Plasticidade axônio-dendrítica e sinapse elétrica

Thursday, 15 de June de 2023

O sistema nervoso (SN) tem a capacidade de alterar a sua morfologia e fisiologia de acordo com os estímulos internos e externos que sofre diariamente. Esse processo é chamado Neuroplasticidade ou plasticidade neuronal, que pode ser definida como a capacidade que o SN tem de se moldar às adversidades do meio em que se apresenta. Para tanto, promove alterações biológicas, bioquímicas, fisiológicas e morfológicas nas células nervosas, em especial, nos neurônios, com a finalidade de se adaptar aos estímulos. Esse fenômeno ocorre em condições fisiológicas e patológicas, permitindo a formação de novas redes e circuitos neurais (Imagem abaixo) e pode apresentar-se de várias maneiras: regenerativa, axônica, sináptica, somática e dendrítica. Além disso, nesse processo também existe a possibilidade dos dendritos se transformarem em axônios, o processo chamado plasticidade axônio-dendrítica, e esse mecanismo pode está envolvido com a plasticidade sináptica, especificamente de sinapses elétricas. Aqui, vamos discutir essas implicações importantes da plasticidade axônio-dendrítica na formação e manutenção de sinapses elétricas.

Durante o desenvolvimento neural, ocorrem extensas mudanças na morfologia e conectividade dos neurônios. Os dendritos passam por um processo de ramificação e crescimento, enquanto os axônios se alongam para estabelecer conexões sinápticas. A plasticidade axônio-dendrítica refere-se à capacidade dos neurônios de modificar suas conexões estruturais e funcionais por meio da transformação de dendritos em axônios ou vice-versa. Essa plasticidade desempenha um papel fundamental no desenvolvimento neural, na adaptação a mudanças ambientais e na regeneração após lesões no sistema nervoso. Uma das principais vias envolvidas nesse processo é a sinalização do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). O BDNF desempenha um papel crucial no crescimento, ramificação e remodelação dendrítica e axonal. Dependendo da via ativada, o BDNF pode ativar vias de sinalização que promovem a expressão de proteínas axonais e inibem a formação de dendritos, levando à transformação da estrutura dendrítica em um axônio.

Outro mecanismo importante na plasticidade axônio-dendrítica é a sinapse. As sinapses são as conexões especializadas entre neurônios que permitem a transmissão de sinais elétricos e químicos. A formação, eliminação e modificação de sinapses desempenham um papel essencial na plasticidade axônio-dendrítica. Estudos têm mostrado que a atividade sináptica influencia o crescimento, ramificação e estabilidade dos dendritos e axônios. As sinapses podem ser classificadas como químicas e elétricas. As sinapses elétricas são conexões especializadas entre neurônios que permitem a transmissão direta de sinais elétricos de uma célula para outra. Diferentemente das sinapses químicas, que envolvem a liberação de neurotransmissores, as sinapses elétricas são mediadas por junções comunicantes, conhecidas como junções gap. Essas junções permitem a passagem direta de correntes elétricas entre os neurônios de forma mais rápida, sincronizando sua atividade.

Estudos recentes têm demonstrado uma relação íntima entre a plasticidade axônio-dendrítica e as sinapses elétricas. A formação de um novo axônio a partir de um dendrito ou a conversão de um dendrito em um axônio funcional pode influenciar a conectividade elétrica entre os neurônios e a sincronização de sua atividade. A proteína de adesão neuronal protocaderina-10 desempenha um papel crítico na regulação tanto da formação de sinapses elétricas quanto da plasticidade axônio-dendrítica. Além disso, fatores de crescimento, como o BDNF, também influenciam na modulação da formação de sinapses elétricas durante a plasticidade axônio-dendrítica. A sincronização da atividade elétrica entre neurônios por meio de sinapses elétricas pode desencadear processos intracelulares que promovem a transformação de dendritos em axônios ou vice-versa. Essa atividade elétrica coordenada é essencial para a organização e integração de circuitos neurais.

Nesse contexto, sabendo a importância da atividade elétrica sincronizada decorrente das sinapses elétricas no processo de plasticidade axônio-dendrítica e do papel do BDNF, além de não ter muito conhecimento do perfil elétrico envolvido nesse mecanismo, é imprescindível a realização de trabalhos futuros que investiguem as alterações da atividade elétrica cerebral (EEG) relacionadas a esse mecanismo.

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Autor:

Rodrigo Oliveira

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