Histologia do músculo liso- Aparelho contrátil / Contração - 20/04/23

Question 1

Por que durante a contração a célula muscular lisa sofre uma deformação como um todo?
O que é o núcleo em formato de saca rolha?

Answer 1

• Os filamentos miocontráteis fixados nos corpos densos, principalmente a actina, são arranjadas de maneira oblíqua em relação ao eixo longo da célula, por isso a contração gera uma deformação da células muscular.
• Essa deformação na estrutura da célula gera o formato de saca rolha no núcleo

Question 2

Esquematize a contração muscular lisa.

Answer 2

Estímulo neural, químico ou mecânico -> Influxo de íon cálcio -> íon cálcio + calmodulina -> complexo Ca2+-Calmodulina -> Ativação da quinase de cadeia leve de miosina (MLCK) -> fosforilação da tropomiosina com alteração conformacional e liberação do sitio de ligação da cabeça de miosina na actina + cadeia leve é fosforilada, a SMM modifica a sua conformação de inativa (dobrada) em ativa (não dobrada), que pode ser então montada em filamentos de miosina polares laterais.-> Cabeça da miosina no sitio de ligação da actina -> contração

Question 3

Quais proteínas compõe os filamentos finos do músculo liso?

Answer 3

Os filamentos finos contêm:
- actina
- a isoforma da tropomiosina do músculo liso
- duas proteínas específicas do músculo liso, a caldesmona e a calponina.

*Nenhuma troponina está associada à tropomiosina do músculo liso.

Question 4

Qual a ação da caldesmona e da calponina?
Quais fatores controlam suas ações?

Answer 4

• A caldesmona e a calponina são proteínas ligantes da actina, que bloqueiam o local de ligação da miosina.
• A ação dessas proteínas é dependente de Ca2+ e também é controlada pela fosforilação das cabeças de miosina.

Question 5

Os filamentos espessos que contêm SMM (miosina do músculo liso) diferem ligeiramente daqueles encontrados no músculo esquelético.

Qual é a diferença?

Answer 5

• Filamentos espessos não helicoidais polares laterais
• Em vez de um arranjo bipolar como no musculo esquelético, as moléculas de SMM estão orientadas em uma direção em um dos lados do filamento e na direção oposta no outro lado do filamento.
• Nesse arranjo, as moléculas de miosina estão escalonadas em paralelo entre dois vizinhos imediatos e também estão ligadas de maneira antiparalela por uma superposição curta na extremidade de suas caudas (Figura 11.24).
• Não há zona desnuda central, as extremidades são assimetricamente afiladas e desnudas

Question 6

Qual o tipo de miosina encontrada nos filamentos espessos do músculo liso?

Answer 6

Miosina II

Question 7

Muitas outras proteínas estão associadas ao aparelho contrátil e são essenciais para a iniciação ou a regulação das contrações do músculo liso.
Cite as principais proteínas. (3)

Answer 7

• Quinase das cadeias leves de miosina (MLCK)
• Calmodulina
• alfa-actinina

Question 8

Qual a função da MLCK? Como ocorre sua ativação?

Answer 8

• é importante no mecanismo de contração do músculo liso.
• A MLCK ativa fosforila, uma das cadeias leves reguladoras de miosina, possibilitando a formação de uma ligação cruzada com os filamentos de actina.
• Essa quinase inicia o ciclo de contração após a sua ativação pelo complexo de Ca2+-calmodulina.

Question 9

Qual a função da calmodulina? Qual sua relação com o íon cálcio? Quantas íons cálcio formam o complexo?

Answer 9

• A calmodulina, uma proteína ligante do Ca2+, regula a concentração intracelular de Ca2+.
• 4 íons cálcio se associam a uma calmodulina para formar o complexo.
• Um complexo de Ca2+-calmodulina liga-se à MLCK para ativar essa enzima.
• Juntamente com a caldesmona, ela também pode regular a sua fosforilação e liberação a partir da actina F.

Question 10

Qual a função da alfa-actinina no músculo liso?

Answer 10

• A α-actinina fornece o componente estrutural aos corpos densos.

Question 11

Como os corpos densos (densidades citoplasmáticas) atuam na contração do músculo liso?

Answer 11

Desempenham importante papel na transmissão das forças contráteis geradas no interior da célula para a superfície celular, alterando o formato da célula (Figura 11.25).

Question 12

Dois filamentos proteicos intermediários, desmina e vimentina, são altamente expressos nas células musculares lisas. Filamentos intermediários formados a partir dessas proteínas são essenciais para a ligação de corpos densos, citoesqueleto celular e sarcolema.
Como esses filamentos intermediários atuam na contração?

Answer 12

Essas conexões ajudam na contração da célula muscular lisa por meio de:
- estabilização da posição dos corpos densos
- possibilitando o movimento interno da membrana celular circundante (modificando o formato da célula).

Question 13

A contração no músculo liso é iniciada por um conjunto de impulsos, incluindo: ______,_______,______.
Todas essas vias levam a uma elevação da concentração intracelular de Ca2+, que é diretamente responsável pela contração muscular.

Answer 13

estímulos mecânicos, elétricos e químicos.

Question 14

Qual é o mecanismo de contração do músculo liso por estímulos mecânicos?

