Base molecular da ação dos receptores adrenérgicos
Tomando como exemplo a
ativação de um receptor alfa1:
Trata-se de receptor tipo serpentina 7, acoplado à uma
proteína Gq; o componente alfa estimulante
ativa a fosfolipase que atua sobre os
lipídios fosfatidil-inositol-trifosfato com formação de inusitol-trifosfato
(IP3) e diacil-glicerol(DAG). O IP3 ativa as bombas de cálcio presentes no
endoplasma reticular, liberando cálcio que se une à proteína calmadulin quinase, a qual fosforila as
proteínas alvo, como por exemplo a quinase
de cadeia leve (LCK, sigla em inglês) nos músculos lisos. Esta LCK fosforila a miosina de cadeia leve (MLC) que participa
na interação actina-miosina envolvida na contração do músculo liso. Por sua
vez, a DAG ativa a proteína quinase C (PKC) e esta fosforila as proteínas alvo.
Tomando como exemplo
o receptor adrenérgico alfa2 ativado:
O receptor alfa2 também é do tipo serpentina 7. Ativa a proteína
inibitória G (Gi); a porção alfa inibitória acopla-se ao domínio inibitório da adenil ciclase,
resultando em formação diminuída de ATP e de cAMP. Com isso forma-se menos PKA
com menor fosforilação das proteínas alvo, resultando funções celulares diminuídas.
Por sua vez, as porções beta e gama inibitórias da Gi abrem os canais de K com saída de potássio da
célula; o potencial de repouso da membrana cai de -70 mV para -90 mV, e esta hiper
polarização deriva em inibição da
corrente elétrica.
Receptores adrenérgicos
beta1, beta2 e beta3:
Os três receptores beta possuem o mesmo mecanismo intracelular
de sinalização. A catecolamina ativa a
proteína Gs e seu componente alfa estimulante ativa a adenil ciclase e esta
converte ATP em cAMP, elevando seus níveis. A cAMP, como segundo mensageiro,
ativa a PKA e esta fosforila as proteínas alvo como, por exemplo, os canais de
cálcio, resultando maior atividade celular.
Em resumo:
Alfa1: Gq – IP3 e DAG – cálcio elevado;
Alfa2: Gi – cAMP diminuído – K+ diminuído e Ca++ diminuído;
Beta1,2 e 3: Gs – cAMP elevado – Ca++ elevado.
Resposta biológica dos receptores adrenérgicos ao stress
Os receptores que recebem a ação da norepinefrina e da
epinefrina se chamam receptores adrenérgicos. Podem ser de tipo alfa ou beta.
Estão identificados os subtipos alfa1, alfa2, beta1, beta2 e beta3.
Revisaremos a ação de cada receptor nos diferentes tecidos,
em situação de stress agudo, quando o Sistema Nervoso Central ativa o Sistema Nervoso Autônomo.
Principio geral: os órgãos
que ajudam o organismo numa situação aguda de stress (fugir ou lutar) devem ser
ativados; os órgãos que não ajudam devem ser inibidos.
Abaixo, apresento uma lista de tecidos identificando os
receptores ativados em situação aguda de stress:
Cabelos: no stress
os cabelos se eriçam por contração do músculo pilus erector. O receptor
adrenérgico ativado é o alfa1.
Olhos: o músculo dilatador
da pupila se contrai e a pupila se dilata: os receptores são alfa1. Já o
músculo ciliar se relaxa e a lente se alonga, acomodando-se para visão ao longe:
os receptores são beta2.
Trato gástrico-intestinal:
os músculos lisos longitudinais, responsáveis pelos movimentos peristálticos,
devem ser inibidos: tem receptores beta2. Os músculos circulares que controlam
os esfíncteres devem contrair-se: os receptores são alfa1. Já os vasos
sanguíneos do sistema têm receptores alfa1 porque devem contrair-se.
Glândulas salivares:
inibição por estímulo dos receptores alfa2
(boca seca).
