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# Biologia# Neurociência

Os Diversos Papéis dos Neurônios de Dopamina

Os neurônios de dopamina liberam vários químicos, afetando a função do cérebro e os transtornos.

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Neurônios de dopamina:Neurônios de dopamina:Mais do que dopaminacomplexa.visões tradicionais com sinalizaçãoOs neurônios de dopamina desafiam as
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A Dopamina (DA) é uma química super importante no cérebro que afeta várias funções, como movimento, emoção e pensamento. A maioria dos Neurônios de DA fica em uma parte do cérebro chamada mesencéfalo, que tem duas áreas principais: a substância negra e a área tegmental ventral. Apesar de só existirem cerca de 500 mil neurônios de DA no mesencéfalo humano, eles desempenham um papel crucial em vários distúrbios do cérebro, como a doença de Parkinson, esquizofrenia e problemas de atenção. Por muito tempo, os cientistas achavam que os neurônios de DA eram bem parecidos, já que todos liberam dopamina. Mas estudos mais recentes mostraram que esses neurônios são mais diversos do que se pensava.

A Complexidade dos Neurônios de DA

Um aspecto interessante dos neurônios de DA é que alguns deles conseguem liberar mais do que só dopamina. Isso significa que eles podem também soltar outras químicas do cérebro, como o Glutamato. O glutamato é um dos principais neurotransmissores excitadores que deixa os neurônios mais ativos. Certos grupos de neurônios de DA têm a capacidade de liberar tanto dopamina quanto glutamato. Essa liberação conjunta traz uma camada extra de complexidade sobre como esses neurônios funcionam e como afetam o cérebro.

Pesquisas descobriram que neurônios de DA em áreas específicas do mesencéfalo podem liberar tanto dopamina quanto glutamato. Por exemplo, neurônios na parte medial da área tegmental ventral têm uma proteína especial que permite liberar glutamato junto com a dopamina. Isso significa que esses neurônios ajudam a mandar sinais que podem excitar ou inibir outros neurônios, dependendo do que eles liberam.

GABA e Neurônios de DA

Outro neurotransmissor importante é o GABA (ácido gama-aminobutírico), que normalmente inibe ou desacelera a atividade cerebral. Alguns estudos sugerem que certos neurônios de DA podem também liberar GABA, mesmo sem ter a maquinaria típica para produzi-lo. Acredita-se que esses neurônios possam pegar GABA do ambiente ao seu redor.

O GABA pode ser absorvido por neurônios de DA através de proteínas transportadoras específicas localizadas em sua superfície. Isso significa que os neurônios podem usar GABA de outras partes do cérebro, aumentando a complexidade da sinalização que rola nos circuitos cerebrais envolvendo neurônios de DA.

Mecanismos de Transporte de GABA

O principal transportador de GABA, conhecido como GAT1, está presente em muitos neurônios de DA. Isso sugere que esses neurônios podem absorver GABA e possivelmente usá-lo para sinalização. No entanto, a maneira exata como o GABA é carregado em vesículas para ser liberado pelos neurônios de DA ainda não está clara. Há evidências de que o GABA pode ser carregado em vesículas por um transportador chamado VMAT2, que é principalmente responsável por transportar monoaminas como dopamina e serotonina para as vesículas.

Curiosamente, o VMAT2 não é conhecido por transportar GABA devido às diferenças estruturais em relação aos tipos de substâncias que esse transportador normalmente manipula. No entanto, alguns experimentos sugerem que o GABA pode inibir a absorção de outros neurotransmissores, mostrando que pode haver uma conexão entre o GABA e a maneira como o VMAT2 funciona.

Investigando o Papel do GABA em Neurônios de DA

Para entender melhor o papel do GABA nos neurônios de DA, os pesquisadores realizaram diversos experimentos. Eles usaram linhagens celulares criadas especialmente que expressam o VMAT2 para ver como o GABA interage com esse transportador. O objetivo era determinar se o GABA poderia afetar a absorção de dopamina e outros neurotransmissores nessas células.

Num estudo, os pesquisadores descobriram que o GABA não afetou significativamente a absorção de dopamina nessas células que expressam VMAT2, o que pode sugerir que o GABA não compete efetivamente com a dopamina pelo transporte. Porém, quando os pesquisadores analisaram vesículas sinápticas de cérebros de roedores, descobriram que o GABA reduziu a absorção de outro neurotransmissor, a serotonina. Isso indica que o GABA pode ser um substrato fraco para o VMAT2, ou seja, ainda pode ter alguma capacidade de ser transportado por esse mecanismo em certas condições.

