Mecanismo das Sinapses
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SINAPSE
Neurotransmissores Mecanismos de ação
![Page 2: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/2.jpg)
Neurônio pré-sináptico
Neurônio pós-sináptico
sinapse
local de contato entre neurônios.
![Page 3: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/3.jpg)
SINAPSE NERVOSA
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a) Sinapse Elétrica
Presença de mediadores químicosControle e modulação da transmissão
Lenta
Sem mediadores químicosNenhuma modulação
Rápida
TIPOS DE SINAPSEb) Sinapse Química
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Tipos de Sinapse Nervosas
1 e 1’ axo-dendritica2 axo-axonica3 dendro-dendrítica4 axo-somática
Um neurônio faz sinapse com muitos neurônios
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Chegada doImpulso nervoso no terminal do neurônio 1
Geração de impulso nervoso no neurônio 2Neurotransmissâo
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MECANISMO DA NEUROTRANSMISSÃO QUÍMICA
1. Chegada do impulso nervoso ao terminal
2. Abertura de Canais de Ca Voltagem dependentes
3. Influxo de Ca (2o mensageiro)
4. Exocitose dos NT
5. Interação NT- receptor pós-sinaptico causando abertura de canais iônicos NT dependentes
6. Os NT são degradados por enzimas (6)
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/nmj.htmlhttp://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html
![Page 8: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/9.jpg)
Os NT causam excitação (estimulação) ou inibição (desestimulação) nas membranas pós-sinápticas.
NEURÔNIOS EXCITATÓRIOS: NT excitatóriosNEURÔNIOS INIBITÓRIOS: NT inibitórios
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NEUROTRANSMISSORES
Aminoácidos -Acido-gama-amino-butirico (GABA) -Glutamato (Glu) -Glicina (Gly) -Aspartato (Asp)
Aminas - Acetilcolina (Ach) - Adrenalina - Noradrenalina - Dopamina (DA) - Serotonina (5-HT) - Histamina
Purinas - Adenosina - Trifosfato de adenosina (ATP)
NEUROMODULADORES
Peptideosa) gastrinas: gastrina colecistocininab) Hormônios da neurohipofise: vasopressina ocitocinac) Opioidesd) Secretinase) Somatostatinasf) Taquicininas g) Insulinas
Gases NO CO
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1) Receptor Ionotrópico
O NT abre o canal iônico DIRETAMENTE
Efeito rápido
2) Receptor Metabotrópico
O NT abre o canal iônico INDIRETAMENTE- freqüentemente, presença de 2º mensageiro para modificar a excitabilidade do neurônio pós-sináptico
Efeito mais demorado
MECANISMOS DE AÇAO DOS NT
Há dois tipos de receptores pós-sinápticos
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Receptores acoplados a Proteína G
A Proteína G é uma proteína complexa formada de três subunidades (, e ) e que funciona como um transdutor de sinais.
Em repouso, a subunidade está ligada a uma molécula de GDP. Quando o NT se liga ao receptor o GDP é trocada pelo GTP e a proteína G se torna ativa.
A proteína G ativa age sobre uma molécula efetora, neste caso, um canal iônico, cuja condutância será indiretamente modificada.
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COMUNICAÇAO VIA 2º MENSAGEIRO
Fenda sináptica
Membrana Pós-sináptica
Citoplasma
NT
cAMP
Receptor pós-sináptico
Proteina G / Adenilciclase
Quinases
Abertura/Fechamento
Canais iônicos
Exemplo
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Versatilidade dos receptores metabotrópicos
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Receptor metabotrópico noradrenérgico
MECANISMO A Noradrenalina liga-se ao receptor do tipo ativando a adenilciclase que hidrolisa o ATP em cAMP produzindo o 2o mensageiro.
O cAMP difunde-se até o citosol e ativa a enzima quinase A (PKA).
A PKA age fosforilando canais de Ca modificando a sua condutância.
RESULTADO: abertura de canais de Ca++ e aumento de excitabilidade da membrana pós-sináptica. Estimula a contração do coração.
Prot G, Adenilciclase e cAMP
Coração
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html
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A Prot G, Adenilciclase e cAMP
Receptor metabotrópico 2 noradrenérgico
MECANISMO O NT liga-se ao receptor e ativa uma proteína G que age inibindo a adenilciclase.
A de cAMP atividade das PKAs.
A fosforilação não ocorre nos canais iônicos de K.
