SISTEMA HORMONAL AULA 04

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DESCRIÇÃO
A fisiologia do sistema hormonal através das ações coordenadas pelos hormônios, secretados pelo conjunto de glândulas, órgãos e tecidos com a capacidade de integrar respostas harmônicas, entre as mais diversas funções fisiológicas, em prol da manutenção da vida.
PROPÓSITO
Compreender a organização do sistema hormonal a partir das ações dos hormônios, presentes nos mais diversos tecidos do nosso organismo, como conhecimento fundamental para a atuação profissional na área da Saúde.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Identificar a natureza química, produção e transporte dos hormônios
MÓDULO 2
Reconhecer a coordenação e o controle das funções fisiológicas e da ação hormonal
MÓDULO 3
Descrever os eixos fisiológicos de integração hormonal
INTRODUÇÃO
Ao falarmos em endocrinologia, uma das primeiras coisas que passa pela nossa cabeça é o termo hormônios. A história da endocrinologia começa com a descoberta dos hormônios que são mensageiros químicos do nosso organismo, capazes de integrar funções entre os mais diversos órgãos e tecidos, através de uma complexa e harmônica rede de comunicação, que contribui para a manutenção da homeostase. A partir dessas descobertas, é possível investigar os efeitos fisiológicos, os mecanismos de ação, os tecidos-alvo, o papel dos hormônios em quadros patológicos e as alternativas terapêuticas para várias doenças.
O diabetes é uma doença conhecida desde a Antiguidade, cuja causa foi desconhecida por muitos anos. Somente em 1889 foi reportado em um estudo que a remoção do pâncreas de cachorros havia provocado aumento dos níveis de “açúcar” ou glicose no sangue, seguido de coma e morte, de forma semelhante à evolução do diabetes em humanos.
Em 1922, pesquisadores da Universidade de Toronto prepararam um extrato pancreático que reduziu os níveis de glicose no sangue de uma criança diabética, representando a descoberta do fator pancreático, que foi denominado insulina. Essas descobertas marcaram a história da fisiologia endócrina; ocorreram em uma época de tecnologia e ferramentas rudimentares e de pouco entendimento sobre a biologia e a fisiologia.
De lá para cá, o avanço tecnológico permitiu a descoberta de diversas moléculas que são capazes de atuar como hormônios, como a leptina produzida pelo tecido adiposo, encontrada em 1994, e a grelina secretada pelo estômago, revelada em 1999, que são capazes de controlar a fome e a saciedade. Em 2012, foi descoberto um hormônio produzido pelo músculo esquelético, principalmente, de pessoas fisicamente ativas, denominado irisina, que ajuda a compreender os efeitos positivos de uma vida fisicamente ativa. Essas descobertas indicam que a fisiologia endócrina, através da descoberta de novos hormônios, ainda tem muito a revelar para a nossa compreensão da fisiologia humana.
MÓDULO 1
Identificar a natureza química, produção e transporte dos hormônios
NATUREZA QUÍMICA
Os hormônios podem ser considerados os primeiros mensageiros químicos do sistema endócrino. Tradicionalmente, consideravam-se os hormônios substâncias secretadas pelas glândulas endócrinas. Hoje, sabe-se que outros órgãos também produzem, eventualmente armazenam e liberam hormônios, dentre eles: certos neurônios e células especializadas do trato digestivo, incluindo o estômago; coração, rins, pele, tecido adiposo e muscular esquelético.
Você pode dizer que, no nosso corpo, vários tipos de mensageiros químicos são produzidos e liberados para atender necessidades fisiológicas específicas, promovendo a coordenação e integração de respostas entre os mais diversos órgãos.
MENSAGEIROS QUÍMICOS
Incluem os hormônios endócrinos, parácrinos, autócrinos, neuro-hormônios, citocinas, interleucinas, adipocinas, miocinas.
Os hormônios são mensageiros químicos produzidos por células especializadas de glândulas e outros tecidos, que desempenham papel-chave na regulação de praticamente todas as funções do organismo, incluindo o controle do metabolismo, os processos bioenergéticos, a síntese de proteínas, o crescimento, o desenvolvimento, o equilíbrio hidroeletrolítico, a reprodução e o comportamento.
CLASSIFICAÇÃO
Os hormônios são classificados de acordo com a natureza ou estrutura química da molécula e isso tem a ver com a “matéria-prima” usada na síntese desses mensageiros químicos.
