Eixo Hipotalâmico-Hipofisário

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Cecília Matos - MEDICINA 2021.1
Sistema Endócrino
Objetivo 1: Analisar o eixo Hipotalâmico-Hipofisário, considerando os hormônios envolvidos e o mecanismo de Feedback.
Introdução
O sistema endócrino é definido como uma rede integrada de
múltiplos órgãos, de diferentes origens embriológicas, que
liberam hormônios que exercem seus efeitos em células-alvo
próximas ou distantes.
Ele tem como função coordenar e integrar a atividade das
células em todo o organismo por meio da regulação das
funções celular e orgânica e pela manutenção da homeostasia
(manutenção de um meio interno constante) durante toda a
vida.
Os múltiplos sistemas hormonais desempenham papel-chave
na regulação de quase todas as funções corporais, incluindo o
metabolismo, crescimento e desenvolvimento, equilíbrio
hidroeletrolítico, reprodução e comportamento.
Funções fisiológicas do Sistema Endócrino
• Equilíbrio Hidrossalino
• Equilíbrio de cálcio e fosfato
• Regulação do metabolismo energético
• Coordenação das respostas ao estresse
• Reprodução
• Crescimento e desenvolvimento
• Envelhecimento
O que são Glândulas?
As glândulas são classificadas em dois grandes grupos de
acordo com o método de distribuição de seus produtos de
secreção:
Exócrinas – Secretam seus produtos para fora do corpo por
meio de ductos. Os ductos podem transportar o material
secretado em sua forma inalterada, ou podem modificar a
secreção concentrando-a, adicionando ou reabsorvendo
substâncias constituintes. Ex: sebácea, sudorípara, mamária.
Endócrinas – Não apresentam ductos; secretam seus produtos
para os vasos sanguíneos ou linfáticos e influenciam a função
das células-alvo em outro local do corpo. Ex: hipófise.
Alguns órgãos têm funções tanto endócrinas como exócrinas,
as glândulas mistas, como é o caso do pâncreas, ovários e
testículos (produzem testosterona e espermatozoides).
Elas não atuam de maneira isolada e estão estreitamente
integrados com os sistemas nervosos central e periférico
(interação neuroendócrina), além do sistema imune. Além das
glândulas endócrinas clássicas, devemos considerar a presença
de células secretoras dispersas em um determinado local, sem
formar um tecido especializado.
A Figura abaixo mostra os locais anatômicos das principais
glândulas endócrinas e os tecidos endócrinos do corpo, exceto
pela placenta, que é fonte adicional de hormônios sexuais.
O que são Hormônios?
São moléculas sinalizadoras liberadas por células especializadas,
que exercem uma ação biológica sobre uma célula – alvo. Eles
podem ser liberados das glândulas endócrinas, do cérebro e de
outros órgãos, como o coração, o fígado e o tecido adiposo. Os
hormônios atuam como uma molécula de sinalização
extracelular de secreção regulada no fluido extracelular.
Alguns hormônios, como a norepinefrina e a epinefrina, são
secretados em segundos, após a glândula ser estimulada, e
podem desenvolver ação completa dentro de alguns segundos a
minutos; as ações de outros hormônios, como a tiroxina ou o
hormônio do crescimento, podem exigir meses para ter seu
efeito completo. Desse modo, cada um dos diferentes
hormônios tem suas próprias características para início e
duração da ação — cada um é moldado para realizar sua função
de controle específica.
Dependendo do local onde o efeito biológico de determinado
hormônio é produzido em relação ao local de sua liberação, a
forma de sinalização dele pode ser classificada de três
maneiras:
1. Endócrina: O hormônio é liberado na circulação e, em
seguida, transportado pelo sangue para exercer um efeito
biológico sobre células–alvo distantes.
2. Parácrina: O hormônio liberado de uma célula exerce seu
efeito biológico sobre células vizinhas, frequentemente
localizadas no mesmo órgão ou tecido.
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3. Autócrina: O hormônio é secreta por células no líquido
extracelular e produz um efeito biológico sobre a mesma célula
que o libera.
A identificação de um tecido como alvo de um hormônio
particular exige a presença de receptores para o hormônio nas
células do tecido – alvo. Esses receptores, por sua vez, estão
ligados a mecanismos efetores que levam aos efeitos
fisiológicos associados ao hormônio.
Natureza química e síntese Hormonal
Com base em sua estrutura química, os hormônios podem ser
classificados em proteínas (ou peptídeos), esteroides e
derivados de aminoácido (aminas):
1. HORMÔNIOS POLIPEPTÍDICOS
Representa a maioria dos hormônios do corpo.
Secretados pela hipófise anterior (adenohipófise) e posterior
(neurohipófise), pâncreas, paratireoide, etc.
Varia entre 3 e 200 aminoácidos, podendo ser peptídeos
(menos de 100 aa) ou proteínas.
São hidrossolúveis, entram facilmente na circulação.