Answer 14

Os impulsos mecânicos -> como o estiramento passivo do músculo liso vascular -> ativam canais iônicos mecanossensíveis -> levando ao início da contração muscular espontânea (reflexo miogênico).

Question 15

Qual é o mecanismo de contração do músculo liso por despolarização elétrica?

Answer 15

Despolarizações elétricas, como aquelas observadas durante a estimulação neural do músculo liso -> desencadeiam a liberação dos neurotransmissores acetilcolina e norepinefrina de terminações nervosas simpáticas -> estimula os receptores localizados na membrana plasmática neuronal -> o que modifica o potencial de membrana -> Isso provoca a abertura dos canais de Ca2+ sensíveis à voltagem.

Question 16

O que é o tromboxano A2?

Answer 16

O tromboxano A2 é um membro do grupo de lipídios conhecido como eicosanóides, que atuam como moléculas sinalizadoras no corpo humano.
- tem como precursor a prostaglandina H2.

Question 17

Qual é o mecanismo de contração do músculo liso por estímulos químicos? Cite exemplos de moléculas que atuam como estímulos químicos.

Answer 17

Os estímulos químicos, como aqueles induzidos pela:
- angiotensina II
- vasopressina (ADH)
- tromboxano A2
- ocitocina
- epinefrina e norepinefrina (advindas da suprarrenal neste caso)
- secreções peptídicas enteroendrócrinas

-> atuam sobre receptores específicos da membrana celular -> vias de segundos mensageiros -> levando à contração muscular.

*Essas substâncias utilizam vias de segundos mensageiros que não exigem a geração de um potencial de ação e a despolarização da célula para deflagrar a contração.

Question 18

Quais são as vias de segundos mensageiros mais comuns usadas pelo músculo liso em contração por estímulos químicos?

Answer 18

As vias de segundos mensageiros mais comuns usadas pelo músculo liso são:
- a via do inositol 1,4,5-trifosfato (IP3),
- a via acoplada à proteína G
- a via do óxido nítrico (NO)-cGMP.

Question 19

Quais são as vias de elevação dos níveis intracelulares de Ca2+ no músculo liso?

Answer 19

• obtida pela despolarização da membrana celular, com ativação subsequente dos canais de Ca2+ sensíveis à voltagem
• pela ativação direta dos canais de liberação de Ca2+ com comporta (receptores de rianodina modificadas) no REL por uma molécula de segundo mensageiro, mais comumente IP3.

Question 20

Qual a via de segundo mensageiro mais comumente utilizada? Onde está localizado seu receptor?

Answer 20

• IP3
• Receptor de IP3 localizado na membrana do REL

Question 21

Na célula não contraída, a quantidade de Ca2+ que entra na célula após a ativação dos canais de Ca2+ sensíveis à voltagem é suficiente para inicial a contração?

Answer 21

costuma ser insuficiente para iniciar a contração do músculo liso e precisa ser suplementada pela liberação de Ca2+ do REL.

Question 22

O que acontece com o Ca2+ após o início do ciclo de contração?

Answer 22

• Ca2+ é removido do sarcoplasma por bombas de cálcio dependentes de ATP e novamente sequestrado no REL, ou liberado no meio extracelular.

Question 23

O que ocorre após a desfosforilação da cadeia leve de miosina?

Answer 23

• Quando é desfosforilada pela fosfatase, a cabeça da miosina dissocia-se da actina.
• Além disso, a desfosforilação promove a dissociação dos filamentos de miosina e o retorno da miosina a seu estado inativo dobrado (ver Figura 11.26).

Question 24

Qual a diferença do músculo liso em relação à velocidade e tempo de contração?

Answer 24

• A SMM hidrolisa o ATP em cerca de 10% da velocidade que ocorre no músculo esquelético, produzindo um ciclo de ligação cruzada lento, que resulta em contração também lenta dessas células.
• Por conseguinte, as células musculares lisas e as células não musculares que se contraem por esse mesmo mecanismo são capazes de manter a contração durante longos períodos, utilizando apenas 10% do ATP necessário para que uma célula muscular estriada execute o mesmo trabalho.

Question 25

As células musculares lisas dos vasos sanguíneos conseguem manter a força de contração (tônus) por longos períodos (“estado travado”) através de quais mecanismos?

Answer 25

“Estado travado”:
Fosforilação inicial da miosina dependente de íon cálcio + desfosforilação da cabeça de miosina ligada à actina -> redução na atividade da ATPase -> incapacidade da cabeça de miosina se desprender da actina -> estado contraído (tônus vascular)

• Além da fosforilação normal das cadeias leves reguladoras de miosina, as células musculares lisas têm um mecanismo secundário que possibilita a sua manutenção em um estado de contração prolongado, com gasto mínimo de ATP.
• Esse denominado estado travado (do inglês, latch state) da contração muscular lisa ocorre após a fosforilação inicial da miosina dependente de Ca2+.
• A cabeça da miosina ligada à molécula de actina torna-se desfosforilada, causando redução na atividade da ATPase.
• Em consequência dessa diminuição na atividade do ATP, a cabeça da miosina é incapaz de se desprender do filamento de actina, o que mantém o estado contraído.

Question 26

Onde estão localizadas as terminações nervosas no músculo liso?

Answer 26

As terminações nervosas no músculo liso são observadas apenas no tecido conjuntivo adjacente às células musculares.