Você pode assumir que o que importa na determinação de um hormônio não é do que ele é feito e, sim, o que e como ele faz.
Existem basicamente três classes gerais de hormônios em função da estrutura química do composto.
Hormônios peptídicos
Hormônios esteroides
Hormônios derivados do aminoácido tirosina
HORMÔNIOS PEPTÍDICOS
Os hormônios peptídicos são de origem proteica, ou seja, são formados a partir de sequências de aminoácidos e, assim, conservam as mesmas propriedades das proteínas. Entretanto, em comparação com as proteínas com funções estruturais ou dinâmicas, os hormônios são compostos por sequências de aminoácidos menores, então, podem ser comparados a pequenas proteínas.
ATENÇÃO
A maioria dos hormônios está nessa classe e podem variar muito de tamanho. Alguns são cadeias de aminoácidos maiores, como os hormônios do crescimento e a prolactina, que contém mais de 200 resíduos de aminoácidos, enquanto outros são cadeias bem pequenas, como o hormônio liberador de tireotropina (TRH), secretado pelo hipotálamo, que contém apenas três aminoácidos em sua estrutura.
Em termos de classificação, podemos definir:
Proteínas – Geralmente, têm mais de 100 aminoácidos.
Hormônios peptídicos – Menos de 100 aminoácidos.
Fonte: Shutterstock.com
Figura 1: Hormônios peptídicos: sequência de aminoácidos da insulina humana.
Fonte: Shutterstock.com
Figura 2: Estrutura da Vasopressina.
Em geral, esses hormônios são solúveis em água e ainda incluem outros hormônios, dentre eles: a insulina e o glucagon produzidos pelo pâncreas; os hormônios secretados pela hipófise anterior e posterior, como o hormônio antidiurético e o hormônio do crescimento (GH); adipocínas, como a adiponectina e a leptina; e muitos outros. Alguns deles estão listados na tabela abaixo:
	Glândula/Tecido
	Hormônios
	Principais Funções
	Hipotálamo
	Hormônio liberador de tireotropina (TRH)
Hormônio liberador de corticotropina (CRH)
Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH)
Hormônio liberador de gonadotropinas (GnRH)
	Estimula a secreção de TSH e prolactina.
Promove a liberação de ACTH.
Causa a liberação do hormônio do crescimento (GH).
Provoca a liberação de LH e FSH.
	Hipófise anterior
	Hormônio do crescimento (GH)
Hormônio tireoestimulante (TSH)
Hormônio adenocorticotrópico (ACTH)
Prolactina
Hormônio folículo estimulante (FSH)
Hormônio luteinizante (LH)
	Estimula a síntese de proteínas e crescimento de tecidos moles.
Estimula a síntese e secreção de hormônios da tireoide.
Estimula a síntese e secreção de cortisol.
Promove o desenvolvimento das mamas e lactação.
Ocasiona o crescimento dos folículos ovarianos e maturação de espermatozoides.
Estimula a síntese de testosterona e ovulação.
	Hipófise posterior
	Hormônio antidiurético (ADH)
Ocitocina
	Aumenta a reabsorção de água nos rins.
Controla as contrações uterinas.
	Pâncreas
	Insulina (células β)
Glucagon (células α)
	Promove a captação de glicose, estimula a síntese de glicogênio e ácidos graxos.
Estimula a degradação do glicogênio hepático.
	Paratireoide
	Paratormônio (PTH)
	Controla a concentração de íons cálcio no plasma.
	Rim
	Eritropoietina
	Estimula a produção de hemácias.
	Coração
	Peptídeo natriurético atrial
	Aumenta a excreção renal de sódio e aumenta a pressão arterial.
	Intestino delgado
	Colecistocinina (CCK)
	Estimula a contração da vesícula biliar e a secreção de enzimas pancreáticas.
	Adipócitos
	Leptina
	Inibe o apetite e estimula a termogênese.
	Estômago
	Gastrina
	Estimula a secreção de HCl.
	Músculo Esquelético
	Irisina
	Estimula a biogênese mitocondrial e a termogênese.
Tabela 1: Tecidos, glândulas produtoras e principais ações de hormônios peptídicos. Fonte: EnsineMe.
HORMÔNIOS ESTEROIDES
A segunda classe de hormônios é denominada de hormônios esteroides e inclui os produzidose secretados pelo córtex adrenal, como o cortisol e a aldosterona, hormônios sexuais produzidos pelos ovários e placenta, como o estrogênio e progesterona, além da testosterona produzida pelos testículos. Os hormônios esteroides são derivados do colesterol e, por terem natureza química lipídica, são hidrofóbicos. As glândulas produtoras, exemplos e principais ações estão listados na tabela a seguir:
Fonte: Shutterstock.comFigura 3: Estrutura do cortisol.
