Regulação hormonal do metabolismo

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Regulação hormonal do metabolismo 
@julyanayaras
 
Células que fazem comunicação vicinal – uma vizinha 
da outra, entre células contidas ou especializadas 
(como o neurônio) 
A distância – mensageiro químico cai na corrente 
circulatória até encontrar seu alvo celular 
Comunicações vicinais – secreção: mediador químico 
(elemento de ligação) que passa a ser chamado de 
neurotransmissor quando é secretado por um 
neurônio. Secreção parácrina. 
Elemento químico caindo na corrente circulatório e 
fazendo efeito a distância – Hormônio 
(Neurohormônio – neurônio especializado – secreções 
neurohormonais) 
Independente da forma que é secretado seja por 
uma secreção vicinal ou seja por uma secreção a 
distância que precisa ganhar a corrente circulatória, 
para que ele chega a célula-alvo precisa encontrar 
elementos localizados frequentemente na membrana 
plasmática (receptores) que reconhecem a 
substância. 
Existem células que possuem um único tipo de 
receptor, mas na maioria das vezes, as células 
possuem vários receptores distintos. A depender do 
hormônio, mediador químico, do neurotransmissor que 
ativa aquele determinado receptor é que a célula faz 
sua ação. 
Ex: Coração – receptores que respondem o SNA – 
Simpática e Parassimpática – O receptor responde a 
um e na maioria das vezes tem predomínio de um deles. 
A sinalização química muda de acordo com a 
substância, no caso do simpático é um 
neurotransmissor chamado de noradrenalina – 
influência de um hormônio que é a adrenalina. 
Parassimpático – neurotransmissor é acetilcolina. 
 
Hormônios e Neurohormônios regulam as funções 
metabólicos, estimulando ou inibindo as rotas 
metabólicas. 
Quem controla em última instancia uma rota 
metabólica qualquer são enzimas – a influência direta 
desses hormônios sobre seus receptores deve de 
alguma forma influenciar a ação de enzimas 
específica da rota metabólica em questão regulando 
os processos corporais. 
 
Aminoácidos - Polipeptídeos – Proteínas 
(polipeptídeos menores) 
Derivados de lipídios – esteróide – mantém o núcleo 
fenantrêmico do colesterol. Ex: cortisol – 
glicocorticóide fisiológico 
Têm uma concentração plasmática normalmente 
muito pequena ou em bolos (em momentos específicos 
da nossa vida, no dia a dia, em que secretamos mais). 
Cortisol – produzido na suprarrenal – Glândula 
Adrenal – produzido no córtex (casca da adrenal) e 
o glicocorticóide é liberado no nosso dia a dia em dois 
momentos. 
1. Momento: Pessoas que vivem mais dispostas 
durante a noite (notívagas). 
2. Momento: Pessoas mais dispostas durante o dia 
do que a noite. (Liberação maior de cortisol – 
forma compensatória do jejum – 8 horas - que 
fizemos durante a noite) 
Em tese todos nós fazemos jejum dormindo. 
Adrenal liberando secreção – indivíduo começa a 
ficar ativo. 
Isso faz com que funcionemos bem pela manhã e a 
noite cai de produção. 
Notívagos: descompasso. Começam a liberar uma 
quantidade de cortisol muito alta no alvorecer (5/8 
horas da noite) ficando ativo durante a madrugada. 
Cortisol – nesse exemplo -> elemento de liberação. 
Sofre um impulso de liberação e tem-se uma queda 
ao longo do dia. 
A liberação pode ocorrer novamente em situações de 
estresse, ex: jejum, estresse, susto. (Momentos de 
liberação) 
Nervosismo – não sente fome, não consegue dormir 
– taxa de cortisol alta. 
Momentos de pico, pulso ou de bolos. 
Essas substâncias principalmente aquelas derivadas de 
aminoácidos não possuem muita lipossolubilidade, eles 
não gostam muito de gordura e eles podem sofrer 
tensões para entrar na célula, por este motivo 
precisam ter receptores mais externos. Já as 
substâncias esteroidais que são lipídicas possuem 
muita lipossolubilidade (eles não gostam de água) e 
têm um stress significativo para transitar no sangue 
e é por isso que boa parte desses hormônios 
esteroidais transitam de forma ligada a proteínas 
plasmáticas. (Reserva) 
Quando a parte livre é eliminada, metabolizada, a 
parte que estava reservada na proteína sai e vai 
fazer os seus efeitos. 
Os hormônios derivados de lipídios entram na célula 
sem nenhum problema devido a camada fosfolipídica. 
Logo, os receptores para substâncias esteroidais não 
possuem nenhum problema de serem intracelulares. 
 
