APÊNDICE A - Um olhar microscópico do sistema nervoso

APÊNDICE A - Um olhar microscópico do sistema nervoso
UM OLHAR MICROSCÓPICO DO SISTEMA NERVOSO
* Maria Tereza Duarte de Souza
INTRODUÇÃO
Este texto foi organizado não com o objetivo de esgotar o assunto o
que não é nossa intenção e sim auxiliar o aluno do Curso de Terapia
Ocupacional, de Fisioterapia e Fonoaudiologia na compreensão de um tema de
suma importância para os profissionais destas áreas abordado na disciplina
Histologia, ou seja, aspectos histológicos e histofisiológicos do sistema
nervoso. Para tanto, buscamos o auxílio de autores como Lent e Gartnner que
se dedicam ao estudo da neurociência e da histologia.
ESTUDANDO O TECIDO NERVOSO - UMA VISÃO MICROSCÓPICA
São limitadas as possibilidades de compreensão da organização
estrutural do sistema nervoso, se ficarmos restritos à observação
macroscópica. A observação microscópica do sistema nervoso foi um passo
histórico de suma importância para a Neurociência, ocorrido ao final do século
XIX, o que possibilitou estudar as unidades funcionais do sistema nervoso -
neurônios e gliócitos.
Os NEURÔNIOS são classicamente considerados como a unidade
morfofuncional fundamental do sistema nervoso, e o gliócito como unidade de
apoio. Entretanto, como veremos mais adiante, a importância destas células
cresceu muito em tempos recentes, depois que se constatou que elas lidam
com sinais também, embora de tipo diferente. Segundo Lent (2001), sinais
químicos de orientação de crescimento e da migração dos neurônios durante o
desenvolvimento, de comunicação entre eles durante a vida adulta de defesa e
reconhecimento na ocorrência de processos patológicos e outras funções.
Os neurônios, sendo unidades funcionais, não operam isolados e
sim em conjuntos que associados formam os circuitos ou redes neurais.
Entretanto, os circuitos neurais serão amplamente estudados em Fisiologia,
portanto, neste texto consideraremos o neurônio isoladamente, apenas para
entendermos sua estrutura e propriedades fundamentais.

Como toda célula, o neurônio apresenta uma membrana plasmática
que envolve um citoplasma contendo organelas com diferentes funções e um
núcleo onde encontra-se o material genético. O que diferencia os neurônios
das demais células é sua morfologia adaptada para o processamento de
informações e a variedade dos seus tipos morfológicos.
Uma de suas propriedades é a capacidade de gerar impulsos
elétricos que funcionam como unidades de informações, processando
informações a respeito do meio ambiente externo e interno comandando assim
ações musculares, ativando glândulas e códigos complexos que veiculam
pensamentos, emoções, e memória no ser humano.
O corpo celular ou pericário do neurônio contém um núcleo e o
citoplasma. O núcleo é geralmente esférico ou ovóide, localizado centralmente,
com cromatina dispersa, o que indica intensa atividade de síntese, embora
neurônios menores possam apresentar a cromatina heterocondensada. O
nucléolo é bem visível.
O citoplasma ocupa todo o interior da célula nervosa e sua
constituição é bastante complexa. Nele encontram-se proteínas organizadas na
forma de fibrilas, que compõem o citoesqueleto responsável pela manutenção
da forma do neurônio e da mobilização dos neurônios jovens durante o
desenvolvimento, garantindo sua migração das regiões germinativas para sítios
distantes do organismo embrionário. O citoesqueleto é um dos responsáveis
por emitir, alongar ou retrair ativamente os prolongamentos dos neurônios.
Convém ressaltar que o citoesqueleto constitui um sistema de
transporte de moléculas sinalizadoras, nutrientes, fatores tróficos e de
vesículas membranosas que se movem do soma até as extremidades dos
prolongamentos assim como no sentido oposto.
O citoesqueleto compõem-se de três estruturas principais:
microtúbulos, neurofilamentos ( neurofibrilas) e os microfilamentos (actina).
O conhecimento da real importância deste componente
citoplasmático é melhor avaliado quando nos defrontamos frente a defeitos
graves funcionais que podem surgir no cérebro de idosos portadores da
Doença de Alzheimer, cujas proteínas fibrilares apresentam alterações
degenerativas que se acumulam de forma desorganizada em novelos no
citoplasma neuronal.