	Glândula/Tecido
	Hormônios
	Principais Funções
	Córtex adrenal
	Cortisol
Aldosterona
	Provoca o catabolismo das proteínas, a mobilização de lipídeos, a gliconeogênese e tem efeito imunossupressor.
Aumenta a expressão de transportadores de sódio nos rins, aumentando a reabsorção de água e controle da pressão arterial.
	Testículos
	Testosterona
	Promove o desenvolvimento do sistema reprodutor masculino e das características sexuais.
	Ovários/Placenta
	Estrogênios
Progesterona
	Promove o desenvolvimento do sistema reprodutor feminino e das mamas.
Controla as secreções do endométrio e o desenvolvimento das mamas.
Tabela 2: Tecidos, glândulas produtoras e principais ações de hormônios esteroides. Fonte: EnsineMe.
Fonte: Shutterstock.comFigura 4: Estrutura da testosterona.
HORMÔNIOS DERIVADOS DO AMINOÁCIDO TIROSINA
A terceira classe de hormônios é representada pelos derivados da tirosina. A tirosina é um aminoácido que serve de matéria-prima para a síntese dos hormônios da tireoide, triiodotironina (T3) e tiroxina (T4) bem como das catecolaminas que reúnem a epinefrina, norepinefrina e dopamina. Epinefrina e norepinefrina são também conhecidas como adrenalina e noradrenalina, respectivamente. Nesta classe de hormônios, temos:
Substâncias hidrossolúveis como as catecolaminas
Enquanto os hormônios tireoidianos são hidrofóbicos
Fonte: Shutterstock.com
Figura 5: Estrutura da Tiroxina (T4).
Fonte: EnsineMe
Figura 6: Catecolaminas.
Veja esses hormônios na tabela abaixo:
	Glândula/Tecido
	Hormônios
	Principais Funções
	Hipotálamo
	Dopamina
	Inibe a secreção de prolactina.
	Tireoide
	Triiodotironina (T3)
Tiroxina (T4)
	Ambos atuam aumentando as taxas de reações químicas em quase todos os tecidos e, assim, o aumento do metabolismo basal.
	Medula adrenal
	Epinefrina
Norepinefrina
	Aumentam a frequência cardíaca e a ventilação pulmonar, controlam o fluxo sanguíneo e promovem a degradação do glicogênio.
Tabela 3: Tecidos, glândulas produtoras e principais ações de hormônios derivados do aminoácido tirosina. Fonte: EnsineMe.
Fonte: Shutterstock.comFigura 7: Glândulas e hormônios do sistema endócrino.
SÍNTESE DE HORMÔNIOS PEPTÍDICOS
Uma vez identificada a estrutura química dos hormônios peptídicos, é possível prever os mecanismos envolvidos em sua síntese; visto que são “pequenas proteínas”, a síntese desses compostos ocorre através das mesmas etapas que a síntese de qualquer proteína.
Logo, para iniciar a síntese de um hormônio peptídico:
Primeiro ocorre a transcrição gênica no núcleo, que consiste na cópia de um trecho do DNA conhecido como gene e resulta na formação de um RNA mensageiro (RNAm).
Em linhas gerais, atravessa a carioteca que é o envelope nuclear, através de poros nessas membranas e geralmente é direcionado ao retículo endoplasmático rugoso.
Em seguida, por meio da ação dos ribossomos, irá passar pelo processo de tradução gênica, quando os ribossomos decodificam o RNAm e constroem uma cadeia de aminoácidos correspondente.
Fonte: Shutterstock.comFigura 8: Síntese de insulina.
É comum que esses hormônios sejam produzidos como proteínas maiores, sem atividade biológica, conhecidos como pré-pró-hormônios, que, ainda dentro do retículo, serão quebrados e transformados em pró-hormônios. Empacotados em vesículas, serão exportados ao aparelho de Golgi, onde serão acondicionados em vesículas secretoras na presença de enzimas que quebrarão os pró-hormônios em hormônios no estado ativo.
Fonte: Shutterstock.comFigura 9: Exocitose.
