Transdução Sensorial: Visão, Gustação, Olfato e Audição

Visão

• Na visão, temos o cristalino que limita a quantidade de luz que entra.
• Os fótons de luz que chegam e passam pelo cristalino irão até a fóvea (região de maior definição, onde só há cones), localizada na retina.

Reflexo Fotomotor Direto e Consensual

Direto: Ao incidir uma lanterna acesa no olho, ocorre a miose (diminuição da pupila). Quando a pessoa está no escuro, por exemplo, o olho faz midríase (aumento da pupila).

Quando há um foco de luz em um olho, ambos os olhos devem sofrer miose. O reflexo fotomotor direto é aquele que ocorre no olho onde a luz incide diretamente.

Temos a retina dividida em duas partes: Nasal e Temporal. A luz incidida na porção nasal decussa no quiasma óptico e segue para o lado oposto, chegando ao núcleo pré-tectal, que se ligará ao Núcleo de Edinger-Westphal. Já a informação da porção temporal segue diretamente (ipsilateral), porém ambas se encontram.

Os dois lados irão estimular o nervo oculomotor a produzir a miose. Assim, a informação chega em um olho, é estimulada dos dois lados ao mesmo tempo e estimula os dois nervos oculomotores a produzir miose.

Consensual: É o reflexo que ocorre no olho que não possui a incidência de luz, mas que deve realizar o mesmo movimento (miose) que o olho estimulado.

Os cones e bastonetes realizam a fototransdução da visão. Temos as células bipolares On e Off, seguidas pelas células ganglionares, e depois a informação segue para o nervo óptico até o córtex óptico.

• Entre os fotorreceptores e a célula bipolar On, temos a célula horizontal.
• Entre a célula bipolar e a ganglionar, temos a célula amácrina.

Os fotorreceptores e a célula amácrina produzem o neurotransmissor: glutamato. As células horizontais e amácrinas produzem: Glicina e GABA (inibitórios).

Fototransdução no Escuro

No escuro, temos proteínas que formam discos empilhados, onde se localiza a Rodopsina. A Rodopsina é ativada apenas quando há luz. Neste caso, na ausência de luz:

• Na membrana do bastonete, há um canal de sódio dependente de GMP cíclico.
• O GMP cíclico está abundante no escuro, mantendo o canal de sódio aberto.
• O sódio entra no fotorreceptor, despolarizando a membrana.
• Com a despolarização, canais de cálcio e potássio se abrem.
• No escuro, por ter muito GMP cíclico, o bastonete libera glutamato.

A corrente elétrica no escuro é despolarizante, pois temos altas concentrações de GMP cíclico no interior do bastonete. Quando a luz para de chegar, automaticamente o glutamato é liberado.

Fototransdução na Luz

Na presença de luz, temos a Rodopsina (proteína que possui o Retinal).

1. Com a chegada da luz, o Retinal, que estava na posição Cis, muda para a posição Trans.
2. O Retinal Trans sai da Rodopsina e vai para a camada pigmentosa da retina.
3. A Rodopsina sem Retinal é transformada em Meta-Rodopsina II.
4. A Meta-Rodopsina II ativa uma proteína G chamada Transducina.
5. A Transducina ativa uma enzima chamada Fosfodiesterase (PDE), que converte o GMP cíclico em GMP.
6. O estoque de GMP cíclico reduz bruscamente. Como o canal de sódio precisa de GMP cíclico para ficar aberto, ele se fecha.
7. O canal de potássio continua liberando potássio. Quando a luz chega, a célula hiperpolariza e, portanto, não libera glutamato.

Gustação

Existem dois principais nervos que levam a informação para o córtex gustatório:

• Glossofaríngeo: mais caudal.
• Corda do Tímpano: mais cranial.

Existem dois tipos de células gustatórias: P2X e P2Y.

Existe também o nervo Vago, que inerva a orofaringe. Nesta região, há alguns poucos receptores gustatórios, o que pode gerar uma baixa percepção gustatória quando estimulada. Um exemplo disso é quando sentimos um leve sabor ao usar colírio.

Mecanismos de Transdução do Sabor

• Salgado: O canal ENaC é sensível ao sódio presente no alimento, estimulando a abertura de canais de cálcio voltagem-dependentes. Com a entrada de cálcio, a proteína V-SNARE estimula a exocitose de serotonina (neurotransmissor).

• Azedo: Íons de hidrogênio (H+) abrem canais ENaC e fecham canais de vazamento de potássio. O acúmulo de potássio despolariza a membrana, e a entrada de mais cálcio libera serotonina.

• Doce: O açúcar presente (ex: sacarose) liga-se à proteína G T1R2/T1R3, que ativa a adenilato ciclase, produzindo a proteína PKA. A PKA fecha o canal de potássio e abre o canal de cálcio, liberando ATP.

