Anatomia funcional e fisiologia dos núcleos da base

Atualizado: 15 de jul. de 2019


Nós pretendemos com essa aula descrever as estruturas anatômicas que chamamos coletivamente de núcleos da base, e suas conexões. Vamos também descrever o papel desses núcleos no controle motor normal e citar brevemente algumas alterações relacionadas a eles.


Historicamente, foi observado que lesões nesse grupo de estruturas levam a transtornos do movimento, mas não só. Eles estão envolvidos em diferentes funções motoras e também não-motoras, e essa diversidade funcional acontece porque são extensamente conectados com outras regiões cerebrais, como vamos ver.

Os núcleos da base são um grupo de núcleos subcorticais, que consiste em:

· Globo pálido

· Putâmen

· Núcleo caudado

· Núcleo acumbens

· Núcleo subtalâmico

· Corpo amigdaloide

· Núcleo basal de Meynert

· Claustrum

· Substância negra



Parte I - Anatomia



Estriado

A primeira estrutura que quero apresentar é o núcleo caudado, uma massa de substância cinzenta fina e arqueada, que segue a curvatura do ventrículo lateral. Sua cabeça se funde com o núcleo lentiforme e sua cauda, com o corpo amigdaloide.

O putâmen se localiza entre a cápsula externa e o globo pálido.

Medial e ventralmente, se localiza o núcleo accumbens, também chamado de corpo estriado ventral. É intimamente relacionado ao sistema límbico.

Essas três regiões formam o estriado, a principal região de entrada de informações dos núcleos da base. É uma estrutura altamente celular, composta por dois tipos de células: os neurônios espinhosos médios (MSN) e interneurônios.

· MSN: são neurônios de projeção principalmente GABAérgicos, encontram-se em maior quantidade e recebem informações do córtex, do mesencéfalo e dos interneurônios.

· Interneurônios: recebem aferências também, conectam-se intensamente entre si e com os MSN, e atuam regulando a atividade deles. Dividem-se em 4 classes:

o três delas GABAérgicas, inibitórias, que atuam influenciando o padrão de disparo dos MSN;

o a quarta colinérgica, que controla o limite de excitação vinda do córtex e do tálamo sobre os MSN, chamados neurônios tonicamente ativos.

Existem diferenças entre os receptores e os cotransmissores dos MSN que determinm sua função, e assim caracterizam vias que nós descreveremos adiante. Por exemplo, os receptores DOPAminérgicos dos MSN podem ser de dois tipos (existem 5 ao todo):

· D1, localizados principalmente nos neurônios da via direta, com ação excitatória;

· D2, na via indireta, com ação inibitória.

A distribuição somatotópica do córtex é mantida ao longo dos circuitos dos núcleos da base. A figura mostra a conexão entre áreas corticais sensoriomotoras, associativas e límbicas. No putâmen, por exemplo, a região lateral processa principalmente informações das pernas e a ventral, da face.


Globo pálido

O globo pálido se localiza entre o putâmen e a cápsula interna. Possui fibras mielinizadas que dão a ele coloração mais clara e é dividido em globo pálido interno (GPi) e externo (GPe), intensamente conectados entre si:

· GPe relaciona-se ao núcleo subtalâmico e é uma importante estação de retransmissão

· Gpi relaciona-se à substância negra e é uma importante estação de saída


Núcleo subtalâmico

Neurônios de projeção glutamatérgicos. Participa das vias indireta e hiperdireta.


Corpo amigdaloide

Massa esferóide de 2cm de diâmetro no pólo temporal do hemisfério cerebral, parte do sistema límbico.


Núcleo basal de Meynert

Na região da substância inominada. Concentra a maior parte das fibras colinérgicas do córtex. Recebe aferências do sistema límbico e as retransmite a todo o córtex.


Claustrum

Fina camada de substância cinzenta entre o córtex da ínsula e o núcleo lentiforme.