Artérias mesentéricas:
devem aportar menos sangue aos órgãos; seus músculos lisos se contraem; os
receptores são alfa1.
Sistema respiratório:
Por estimulação simpática, o Sistema Nervoso Central ativa o centro
respiratório porque se necessita mais O2 e maior remoção de CO2. Os brônquios
devem dilatar-se, seus músculos lisos devem relaxar-se e, portanto, seus
receptores adrenérgicos são beta2. Já os vasos dos brônquios devem-se contrair para
evitar hiperemia: seus receptores são alfa1. Os receptores beta1 no trato
gástrico-intestinal são, caso excepcional, relaxantes.
Coração: a
situação de stress requer maior débito cardíaco, ou seja maior volume sistólico
e maior frequência cardíaca. Os receptores são beta1 nos nódulos Sinusal e Atrio—Ventricular,
nas células de Purkinje e no miocárdio. Quando se estimula o nódulo sinusal a autonomicidade (formação de
impulso) e a velocidade de contração (cronotropia) aumentam. O estímulo do nódulo
átrio-ventricular resulta em velocidade aumentada (dromotropia +). O estímulo do
miocárdio aumenta a força da contração (ionotropia +).
Musculatura lisa do
sistema vascular. Pele: contração dos vasos: receptor alfa1. Trato gástrico-intestinal:
vaso constrição: alfa1. Rins: vaso constrição: alfa1. Musculatura esquelética:
vasodilatação: receptores beta2 . Os brônquios tem receptores beta2 porque
necessitam dilatar-se mas a musculatura lisa de seus vasos tem receptores alfa1
para contrair-se e evitar hiperemia.
Circulação cerebral e circulação
coronária: são tão importantes que não se regulam pelo Sistema Nervoso Autônomo;
são autorreguladas por metabólitos provenientes de suas próprias células. Tem quantidades
equiparáveis de receptores alfa1 e beta2.
Metabolismo. Fígado:
através da estimulação de receptores beta2 se inibe a glicólise, com aumento da
glicogenólise e consequente glicemia. Adipócitos: há estímulo de receptores
beta3 com aumento da enzima lípase, resultando lipólise por desdobramento de triglicerídeos
à ácidos graxos. Nos músculos esqueléticos os receptores beta2 inibem a
passagem de glicose a glicogênio para manter alta a glicose. Aqui aparece uma exceção.
Os mesmos receptores beta2 que inibem a formação de glicogênio a partir da
glicose, estimulam a enzima ATPase, com transporte de potássio para dentro da
célula. Os fusos musculares com demasiada estimulação simpática perdem sua capacidade de
regular as contrações musculares e se produzem tremores. Pâncreas: ativam-se os
receptores alfa2 com inibição da liberação de insulina e aumento de secreção de
glucagon.
Sistema urinário-genital: os músculos lisos do útero tem
predominância de receptores alfa1 na mulher não grávida; na grávida predominam os
receptores beta2. A estimulação simpática provoca relaxação do miométrio para
não prejudicar o feto. A ereção masculina e a secreção feminina são estimuladas
pelo sistema parasimpático; a ejaculação masculina e o orgasmo feminino pelo
sistema simpático (mas também entram outros neurotransmissores). Na bexiga urinária,
o músculo detrusor se relaxa: tem receptores beta2 predominando sobre os alfa1.
O esfíncter urinário interno se contrai: os receptores são alfa1. Quando uma pessoa
se urina em situação de stress é porque ocorreu uma disfunção do Sistema Nervoso
Autônomo. Nos rins, a porção juxtaglomerular necessita ativar-se para produzir
mais renina: seus receptores são beta1. Com a consequente liberação de aldosterona
mais água e sódio são retidos.
Glândulas sudoríparas: os receptores alfa1 são ativados e se produz
suor.
Durante exercício
físico: os receptores alfa1dos vasos sanguíneos podem ser seletivamente
bloqueados pela atividade nervosa simpática, permitindo aos receptores beta2 (
que provocam vasodilatação) dominar. Notar que somente os alfa1 nos músculos ativos
são bloqueados. Nos músculos inativos estes
receptores permanecem estimulados com
resultante vaso constrição.
