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

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, parcial ou totalmente, refutou esse princípio?

Neste artigo explicamos o que é o princípio de Dale e qual a sua validade atual, em que consiste o fenômeno da cotransmissão e um exemplo dele.

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Qual é o princípio de Dale?

O princípio de Dale ou lei de Dale, 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, estabelece que um neurônio libera o mesmo neurotransmissor (ou grupo de neurotransmissores) em todas as suas conexões sinápticas.

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

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

A ambigüidade resultante da hipótese original de Dale levou a alguma confusão sobre o significado do princípio postulado. Em suma, foi mal interpretado, pois foi considerado como negando a possibilidade de um neurônio liberar mais de um neurotransmissor.

No entanto, atualmente foi possível verificar que o princípio de Dale, ou seja, a hipótese de que um neurônio libera apenas um neurotransmissor em todas as suas sinapses, é falso. está estabelecido o fato científico de que muitos neurônios liberam mais de um mensageiro químico, fenômeno denominado cotransmissão, sobre o qual falaremos a seguir.

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O fenômeno da cotransmissão

Por muitos anos, a compreensão da comunidade científica dos mecanismos de neurotransmissão esteve sujeita a à lei ou princípio de Dale, que, como comentamos, postulava que o conceito de que um neurônio libera apenas um neurotransmissor. No entanto, a partir da década de 1970, surgiram novas linhas de pensamento e pesquisa que questionaram essas ideias.

O conceito de cotransmissão começou a ser utilizado em meados dos anos 70 por, entre outros cientistas, Geoffrey Burnstock. Este conceito introduz a ideia de que neurônios individuais, tanto no sistema nervoso central quanto no periféricos, contêm e podem liberar uma grande quantidade e variedade de substâncias que são capazes de influenciar as células mirar.

Assim, a cotransmissão implica a liberação de vários tipos de neurotransmissores, neuromoduladores e substâncias de um único neurônio, permitindo que efeitos mais complexos sejam exercidos sobre os receptores pós-sinápticos e, dessa forma, gerando uma comunicação mais complexa do que a que ocorre na transmissão normal.

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

Existem vários exemplos de cotransmissão neural. No sistema nervoso simpático, o ATP é co-liberado com a norepinefrina., e ambos os neurotransmissores exercem sua ação ativando determinados receptores, que acabam sendo expressos nas células musculares lisas. Dessa forma, o ATP participa da contração desses músculos.

Nos nervos parassimpáticos também podemos encontrar exemplos de cotransmissão. Acetilcolina, polipeptídeo intestinal vasoativo (VIP), ATP e 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 sanguíneos. células cerebrais, enquanto o VIP tem um papel essencial durante a vasodilatação neurogênica no pâncreas.

Estudando 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 nos sistemas de animais invertebrados, como o da Aplysia. Através do uso de técnicas eletrofisiológicas, as funções dos cotransmissores em neurônios fisiologicamente identificados em circuitos neuronais bem definidos foram identificadas e determinadas.

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

A Aplysia pode gerar dois comportamentos alimentares antagônicos, a saber: ingestão e egestão. A estimulação repetitiva do interneurônio CBI-2 ativaria um gerador de padrão central de alimentação no gânglio bucal para, assim, produzir progressivamente programas motores de digestão comida.

A ingestão seria ativada por estimulação repetitiva do nervo esofágico, que induz uma potenciação de curto prazo da transmissão sináptica entre o interneurônio B20 e o neurônio motor B8. B20 teria neurotransmissores como GABA e dopamina como cotransmissores.

A dopamina, neste caso, atuaria como um transmissor excitatório rápido, exercendo um efeito em um receptor semelhante ao 5-HT3. A gaba, por sua vez, não teria nenhum efeito direto sobre essas sinapses, mas poderia potencializar o respostas dopaminérgicas agindo no receptor GABA b e subsequentemente ativando a proteína quinase c.

Este último é um exemplo em que um transmissor "convencional" (como o GABA) evocaria um efeito modulador e o transmissor "modulatório" (dopamina) exerceria um efeito convencional. Esse efeito do GABA é considerado um exemplo de modulação intrínseca por um cotransmissor, pois modula o circuito ao qual pertence.

Referências bibliográficas:

• Burnstock, G. (1976). Algumas células nervosas liberam mais de um transmissor? Neurociência, 1(4), 239-248.
• Osborn, N. não. (1979). O princípio de Dale é válido? Tendências em Neurociências, 2, 73-75.
• Strata, P. & Harvey, R. (1999). Princípio de Dale. Boletim de pesquisa do cérebro, 50(5-6), 349-350.
• Vila, F. S., Cropper, E. C., Preço, D. A., Kupfermann, I., & Weiss, K. R. (1996). Liberação de peptídeos cotransmissores na Aplysia: regulação e implicações funcionais. Journal of Neuroscience, 16(24), 8105-8114.