Substância negra

No tegmento ventral do mesencéfalo, abaixo dos pedúnculos cerebrais e cerebelares. É dividida em substância negra pars compacta (SNc) e substância negra pars reticulata (SNr)

· A SNc é composta por neurônios dopaminérgicos, e sua cor se deve à melanina, um produto do metabolismo da dopamina

· A SNr contém neurônios gabaérgicos semelhantes aos do globo pálido


Tálamo

Não é um núcleo da base mas é o principal alvo das eferências dos núcleos da base, nos núcleos ventroanterior e ventrolateral. Daí a informação segue principalmente de volta ao córtex, por meio de projeções glutamatérgicas talamocorticais.



Parte II – Circuitos e Conexões



Neurofarmacologia dos núcleos da base

Existem 3 projeções DOPAminérgicas principais que saem do mesencéfalo:

· Nigroestriatal, que sai da substância negra pars compacta para o estriado;

· Mesolímbica, que vai da área tegmentar ventral para áreas límbicas;

· Mesocortical, que envolve neurônios de projeção mesencefálicos para o córtex.

Existem vários outros sistemas neurotransmissores e neuromoduladores nos núcleos da base, entre eles canabinoides, adenosina, histamina, serotonina, glutamato, adrenoceptores e opioides.


Função normal dos núcleos da base

Os núcleos da base servem como uma estação intermediária que atua integrando e organizando estímulos motores e não-motores. Eles integram emoções e movimento, iniciam movimentos gerados internamente, ajustam movimentos finos, suprimem movimentos indesejados e medeiam sentimentos de recompensa.

Aqui nós vamos descrever o fluxo de informações que vai e volta ao córtex, passando pelos núcleos da base.

· O estriado é o principal local de chegada de informações para os núcleos da base, vindas do córtex e do tálamo;

· E o GPi junto com a SNr são o principal local de saída de informações, via tálamo e em seguida córtex.


Circuito básico:

1. Alça córtico-estriado-tálamo-cortical

Vias direta, indireta e hiperdireta

Papel da substância negra pars compacta:

· Ativa via direta: D1

· Inibe via indireta: D2

Facilitação: diminui a inibição do GPi (facilita o movimento)

Inibição: aumenta a inibição do GPi (dificulta o movimento)


Circuitos subsidiários (moduladores):

2. Nigro-estriado-nigral – lesão: Parkinson

3. Pálido-subtálamo-palidal – lesão: balismo

Duas teorias que tentam explicar o processamento de informações pelos núcleos da base foram postuladas:

1. Processamento paralelo: os diferentes circuitos que chegam do córtex para processamento são separados ao longo dos núcleos da base em cinco circuitos diferentes:

· Oculomotor

· Orbitofrontal

· Dorsolateral ou pré-frontal

· Lateral ou orbitofrontal

· Cingular anterior

2. Processamento convergente: haveria integração dos circuitos para o processamento.

Atualmente acredita-se que o funcionamento é mais complexo do que mera convergência e que as duas teorias podem coexistir.



Parte III – Fisiopatologia



Doença de Parkinson

Trata-se de depleção de dopamina no estriado. Assim, ocorre uma redução da atividade da via direta e um aumento da atividade da via indireta, resultando em hiperatividade de GPi (inibição do movimento).


Discinesia (inclusive discinesia induzida por levodopa)

Diminuição do estímulo do núcleo subtalâmico, reduzindo a ação do GPi (facilitação do movimento).


Sintomas não-motores

Muitos transtornos do movimento apresentam sintomas não-motores associados, e sua patologia ainda não é clara.

Sabe-se que regiões límbicas como o núcleo accumbens podem estar envolvidas em sintomas compulsivos vistos na síndrome de Tourette, e que pode haver mudança na distribuição de receptores dopaminérgicos em pacientes com doença de Parkinson com distúrbio no controle de impulso.


Implicações terapêuticas

A fisiologia dos núcleos da base nos explica e confirma alguns conhecimentos prévios:

A base para o tratamento da doença de Parkinson é a levodopa e os agonistas dopaminérgicos;

Existe possibilidade de tratamento cirúrgico para a doença de Parkinson e a distonia;

Justifica o uso da amantadina (antiglutamatérgico) e de outros fármacos não-dopaminérgicos no tratamento da discinesia induzida por levodopa (bloqueia a receptação de dopamina na fenda sináptica).


 



 

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