Modelo computacional dos mecanismos pós-sinápticos da potenciação sináptica de longa duração inicial NMDA-dependente em células piramidais hipocampais CA1 - Antunes, Gabriela (2007)
A potenciação sináptica de longa duração (LTP) inicial é um aprimoramento persistente na eficiência da transmissão sináptica, que ocorre em função da alteração no número de receptores AMPA na membrana celular. Esse processo é induzido por protocolos específicos, que causam a ativação dos receptores NMDA e determinam o influxo de íons cálcio (Ca2+) para o meio intracelular. O aumento na concentração de Ca2+, durante a LTP, resulta na ativação preferencial de enzimas específicas em detrimento de outras. Uma vez ativas, essas proteínas mediam o aumento no peso sináptico promovendo a inserção de receptores AMPA na membrana celular e a sua estabilização na zona sináptica. No entanto, os eventos exatos e a organização dos componentes que mediam a ocorrência da LTP, desde a chegada de L-glutamato na célula pós-sináptica até o aumento do peso sináptico independente de síntese de novas proteínas, ainda são, em grande parte, desconhecidos. Com base nesses aspectos, foi construído um modelo computacional realista da LTP inicial hipocampal, com a intenção de estudar os mecanismos implicados com a sua ocorrência. O modelo desenvolvido baseou-se na simulação de um neurônio piramidal hipocampal da área CA1, no qual, em uma espinha dendrítica, foram inseridos os receptores glutamatérgicos e as moléculas que participam da LTP inicial. Com essa organização, foi possível analisar a integração espaço-temporal necessária entre os componentes do modelo para que a LTP, ao final do trabalho, surgisse como uma propriedade emergente. A partir da realização dessa análise, esse trabalho demonstrou que a LTP resulta da coordenação entre a atividade de moléculas específicas, somada à atuação dos receptores NMDA como integradores temporais e espaciais. E, esses mecanismos, que favorecem a ativação das enzimas essenciais para a LTP, aliados a processos de direcionamento da atividade catalítica, determinam o aumento do peso sináptico.