As vesículas produzidas pelo aparelho de Golgi podem ficar armazenadas no citoplasma ou aderidas à membrana plasmática. A secreção dos hormônios na corrente sanguínea geralmente é do tipo regulada, ou seja, para que os hormônios peptídicos sejam secretados, há a necessidade de a célula receber algum sinal que provoque a liberação. Normalmente, esses sinais envolvem a modificação dos níveis de cálcio no ambiente intracelular que, por sua vez, induz a exocitose do conteúdo dessas vesículas.
SÍNTESE DE HORMÔNIOS ESTEROIDES
A matéria-prima para a síntese dos hormônios esteroides é o colesterol. Com isso, a estrutura molecular desses hormônios é muito semelhante à estrutura do próprio colesterol. Essa característica determina que os hormônios esteroides sejam substâncias lipossolúveis e, assim, não se misturam na água facilmente, ao contrário dos hormônios peptídicos.
Fonte: Shutterstock.comFigura 10: Exocitose Regulada e Constitutiva.
Outra diferença marcante em relação aos hormônios peptídicos é que os hormônios esteroides não ficam armazenados nas células secretoras. Estes hormônios são secretados em um mecanismo chamado de secreção constitutiva, que pode ser compreendido como uma secreção imediata à síntese. Assim, você pode dizer que os hormônios esteroides só são produzidos quando são necessários, sendo logo em seguida secretados no sangue. Essa capacidade é garantida pela presença constante na célula produtora do colesterol, embora os hormônios esteroides não fiquem estocados, as células são capazes de armazenar grandes depósitos de ésteres de colesterol em vacúolos no citoplasma, que podem ser rapidamente mobilizados para a síntese hormonal.
ATENÇÃO
Como os hormônios esteroides são lipossolúveis, uma vez que tenham sido produzidos, eles simplesmente se difundem através da membrana plasmática e são secretados nos líquidos extracelulares, alcançando a circulação sanguínea.
SÍNTESE DOS HORMÔNIOS DERIVADOS DE TIROSINA
A tirosina é um aminoácido que pode dar origem a dois grupos distintos de hormônios:
Tireoide
Catecolaminas
Em ambos os casos, a transformação desse aminoácido em hormônios depende de reações químicas específicas, catalisadas por enzimas nos compartimentos celulares, especialmente, no retículo endoplasmático liso.
Na tireoide, os hormônios T3 e T4 são produzidos e incorporados a uma proteína chamada tireoglobulina, que atua armazenando esses hormônios em grandes folículos dentro da glândula. Quando há a necessidade de secreção, os hormônios são separados dessa proteína e secretados na corrente sanguínea. Uma vez no sangue, esses hormônios se associam a uma proteína globular que atua transportando e gradualmente liberando esses hormônios para os tecidos-alvo.
Na região da medula da glândula adrenal, as catecolaminas, epinefrina e norepinefrina são formadas através de reações enzimáticas específicas, com uma produção de epinefrina cerca de quatro vezes maior e ficam armazenadas em vesículas secretoras até que haja o estímulo para a liberação, de forma semelhante aos hormônios peptídicos. Ao chegaram à circulação sanguínea, boa parte das catecolaminas são transportadas na forma livre, no plasma, até atingirem os tecidos-alvo.
INÍCIO DA SECREÇÃO E DURAÇÃO DA AÇÃO HORMONAL
O início da liberação e ação hormonal pode variar entre os diferentes hormônios. A estimulação provocada pelo sistema nervoso simpático sobre a medula adrenal estimula a liberação de epinefrina e norepinefrina de forma muito rápida e, poucos segundos após a liberação, esses hormônios já são capazes de atingir seus efeitos completos.
EXEMPLO
Você pode perceber isso quando toma um susto; nesse caso, o seu sistema nervoso autônomo interpreta o susto como uma situação de perigo e ativa o sistema de luta e fuga que envolve a liberação de adrenalina.
Dentre as ações da adrenalina, sabemos que ela é capaz de promover o aumento da frequência cardíaca e, se você se lembrar da última vez que tomou um susto, muito provavelmente vai saber que seu coração dispara quase imediatamente, ou seja, a ação da adrenalina ocorre de forma muito rápida após sua liberação.Outros hormônios como a tiroxina (T4) e o hormônio do crescimento, por outro lado, podem levar meses para atingir um efeito fisiológico completo.
CONCENTRAÇÃO PLASMÁTICA DE HORMÔNIOS
Agora você verá os mecanismos de sinalização celular e entenderá que os efeitos hormonais podem ser amplificados, exercendo um resultado poderoso, quando eles atuam nas células alvo e, por essa razão, as concentrações ou quantidades necessárias para os efeitos fisiológicos dos hormônios são extremamente pequenas.