GABA e Outros Neurotransmissores Inibitórios

Além do GABA, outros neurotransmissores inibitórios como a glicina e a taurina também foram investigados. A glicina não pareceu afetar a absorção de neurotransmissores, enquanto a taurina mostrou uma leve redução na absorção de serotonina nas vesículas sinápticas. Esses achados abrem a possibilidade de que outros neurotransmissores inibitórios também possam estar envolvidos nas interações que rolam nos neurônios de DA.

Expressão de Transportadores em Neurônios de DA

Os pesquisadores também examinaram a expressão de GAT1 e outros transportadores nos neurônios de DA. Eles descobriram que uma parte significativa dos neurônios de DA em camundongos e humanos expressava GAT1. Isso indica que a capacidade de absorver GABA é preservada entre as espécies e pode desempenhar um papel crítico no funcionamento desses neurônios.

Implicações para Distúrbios Neuropsiquiátricos

A capacidade dos neurônios de DA de liberar múltiplos neurotransmissores, incluindo dopamina, glutamato e possivelmente GABA, tem implicações importantes para entender os distúrbios cerebrais. Muitas condições neuropsiquiátricas, como a doença de Parkinson, esquizofrenia e dependência, estão ligadas à disfunção do sistema de DA. Uma compreensão melhor de como os neurônios de DA funcionam e se comunicam com outros neurônios pode levar a novas abordagens para tratar essas condições.

Conclusão

Resumindo, a complexidade dos neurônios de DA vai além da simples liberação de dopamina. Eles também têm a capacidade de liberar glutamato e possivelmente GABA, o que desafia a visão tradicional da sinalização neuronal. A interação do GABA com os neurônios de DA e seus mecanismos de transporte são áreas que ainda estão sendo pesquisadas. Há um potencial para co-liberação de GABA pelos neurônios de DA, o que pode oferecer novos insights sobre o funcionamento do cérebro e suas desordens. Com a continuidade da pesquisa, pode ser possível desvendar as complexas redes e vias de sinalização envolvendo neurônios de DA, abrindo caminho para novas estratégias terapêuticas para várias doenças neuropsiquiátricas.

Fonte original

Título: Evidence for low affinity of GABA at the vesicular monoamine transporter VMAT2. Implications for transmitter co-release from dopamine neurons

Resumo: Background and PurposeMidbrain dopamine (DA) neurons comprise a heterogeneous population of cells. For instance, some DA neurons express the vesicular glutamate transporter VGLUT2 allowing these cells to co-release DA and glutamate. Additionally, GABA may be co-released from DA neurons. However, most cells do not express the canonical machinery to synthesize GABA or the vesicular GABA transporter VGAT. Instead, GABA seems to be taken up into DA neurons by a plasmalemmal GABA transporter (GAT1) and stored in synaptic vesicles via the vesicular monoamine transporter VMAT2. Yet, it remains unclear whether GABA indeed interacts with VMAT2, or whether another transmitter could be responsible for the observed inhibitory effects attributed to GABA. Experimental ApproachWe used radiotracer flux measurements in VMAT2 expressing HEK-293 cells and synaptic vesicles from rodents to determine whether GABA qualifies as substrate at VMAT2. mRNA in situ hybridization was employed to determine expression of VMAT2 and GAT1 transcripts in DA neurons of mouse and in human midbrains. Key ResultsWe found that GABA reduced uptake of VMAT2 substrates in rodent synaptic vesicle preparations from striatum and cerebellum at millimolar concentrations but had no effect in VMAT2-expressing cells indicating that key components are missing in a non-neuronal system. Roughly 60 % of murine and human DA neurons in the substantia nigra express VMAT2 and GAT1 suggesting that many may be capable of co-releasing DA and GABA. Conclusion and ImplicationOur experiments suggest that GABA is a low-affinity substrate at VMAT2 with potential implications for basal ganglia physiology and disease. Bullet point summaryO_ST_ABSWhat is already knownC_ST_ABSO_LISubpopulations of dopamine neurons co-release glutamate and/or GABA. C_LIO_LIWhile glutamate is loaded into vesicles by VGLUT2, GABA co-release depends on GAT1 and VMAT2. C_LI What this study addsO_LIThe relative affinity of GABA at VMAT2 was found to be in the millimolar range. C_LIO_LIHuman midbrain dopamine neurons express GAT1. C_LI Clinical significanceO_LIGABA co-release from midbrain dopamine neurons may also occur in humans. C_LIO_LIGABA co-release from dopamine neurons may play a role in neuropsychiatric diseases C_LI

Autores: Thomas Steinkellner, F. Limani, S. Srinivasan, M. Hanzlova, S. La Batide-Alanore, S. Klotz, T. S. Hnasko

Última atualização: 2024-07-08 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602053

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602053.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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