BOMBAS, CANAIS E OUTROS TRANSPORTADORES DE CALCIO

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BOMBAS, CANAIS E OUTROS TRANSPORTADORES DE
CALCIO NA FUNÇÃO DO MIOCARDIO
Prof. Rodrigo Cesar C. Freitas Fisiologia e
Bioquimica - UniFOA
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OBJETIVOS DA AULA
1- ENTENDER A VISÃO GERAL DO CALCIO NA FUNÇÃO
CELULAR 2 COMPREENDER O FUNCIONAMENTO E
CARACTERIZAR OS TRÊS TIPOS DE TRANSPORTADORES DE
CALCIO (BOMBA,CANAL E TROCADOR) NOS SISTEMAS
CELULARES, EM ESPECIAL NO MIOCARDIO. 3
APLICAR OS CONCEITOS APRENDIDOS NA COMPREENSÃO DO
MECANISMO DE AÇÃO DOS DIGITÁLICOS NA CONTRAÇÃO DO
MIOCARDIO.
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1 - PARTE DA AULA
VISÃO GERAL DO CÁLCIO NA FUNÇÃO CELULAR
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O Cálcio é importante para todos os sistemas
biológicos. Concentração de Cálcio deve ser
mantida dento de limites específicios da
tolerância fisiológica em diversos compartimentos

• Potencial de Ação
• Contração Muscular
• Rearranjo do citoesqueleto
• Motilidade
• Divisão celular
• Secreção
• Modulação de atividade Enzimática

2 mM Ca
0,00002 mM Ca
2 mM Ca
Mitocôndrias Endossomas Reticulo endoplasmático
Compartimentos intracelulares
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METABOLISMO INTRACELULAR DO CALCIO
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MOVIMENTO DO CALCIO NA CÉLULA
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Aumento dos níveis de glutamato no cérebro
Abertura de canais de Cálcio ativados por
glutamato
Ca
Ca
EXCITOTOCICIDADE
Morte neuronal por apoptose
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Morte celular Induzida por intensa entrada de
Cálcio nas células
Cálcio
Caspases
Fragmentação de DNA
APOPTOSE
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PAPEL DO CÁLCIO NA LIBERAÇÃO DE
NEUROTRANSMISSORES (EXOCITOSE)
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(No Transcript)
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COMPLEXO SNAREs
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
FUSÃO DE VESÍCULAS
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Formação e fusão das vesículas sinápticas
Ca
Liberação de Neurotransmissores
Comunicação química das células nervosas
Neurônios e Neuroglias
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VISÃO INTEGRADA DO CALCIO NA SINALIZAÇÃO
INTERCELULAR
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CONCLUSÃO 1) O cálcio participa ativamente da
sinalização química intracelular se ligando
diretamente em proteínas alvo (enzimas,
receptores, . 2) Os níveis de cálcio
intracelular são transitórios e extremamente
reguláveis. 3) A flutuação dos níveis envolve
diretamente a participação das bombas, canais e
outros transportadores de cálcio.
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2 - PARTE DA AULA
OS CAMINHOS DO CÁLCIO PELA CÉLULA
Bombas Canais Trocador
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METABOLISMO INTRACELULAR DO CALCIO
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2
3
4
4
1
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Ca
MEIO EXTRACELULAR
Ca
Ca
Bombas Ca ATPase
Proteínas quelantes de Ca (Sequestrinas, etc)
Trocador Na/ Ca
Ca
Bombas Ca ATPase
Canais de Ca ( receptor NMDA,etc)
Ca
Canais de Ca ( receptor de IP3)
Ca
Estoques Internos de Ca
MEIO INTRACELULAR
Entrada de Ca
Saída de Ca ou Retenção de Ca
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• 1 - Canal de Cálcio Dependente voltagem
• São vários tipos L,N,P,Q,R (alta voltagem) e T
  (baixa voltagem).
• 2 - Canais de Cálcio dependente de ligante
• Canais de cálcio dep. de nucleotídeos
• Canais de cálcio dep. de cálcio
• Receptores de IP3 rianodínicos
• Receptores de IP3 não-rianodínicos

