transportador de glicose tipo 1 - proveniente do capilar sanguíneo). Isso quer dizer que, todas essas fontes de transporte, transforma o astrócito como um guardião por excelência, pois trabalha para armazenar energia para o neurônio em indivíduos adultos. Em casos de hipoglicemia, temos essa reserva energética que promove neuroproteção.

Figura 1. Neurônios; células da glia.


     Cada neurônio contém sua membrana neuronal (MN) que delimita cada célula, ela é formada por uma camada bilipídica que contém fostatos polares, ou seja, possuem cargas que reagem com outras moléculas tanto no meio intra quanto extracelular.

     O espaço extracelular, corresponde a 20% de todo o encéfalo e a distribuição do seu volume depende da região. O volume do espaço extracelular é maior no hipocampo, estriado e cerebelo em comparação com o córtex cerebral. Este espaço é preenchido com a matriz extracelular (MEC) que envolve os neurônios e forma uma rede perineural, com proeminência ao redor dos interneurônios inibitórios, mas também encontrada ao redor dos neurônios excitatórios. A rede perineural envolve os corpos celulares neuronais e dendritos proximais, onde controlam a organização de maneira tridimensional, o crescimento, o movimento e os neurônios que são importantes para manter a integridade estrutural, bem como funcionar no reparo do centro sistema nervoso.

     Do ponto de vista funcional da MEC, durante o desenvolvimento, as moléculas do espaço extracelular são expressas em alta quantidade e modulam as funções celulares como migração, proliferação, diferenciação e adesão, através dos receptores da membrana celular e, pode ter propriedades variadas, desde rigidez até elasticidade. Durante a vida adulta, o espaço extracelular se encontra em níveis basais e regula funções importantes como a integridade, arquitetura e homeostase do tecido, plasticidade celular e estrutura da fenda sináptica. A composição da MEC varia de proteínas de sustentação, como laminina, fibronectina e tenascina, que ligam vários componentes da MEC em uma rede, a proteínas glicosiladas chamadas de proteoglicanos, metaloproteinases de matriz que clivam e remodelam a MEC.

     Os proteoglicanos compreendem um grupo importante chamado lecticanos, que através de diferentes configurações genéticas, compõe o neurocan, agrecan, brevican e versican, quatro das moléculas principais e mais complexas do espaço extracelular. Os lecticanos, desempenham funções importantes durante o desenvolvimento e lesão do SN, sendo fatores que guiam a uma estruturação e organização das células, ajudam na reparação da mielina e na configuração tridimensional. Essas estruturas formam as redes perineurais (Figura 2).

Figura 2. Estrutura das redes perineurais. HAS = hialuronano é secretado pela membrana do neurônio

    A rede perineural (Figura 2), apresenta fabricação de hialuronano no citosol do neurônio. O hialuronano, é o principal componente do tecido conectivo, ele interage com os lecticanos por meio das proteínas de ligação e é expresso durante o neurodesenvolvimento, ele forma parte da matriz extracelular, portanto, nesta figura, a proposta está em estudar o que está ao redor do neurônio, ou seja, na rede perineural.

     O hialuronano é secretado pela membrana através da HAS, juntamente ao hialuronano se juntam as proteínas de ligação, denominadas proteínas CORE, a esta proteína, irão se acoplar a agrecan, a versican, a brevican e a neurocan (lecticanos). Para compor ainda mais a rede perineural, temos o CSC-GAGs (specific chondroitin sulfate). E no final destes lecticanos existe outra molécula que se chama tenascina R (TnR), que são glicoproteínas intimamente ligadas ao axônio e expressas principalmente por oligodendrócitos e interneurônios, responsável pela cicatrização fibrosa e contribui na organização/estratificação dos canais de sódio e cálcio nas membranas, com a função de unir as estruturas.

     O conjunto destas estruturas formam a rede perineural que por consequência formará a matriz extracelular que circunda o neurônio no espaço extracelular. Em resumo as redes perineurais são formadas por hialuronano + chondroitin sulphate proteoglicanos + TnR + lecticanos e proteínas link. Na figura não aparece, mas também temos a tenascina C (TnC), que também é uma glicoproteína é expressa principalmente por astrócitos e tem função de inibição e regulação da a abertura de canais de cálcio voltagem dependentes (VDCC). Para detalhar ainda mais os mecanismos plásticos envolvidos, a matéria 3 será apresentada em breve.

Referências:
1. BÉLANGER, Mireille; ALLAMAN, Igor; MAGISTRETTI, Pierre J. Brain energy metabolism: focus on astrocyte-neuron metabolic cooperation. Cell metabolism, v. 14, n. 6, p. 724-738, 2011.
2. MAGISTRETTI, Pierre J.; ALLAMAN, Igor. A cellular perspective on brain energy metabolism and functional imaging. Neuron, v. 86, n. 4, p. 883-901, 2015.

Texto: Profa. Luciane Moscaleski
Revisão: Profa. Dra. Marcela Bermúdez Echeverry
Colaborador: Prof. Dr. Edgard Morya




The content published here is the exclusive responsibility of the authors.

Autor:

Luciane Moscaleski

Freelance

moscalesk@brainsupport.co









EEG ERP BCINIRSEEG fMRIEEGfor MRINeuroscience LabSync LabSocial InteractionHeadstages EPHYSEEG combinedBrain StimulationStimulus PresentationsEEG ElectrodesTMS researchResponse DevicesElectrodes EPHYSEye TrackingGame TheoryTMS EEGPhysiology and BehaviorEEG Data AnalysisConsciousness States ResearchPlasticity, nfb & nModEEG Electrode CAPsEEG CombinedMobile EEG NIRS applicationsSmall Animal ResearchnEdu & nDevMotivation, Emotion & CravingTranslational EducationAttention & MemoryLanguage ProcessingLearning & MemoryNeuropoliticsSleepAgingReligareCultural NeuroscienceMetacognition & MindSetDecision MakingHuman CompetenceNeuroscience of ConsciousnessSport & Motor BehaviorExecutive FunctionsFunctional ConnectivityPhysiology & BehaviorInhibitory Control & SwitchingNeuroArtIonic MovementsNeuroPhilosophyChoice MechanismsNeuro-Glia InteractionsPriming EffectSkill LearningSelf PerceptionNeuroRightsPerception & ActionStress & CognitionSocial PreferencesInhibitory Control & SwitchingNeuroArt