Período latente para que comecem a fazer efeito é 
variável, tem hormônios que são liberados e já se 
percebe os efeitos dele em poucos motivos, mas tem 
uns que tem um período de efeito muito longo (até é 
mais comum). 
Esse período longo acontece porque tem todo um 
processamento bioquímico intracelular para que a 
gente tenha a liberação e depois o efeito acontecer. 
(Pode demorar até dias) 
Ex: hormônios sexuais – da hora que são liberados 
para a hora que efetivamente percebe uma 
modificação drástica pode demorar até alguns dias. 
 Ovulação – precisa ter uma sobrecarga de 
estrógeno para que depois de mais ou menos 3 dias 
haja a ruptura da corona radiata para a liberação 
do óvulo onde a mulher fica pré-disposta a fazer 
fecundação e engravidar. 
Pulso de estrógeno – momento mais leve – mulher 
alegre, feliz, calma 
Queda de estrógeno – momento leve diminuindo 
Fase progestogênica – ainda ok 
Quando acaba tudo de uma vez só – TPM (Síndrome 
da tensão pré-menstrual – STPM) 
Degradação – super rápido de ser degradado, quase 
todos são degradados em minutos, porque já fizeram 
efeito (à medida que ele encontra o receptor dele é 
como se ele ao tocar no receptor passasse a 
informação para produzir o efeito – rapidamente 
são degradados). 
Ex: Insulina – um impulso de insulina que liberamos 
depois que nos alimentamos demora cerca de 8 min. 
Existe uma enzima plasmática chamada de insulinase 
que rapidamente degrada insulina. 
Depois que se metaboliza produzimos metabólitos – o 
que sobra dos hormônios metabolizados. Muitas vezes 
podemos mensurar esses metabólitos na urina, na 
saliva, no plasma. 
Muitas vezes para saber de um hormônio estuda o 
metabólito dele. Se o metabólito está aparecendo 
demais é sinal que o hormônio está sendo degradado 
rápido demais e começa a haver complicações. 
Mecanismo de ação é a partir da ativação de 
receptores. 
 
 Principais glândulas secretoras de hormônios ou 
neurohormônio. 
Temos um circuito/complexo hormonal muito bem 
estabelecido. 
Hipotálamo e Glândula hipófise – mandam 
praticamente em todo o resto 
Tireóide 
Há uma comunicação de mecanismos de feedback 
para que não sejam nem mais nem menos liberados. 
➔ Homeostasia 
 
Visão simplificada – mostra como é a relação 
- Impulso sensorial 
- Glicemia 
Setas para todos os lados. 
Hipófise sendo responsável pela liberação de 
quantidade grande de elementos e esses elementos 
podem ex: tireotrofina – estimular a função da 
tireoide, ex: ACTH – estimular a função da cortical, 
adrenal... 
Cada um tem uma responsabilidade diferente para 
que se possa manter a fisiologia. 
 
Receptores – respondem fisiologicamente aos nossos 
mediadores químicos. 
Fármacos – mexem nos receptores (ativando ou 
inibindo). 
A função dos hormônios resulta da interação deles 
(hormônios, mediadores químicos, neurotransmissores) 
com receptores. 
Receptor – macromolécula funcional do organismo 
Existem várias macromoléculas que podem funcionar 
como receptor. 
As moléculas mais comuns são as moléculas proteicas. 
Reconhecem as substâncias químicas. 
Os receptores podem ser classificados de várias 
formas: 
 
Critério topográfico: diz onde o receptor está. 
Parte superficial da membrana plasmática 
(Extracelular) 
Dentro da célula (intracelular) – minoria porque a 
substância precisa ser muito lipossolúvel. Ex: hormônio 
esteroidal entra tranquilamente. 
(Transmembrana) – normalmente apresenta 7 
domínios transmembranosos. Muito bem ancorados na 
membrana plasmática (fazem parte da mp) e podem 
influenciar muito bem a função intracelular 
 