Sintetizados no RE rugoso das células endócrinas na forma de
pré-pró-hormônio (inativo), sendo posteriormente clivados em
pró-hormônios, que são transferidos para o complexo de Golgi.
Nele, há a clivagem dos pró-hormônios em hormônios
biologicamente ativos e seu empacotamento em vesículas
secretoras, onde ficam até o momento em que haja necessidade
de secreção.
Entre os exemplos de hormônios peptídicos, destacam-se a
insulina, o glucagon e o ACTH (hormônio adrenocorticotrófico).
Alguns dos hormônios incluídos nessa categoria estão
associados a carboidratos, sendo denominados glicoproteínas.
Em sua maioria, circulam em uma forma livre no sangue,
portanto, apresentam meias– vidas biológicas curtas.
2. HORMÔNIOS ESTEROIDES
Secretados pelo córtex adrenal, ovários, testículos e placenta.
Tem uma estrutura química semelhante à do colesterol e, na
maioria dos casos, eles são sintetizados a partir do próprio
colesterol.
São lipossolúveis, não ficando armazenados na célula, pois
assim que sintetizados se difundem pela membrana.
Entretanto, há grandes depósitos de ésteres de colesterol em
vacúolos do citoplasma, que podem ser rapidamente
mobilizados para síntese de esteroides.
3. HORMÔNIOS AMINADOS (derivados do aa tirosina)
São derivados de um aminoácido chamado tirosina.
São formados pela ação de enzimas nos compartimentos
citoplasmáticos das células glandulares e secretados pela
tireoide e medula adrenal.
Incluem as catecolaminas, como epinefrina, dopamina e
norepinefrina e os hormônios tireoidianos, os quais derivam da
combinação de dois resíduos de tirosina que foram iodados.
As catecolaminas são formadas na medula adrenal, ficam em
vesículas pré-formadas e armazenadas até o momento da
secreção por exocitose. Elas são hidrossolúveis, logo induzem
suas ações por meio de receptores de membrana e apresentam
meias-vidas biológicas curtas.
Já os hormônios tireoidianos são sintetizados e incorporados a
moléculas de tireoglobulina, que ficam armazenadas em
grandes folículos na tireoide. Para secreção hormonal, as
aminas são clivadas da tireoglobulina e o hormônio livre é
liberado na corrente sanguínea. Eles apresentam caráter
lipossolúvel devido a presença do iodo e atuam por meio de
receptores intracelulares (possuem uma meia-vida longa).
Controle Hormonal por Feedback
A produção hormonal baseia-se no equilíbrio entre estímulo e
inibição da síntese e secreção do hormônio. Este equilíbrio tem
como base funcional o mecanismo de feedback (ou
retroalimentação.
Na maioria dos casos, esse controle é exercido por feedback
negativo que tem por objetivo assegurar o nível apropriado de
atividade hormonal no tecido-alvo. Quando um estímulo gera a
liberação do hormônio, os produtos decorrentes da ação do
hormônio suprimem sua liberação adicional mandando um
“sinal negativo”, de modo a impedir sua hipersecreção ou a
hiperatividade no tecido-alvo. Como exemplo, temos o eixo da
glândula tireoide: o hipotálamo produz um hormônio, o TRH
(hormônio estimulador do TSH) que estimula a hipófise a
liberar TSH (hormônio estimulador da tireoide). Este, por sua
vez, estimula a tireoide a produzir seus hormônios T3 e T4.
Deles, o T3 é o mais ativo e inibe a produção de TRH e de TSH,
determinando a retroalimentação negativa.
Em alguns casos, ocorre feedback positivo quando a ação
biológica do hormônio causa sua secreção adicional. Um
exemplo é o hormônioluteinizante (LH), que atua sobre
ovários estimulando a secreção de estrogênio. O aumento de
estrogênio causa ainda mais secreção de LH até atingir uma
concentração apropriada, que leva ao desencadeamento de um
feedback negativo, diminuindo sua secreção.
Eixo Hipotalâmico-Hipofisário
O hipotálamo e a glândula hipófise funcionam de modo
coordenado para orquestrar muitos dos sistemas endócrinos. A
unidade hipotálamo-hipófise regula as funções das glândulas
tireoide, suprarrenais e reprodutivas e, também, controla o
crescimento, a produção e ejeção de leite e a osmorregulação. O
hipotálamo está ligado à hipófise por uma fina haste chamada
infundíbulo. Funcionalmente, o hipotálamo controla a hipófise,
tanto por mecanismos neurais, como hormonais.
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HIPÓFISE
A glândula pituitária, também chamada de hipófise, consiste no
lobo posterior e no lobo anterior. A hipófise posterior é,
também chamada de neurohipófise e a hipófise anterior é
chamada de adenohipófise. Elas secretam hormônios de
controle de funções metabólicas.
Adenohipófise:
GH - hormônio do crescimento ou somatostatina -
promove o crescimento de todo o organismo, afetando
a formação de proteínas, a multiplicação e a
diferenciação celular.
