O bloqueio de receptores para adenosina (A2A e A1) impede o efeito inibitório causado por hemicolínio em preparações neuromusculares submetidas a estímulos elétricos tetanizantes

Abstract

Resumo: O controle da liberação de acetilcolina (ACh) do terminal nervoso motor pode ser modulado por substâncias liberadas pelo próprio nervo motor e/ou de fontes pós-sinápticas, tais como moléculas de adenosina. A adenosina é formada a partir da catálise do ATP e encontra-se presente nas vesículas sinápticas, juntamente com a ACh. Desta forma, há sempre uma co-liberação de ACh e ATP para a fenda sináptica. O músculo esquelético em atividade pode ser considerado uma fonte adicional de adenosina. As vesículas sinápticas estão distribuídas no interior do terminal em duas frações principais: uma, mais próxima à membrana pré-sináptica, conhecida como fração imediatamente utilizável (FIU); a outra, mais dispersa pelo citoplasma do terminal nervoso, denominada fração de depósito (FD). As vesículas da FD podem ser mobilizadas para a periferia para repor os estoques liberados da FIU. Receptores pré-sinápticos colinérgicos e para adenosina estão presentes nos terminais nervosos motores. Tais receptores podem autorregular, caso dos colinérgicos, ou modular, caso dos receptores de adenosina, a liberação da ACh/ATP a partir dos nervos motores. Os receptores colinérgicos do terminal motor têm sido identificados como sendo dos subtipos nicotínico (N) neuronal (expressando ?3?2) ou muscarínicos (M) dos subtipos M1 (facilitatório) e M2 (inibitório). Os receptores de adenosina (A), por sua vez, são dos subtipos A1 (inibitório) e A2A (facilitatório). As atividades dos receptores pré-sinápticos colinérgicos e de adenosina pré-sinápticos são influenciadas pela atividade do nervo motor e, portanto, dependem da frequência de estimulação e da duração dos pulsos elétricos que são aplicados sobre o nervo. Ativações dos receptores M1 e A1 são preferenciais quando baixas frequências (~5,0 Hz) de estimulação estão sendo aplicadas sobre o nervo motor, já que em tais condições os receptores nicotínicos neuronais são rapidamente dessensibilizados e há a presença de pequenas quantidades de adenosina na fenda sináptica. Por outro lado, há uma predominância da atividade dos receptores M2 e A2A quando o terminal nervoso motor passa a receber frequências de estimulação mais elevadas (? 50,0 Hz), já que os níveis de adenosina em tais circunstâncias estão aumentados. Conversas cruzadas (cross-talking) entre os receptores facilitatórios M1 e A2A e inibitórios M2 e A1 podem ocorrer. A ativação de M1 diminui a atividade de M2. A atividade de M1, por sua vez, é reduzida quando os receptores A2A são plenamente ativados (frequência de estímulos ?50 Hz) pela adenosina. Adicionalmente, os receptores M2 podem ter sua atividade reduzida pelos receptores A1 via down regulation. Concomitantemente a estas complexas interações entre moléculas de ACh e adenosina com seus receptores específicos, também ocorre a hidrólise das moléculas de ACh na fenda sináptica. Tais moléculas são metabolizadas a acetato e colina pela ação da acetilcolinesterase. A colina é recaptada pelo terminal colinérgico por meio dos transportadores de colina (ChT) que podem ser classificados em ChT de alta (HChT, sódio dependente, inibido pelo hemicolínio-3) e de baixa afinidade (LChT, sódio independente). Estes ChTs são tão importantes para o controle da transmissão neuromuscular, pois a falta de eficiência em suas atividades determina graves reduções nas quantidades de ACh liberadas dos terminais colinérgicos..

Abstract: Control of acetylcholine release (ACh) from the motor nerve terminal can be modulated by substances released by the motor nerve itself and / or post-synaptic sources, such as adenosine molecules. Adenosine is formed from ATP catalysis and is present in synaptic vesicles along with ACh. In this way, there is always a co-release of ACh and ATP into the synaptic cleft. Active skeletal muscle is an additional source of adenosine. The synaptic vesicles are distributed within the terminal in two main pools: one, closer to the presynaptic membrane is known as immediately available pool (IAVP); and the other, one more dispersed in the cytoplasm of the nerve terminal, is called deposit pool of vesicles (DPV). The DPV can be mobilized to the periphery to replenish IAVP stocks. Pre-synaptic cholinergic receptors and receptors for adenosine are present in the motor nerve terminals. Such receptors may self-regulate, in the case of cholinergics, or modulate, in the case of receptors for adenosine, the release of ACh / ATP from the motor nerves. Cholinergic receptors have been identified as the nicotinic (N) neuronal (expressing ?3?2) or muscarinic (M) subtypes M1 (facilitatory) and M2 (inhibitory). Adenosine receptors (A), on the other hand, are of the A1 (inhibitory) and A2A (facilitatory) subtypes. The activities of pre-synaptic cholinergic receptors and adenosine receptors are influenced by motor nerve activity and therefore depend on the frequency of stimulation and the duration of the electrical pulses that are applied to the nerve. Activations of M1 and A1 receptors are preferencial at low stimulation frequencies (~ 5.0 Hz) applied to the motor nerve, since in such conditions neuronal nicotinic receptors are rapidly desensitized and there are low levels of adenosine in the synaptic cleft. On the other hand, there is a predominance of M2 and A2A receptors when the motor nerve terminal receives higher stimulation frequencies (? 50.0 Hz), under which conditions there is an increase in the amount of adenosine present in the synaptic cleft. Cross-talk between the M1 and A2A facilitatory and M2 and A1 inhibitory receptors may occur. The activation of M1 reduces the activity of M2 receptors. The activity of M1, in turn, can be reduced when A2A receptors are being fully activated (frequency of stimuli ?50 Hz) by adenosine. Additionally, M2 receptors may have their activity reduced by A1 receptors via down regulation. Concomitantly to these complex interactions between ACh and adenosine molecules with their specific receptors, hydrolysis of ACh molecules in the synaptic cleft is also occurring. These molecules are metabolized to acetate and choline by the action of acetylcholinesterase. Choline is uptake to the cholinergic terminal by choline transporters (AChT) which can be classified into high affinity (HAChT, sodium dependent, inhibited by hemicholinium-3) and low affinity (LAChT, independent sodium). AChTs are too important for the control of neuromuscular transmission that their lack of efficiency determines severe reductions in the quantities of ACh released from the cholinergic terminals..