22.6 Músculos lisos

atlética (Seção 18.2.3). Outro fator a ser considerado no exercício prolongado é a perda de água e eletrólitos pela transpiração, que devem ser repostos adequadamente.

22.6 Músculos lisos

Os músculos lisos consistem em células alongadas, contendo filamentos grossos e finos, que não se organizam em miofibrilas e cujos sarcômeros não ficam alinhados como nos músculos esqueléticos e cardíaco. Os filamentos finos contêm actina e tropomiosina, mas não troponina. Os filamentos grossos apresentam uma isoforma de miosina que exibe, em relação à miosina dos músculos esqueléticos, atividade ATPásica cerca de 10 vezes menor.

Ca2+ e cAMP regulam a contração de músculos lisos

A contração dos músculos lisos é desencadeada por íons Ca2+, como

acontece com os músculos esqueléticos (Seção 22.3), mas o mecanismo de ação deste íon difere nos dois tipos de músculos. Nos músculos lisos, a contração é iniciada por fosforilação das cadeias leves, dependente de Ca2+ ⋅ calmodulina; em músculos esqueléticos os íons Ca2+ determinam a contração por ligação com a troponina C. A troponina C pode ser considerada uma forma especializada de calmodulina, a qual, por já fazer parte dos filamentos finos, permite um estímulo mais rápido da contração.

A contração de músculos lisos inicia-se com o aumento da concentração de Ca2+no sarcoplasma. Nestes músculos, o retículo sarcoplasmático é rudimentar e o Ca2+tem origem extracelular. Ele entra nas células através de canais presentes no sarcolema, que podem ser abertos por estimulação elétrica, provocada pelo sistema nervoso autônomo, ou hormonal. Quando isto acontece, o Ca2+associa-se à calmodulina, formando o complexo Ca2+⋅ calmodulina, que se liga à quinase das cadeias leves da miosina (MLCK) que é ativada; a enzima é estritamente dependente do complexo e presente em grandes quantidades. A fosforilação de um único resíduo de serina pela isoenzima expressa em músculos lisos determina a mudança de forma das moléculas de miosina, que passam de helicoidais a filamentosas, e a interação da miosina com a actina torna-se possível. Quando desfosforiladas, as cadeias leves bloqueiam os sítios da actina aos quais se liga a miosina, impedindo a ligação entre elas, desempenhando o mesmo papel que a subunidade TpI da troponina dos músculos esqueléticos, e o músculo permanece em estado de relaxamento. As cadeias leves, uma vez fosforiladas, deixam descobertos os sítios da actina, permitindo a interação miosina-actina: a ATPase da cabeça da miosina é ativada e a contração

ocorre (Figura 22.10).

Figura 22.10 A contração de músculos lisos é desencadeada por cálcio, cuja concentração sarcoplasmática aumenta sob estímulo nervoso autônomo: a quinase das cadeias leves da miosina (MLCK) liga-se ao complexo Ca2+ ⋅ calmodulina e catalisa a fosforilação das cadeias leves da miosina (MLC); a miosina pode, então, interagir com a actina, provocando a contração muscular.

Os níveis basais de cálcio são restabelecidos pela exportação do íon, promovida pela Ca2+-ATPase do sarcolema; o Ca2+ dissocia-se da calmodulina, não havendo mais complexo Ca2+ ⋅ calmodulina para ativar a miosina quinase; a fosfatase das cadeias leves da miosina remove os grupos fosfato das cadeias leves, que voltam a inibir a ligação da miosina à actina e a atividade ATPásica; na presença de ATP, as pontes cruzadas são desfeitas e o músculo relaxa.

A contração de músculos lisos também é sujeita a controle hormonal. A adrenalina liga-se a receptores β presentes nas células musculares lisas, induzindo estímulo da adenilato ciclase, aumento da concentração de cAMP e ativação da proteína quinase dependente de cAMP (PKA). Um dos substratos da PKA é a própria quinase das cadeias leves da miosina (MLCK), que, quando fosforilada, tem afinidade muito menor por Ca2+ ⋅

calmodulina, permanecendo, portanto, inativa (Figura 22.11). A fosforilação das cadeias leves da miosina é interrompida e, consequentemente, a contração, resultando o relaxamento dos músculos lisos.

A inativação da miosina quinase de músculos lisos provocada por adrenalina via receptores β tem ampla aplicação médica. Um exemplo é o tratamento de distúrbios respiratórios, como a asma, caracterizados por contração da musculatura lisa dos brônquios, levando à sua constrição e, portanto, à dispneia. Este distúrbio é controlado pela administração de aerossóis contendo agonistas β-adrenérgicos, que, por determinarem o relaxamento da musculatura brônquica, atuam como agentes broncodilatadores. O relaxamento de músculos lisos também é o princípio farmacológico da nitroglicerina, utilizada como vasodilatador coronariano na terapia da angina, a dor intensa provocada por isquemia do miocárdio. O real agente mediador do relaxamento das fibras musculares lisas da parede dos vasos é o óxido nítrico, um produto do metabolismo da nitroglicerina.

Figura 22.11 A contração de músculos lisos é inibida por adrenalina: a proteína quinase dependente de cAMP (PKA) fosforila a quinase das cadeias leves da miosina (MLCK), que não pode mais ser estimulada pelo complexo Ca2+ • calmodulina e permanece inativa. As cadeias leves da miosina (MLC) não são fosforiladas e os músculos lisos relaxam.

O óxido nítrico (NO) é um radical livre gasoso, com meia-vida de poucos segundos, que atua como mensageiro em vias de transdução de sinal de células de vertebrados e de muitos outros organismos. Apesar de ter sido descrito no final da década de 1980, só recentemente foram identificadas as suas diversas atividades fisiológicas, das quais se destaca a regulação do tônus dos vasos sanguíneos. É sintetizado a partir de arginina no endotélio vascular, em músculos lisos e cardíaco, no sistema nervoso central etc. No caso das células endoteliais, o NO produzido difunde-se até as fibras musculares lisas da parede dos vasos, promovendo o relaxamento muscular e agindo como vasodilatador potente. O mecanismo básico da hipotensão arterial e do estado de choque, frequentemente observados na septicemia, é a indução da síntese de NO provocada por toxinas bacterianas. A hemoglobina exerce uma função adicional àquelas já descritas, que é o transporte de óxido nítrico: ao ser liberado na circulação periférica, causa vasodilatação, facilitando a transferência de gases entre as células teciduais e o sangue.