RESULTADO: o fechamento dos canais de K+ aumenta a excitabilidade da membrana pós-sináptica.
Vasos sanguineos
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Outros 2o mensageirosA Prot G, Fosfolipase C, IP3 e DAG
Receptor metabotrópico
MECANISMO O NT estimula, através da proteína G, a Fosfolipase CFosfolipase C (PLC) enzima que hidrolisa o inositol fosfolipídio em IP3 e DAG. O DAG ativa a proteína quinase C (PKC) e o IP3 abre canais de Ca do reticulo endoplasmático.
RESULTADO: o aumento de Ca++ intracelular altera não só o metabolismo do neurônio pós-sináptico como também da sua excitabilidade.
5-HT
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Qual é a vantagem da comunicação por meio de 2º Mensageiro?
- Amplificação do sinal inicial
- Modulação da excitabilidade neuronal
- regulação da atividade intracelular
![Page 19: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/19.jpg)
Sistemas de 2o. Mensageiromediados pela proteína G
![Page 20: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/20.jpg)
PA
Potencial pós-sinaptico
NT
Por que a sinapse química é o chip do SN?
O NT pode causar na membrana pós:
POTENCIAL PÓS-SINAPTICO EXCITATÓRIO a) Despolarização entrada de cátions
POTENCIAL PÓS-SINAPTICO INIBITORIO a) Hiperpolarizaçâo entrada de ânions saída de cátions
![Page 21: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/21.jpg)
A) PEPS
O NT é EXCITATÓRIOCausa despolarização na membrana pós-sináptica (p.e.entrada de Na)
b) PIPS
O NT é INIBITÓRIOCausa hiperpolarização na membrana pós-sináptica (p.e. entrada de Cl ou saída de K)
![Page 22: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/22.jpg)
PEPS
PA
Os PEPS e PIPS são gerados apenas nos dendritos e no corpo celular que se propagam em direção a zona de gatilho do PA. Se o PEPS atingir o valor limiar haverá PA; se o PEPS for mais intenso que o limiar, haverá mais de um PA gerado pela zona de gatilho.
![Page 23: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/23.jpg)
A amplitude do PEPS é diretamente proporcional a intensidade do estimulo e à freqüência dos PA
A quantidade de NT liberado depende da freqüência do PA
Fadiga sináptica: esgotamento de NT para serem liberados.
PEPS PA Liberação de NT
A freqüência do PA determina a quantidade de NT liberado
![Page 24: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/24.jpg)
A membrana dos dendritos e do soma computam algebricamente os PEPS e PIPS.
O resultado dessas combinações determinarão se haverá ou não PA e com que freqüência.
Para que servem os PEPS E PIPS?
Como um neurônio que recebe milhares de sinais excitatórios e inibitórios processam esses sinais antes de gerar PA?
![Page 25: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/25.jpg)
SOMAÇAO DE PEPSO mecanismo de combinação (ou integração) dos sinais elétricos na membrana pós-sináptica chama-se SOMAÇÃO.
![Page 26: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/26.jpg)
Neurônio excitatório: ATIVONeurônio inibitório: inativo
A excitação se propagou do dendrito até o cone de implantação.
Neurônio excitatório: ATIVONeurônio inibitório: ATIVO
A excitação causada pelo neurônio excitatório foi totalmente bloqueada pelo neurônio inibitório
Inibição pós-sináptica
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--
+ --
+
Inibição pré-sináptica
Inibição pós-sináptica
Estimulaçãopós-sináptica
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CIRCUITOS NEURAISUm neurônio sozinho de nada vale. As células nervosas são capazes de interpretar estímulos sensoriais ou produzir comandos motores porque vários neurônios funcionalmente relacionados estabelecem circuitos neurais.
CIRCUITOS NEURAIS: redes de neurônios funcionalmente relacionados.