CONTROLE DA SECREÇÃO POR RETROALIMENTAÇÃO NEGATIVA
Um dos principais mecanismos de controle da secreção hormonal é a retroalimentação ou feedback negativo. Embora a maioria dos hormônios tenha sua liberação influenciada por diversos fatores, que podem variar ao longo do dia, como o estado alimentado, o jejum e todo tipo de estresse, o feedback negativo é o principal mecanismo capaz de assegurar o equilíbrio da concentração adequada de hormônios.
Geralmente, depois que um hormônio é liberado, atua nos tecidos-alvo e seus efeitos provocam várias respostas. Quando esses efeitos são satisfatórios para o organismo, ou seja, quando a ação do hormônio atinge a necessidade fisiológica, sinais de retroalimentação são percebidos pela glândula endócrina que reduz a taxa de secreção hormonal.
Os mecanismos de feedback negativo podem atuar controlando a síntese do hormônio, a expressão gênica das enzimas envolvidas na síntese hormonal e nos mecanismos de exocitose.
Fonte: Shutterstock.comFigura 11: Feedback negativo dos hormônios da tireoide.
CONTROLE DA SECREÇÃO POR RETROALIMENTAÇÃO POSITIVA
A retroalimentação ou feedback positivo tem um efeito semelhante a um ciclo vicioso, onde a liberação de um hormônio provoca uma resposta no tecido-alvo. Este, por sua vez, estimula ainda mais a liberação do hormônio em uma espécie de surto, em que quanto maior a ação hormonal, maior também será sua liberação.
EXEMPLO
Um exemplo interessante é a liberação da ocitocina pela hipófise posterior durante o trabalho de parto. Nesse caso, o papel da ocitocina é provocar as contrações uterinas que empurram o bebê contra o colo do útero. Essa ação mecânica de estiramento do colo uterino é interpretada pelo hipotálamo e provoca a liberação de mais ocitocina, potencializando as contrações uterinas, até que haja o nascimento do bebê.
LIBERAÇÃO HORMONAL CONTROLADA POR VARIAÇÕES CÍCLICAS
Variações do ciclo diário – que incluem o ciclo claro e escuro, o estado de sono e vigília, o repouso e o exercício, o estado alimentado e o jejum – se sobrepõem aos mecanismos de feedback e influenciam a liberação de hormônios ao longo do dia.
Vários exemplos se enquadram nessa situação. O hormônio do crescimento é liberado de forma acentuada durante a primeira fase do sono e diminui nos estágios posteriores, além disso, em situações de hipoglicemia o hormônio do crescimento também é liberado para promover a degradação do glicogênio hepático.
Veja agora o exemplo da liberação de insulina pelas células β-pancreáticas:
Após a ingestão, digestão e absorção de uma dieta balanceada ocorre o aumento dos níveis de glicose no plasma, a hiperglicemia.
A elevação dos níveis de glicose é percebida pelo próprio pâncreas, de modo que a glicose entra no citoplasma das células β-pancreáticas.
Após algumas etapas bioquímicas, estas acabam alterando a concentração iônica no ambiente intracelular, provocando a despolarização das membranas da célula.
Isso leva à abertura de canais de cálcio com a consequente entrada de cálcio para o interior celular.
A presença do cálcio no citoplasma provoca a exocitose das vesículas e assim a liberação da insulina para a corrente sanguínea.
Uma das funções da insulina é provocar a retirada de glicose do sangue, estimulando tecidos, como os músculos esqueléticos e o tecido adiposo, a captarem glicose. Como consequência, esse processo leva à normalização dos níveis glicêmicos, que são percebidos pelo pâncreas e indicam que a insulina já exerceu seus efeitos esperados, assim, a taxa de liberação de insulina é reduzida fechando um circuito de feedback negativo.
Fonte: Shutterstock.comFigura 12: Controle da secreção de insulina.
TRANSPORTE PLASMÁTICO
Existem duas formas de transporte plasmático de hormônios, que são explicadas pela natureza química do composto.
Anteriormente, você viu que os hormônios peptídicos e as catecolaminas são hidrossolúveis, portanto, se dissolvem facilmente em água. Assim, já que o plasma sanguíneo é feito à base de água, esses hormônios se solubilizam e são transportados até as células-alvo livremente.