ACTH - hormônio adrenocorticotrófico - controla a
secreção de hormônios do córtex adrenal que afetam o
metabolismo da glicose, das proteínas e das gorduras.
TSH - hormônio estimulante da tireoide ou
tireotropina - controla a secreção de T3 e T4 pela
tireoide.
Prolactina - desenvolvimento da glândula mamária e
produção de leite.
FSH e LH - hormônio foliculoestimulante e hormônio
luteinizante - controlam o crescimento dos ovários e
dos testículos, bem como suas atividades hormonais e
reprodutivas.
Neurohipófise:
ADH - hormônio antidiurético ou vasopressina -
controle da quantidade de água nos líquidos do
organismo (volemia), como a excreção de água na
urina.
Ocitocina - auxilia na ejeção de leite (sucção) e auxilia
durante o parto.
Obs - Em geral, os cânceres que afetam a hipófise têm apenas
um caminho para se expandir, ou seja, crescem para cima, de
encontro aos nervos ópticos. Por essa razão, esses tumores
estão frequentemente associados a problemas visuais.
HIPOTÁLAMO
Componente do diencéfalo, encontra-se abaixo do tálamo.
Suas principais funções são:
• Controle do sistema nervoso autônomo;
• Regulação da temperatura corporal;
• Regulação do comportamento emocional;
• Regulação do equilíbrio hidrossalino e da pressão arterial;
• Regulação da ingestão de alimentos (apresenta o centro da
fome e o centro da saciedade);
• Regulação do sistema endócrino (relação com a hipófise);
• Geração e regulação dos ciclos circadianos;
• Regulação do sono e vigília;
• Integração do comportamento sexual;
Portanto, ele é um centro coletor de informações relativas ao
bem-estar interno do organismo, e grande parte dessa
informação é utilizada para controlar as secreções dos vários
hormônios hipofisários.
HORMÔNIOS LIBERADORES E INIBIDORES HIPOTALÂMICOS:
TRH - hormônio liberador de tireotropina - liberação
de TSH;
CRH - hormônio liberador de corticotropina -
liberação de ACTH.
GHRH - hormônio liberador do GH - liberação do
hormônio do crescimento;
GnRH - hormônio liberador de gonadotropina -
liberação de FSH e LH;
GHIH - hormônio inibidor do hormônio do
crescimento;
PIH - hormônio inibidor da prolactina - inibe secreção
de prolactina;
SISTEMA PORTAL HIPOTALÂMICO-HIPOFISÁRIO
Quase toda a secreção hipofisária é controlada por sinais
hormonais e nervosos, vindos do hipotálamo.
A secreção efetuada pela neurohipófise é controlada por sinais
neurais que têm origem no hipotálamo e terminam na região
hipofisária posterior. Por outro lado, a secreção da
adenohipófise é controlada tanto por sinais neurais quanto
por endócrinos, com os chamados hormônios estimuladores e
inibitores, secretados pelo hipotálamo e levados para a
adenohipófise por minúsculos vasos sanguíneos conhecidos
como vasos portais hipotalâmico-hipofisários. Na
adenohipófise, esses hormônios liberadores e inibidores agem
nas células glandulares, de modo a controlar sua secreção.
A hipófise anterior é uma glândula muito vascularizada e quase
todo o sangue que entra nela passa primeiro pela porção
inferior do hipotálamo. Portanto, a maior parte do seu
suprimento sanguíneo é de sangue venoso do hipotálamo. O
sangue então flui pelos pequenos vasos sanguíneos portais
hipotalâmico-hipofisários para os sinusoides da região anterior
da hipófise. Aí, os hormônios hipotalâmicos agem sobre as
células do lobo anterior, onde estimulam ou inibem a liberação
dos hormônios da adenohipófise. Os hormônios da
adenohipófise, então, entram na circulação sistêmica, que os
distribui para seus tecidos-alvo. Assim, existem duas
implicações importantes do suprimento sanguíneo porta para a
adenohipófise:
(1) Os hormônios do hipotálamo podem ser distribuídos
para a adenohipófise, diretamente, e em alta concentração;
(2) Os hormônios do hipotálamo não aparecem na
circulação sistêmica em altas concentrações. As células da
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adenohipófise, portanto, são as únicas células do corpo
que recebem altas concentrações dos hormônios do
hipotálamo.
Essa relação pode ser ilustrada analisando o sistema hormonal
da tireoide, citado anteriormente. O TRH é sintetizado nos
neurônios hipotalâmicos e secretado na eminência mediana do
hipotálamo, onde entra nos capilares e vasos porta hipofisários.
É distribuído por esse sangue porta para o lobo anterior da
hipófise, onde estimula a secreção de TSH. O TSH entra na
circulação sistêmica e é distribuído para seu tecido-alvo, a
glândula tireoide, onde estimula a secreção de hormônios da
tireoide.
Referências:
COSTANZO, Linda S.. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2014.
GUYTON, A.C. e HALL J.E. Tratado de Fisiologia Médica.
Elsevier. 13. ed., 2017.