No citoplasma encontra-se abundante retículo endoplasmático
rugoso -RER - com muitas cisternas paralelas, principalmente em neurônios
motores, estas cisternas juntamente com os poliribossomos, aparecem como
aglomerados de material basófilo, quando corados com corante básico,
denominados de corpúsculos de Nissl.
Bogliolo (1976) faz referência que as lesões no corpo celular dos
neurônios faz com que a célula reaja com alterações mínimas ou graves,
agudas ou crônicas, evolutivas ou não, de maneira inespecífica ou específica.
Uma das alterações, precoce, é a dissolução dos corpúsculos de Nissl
(cromatólise), com déficit na síntese protéica.
O RER, está presente também nas regiões dendriticas, porém com
cisternas pequenas, espalhadas. Não encontra-se RER no cone de
implantação do axônio, entretanto existe REL no axônio.
Segundo Gartner (1999) muitos neurônios apresentam abundante
REL espalhados no corpo celular se estendendo para dendritos e axônio
formando as cisternas Hipolemais, abaixo do plasmalema. Supõem-se que sua
função esteja relacionada com o seqüestro de cálcio.
No citoplasma do corpo celular está presente o complexo de Golgi
bem desenvolvido e perinuclear. Para Gartner esta organela está relacionada à
produção de neurotransmissores ou de enzimas essenciais à sua produção no
axônio.
Numerosas mitocôndrias estão espalhadas pelo citoplasma do corpo
celular, dendritos e axônios, entretanto são mais abundantes nos terminais
axônicos, estando em constante movimento ao longo dos microtúbulos.
Nos neurônios adultos na sua maioria apresentam um único
centríolo e segundo Gartner (1999) parece ser uma estrutura vestigial nos
neurônios.
Os dendritos são as terminações sensoriais aferentes dos neurônios.
A maioria dos neurônios possue múltiplos dendritos nascendo cada um do
corpo celular ramificando-se muitas vezes em ramos cada vez menores. Na
base dos dendritos encontram-se as organelas habituais, exceto complexo de
Golgi.

As ramificações dendriticas resultam em numerosas terminações
sinápticas, permitindo que um neurônio receba e integre múltiplos impulsos.
Segundo Lent o aumento da área de receptividade resulta da
presença em alguns dendritos de numerosas espinhas (espícular para
Gartner), projeções com uma esférula na extremidade, sobre as quais se
formam contatos sinápticos.
Segundo Lent (2001 p. 73) recentemente, tem-se atribuído às
espinhas dendríticas grande importância funcional, pois verificou-se que elas
constituem micro compartimentos privilegiados que concentram íons e
pequenas moléculas influentes na transmissão de informações entre neurônios.
Para Lent, o padrão das espinhas de um neurônio se modifica dinamicamente
com a aprendizagem e com certas doenças mentais, o que nos leva a supor
seu importante papel nas mais altas funções neurais.
O axônio nasce como um prolongamento do corpo celular e forma
em sua extremidade uma estrutura, denominada de cone de crescimento,
descoberto segundo Lent (2001) por Santiago Ramón Y Cajal no ínicio do
século XX. Esta estrutura não está presente apenas nos axônios mais também
em dendritos. Seu estudo ao microscópio eletrônico e seu comportamento
através de uma câmara de vídeo acoplada ao microscópio óptico, em
preparações de tecido embrionário, possibilitou não só o conhecimento de sua
ultra-estrutura, mas a descoberta de que estes prolongamentos são capazes
de movimentar-se devido a presença de sensores químicos que reconhecem o
micro ambiente neuronal. Para isto, o cone apresenta finas protrusões como
dedos, os filopódios, unidos por membranas os lamelopódios, que tateiam o
ambiente para reconhecer pistas químicas.
Entretanto, como os circuitos neurais se formam, ou seja, como o
axônio cresce durante o desenvolvimento? Segundo Lent, o neurônio juvenil
pode emitir axônio, que cresce ao longo de um trajeto preciso e consistente até
as proximidades das células alvo, com as quais estabelece contatos
especializados. Esse processo é de grande importância, pois de sua ocorrência
depende a precisão dos circuitos formados durante a embriogênese, que irão
garantir o funcionamento do sistema nervoso.
O axônio é uma parte do neurônio de grande importância pelo papel
que exerce de condutor do impulso nervoso. A membrana do axônio recebe o