Em contrapartida, os hormônios hidrofóbicos, como os esteroides e os hormônios da tireoide, não se diluem em água e por essa razão precisam se associar a transportadores para chegarem aos seus alvos, mais ou menos como se essas substâncias precisassem pegar uma carona. As proteínas plasmáticas representam esses transportadores.
Fonte: Shutterstock.comFigura 13: Globulina: Proteína de transporte de hormônios sexuais.
DEPURAÇÃO DE HORMÔNIOS
Agora que você já viu a variedade de hormônios e conhece suas formas de síntese, secreção e transporte, tem um cenário em que eles estão aptos a provocar os seus efeitos.
Você também deve ter compreendido que, uma vez que os hormônios tenham realizado suas funções e atingido o controle fisiológico, eles não são mais necessários e precisam “sair de cena”, precisam ser depurados.
Existem diferentes maneiras de depuração dos hormônios do plasma, incluindo a metabolização pelos tecidos, quando a própria célula-alvo pode realizar a endocitose do complexo receptor-hormônio e degradar o hormônio por meio da ligação com estruturas celulares, inativando-o, através da excreção renal pela urina ou hepática, através da bile.
O tempo entre a liberação e a depuração também varia entre os hormônios.
	
	Hormônios hidrossolúveis - Em geral, têm a meia vida curta, que, em alguns casos, pode durar menos de um minuto.
	
	Hormônios que se associam às proteínas transportadoras - Podem ficar na circulação por várias horas ou até mesmo dias.
	
	Esteroides - Ficam na circulação por 20 a 100 minutos.
	
	Hormônios tireoidianos - Podem ficar na circulação por até seis dias.
	
PRODUÇÃO E TRANSPORTE DE HORMÔNIOS
VERIFICANDO O APRENDIZADO
Parte superior do formulário
1. COMO VOCÊ PÔDE VER, OS HORMÔNIOS SÃO CLASSIFICADOS DE ACORDO COM A NATUREZA OU ESTRUTURA QUÍMICA DA MOLÉCULA. PODEM SER FORMADOS A PARTIR DO COLESTEROL, DE AMINOÁCIDOS ESPECÍFICOS, OU PODEM SER FORMADOS A PARTIR DE CADEIAS DE AMINOÁCIDOS FORMANDO HORMÔNIOS PEPTÍDICOS OU PROTEICOS. DENTRE AS ALTERNATIVAS ABAIXO, ESCOLHA AQUELA EM QUE TODOS OS HORMÔNIOS LISTADOS SÃO HORMÔNIOS PEPTÍDICOS OU PROTEICOS.
Hormônio do crescimento, leptina, insulina
Estrogênio, hormônio antidiurético e glucagon
Paratormônio, insulina e cortisol
Colecistocinina, epinefrina e aldosterona
Testosterona, dopamina e prolactina
Parte inferior do formulário
Parte superior do formulário
2. ANALISE AS AFIRMAÇÕES A SEGUIR E DEPOIS MARQUE A RESPOSTA CORRETA:
“A TESTOSTERONA É UM HORMÔNIO PEPTÍDICO, OU SEJA, UMA PEQUENA PROTEÍNA, PORTANTO, A TESTOSTERONA APRESENTA NATUREZA QUÍMICA HIDROFÍLICA, SENDO SOLÚVEL EM ÁGUA E DESSA FORMA NÃO REQUER UM TRANSPORTADOR PLASMÁTICO”.
A primeira afirmativa é verdadeira e a segunda é falsa.
A primeira afirmativa é falsa e a segunda é verdadeira.
Ambas são verdadeiras e a segunda justifica a primeira.
Ambas são verdadeiras, porém a segunda não justifica a primeira.
Ambas são falsas
Parte inferior do formulário
GABARITO
1. Como você pôde ver, os hormônios são classificados de acordo com a natureza ou estrutura química da molécula. Podem ser formados a partir do colesterol, de aminoácidos específicos, ou podem ser formados a partir de cadeias de aminoácidos formando hormônios peptídicos ou proteicos. Dentre as alternativas abaixo, escolha aquela em que todos os hormônios listados são hormônios peptídicos ou proteicos.
A alternativa "A " está correta.
Os hormônios do crescimento produzidos pela hipófise anterior, a leptina, pelo tecido adiposo, e ainsulina, pelo pâncreas, são exemplos de hormônios peptídicos ou proteicos.