Rede monossinapticaRede polissinaptica
![Page 29: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/29.jpg)
Neurônio excitatório
Distribuição do sinal Concentração do sinal
Tipos de circuitos neurais
![Page 30: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/30.jpg)
Neurônio inibitório
Neurônio excitatório
Reverberação do sinal
Modulação do sinal
![Page 31: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/31.jpg)
Neurônio inibitório
Neurônio excitatório
Aumento da descriminação do estimulo
![Page 32: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/32.jpg)
Neurônio inibitório
Neurônio excitatório
Neurônio motor
Músculo
interneurônio inibitório
interneurônio inibitório
interneurônios excitatórios PEPS
PIPS
Liberação ou facilitação do sinal
Modulação do sinal
![Page 33: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/33.jpg)
Orla subliminar
Zona de descargaZona de descarga
Circuito Facilitatório
![Page 34: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/34.jpg)
Propriedades das transmissões sinapticas
FacilitaçãoFadigaPotenciação pós-tetânicaLTPConudução unidirecional
![Page 35: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/35.jpg)
Esquelética
JUNÇOES NEURO-MUSCULARES: sinapses entre o neurônio e a célula muscular
![Page 36: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/36.jpg)
As sinapses neuromusculares são diferentes das sinapses nervosas.
SINAPSE NERVOSA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
NTVários excitatórios e
inibitóriosÙnico excitatório
(acetilcolina),
No de vesículas
1 PA: 1vesicula 1 PA: 200 vesículas
PPS 0,1mV 50mV
ExcitabilidadeÉ necessário vários PA
para liberar muitas vesículas e somações
Um único PA causa a resposta motora
![Page 37: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/37.jpg)
Lisa
![Page 38: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/38.jpg)
MECANISMOS DE AÇAO DOS NEUROTRANSMISSORES
![Page 39: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/39.jpg)
A maquinaria neuronal realiza suas funções metabólicas e sintetiza substâncias químicas especificas = neurotransmissores, que são armazenadas em vesículas. As vesículas são
transportadas e armazenadas nos terminais nervosos de onde são secretadas.
NT de baixo PM: sintetizados e armazenados nos terminais nervososNT de alto PM: sintetizados no corpo celular, transportados para os terminais onde são armazenados
![Page 40: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/40.jpg)
SecreçãoRecaptaçâo
![Page 41: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/41.jpg)
Acetil CoA
Transportador de colina
AChEColina + Acetato
Colina
AChTransportador
de AChEtapas da biossíntese e degradação
enzimática do NT
Liberação do NT
Sítios receptores pré e pós-sinápticos
Onde as drogas podem agir?
Receptorpós-sinaptico
![Page 42: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/42.jpg)
Princípios de Neurofarmacologia
Muitas substancias exógenas afetam a neurotransmissâo:
Modos de açãoAGONISTAS: mimetizam o efeito do NTANTAGONISTAS: inibem a ação do NT
![Page 43: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/43.jpg)
Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Acetilcolina MuscarínicoNicotínico
MuscarinaNicotina
AtropinaCurare
Receptor Nicotínico Ionotrópico Fibras musculares esqueléticas Abertura de canais de Na (despolarização)
Receptor Muscarínico Metabotrópico Fibras musculares cardíacas - abertura de canais de K (hiperpolarizaçâo) Fibras musculares lisas
![Page 44: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/44.jpg)
IMPORTANCIA CLINICA DAS SINAPSES COLINÉRGICAS
Venenos de Cobra (alfa-toxinas): ligam-se a receptores nicotínicos e causam bloqueio da neurotransmissâo. Paralisia muscular (morte por parada respiratória).
Curare: extraída de uma planta tem o mesmo efeito. Usado farmacologicamente como relaxante muscular.
Miastenia grave: uma doença auto-imune em que o corpo produz anti-corpos contra os receptores de Ach.Paralisia muscular
Doença de Alzheimer: degeneração de neurônios colinérgicos do SNC (encéfalo)
![Page 45: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/45.jpg)
da contração
SNA PSSNMS
Acetilcolina: possui 2 tipos de receptores
Músculo Cardíaco
Receptor muscarínico
MúsculoEsquelético
Receptor nicotínico
da Contração da contração da contração
SNA PS
Músculo Liso
Receptor muscarínico
![Page 46: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/46.jpg)
Ach
O canal foi diretamente aberto pela Ach
Receptor nicotínico e ionotrópico
O canal foi indiretamente aberto pela Ach
Receptor muscarínico e metabotrópico
![Page 47: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/47.jpg)
AMINAS BIOGÊNICAS Noradrenalina (Nor)Adrenalina (Adr)Dopamina (DA)
Serotonina (5-HT)
Catecolaminas: compartilham a mesma via de biossíntese que começa com a tirosina.
