Princípio de Dale: o que é e o que diz sobre neurônios

Princípio de Dale: o que é e o que diz sobre neurônios 1

O princípio de Dale é uma regra geral que afirma que um neurônio libera o mesmo neurotransmissor ou grupo de neurotransmissores em todas as suas conexões sinápticas. Mas o que é verdade sobre isso? A neurociência atual negou parcial ou totalmente esse princípio?

Neste artigo, explicamos o que é o princípio de Dale e qual é sua validade hoje, qual é o fenômeno da cotransmissão e um exemplo disso.

Qual é o princípio de Dale?

O princípio da lei de Dale ou Dale, nomeado em homenagem ao fisiologista inglês Henry H. Dale, premiado com o Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina em 1936 por suas descobertas sobre a transmissão de impulsos nervosos, afirma que um neurônio libera o mesmo neurotransmissor (ou grupo de neurotransmissores) em todas as suas conexões sinápticas .

Este princípio foi postulado inicialmente com alguma ambiguidade; alguns cientistas, incluindo John C. Eccles, a interpretaram da seguinte maneira: “os neurônios liberam o mesmo grupo de neurotransmissores em todas as suas sinapses”; enquanto outros interpretaram a afirmação original de outra maneira: “os neurônios liberam apenas um neurotransmissor em todas as suas sinapses”.

Como você pode ver, parecia haver duas versões do princípio de Dale que afirmavam algo semelhante, mas com nuances. Naquela época, apenas dois neurotransmissores eram conhecidos: acetilcolina e noradrenalina (que na época se acreditava serem adrenalina); e a possibilidade de um neurônio liberar mais de um em uma única sinapse não foi considerada.

A ambiguidade resultante da hipótese original de Dale causou certa confusão sobre o significado do princípio postulado. Por fim, ele foi mal interpretado ao considerar que a possibilidade de um neurônio liberar mais de um neurotransmissor foi negada.

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No entanto, hoje está provado que o princípio de Dale, ou seja, a hipótese de que um neurônio libera apenas um neurotransmissor em todas as suas sinapses, é falso. O fato científico é estabelecido que muitos neurônios liberam mais de um mensageiro químico , um fenômeno chamado cotransmissão, que discutiremos a seguir.

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O fenômeno da cotransmissão

Por muitos anos, o entendimento dos mecanismos de neurotransmissão pela comunidade científica está sujeito à lei ou ao princípio de Dale, que, como comentamos, postulou que o conceito de que um neurônio libera apenas um neurotransmissor. No entanto, a partir da década de 70, surgiram novas linhas de pensamento e pesquisa que colocaram em dúvida essas idéias.

O conceito de cotransmissão começa a ser usado em meados dos anos 70 por, entre outros cientistas, Geoffrey Burnstock . Esse conceito introduz a idéia de que neurônios individuais, tanto no sistema nervoso central quanto no sistema periférico, contêm e podem liberar um grande número e variedade de substâncias capazes de influenciar as células-alvo.

A cotransmissão implica, portanto, na liberação de vários tipos de neurotransmissores, neuromoduladores e substâncias de um único neurônio , permitindo efeitos mais complexos nos receptores pós-sinápticos e, assim, gerando uma comunicação mais complexa do que ocorre em uma transmissão normal

Hoje sabemos que, ao contrário do que o princípio de Dale postulava, não é excepcional que os neurônios liberem neurotransmissores na companhia de outras substâncias (cotransmissores), como ATP (fonte de energia e importante neurotransmissor do sistema nervoso), o óxido nítrico ou neuropeptídeos (pequenas proteínas de ação rápida).

Existem vários exemplos de cotransmissão neuronal. No sistema nervoso simpático, o ATP é coliberado com noradrenalina , e ambos os neurotransmissores exercem sua ação ativando certos receptores, que acabam se expressando nas células musculares lisas. Dessa maneira, o ATP participa da contração desses músculos.

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Nos nervos parassimpáticos, também podemos encontrar exemplos de cotransmissão. A acetilcolina, o polipeptídeo intestinal vasoativo (VIP), o ATP e o óxido nítrico são cotransmissores sintetizados e liberados por esse tipo de nervo. Por exemplo, o óxido nítrico atua como o principal mediador da vasodilatação neurogênica nos vasos cerebrais, enquanto o VIP desempenha um papel essencial durante a vasodilatação neurogênica no pâncreas.

Estudo dos mecanismos de cotransmissão: Aplysia

Uma vez superado o princípio de Dale, o estudo do impacto da cotransmissão na atividade de um circuito neuronal foi analisado em detalhes em sistemas de animais invertebrados, como o da Aplysia . Através do uso de técnicas eletrofisiológicas, as funções dos cotransmissores nos neurônios identificados fisiologicamente em circuitos neuronais bem definidos foram identificadas e determinadas.

O circuito de alimentação da Aplysia forneceu informações importantes sobre o papel funcional da cotransmissão e como co-transmissores, como o peptídeo cardioativo e a miomodulina, são capazes de modular as contrações musculares evocadas por outro neurotransmissor como a acetilcolina, que é liberada pelo neurônios motores nos músculos responsáveis ​​por controlar o comportamento alimentar do animal.

A aplysia pode gerar dois comportamentos alimentares antagônicos, a saber: ingestão e ingestão. A estimulação repetitiva do interneurônio CBI-2 ativaria um gerador de padrões de alimentação central no gânglio oral para, dessa maneira, produzir progressivamente programas de digestão de alimentos motores.

A ingestão seria ativada pela estimulação repetitiva do nervo esofágico, que induz uma potencialização de curto prazo da transmissão sináptica entre o interneurônio B20 e o neurônio motor B8. O B20 teria como co-transmissores neurotransmissores como GABA e dopamina.

A dopamina, nesse caso, atuaria como um transmissor de excitador rápido , exercendo um efeito em um receptor do tipo 5-HT3. Gaba, por outro lado, não teria nenhum efeito direto sobre essas sinapses, mas poderia melhorar as respostas dopaminérgicas atuando no receptor GABA, ativando subsequentemente a proteína cinase C.

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Este último é um exemplo no qual um transmissor “convencional” (como GABA) evocaria um efeito modulador e o transmissor “modulador” (dopamina) exerceria um efeito convencional. Este efeito do GABA é considerado um exemplo de modulação intrínseca por um cotransmissor, uma vez que modula o circuito ao qual pertence.

Referências bibliográficas:

  • Burnstock, G. (1976). Algumas células nervosas liberam mais de um transmissor? Neurociência, 1 (4), 239-248.
  • Osborne, NN (1979). O princípio de Dale é válido? Trends in Neurosciences, 2, 73-75.
  • Strata, P. & Harvey, R. (1999). Dê princípio. Boletim de pesquisa do cérebro, 50 (5-6), 349-350.
  • Vilim, FS, Cropper, CE, Price, DA, Kupfermann, I., & Weiss, KR (1996). Liberação de cotransmissores peptídicos na Aplysia: regulação e implicações funcionais. Journal of Neuroscience, 16 (24), 8105-8114.

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