2. Analise as afirmações a seguir e depois marque a resposta correta:
“A testosterona é um hormônio peptídico, ou seja, uma pequena proteína, PORTANTO, a testosterona apresenta natureza química hidrofílica, sendo solúvel em água e dessa forma não requer um transportador plasmático”.
A alternativa "E " está correta.
A testosterona é um hormônio esteroide, portanto derivado do colesterol e, por ter natureza química lipídica, requer um transportador plasmático.
MÓDULO 2
Reconhecer a coordenação e o controle das funções fisiológicas e da ação hormonal
O metabolismo é determinado por um conjunto de proteínas presentes em tecidos específicos, nas mais variadas células. Esse conjunto de proteínas é representado principalmente pelas enzimas, por proteínas de membrana, como os receptores, canais, bombas e transportadores e pelas proteínas da comunicação celular. As células possuem limites bem definidos pelas membranas plasmáticas e são unidades funcionais independentes, onde as funções podem ser gerais ou extremamente específicas para cada tipo celular.
Curiosamente, essa independência não significa autonomia, ou seja, é como se nossas células soubessem como fazer suas funções, porém sem saber em que extensão devem fazer, ou até mesmo quando trabalhar e quando parar de trabalhar.
Essa falta de autonomia é resolvida em boa parte pelas funções do sistema endócrino, mediada pela ação dos hormônios.
O METABOLISMO É TECIDO ESPECÍFICO
O metabolismo é o mesmo que funcionamento celular, que é determinado pelo conjunto de proteínas presentes em uma célula de forma tecido-específica. Existem variados tipos celulares no nosso corpo, como os neurônios, os miócitos, os hepatócitos do fígado, os eritrócitos no sangue etc.; e, naturalmente, cada uma dessas células tem uma função específica para a manutenção das funções fisiológicas.
EXEMPLO
A capacidade do nosso corpo em metabolizar alguns nutrientes, como os açúcares e as gorduras. Sabemos que o excesso de “açúcar” na dieta pode ser transformado em ácidos graxos e, em seguida, em triglicerídeos, que pode ser estocado como forma de reserva de energia, principalmente no tecido adiposo. A esse processo, damos o nome de síntese de ácidos graxos, podendo depois ser degradado em outro processo chamado de β-oxidação, para que algumas células obtenham energia desse composto.
Agora, se fizermos uma comparação entre hepatócitos, miócitos e eritrócitos, veremos o seguinte:
Hepatócitos - São capazes de sintetizar e degradar as gorduras.
Miócitos - São capazes apenas de degradar as gorduras.
Eritrócitos - Não fazem nem síntese, nem degradação das gorduras.
Essa diferença metabólica é explicada pelo fato de que as enzimas responsáveis pela degradação estão presentes no fígado e no músculo. As da síntese, só o fígado possui e o eritrócito não expressa nenhum dos dois conjuntos enzimáticos.
É possível associar as funções celulares à presença ou expressão tecido-específica de proteínas nas células e, consequentemente, extrapolar essas funções para o nível dos órgãos e tecidos. Assim, o metabolismo celular é dado pela expressão tecido-específica de proteínas, que são, então, consideradas o “maquinário metabólico” celular. É justamente essa característica que nos permite dizer que as células são unidades funcionais, como pequenas “fábricas” independentes.
COORDENAÇÃO DAS FUNÇÕES FISIOLÓGICAS POR MENSAGEIROS QUÍMICOS
Vimos que o metabolismo é tecido-específico em função da presença do maquinário metabólico e de responsabilidade das unidades celulares. Agora, é importante discutirmos que todo esse funcionamento deve servir ao nosso organismo, no sentido de manter os parâmetros fisiológicos em homeostase.
ENTÃO, AQUI NOS DEPARAMOS COM UMA QUESTÃO-CHAVE: QUEM SÃO OS AGENTES QUE CONTROLAM AS FUNÇÕES DO METABOLISMO?
RESPOSTA
São os mensageiros químicos, em especial, os hormônios!
A inter-relação dos mais variados sistemas de mensageiros químicos é capaz de controlar as múltiplas atividades das células e tecidos-alvo, de forma integrada e coordenada, onde em diversas vezes um hormônio é capaz de atuar no controle de funções de diferentes tecidos, com resultados que se completam. Em outros casos, diferentes hormônios atuam juntos, de forma sinérgica ou antagônica, mas sempre tornando o controle do metabolismo uma resposta que faz sentido, lógica e harmoniosa.