Tipo de ligante – aquele que se liga ao receptor e 
provoca um efeito. 
Todo receptor tem um ligante, agonista fisiológico.Obs: Não sabemos todos os receptores que temos 
nem todos os ligantes (substâncias que ativam esses 
receptores). 
Receptor – canabinoide – receptor que responde a 
maconha. 
Curiosidade: Temos uma substância que seria a nossa 
“maconha” fisiológica – estimula esses receptores. 
Muitas vezes se conhecer uma substância exógena 
(externa) que se usa para descobrir o receptor antes 
mesmo de saber quem é o seu agonista, ligante 
fisiológico. 
Ex: Receptor muscarínico – descoberto usando um 
princípio ativo retirado de um cogumelo 
(muscariamadita) altamente alucinógeno – onde foi 
descoberto uma substância chamada de muscarina e 
usando essa muscarina descobriu-se o receptor 
muscarínico (receptor zen). -> Foi usado um ligante 
exógeno 
Ex: Receptor nicotínico – foram descobertos 
utilizando a substância química chamada de nicotina. 
A partir da nicotina se descobriu que existia um 
receptor próprio que depois veio-se conhecer quem 
era o agonista, ligante fisiológico. 
➔ Para ambos o mediador químico 
(neurotransmissor) que é utilizado para ativar 
eles fisiologicamente é a Acetilcolina. 
➔ Receptor colinérgico – que foi descoberto 
primeiro usando a muscarina e a nicotina. 
➔ Todo receptor descoberto a partir de 
ligantes exógenos tem a terminação “inico” 
➔ Ligante endógeno – de dentro do nosso 
corpo – terminação “egico” 
Ex: Acetilcolina – receptor colinérgico – ex: 
Muscarínico, nicotínico 
Ex: Principal neurotransmissor inibitório do SNC – 
GABAnérgico. 
Ex: Dopamina – receptores chamados de 
dopaminérgico 
Receptor da insulina – ligante endógeno – receptor 
da insulina – insulinérgico. 
 
- Mecanismo de transdução: Como esses receptores 
traduzem / convertem o sinal. 
Conversão de uma informação química em uma 
resposta que muitas vezes é física – contração 
muscular. 
Por esse processo de transdução, temos 4 
possibilidades de receptores: 
 Receptor ionotrópico: tudo que terminar em 
trópico, ou trófico quer dizer que tem afinidade. 
Nesse caso: o receptor ionotrópico quando 
ativado pelo seu ligante (hormônio, 
neurotransmissor e etc) abre um canal iônico, 
esse canal iônico vai permitir a passagem de íons 
podendo ser tanto de fora para dentro da 
célula como de dentro para fora, isso vai 
depender da concentração: se tiver mais íon do 
lado de fora do que do lado de dentro o íon 
entra quando abrir o canal. Se for ao contrário, 
o íon sai. 
 Receptor ligados à cinase: Tudo que termina em 
“ase” tem função de enzima. Então na verdade 
esse receptor é uma proteína, a priori é uma 
proteína de estrutura da membrana, mas quando 
ele for ativado vai assumir o papel enzimático. 
 Receptor nuclear: são intracelulares, estão 
dentro do núcleo e só respondem a substâncias 
altamente lipossolúveis como os hormônios 
esteroidais e esses receptores nucleares quando 
ativados começam a influenciar a transcrição 
genética. 
 Receptor metabolotrópico: um dos mais comuns, 
“trópico” = afinidade – afinidade por 
metabolismo. Quando ativado desencadeia uma 
cascata metabólica para produzir as suas ações. 
 