Sistema Nervoso Autonomo Simpatico
As principais áreas cerebrais responsáveis pela estimulação
dos sistemas nervosos autônomos estão localizadas no hipotálamo. Na porção anterior
medial está localizado o sistema parassimpático e na parte posterior medial o
sistema simpático. Ambos estão estimulados pelas áreas do córtex cerebral
envolvidas com audição, visão e memória, bem como pelas estruturas do sistema
límbico. Em situações de stress, tanto a córtex como o sistema límbico enviam
estímulos ao hipotálamo posterior ao mesmo tempo em que inibem o hipotálamo
anterior. A estimulação do hipotálamo posterior, por sua vez, ativa um grupo de
neurônios que compõem um trajeto chamado de via polineuronal descendente; esta
leva os impulsos através da medula espinhal desde a primeira vértebra torácica
até a segunda vértebra lombar. Em todas estas vértebras, a informação é levada de
neurônios chamados pré-ganglionares, até os gânglios para-vertebrais. Neste ponto,
o estímulo passa a outro neurônio, chamado pós-ganglionar e segue um trajeto até
o tecido alvo. Quase todos os neurônios desta via são colinérgicos; seu
neurotransmissor é a acetilcolina. Nos gânglios, eles atuam sobre receptores
colinérgicos de tipo nicotínico (nas glândulas sudoríparas os receptores são
muscarínicos), gerando um potencial de ação que se transmite até a terminação
nervosa e daí a um receptor no tecido
alvo. Neste ponto, o neurotransmissor liberado é a norepinefrina. Uma segunda
via simpática, não passa pelos gânglios; se dirige diretamente a medula da
glândula adrenal, onde libera acetilcolina que vai estimular os receptores das
células medulares. Estas, neste momento, liberam epinefrina na corrente
sanguínea. Esta epinefrina chega a todos os tecidos que apresentem receptores
adrenérgicos, estimulando-os onde se encontrem. A medula adrenal é o resultado
evolutivo de uma fusão de gânglios que perderam seus axônios.
Os dois tipos de neurônios envolvidos na transmissão do
sistema simpático são denominados pré e pós-ganglionar. Um neurônio pré-ganglionar
é mais curto, se origina na região tóraco-lombar da medula espinhal e se dirige
a um gânglio, para-vertebral, onde faz sinapse com um neurônio pós-ganglionar.
Este, por sua vez, se dirige aos tecidos, e em sua parte terminal se sintetiza
a norepinefrina.
Na parte terminal do neurônio, se concentra um aminoácido, a
tirosina, proveniente de proteínas dos alimentos. A molécula tirosina possui um
anel, dihidroxibenzina, (chamado de anel catecol), uma carboxilase, um grupo
amina e hidroxilas. Por ação da enzima tirosinahidroxilase, a tirosina se transforma em DOPA
(dihidroxifenilalanina) e esta, por ação da enzima dopadecarboxilase, perde a
carboxila e se transforma em dopamina. No citoplasma, a dopamina corre o risco
de ser destruída por uma enzima chamada monoaminoxidase (MAO), existente na
superfície das mitocôndrias. Para que isto não ocorra, a dopamina é bombeada
para dentro de vesículas presentes no citoplasma neuronal. Se este neurônio
fosse dopaminérgico, a dopamina seria mantida inalterada dentro da vesícula até
o momento de sua liberação. Como o neurônio em questão é adrenérgico, dentro de
suas vesículas está presente uma enzima chamada dopaminabetahidroxilase, que
converte dopamina em norepinefrina. Quando este neurônio é ativado o potencial
de ação chega à terminal, se abrem os canais de sódio, e em seguida os canais
de cálcio. Este cálcio ajuda a membrana da vesícula a se fundir com a membrana
neuronal e a norepinefrina é então liberada. Após, a membrana vesicular é
separada da membrana neuronal e retorna, sem norepinefrina, ao interior da
terminal do neurônio para ser reutilizada. A norepinefrina liberada no espaço intersináptico, vai agir
tanto sobre a superfície pós-sináptica quanto sobre a pré-sináptica.