• Amargo: A substância amarga liga-se à proteína T2R, que ativa a fosfolipase C, produzindo IP3 (inositol trifosfato). O IP3 libera cálcio acumulado no retículo endoplasmático, e esse cálcio induz a liberação de ATP.

• Umami: Serve para realçar o sabor, principalmente em células salgadas. O glutamato dos alimentos (ex: Sazon) liga-se à proteína G T1R1/T1R3 de um canal metabotrópico de cálcio e sódio, o qual despolariza a membrana e abre outro canal de cálcio. A entrada desse cálcio estimula a liberação de ATP.

Olfato

Um exemplo seria a COVID-19. Esse vírus pode bloquear o potencial de transdução do receptor ECA. Existem pessoas que tiveram o paladar e o olfato prejudicados. Algumas pessoas, com o passar do tempo, voltam a sentir o sabor e o cheiro (fator de neuroplasticidade).

As células odoríferas se relacionam com a placa cribriforme. O receptor tem uma ligação para o bulbo, ou seja, o odor passa pela placa cribriforme, que separa a cavidade nasal do encéfalo. Se uma pessoa sofrer um acidente nessa placa (osso), suas células olfatórias e do paladar serão afetadas, e a informação não chegará mais ao encéfalo, pois os receptores foram lesionados.

A terminação nervosa na placa cribriforme se liga ao bulbo olfatório (que faz a recepção e modulação das frequências do odor). Existem quatro células principais:

• Célula Mitral: Responsável pela maior percepção dos odores. Comunica-se com várias regiões corticais. Está ligada à Amígdala (sensações), Hipocampo (memória) e Hipotálamo (suor). Exemplo: sentir o cheiro de um perfume e lembrar de alguém.

• Célula em Tufo: Também contribui para a percepção dos odores.

• Célula Granular: Moduladora. Seu neurotransmissor é o GABA.

• Célula Pré-glomerular: Moduladora. Seu neurotransmissor é o GABA.

Tudo isso desemboca no córtex orbitofrontal (memória, ex: sentir o cheiro de comida e lembrar da comida da avó) e no córtex frontal (modulador – freio da amígdala, ex: evitar brigar com alguém).

O Bulbo Olfatório Acessório é responsável pela percepção dos feromônios ou odores sexuais (femininos e masculinos).

Audição e Equilíbrio

Temos a orelha externa, média e interna. Esse formato é crucial para melhorar a captação das ondas sonoras do meio externo para o meio interno.

O som chega de forma externa e toca a membrana timpânica (captação das ondas sonoras). Ela está ligada aos três menores ossos do corpo, os ossículos: martelo, bigorna e estribo. O estribo está conectado à janela oval do vestíbulo.

O som entra pelo meato acústico da orelha externa, vibra a membrana timpânica, que vibra os três ossículos. Através do estribo conectado à janela oval, a vibração é repassada para o vestíbulo e, em seguida, para a cóclea. Na cóclea, é gerado o potencial de ação que será enviado ao córtex auditivo.

Transdução na Cóclea

A vibração mecânica é transmitida para a perilinfa (líquido mais externo). A vibração que chega (por cima) não se relaciona com a membrana tectorial, que é rígida. A onda sonora vai até o final da cóclea e retorna (por baixo), onde se relaciona com a endolinfa (líquido interno, rico em potássio).

Nessa região, temos o principal órgão da transdução: o Órgão de Corti (conjunto de células ciliadas ligadas por filamentos protetores) que possui canais de potássio.

Quando a vibração pressiona a parte basal (perilinfa), o Órgão de Corti (que possui cílios de tamanhos distintos) se move. Quando o cílio maior toca o teto (membrana tectorial), ele se dobra, e os outros cílios próximos também se dobram, abrindo as comportas. Quando o cílio se inclina, abre os canais de potássio, e o potássio (vindo da endolinfa) entra na célula.

Quando o potássio entra, a célula despolariza (abrindo canais de cálcio voltagem-dependentes). O cálcio entra, resultando na exocitose do neurotransmissor da audição, que é o glutamato.

O potássio que entrou precisa sair. Na base do cílio, há um canal de vazamento de potássio (que vaza para dentro da perilinfa – rica em sódio). O gradiente fará com que o potássio retorne para a endolinfa.

Equilíbrio (Sistema Vestibular)

A janela vestibular possui os canais semicirculares. O líquido presente na cóclea (perilinfa e endolinfa) também possui cílios (que também despolarizam). Essa região envia a informação para o córtex. No entanto, o potencial de ação gerado na região vestibular é enviado para o cerebelo (região que comanda o equilíbrio).

Temos as regiões: utrículo, sáculo e mácula. Além de ter uma camada gelatinosa, essa região possui cristais otolíticos. Os otólitos e a região vestibular enviam informações para o nosso equilíbrio. Exemplo: quando a pessoa está em movimento, o líquido também está em movimento. Se uma pessoa girar várias vezes, ela fica tonta, o que prova que o líquido gira com o corpo até que ele pare.