Receptor ionotrópico – na membrana plasmática – 
transmembranoso – a partir do momento de recebe 
a ação do seu agonista (ligante) abre um canal iônico. 
O íon pode sofrer o influxo (para dentro da célula) 
ou um efluxo (para fora da célula). 
São esses os receptores que são ativados para 
produzir fenômenos como: potencial de ação, 
hiperpolarização da membrana plasmática, etc. 
(respostas rápidas) 
 
Receptor citosólico enzimático (ligado a cinase) 
O receptor da insulina é desse tipo, receptor tirosina 
cinase ou receptor com domínio citosólico enzimático 
ou receptor ligado à cinase. 
Imagem: Hormônio do crescimento 
Extra: mulheres grávidas que desenvolvem o diabetes 
durante a gestação têm filhos que nascem grandes. 
A mão diabética faz hiperglicemia – o hormônio 
insulina dela está deficiente, mas a insulina do bebê 
(que não passa pela placenta) fica sendo liberada 
(porque a glicose passa para a criança). Resultado: a 
insulina quimicamente tem uma ação parecida com o 
hormônio de crescimento (os receptores da insulina e 
do hormônio de crescimento são parecidos), então 
essa hiperinsulinemia da criança faz com que ela simule 
um hormônio fator de crescimento, aí a criança fica 
grande na barriga da mãe. 
Voltando ao receptor: parece uma laranja cortada no 
meio (é um só dividido metades, não dimerizado). 
Quando se tem a ligação do agonista (ligante) com o 
receptor, a primeira coisa que acontece é a junção 
das metades (dimerizam) – sinal de que foram 
ativados. 
Quando o receptor está sem a influência do ligante, 
o receptor está dando estrutura para a membrana 
plasmática, funcionando como uma proteína 
plasmática. 
A partir do momento que o receptor é ativado ele 
dimeriza (se junta) que caracteriza a ativação dele. 
Em seguida ele é fosforilado lá na terminação dele 
onde tem o domínio de tirosina (aminoácido) e a partir 
do momento que acontece essa fosforilação (quando 
a tirosina é ativada) tem-se uma substância 
enzimática. 
Era uma proteína de estrutura, foi ativado e vai 
passar a ser uma enzima. E, como toda enzima, vai 
catalisar reações bioquímicas. 
 
Receptor nuclear: é mais sério, porque são os 
receptores que respondem aos esteroides, como por 
exemplo, o cortisol, aldosterona, hormônios sexuais. 
Ex: Anticoncepcional – mexe com esses receptores. 
Ex: Anabolizante – mexe com esses receptores 
Receptor nuclear está dentro normalmente do núcleo. 
A substância se liga a esse receptor e a substância + 
receptor formam um complexo – complementação. 
Formam um novo composto, esse novo composto vai 
interferir sítios regulatórios do nosso material 
genético e a consequência disso é a influência direta 
na transcrição genética, produção de RNA mensageiro 
que vão pode estimular ou até mesmo inibir proteínas 
importantes para o funcionamento celular. Esse 
mecanismo influencia diretamente a função genética 
e é por conta disso que não vai ser um mecanismo 
rápido e que se não for muito bem utilizado pode 
trazer mais consequências do que benefícios, ex: 
anabolizantes que podem causar câncer genitais, do 
aparelho reprodutor, hepático, de mama. Podem ter 
disfunção do sistema nervoso central, depressão, 
psicose. Além de outros riscos metabólicos. 
Isso se acumula no organismo, forma 
complementaridade e os efeitos se acumulam no 
organismo por um longo tempo. 
 
RNA sendo lido no ribossomo e vai estimular a 
produção de uma proteína reguladora para o 
organismo. 
 
Receptor metabotrópicos – são os mais comuns de 
todos. Possuem uma infinidade de possibilidades e 
quando são ativados desencadeiam uma cascata 
metabólica. 
Esse receptor normalmente tem 7 domínios 
transmembranosos e para fazer seus efeitos esses 
receptores dependem de um intermediário metabólico 
chamado proteína G. 
Tudo depende depois que essa proteína G for 
ativada. Essa proteína é uma enzima e existe vários 
subtipos de proteína G, onde as mais conhecidas são 
as proteínas G excitatórias e inibitórias. 
Nas excitatórias – ativam outras moléculas - tem-se 
duas: Proteína Gs e a Proteína Gq 
Nas inibitórias – inibem a enzima. 
Processo 
O agonista (ligante) vai ativar o receptor, o receptor 
ativado vai sofrer uma série de modificações na sua 
conformação e ativa a proteína G que por sua vez 
vai fazer o trabalho dali em diante. 
 