Termômetro quebrado e pânico com o mercúrio
Quebrar um termômetro de mercúrio
é um acontecimento doméstico banal, desde que este instrumento se tornou acessível.
No passado, as esferas de mercúrio resultantes do rompimento eram usadas como brinquedo pelas crianças. Posteriormente,
começaram a aparecer na imprensa histórias dramáticas de sequelas neurológicas atribuidas ao mercúrio. Como consequencia, hoje em
dia se observa na Internet uma situação de histeria relacionada com
acidentes domésticos e contaminação com mercúrio.
Uma coisa é a exposição aguda ao
mercúrio; outra, são os resultados de uma exposição crônica. Também é importante a
quantidade de mercúrio envolvida e, finalmente, a forma em que este se
apresenta.
As três formas químicas do
mercúrio são:
Mercúrio elementar, também chamado metálico ou liquido.
Compostos inorgânicos de mercúrio.
Compostos orgânicos de mercúrio como metil-mercúrio (existente em peixes e mariscos) e etil-mercúrio (como o mertiolato).
O mercúrio existente nos
termômetros é o elementar, ou metálico, ou liquido. A quantidade em um termômetro
é de aproximadamente 3 gramas. Este mercúrio se evapora lentamente em
temperatura ambiente e rapidamente em temperaturas mais elevados. O mercúrio
derramado pode seguir evaporando-se por vários meses. Se a quantidade derramada
fosse muito maior, a aspiração deste vapor poderia causar inicialmente
problemas respiratórios agudos como pneumonites, bronquiolites e edema pulmonar.
A aspiração contínua de vapor em quantidades altas pode causar alterações neurológicas
(como mudança de comportamento e tremores) e mesmo hipertensão sanguínea.
A quantidade de mercúrio liberada
por um termômetro quebrado não chega a níveis comprometedores. Remover o
mercúrio derramado e arejar a habitação por 15 minutos praticamente elimina o
mercúrio inicialmente evaporado. Atenção ao método de limpeza. Nunca usar um
aspirador porque aumenta o grau de evaporação.
A pele e o tubo digestivo
absorvem muito pouco mercúrio metálico. Se a criança engolir uma bolinha, nada
vai acontecer alem da crise de pânico da família. Por precaução, porque o mercúrio
é classificado como substancia de risco, se recomenda tomar as seguintes
medidas:
Ventilar o local, abrindo as janelas por 15 minutos;
Enquanto se ventila, sair do local;
Usar luvas para recolher o mercúrio derramado e os vidros quebrados;
Recolher as bolhinhas de mercúrio com um cartão, ou aspirar com uma garrafa de plástico vazia ou com uma seringa;
Limpar a superfície afetada com pano húmido;
Colocar todo o material numa sacola de plástico e fecha-la;
Entregar a sacola em um dos locais existentes para destino de material contaminante ou reciclagem.
Também é importante saber o que
não fazer:
Não coloque a sacola na sua lata do lixo;
Não toque o mercúrio sem usar luvas;
Não use aspirador de pó;
Não levante poeira no local;
Não jogue o mercúrio na pia ou na patente;
Não afaste o mercúrio com vassoura;
Não lave roupas com mercúrio. Coloque esta roupa na mesma sacola junto aos outros elementos contaminantes.
Em resumo: é altamente improvável
que o mercúrio derramado por um termômetro quebrado possa afetar a saúde dos
presentes. As medidas sugeridas são tomadas por precaução, uma vez que o mercúrio
está classificado como substancia de risco.
Fontes:
National Health Institute: NHS
Choices (
WWW.nhs.uk)
Children`s exposure to Elemental Mercury. Centers
for Disease Control and Prevention, Agency for Toxic Substances and Disease
Registry. February 2009.