nome particular de axolema e o citoplasma de axoplasma. O axoplasma não
existe corpúsculos de Nissl, contém mitocôndrias esparsas, vesículas em
trânsito e microtúbulos, neurofilamentos e microfilamentos.
Os microtúbulos são essenciais à realização de importante função
de comunicação entre o corpo celular e as extremidades do axônio: fluxo
axoplasmático.
O fluxo axoplasmático é um movimento contínuo de moléculas que
utilizam os microtúbulos como “trilhos”. O fluxo pode partir do soma em direção
às extremidades do axônio, denominando-se de fluxo anterógrado, ou então da
extremidade do axônio para o soma fluxo retrógrado.
Segundo Lent (2001), o fluxo anterógrado tem três componentes.
Um deles é mais rápido, transportando vesículas em movimento saltatório à
velocidade média de 400µm/dia. As vesículas se ligam aos microtúbulos por
meio de uma protéina cinesina. É através do fluxo anterógrado rápido que o
soma alimenta as extremidades do axônio com as substâncias necessárias
para sintetizar mais membranas. Isso é de suma importância para axônios em
crescimento, seja durante o desenvolvimento ou durante processos
regenerativos. Ocorre também em axônios adultos, que apresentam uma
renovação contínua de suas membranas.
Através do fluxo anterógrado rápido, os neurotransmissores e outras
moléculas utilizadas na comunicação intercelular chegam as extremidades dos
neurônios. Os outros dois componentes do fluxo anterógrado são mais lentos e
carreiam proteínas do citoesqueleto que serão utilizadas nas extremidades
axonais.
O fluxo axoplasmático retrógrado, por sua vez, utiliza também o
sistema de microtúbulos como “trilhos”, carregando fragmentos de membranas
e outras moléculas dentro de lisossomos para degradação ou reutilização no
soma neural. A molécula motora neste caso, é a dineína.
Muitos axônios, tanto no sistema nervoso central como no sistema
nervoso periférico, são envolvidos por uma cobertura isolante composta por
lipídios e proteínas chamada bainha de mielina. No SNC é produzida pelos
oligodentrócitos, e no SNP pelas Células de Schwann. Lent (2001) nos chama
atenção que a diferença entre o SNC e SNP quanto a formação da mielina
não se resume no gliócito que a produz, mas se estende a sua composição

molecular. Recentemente, descobriu-se que há proteínas na mielina central
que bloqueiam o crescimento regenerativo de axônios lesados. Essas
proteínas não existem na mielina periférica, e isso explica porque os axônios
periféricos são capazes de regeneração, enquanto os axônios centrais não
apresentam.
O mecanismo de mielinização é o processo pelo qual a célula de
Schwann ou oligodendrócito enrola, concentricamente, sua membrana em
torno do axônio.
Durante o processo de mielinização há intervalos regulares ao longo
do axônio e ocorrem interrupções na bainha de mielina, chamadas nódulos de
Ranvier. Os nódulos de Ranvier indicam o limite entre as bainhas de mielina de
duas células de Schwann diferentes, localizadas ao longo do axônio no SNP.
A porção externa das células de Schwann é envolvida por uma
lâmina basal que mergulha nos nódulos de Ranvier, recobrindo as áreas
sobrepostas das lamelas da bainha de mielina de células de Schwann
adjecentes, assim, cada célula de Schwann, no SNP, é recoberta por uma
lâmina basal, bem como o axônio no nódulo de Ranvier. No caso de lesão, o
nervo em regeneração é direcionado pela lâmina basal até o seu destino.
As áreas do axônio cobertas por lamelas concêntricas de mielina e
pela única célula de Schwann que produz a mielina são chamadas de
segmentos internodais, cuja extensão varia de 200 a 1.000ìm. A microscopia
óptica revelou fendas cônicas na bainha de mielina de cada segmento
internodal chamadas de Fendas (incisuras) de Schmidt-Lantermann.
Observadas a microscopia eletrônica, estas fendas representam o citoplasma
das células de Schwann aprisionado no interior da bainha de mileina.
Lent (2001) questiona se o processo de mielinização é final de
desenvolvimento. Segundo este pesquisador, não se pode determinar um
momento preciso em que o sistema nervoso se torna adulto, isto é, o ponto
final do desenvolvimento. Mesmo porque o sistema continua a se transformar,
embora menos aceleradamente na vida adulta. Entretanto, geralmente se
considera que o processo de mielinização marca o estágio final de maturação
ontogenética do sistema nervoso.
Segundo Gartner (1999), os nervos não são mielinizados
simultâneamente durante o desenvolvimento. O início e o final da mielinização

