O envolvimento de Ca2+ na libertação exocitótica de neurotransmissores tem sido bem caracterizado por vários investigadores. Contudo, é possível admitir que a acção do Ca2+ noutros processos bioquímicos localizados em diferentes níveis subcelulares possa, indirectamente, influenciar a neurotransmissão.
Neste projecto estudaremos a acção do Ca2+ no transporte de neurotransmissores por dois sistemas membranares isolados do córtex cerebral: transporte de GABA por vesículas de membrana plasmática e transporte de GABA, glutamato e dopamina por vesículas sinápticas.
No primeiro caso, será analisado o efeito do Ca2+ (extra e intravesicular) no transporte de GABA dependente do gradiente de Na+, funcionando quer no sentido de acumulação, quer no de libertação do neurotransmissor. A acção de antagonistas de calmodulina bem como do tratamento das membranas com EGTA poderá indicar se os efeitos do Ca2+ em estudo são mediados por calmodulina. Além disso, será investigado o envolvimento desta proteína reguladora na activação da calcineurina, uma fosfatase da membrana que poderá afectar o estado de fosforilação do transportador, alterando assim a sua actividade em função da presença de Ca2+.
No segundo caso, será analisada a acção do Ca2+ no gradiente electroquímico de protões (H+) gerado pela H+-ATPase (tipo V) existente nas vesículas sinápticas, a fim de verificar se alguma correlação existe com a acção do Ca2+ analisada no transporte de neurotransmissores pelas referidas vesículas que utilizam o H+ (pH + ) como força motriz do processo.
Finalmente, será investigado que tipo de mecanismo de acumulação de Ca2+ pelas vesículas sinápticas (bomba de Ca2+ ou antiporte Ca2+/ H+) possa ser determinante na sequestração de excessos de Ca2+ , observada previamente por alguns investigadores, após estimulação celular intensa. Certos fármacos e ionóforos de Ca2+ e de H+ serão também utilizados, no sentido de ajudar a discernir os mecanismos envolvidos na acção do Ca2+ em estudo.
Sendo esta acção desconhecida nos dois sistemas subcelulares em estudo neste projecto, será útil a sua investigação, a fim de melhor se conhecerem os múltiplos processos bioquímicos que, provavelmente, estão interligados numa verdadeira rede de regulação celular.