A proteína por sua vez ativada vai ativar um sistema 
enzimático efetor, que também está localizado na 
membrana plasmática, e como qualquer enzima vai 
catalisar reações bioquímicas e vai produzir os seus 
efeitos a partir daí. 
 
Agonista ativando o receptor – modificações de 
conformação – ativa a proteína G (estimulante) que 
ativa um sistema enzimático efetor (adenilil ou 
adenilato ciclase). 
O sistema da adenilato ciclase transforma ATP em 
AMPcíclico, o AMPcíclico é denominado de segundo 
mensageiro (o primeiro mensageiro é o agonista/ligante 
ele começa a informação). 
Exemplo de transduçãode sinal completa 
 Miócito cardíaco – Adrenalina (agonista) – receptor 
beta 1 – ativa a proteína G, nesse caso Gs– quebra 
o GTP em GDP – a partir dessa reação tem a 
liberação de energia suficiente para ativar o sistema 
enzimático efetor. Nesse caso, o sistema enzimático 
efetor é o sistema chamado de Adenil ou adenilato 
ciclase. Esse sistema quando ativado transforma ATP 
em AMP cíclico (segundo mensageiro). 
AMP cíclico é responsável por ativar uma série de 
enzimas chamadas de proteína quinase do tipo A, 
essas proteínas quinase do tipo A são proteínas 
responsáveis por fazer fosforilação de algumas 
moléculas, substâncias. 
No caso da Adrenalina, quando levamos um susto o 
nosso coração bate mais forte e nós sentimos essa 
força de contração aumentando porque essa 
proteína quinase fosforila canais de cálcio que ficam 
localizados na membrana plasmática. 
O cálcio que tem mais fora da célula do que do lado 
de dentro, quando o canal é aberto entra na célula e 
esse cálcio que entrou na célula vai fazer com que o 
cálcio que estava preso lá no retículo sarcoplasmático 
saia do retículo e vá para o citoplasma. 
Cálcio na fibra muscular causa contração. 
 
Proteína Gq – nesse exemplo. 
O começo é sempre igual – agonista (ligante) se 
ligando ao receptor. É o receptor ativo que ativa a 
proteína G, a proteína G por sua vez ativada ativa o 
sistema enzimático (nesse caso: fosfolipase C). 
Esse sistema produz dois segundos mensageiros: IP3 
(Inositol trifosfato) e o DAG (diacilglicerol). 
O IP3 é responsável em liberar o terceiro mensageiro, 
que é o cálcio. 
O DAG vai ativar uma outra proteína quinase, proteína 
quinase do tipo C que vai fosforilar outras reações. 
 
Sistema imunológico – fazendo a ativação da célula 
natural killer que depende da ação do receptor 
metabotrópico. 
 
É a partir deles que temos um efeito: contração 
muscular, secreção de hormônios, ativação de enzimas, 
etc. 
 
Hormônio glucagon – doença no receptor 
metabotrópico. 
Ele se liga com o receptor metabotrópico, ativa o 
receptor, o receptor ativado - ativa a proteína G 
que ativa o sistema adenilato ciclase produz o AMP 
cíclico que ativa a proteína quinase que fosforila um 
monte de outras enzimas. As outras enzimas que 
participam da lipólise, da inibição da glicogênese 
(formação do glicogênio) e participam da glicogenólise. 
 
Visão geral 
Receptor Ionotrópico – faz respostas em milésimo 
de segundos, vão produzir PA ou hiperpolarização 
Receptor acoplado a proteína G – metabotrópico – 
cascata metabólica – produz segundos mensageiros 
até um terceiro – as ações demoram em média alguns 
segundos para acontecer ex: muscarínico 
Receptor ligado a quinase ou receptor tirosina cinase 
ou receptor do domínio citosólico enzimático – tem 
duplas identidade é uma proteína de estrutura da 
membrana que quando é ativado passa a ser uma 
enzima – que vai fosforilar e pode até mexer na 
transcrição genética, mas nem sempre. Ex: insulina 
Receptores nucleares – de certeza vão mexer na 
transcrição genética. Receptores esteroidais que 
quando ativados pelo agonista (ligante) formam um 
novo composto e esse composto vai diretamente 
influenciar a transcrição gênica – o tempo de efeito 
pode ser de horas ou até dias para observar sua 
atuação.