varia, consideravelmente, em áreas diferentes do sistema nervoso. Esta
variação parece estar relacionada com a função. Por exemplo, nervos motores
são quase completamente mielinizados ao nascimento, enquanto as raízes
sensoriais não estão mielinizadas por muitos meses depois.
O axônio, em sua extremidade distal, pode se ramificar
profusamente, formando uma arborização terminal denominada telodendro.
Cada ramo do telodendro por sua vez, forma múltiplos botões sinápticos que se
encontram apostos aos dendritos ou ao soma de outros neurônios formando
sinapses.
O tecido nervoso apresenta, além dos neurônios, outros
componentes que são as células da neuróglia. A primeira suposição dos
cientistas do século XIX, ao descobrirem a existência de uma população de
células não neuronais no sistema nervoso, foi de que essas células
representavam o arcabouço de sustentação mecânica dos neurônios. Embora,
essa função das células da glia seja ainda aceita, atualmente se conhece
inúmeras outras funções de que estas células participam ativamente.
No sistema nervoso central consideram-se duas grandes classes de
células gliais: a macroglia e a microglia. A macroglia é formada pelos
astrócitos e oligodendrócitos. Ambos têm origem embrionária ectodérmica,
como os neurônios. A microglia por outro lado, é formada por um conjunto
homogêneo de células com origem mesodérmica, aparentada às células do
sistema imunitário em estrutura e função.
Os astrócitos possuem prolongamentos muitos numerosos que
emergem do soma e se ramificam profusamente, formando uma densa
arborização. Esses prolongamentos ocupam os meandros do espaço
interneural, envolvendo sinapses e nós de Ranvier, formando verdadeiras
capas envoltórias (pedículos, pés vasculares) dos capilares sangüíneos do
sistema nervoso e constituindo o revestimento interno da parede das cavidades
intracerebrais e das meninges.
Os astrócitos localizados na substância cinzenta são
morfologicamente diferentes daqueles situados na substância branca: os
primeiros são chamados protoplasmáticos, os segundos fibrosos. No entanto,
segundo Lent (2001), não se conhece diferenças funcionais marcantes entre os
dois subtipos morfológicos.

