Questão 17 (2º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2019
Os microtúbulos, parte do citoesqueleto, estão envolvidos em diversas etapas da diferenciação de neurônios, incluindo a origem e a função de seus prolongamentos celulares — dendritos e axônios. As proteínas associadas aos microtúbulos (MAPs) têm funções essenciais nas células neuronais, podendo ser divididas em três famílias — MAP1, MAP2 e tau.
a) Cite pelo menos dois papéis dos microtúbulos em uma célula eucariótica, diferentes daqueles mencionados acima.
As distribuições subcelulares de tau, MAP2 e um tipo de MAP1 (MAP1B) durante a diferenciação neuronal são representadas na figura abaixo. Na fase 4, qual MAP é encontrada em maior quantidade nos dendritos?
Legenda: Fase 1-2: célula precursora neural, com prolongamentos do tipo lamelipódio e futuros neuritos; Fase 3: neurônio com polaridade, com axônio e neuritos; Fase 4: neurônio maduro, com dendritos formados a partir dos neuritos e axônio ramificado. Os gráficos de barras representam a quantidade das MAPs, conforme legenda no painel C.
(Fonte: L. Penazzi e outros, Chapter Three - Microtubule Dynamics in Neuronal Development, Plasticity, and Neurodegeneration. International Review of Cell and Molecular Biology, Kidlington, v. 321, p. 89–169, 2016.)
b) Qual é a principal função dos axônios?
Plasticidade neuronal é a capacidade do sistema nervoso de se modificar estrutural e funcionalmente ao longo de seu desenvolvimento, ou quando sujeito a novas experiências. De que forma os dendritos e os axônios participam ativamente desse processo?
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Resolução comentada
Resolução comentada
a) Os microtúbulos são polímeros de tubulina e participam de vários processos em qualquer célula eucariótica. Dois exemplos:
- Formam o fuso mitótico e meiótico, que separa os cromossomos (ou cromátides) durante a divisão celular.
- Servem de trilhos para o transporte intracelular de vesículas e organelas, movidas pelas proteínas motoras cinesina e dineína.
Também formam o eixo de cílios e flagelos, responsáveis pela movimentação celular, e participam da manutenção da forma e da organização interna da célula.
Resposta: fuso de divisão celular (separação dos cromossomos) e transporte intracelular de vesículas e organelas (também cílios e flagelos).
b) Na fase 4 (painel C), o gráfico dos dendritos mostra três barras. A barra cinza (MAP2) é a mais alta, enquanto tau e MAP1B aparecem em níveis baixos. Em contraste, no axônio predomina tau.
Resposta: MAP2.
c) O axônio conduz o impulso nervoso do corpo celular até os terminais axônicos, onde o sinal é transmitido a outra célula por sinapses, com liberação de neurotransmissores.
Resposta: conduzir o impulso nervoso do corpo celular para outras células (neurônios, músculos ou glândulas), transmitindo-o pelas sinapses.
d) Plasticidade neuronal significa que as conexões entre neurônios se reorganizam conforme o desenvolvimento e a experiência. Os dendritos participam porque recebem os estímulos das sinapses. Eles podem crescer, ramificar-se, formar novos espinhos e novas sinapses, ou perder as que não são usadas. Os axônios participam porque também podem crescer e se ramificar, formando novos contatos sinápticos e alterando as vias de condução e a liberação de neurotransmissores. Assim, o uso repetido fortalece certas sinapses e circuitos, o que sustenta a aprendizagem, a memória e a recuperação após lesões.
Resposta: dendritos e axônios se remodelam (crescem, ramificam-se, formam, fortalecem ou eliminam sinapses) em resposta ao desenvolvimento e às experiências, reorganizando os circuitos neurais.
Assuntos: citoesqueleto e microtúbulos, neurônios e sinapses, plasticidade neuronal.
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