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CANAIS DE CÁLCIO dependente de voltagem
CANAIS DE CALCIO DO TIPO L (lentos)
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ENDOCÁRDIO Camada fina, interna de
endotélio MIOCÁRDIO Camada intermédia de
músculo cardíaco EPICÁRDIO Membrana externa
fina que cobre o coração
CORAÇÃO
PERICÁRDIO Membrana dupla com membrana externa
rija e fibrosa que ancora o coração. Fluido
pericárdico no interior diminui fricção entre
camadas.
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CÉLULAS MUSCULARES CARDÍACAS
99 células musculares contrátil 1 células
cardíacas especializadas do sistema de condução,
apresentam uma contração menos eficiente mais com
despolarização espontânea
? MIOCÁRDIO composto por fibras musculares
cardíacas dispostas em espiral. ? Células
ramificadas e uninucleadas. ? Células adjacentes
unidas por discos intercalares.
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Potenciais de ação nas diferentes regiões do
coração de mamíferos
Kasper et al., 2006
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Potencial pacemaker (Despolarização lenta)
POTENCIAL MARCAPASSO
Diminuição de permeabilidade aos íons K
Permeabilidade a íons Na inalterada (essa
permeabilidade é normalmente mais alta)
? P K
K out
Ca2 in
Abertura de canais de Ca2 transientes
?PCa 2,L
POTENCIAL DE AÇÃO ? Fase ascendente - abertura
de canais de Cálcio de longa duração ? Fase
descendente abertura de canais de Potássio
?Pk , ?PNa
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A entrada de cálcio durante o platô é importante
para desencadear a contração dos sarcomêros no
cardiomiócito, pois essa célula não possuem
grande reservas internas de cálcio
CONTRAÇÃO DO MÚSCULO CARDÍACO
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POTENCIAL DE AÇÃO no Cardiomiócito
- Potencial de repouso -90mV - Despolarização
rápida para 30mV - Aumento da permeabilidade a
íons Na Fase Plateau (potencial de
membrana mantido em valores positivos por
centenas de milisegundos) - INFLUXO LENTO DE
CÁLCIO - Diminuição de permeabilidade a íons K
(impede repolarização rápida) - REPOLARIZAÇÃO
RÁPIDA Inativação de canais de Cálcio Ativação
de canais de Potássio
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RECEPTOR de IP3 RIANODÍNICO
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Porque a HIPERESTIMULAÇÃO SIMPÁTICA pode CAUSAR
ARRITMIA? Excesso de catecolaminas na corrente
sanguínea Hiperfosforilação da PKA Promove
inativação da Calstabina Abertura excessiva dos
receptores de Rianodina Depletam as reservas de
calcio do RE Prejuízo na contração do
coração Levando a insuficiência cárdica e
arritmia ventricular
Harrison 17 ed
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(No Transcript)
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1 Bombas de Cálcio ATPases de Cálcio ATP2
A1 ATP2 A2 SERCA 2A SERCA 2B ATP2 B1 ATP2
B2
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APÓS A AÇÃO DA VIT D EM RECEPTORES INTRACELULAR
DO ENTERÓCITO HÁ ESSAS MODIFICAÇÕES NA TRANSPORTE
ATIVO DO CÁLCIO
Dentro do Enterócito o Ca captado ativamente se
liga a CALBINDINA
Cálcio
Funciona como um transportador intracelular do
íon Ca e também como um quelante. Protegendo
as células intestinais do aumento efusivo e
constante de Cálcio no meio intracelular
BOMBA de Cálcio
calbindinas
calbindinas
BOMBA de Cálcio
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3
www.edoc.hu-berlin.de
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Ca
TROCADOR DE CÁLCIO/SÓDIO
Na
Na
Na
Ca
Na
BOMBA DE SÓDIO/POTÁSSIO
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
Ca liga-se ao complexo troponina-tropomiosina
tornando a contração possível
Quantidade de Ca no citosol determina força da
contração
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CONCLUSÃO
1 Os canais de cálcio dependente de voltagem
são peças vitais para a excitação e inicio da
contração do músculo cardíaco. 2- Os receptores
de Rianodina e IP3 permitem a saída de calcio do
reticulo endoplasmático e são importante para
manter a contração do músculo cardíaco e
outros. 3- As bombas de calcio (ATPases) estão
localizadas em diferentes membranas celulares e
são essenciais para remover as altas
concentrações de calcio do citoplasma das células
musculares sua ação é ininterrupta e depende da
hidrolise de ATP
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3 - PARTE DA AULA
MECANISMO DE AÇÃO DOS DIGITÁLICOS CARDIOTÔNICOS
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5
www.edoc.hu-berlin.de
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FARMACO que pode ser usado no tratamento da IC
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5
5
5
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(No Transcript)
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INDICAÇÕES CLINICAS PARA USO DE DIGITÁLICOS
Usado em PACIENTE com IC classe 3 e 4 da NYHA
que mantiveram sintomas mesmo recebendo terapia
padrão ( IECA e ?-block ) PACIENTE COM
DISFUNÇÃO SINTOMÁTICA DO VENTRICULO
ESQUERDO FIBRILAÇÃO ATRIAL CONCOMITANTE
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CONCLUSÃO
Conhecer os caminhos do cálcio dentro das células
permite entender a fisiopatologia de várias
doenças além da ação, efeito de vários fármacos
utilizados para tratá-las.
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BIBLIOGRAFIA INDICADA FISIOLOGIA HUMANA Stuart
Ira Fox FISIOLOGIA HUMANA Guyton e Hall
Clinica médica - Harrison
Estudo da Insuficiência cardiaca (IC) e
tratamentos
FUNÇÃO DO MIOCARDIO
BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR The Cell -
Albert et al.
Artigos científicos sobre esses assuntos
ESTUDO DOS CONCEITOS BÁSICOS DE TRANSPORTE DE
MEMBRANA e Sinalização celular
FARMACOLOGIA Rang e Dale Goodman e Gilman
Disponíveis no Portal Acadêmico e/ou com os
representantes da turma
Ação e efeito dos digitálicos