Recentemente, além de suas características morfológicas, os
astrócitos são identificados pela expressão de uma proteína que lhe é
exclusiva, chamada proteína ácida fibrilar glial (GFAP). A GFAP pode ser
identificada nos astrócitos através de anticorpos monoclonais fluorescentes ou
coloridos. Esta proteína faz parte de um dos filamentos intermediários do
citoesqueleto da célula, responsável pela sua forma típica.
Os oligodendrócitos também apresentam prolongamentos que
emergem do soma, mas não tão numerosos e ramificados como dos astrócitos.
São divididos em dois subtipos morfológicos: os oligodendrócitos satélites,
situados próximo aos corpos celulares dos neurônios, e os fasciculados,
posicionados em meio aos axônios dos neurônios, são responsáveis pela
formação da bainha de mielina no SNC.
Finalmente, as células da microglia têm corpo pequeno e alongado,
poucos prolongamentos se ramificam moderadamente. Atualmente, considerase
que fazem parte do sistema mononuclear fagocitário como os monócitos e
macrófagos e realizam fagocitose. Apresentam duas formas básicas; os
microgliócitos ramificados, que são quiescentes, isto é, não proliferam e nem
atuam em processos patológicos, e os microgliócitos amebóides (ou
macrófagos cerebrais), que têm atividade fagocítica e proliferam bastante na
vigência de agressões e traumatismos do SNC.
Com relação aos astrócitos, Lent faz referência de que sua
organização estrutural, estrategicamente posicionados em relação aos
neurônios, às meninges aos capilares e a camada de células que reveste as
cavidades internas do SNC, permite avaliar e ampliar sua atuação funcional.
Pedículos das extremidades dos prolongamentos astrocíticos rodeiam as
sinapses centrais. Constatou-se que esses pedículos apresentam moléculas
receptoras na membrana capazes de ligar-se a certos neurotransmissores,
como o ácido gama-aminobutírico (GABA) e o glutamato. Esses
neurotransmissores são interiorizados pelos astrócitos, em cujo citoplasma são
transformados em glutamina, que é exportada de volta aos neurônios para
possibilitar a ressíntese de GABA e glutamato.
Outros pedículos dos astrócitos estão em contato próximo aos
axônios, especialmente nos nós de Ranvier, sítios de ocorrência de potenciais
de ação. Nesses pedículos, há grande densidade de canais de K+ e proteínas
transportadoras de íons como a bomba de Na+/ K+. Verificou-se que o excesso

de potássio que alcança o meio extra celular quando o neurônio dispara (PÁS)
é transportado para o citoplasma dos astrócitos, o que permite o
restabelecimento mais rápido do gradiente eletroquímico normal dos neurônios.
Um terceiro grupo de pedículos astrocítico - muito numeroso - forma
um denso revestimento da parede dos capilares cerebrais. Inicialmente, supôsse
que esse revestimento seria responsável pelo bloqueio quase completo da
passagem de substâncias do sangue ao tecido cerebral e vice-versa, que
caracteriza a barreira hemato-encefálica. Depois constatou-se que as células
das paredes dos capilares cerebrais, diferentemente daquelas que formam a
parede dos demais capilares do organismo, são fortemente unidas por junções
oclusivas que impede essa troca de moléculas.
Atualmente, sabe-se que os astrócitos induzem ou facilitam a
formação dessas junções oclusivas significando que os astrócitos
indiretamente são importantes para o funcionamento da barreira hematoencefálica.
Os astrócitos apresentam capacidade regenerativa quando ocorrem
lesões no tecido nervoso. Neste caso multiplicam-se e se deslocam para as
proximidades da lesão, formando uma cicatriz glial em seu redor. O processo
chama-se gliose.
Segundo Lent (2001), a presença abundante de astrócitos em
regiões de lesão constitui um análogo da reação inflamatória que ocorre em
circunstâncias semelhantes em outros tecidos do organismo. Como os
astrócitos são capazes de produzir fatores tróficos (NGF), sendo também
células apresentadoras de antígenos como macrófagos e monócitos, o
resultado é duplo: os fatores tróficos liberados no local da lesão contribuem
para a sobrevida dos neurônios atingidos, e os antígenos exteriorizados na
membrana astrocítica provocam ação defensiva do sistema imunitário
(linfócitos T).
Os microgliócitos têm papel importante nessa função defensiva do
sistema nervoso. Em caso de necessidade ocorre a entrada de monócitos do
sangue no tecido nervoso e sua diferenciação em microgliócitos amebóides.
Ocorre a ativação dos microgliócitos ramificados, que passam a se proliferar e
assumem a forma amebóide. Então, esses verdadeiros macrófagos cerebrais
exercem sua função fagocitária, o que permite a interiorização de partículas de

origem externa (no caso de lesão ou invasão de microrganismos) e de detritos
resultantes da degeneração de neurônios e axônios.
REFERÊNCIAS
GARTNER, Leslie P.; Hiatt, James. Tratado de Histologia. Guanabara: Rio de
Janeiro, 1999.
LENT, Roberto. Cem bilhões de neurônios - Conceitos fundamentais de
neurociânia. Atheneu: São Paulo, 2001.
ROMRELL, Lynn; ROSS, Michael. Histologia: texto e atlas.
Panamericana: São Paulo, 1993.