![Page 48: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/48.jpg)
Neurotransmissor
Receptores Agonistas Antagonistas
Noradrenalina Receptor Receptor
FenilefrinaIsoproteren
ol
Fenoxibenzoamina
Propanolol
Receptores METABOTRÓPICOS
Receptores Excitatório (abre canais de Ca++)
Receptores Excitatório (fecha canais de K+)
![Page 49: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/49.jpg)
Neurotransmissor
Receptores Agonistas Antagonistas
Dopamina D1, D2...D5
Doença de Parkinson: degeneração dos neurônios dopaminergicosTremores e paralisia espástica.
Psicose: hiperatividade dos neurônios dopaminergicos
Todos os receptores são metabotrópicos, acoplados a proteína G, cujo aumento de cAMP causa PEPS
![Page 50: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/50.jpg)
Neurotransmissor
Receptores
Serotonina 5 HT1A, 5 HT1B , 5 HT1C , 5 HT1D, 5HT2, 5HT3 e 5HT4
A 5-HT participa na regulação da temperatura, percepção sensorial, indução do sono e na regulação dos níveis de humor
Drogas como o Prozac são utilizados como anti-depressivos.
Agem inibindo a recaptaçâo do NT, prolongando os efeitos do 5HT
![Page 51: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/51.jpg)
![Page 52: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/52.jpg)
DopaminaDopamina
Receptor dopaminérgico
Bomba de Recaptaçâo
![Page 53: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/53.jpg)
Dopamina
![Page 54: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/54.jpg)
O que a cocaína faz?Impede a recaptaçâo da dopamina eprolonga a sua ação pós-sináptica
![Page 55: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/55.jpg)
Positron emission tomography (PET) scan
Vermelho: elevada taxa de utilização de glicose (metabolismo elevado)Amarelo e azul: pouca ou nenhuma
![Page 56: Mecanismo das Sinapses](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022031710/5561b452d8b42aad2b8b46c4/html5/thumbnails/56.jpg)
Neurotransmissor
Receptores
Agonistas Antagonistas
Glutamato AMPANMDA
Kainato
AMPANMDA
CNQXAP5
IONOTRÓFICO
Receptores não-NMDA (ou AMPA)Excitatório (rápido)Abrem canais de Na e K
Receptores NMDAExcitatório (lento)Abrem canais de Ca, Na e K
METABOTRÓFICO Receptores Kainato
E o mais importante NT excitatório do SNC
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Mecanismo de ação do Glutamato
O canal NMDA em repouso está obstruído pelo Mg++.
Mesmo com o Glu em seu receptor, o Mg++ só será removido depois que o canal AMPA tenha despolarizou parcialmente a membrana. O canal NMDA só se abrirá na presença de um co-transmissor, a Glicina.
Na membrana pós-sináptica há receptores AMPA e NMDA para o glutamato.
1) O Glu abre os canais iônicos com receptores AMPA;
2) a despolarização abre os canais com receptores NMDA
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Neurotransmissor
Receptor Agonista Antagonista
GABA GABAA
GABAB
MuscimolBaclofen
BicuculinaFaclofen
Ambos são inibitórios
GABAA : ionotrópico Abrem canais de Cl diretamenteCausam hiperpolarizaçâo
GABAB: metabotrópicoAbrem canais de K indiretamenteCausam hiperpolarizaçâo
Benzodiazepinicos e os Barbituricos são potentes agonistas que agem nos receptores GABAA (exacerbam o efeito inibitorio)
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Glicina: NT inibitório dos neurônios motores
Estricnina: inibe os receptores da glicina e causa rigidez muscular generalizada.
Neurotransmissor
Receptores
Agonistas Antagonistas
Glicina
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Oxido nítrico
Os gases são sintetizados quando receptores do tipo NMDA são acionados. Quando sintetizados difunde-se em todas as direções e por isso não estão contidas em
vesículas. a) Ação pré-sináptica: causa facilitação do NT que estimulou a sua sintese (feedback
positivo)b) Endotélio de capilares cerebrais causando vasodilatação
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NEUROPEPTÍDEOS
GASTRINAS gastrina, CCK
HORMÔNIOS DA NEURO-HIPÓFISE vasopressina (ADH), ocotocina
INSULINAS
OPIOIDES encefalinas (Enk), beta endorfinas
SECRETINAS secretina, glucagon, VIP
SOMATOSTATINAS
TAQUICININAS sub P, sub K
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Opiate
Estimula indiretamente a produçãode 2o mensageiro
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