CÉLULA-ALVO
Vamos discutir agora um conceito fundamental para que você entenda o funcionamento dos hormônios, o qual explica onde eles são capazes de atuar para exercer seus efeitos de controle metabólico.
Para que você possa relacionar a coordenação das respostas metabólicas às ações hormonais, é fundamental que compreenda que os hormônios só são capazes de exercer efeitos sobre o metabolismo das células-alvo e que uma célula só é alvo para a ação dos hormônios, quando esta expressa ou possui receptores específicos para captar o sinal hormonal.
Os hormônios são considerados os primeiros mensageiros do metabolismo e são capazes de induzir respostas em células, tecidos e órgãos-alvo. Para ser considerado um “alvo” para a ação dos hormônios, os tecidos devem expressar receptores hormonais, que, em geral, são proteínas específicas, onde os hormônios se ligam e sinalizam suas mensagens biológicas. Logo, você pode dizer que o princípio básico para a ação dos hormônios é a presença de receptores celulares.
Fonte: Shutterstock.comFigura 14: Hormônios e células-alvo.
HORMÔNIOS DE AÇÃO ENDÓCRINA
Agora que você já sabe que os hormônios são sintetizados e secretados por células, tecidos e glândulas especializadas e que terão capacidade de exercer controle sobre alvos específicos, em função da presença de receptores, é importante que você correlacione a ação hormonal, tendo em vista o local de produção em relação à localização do alvo metabólico.
ATENÇÃO
Os hormônios de ação endócrina são aqueles secretados para a corrente sanguínea e que através da circulação podem mediar efeitos sobre o funcionamento de alvos metabólicos, distantes do local de produção. Esse sistema de comunicação é a forma que denomina esse sistema fisiológico.
A maior parte dos hormônios atua dessa forma, por exemplo:
O cortisol é secretado pelo córtex adrenal.
Através da corrente sanguínea ele é capaz de controlar funções no fígado, tecido adiposo e músculo esquelético.
HORMÔNIOS DE AÇÃO PARÁCRINA
Nem todos os hormônios liberados por um tecido precisam ser levados através da corrente sanguínea para atingirem seus alvos. As células-alvo, em alguns casos, são células vizinhas e, quando um hormônio atua controlando o funcionamento de células vizinhas, você pode denominar essa ação de atividade parácrina.
EXEMPLO
Muitos hormônios produzidos pela mucosa gástrica atuam em outras células da própria mucosa, sem a necessidade de entrar na circulação sanguínea. Outro exemplo é a ação dos neurotransmissores nas sinapses químicas que atuam em células vizinhas.
HORMÔNIOS DE AÇÃO AUTÓCRINA
O terceiro tipo de ação, chamada de autócrina, sugere a capacidade de autorregulação. Ocorre quando um hormônio é capaz de controlar a própria célula que o produziu e o secretou, como acontece com a insulina que é capaz de estimular a própria célula β pancreática que a produziu e a liberou a responder aos seus sinais, levando a captação de glicose por essas células.
Fonte: Shutterstock.comFigura 15: Propriedades da comunicação.
RECEPTORES HORMONAIS
Receptores hormonais geralmente são proteínas grandes expressas de forma tecido-específica, ou seja, eles podem estar presentes em um tecido e ausente em outro.
VOCÊ SABIA
Estima-se que uma célula possua de 2.000 a 10.000 receptores. Cada receptor é altamente específico para um único tipo de hormônio, assim, você pode correlacionar a expressão do receptor à ação hormonal. É a presença de um receptor específico, em um tecido, em particular, que irá determinar que tipo de hormônio é capaz de sinalizar sua mensagem.
A quantidade de receptores não é fixa e pode variar minuto a minuto.Os receptores podem ser destruídos, inativados de forma transiente ou definitiva, podem ser sequestrados para o interior celular ou sua produção pode diminuir.
Por outro lado, a síntese de receptores pode ser estimulada e o número dessas proteínas pode crescer, aumentando também a sensibilidade da célula ao hormônio.
Os receptores podem ser proteínas localizadas na membrana, no citoplasma ou até mesmo no núcleo. A localização dos receptores nas células é determinada pela natureza química dos hormônios. Os receptores dos hormônios hidrossolúveis são proteínas presentes na superfície celular, pelo fato desses hormônios serem impermeáveis às membranas.
Dentre os diversos hormônios que atuam em receptores localizados na membrana, temos os grupos dos hormônios peptídicos, proteicos e das catecolaminas, como a insulina e glucagon, que são hormônios peptídicos, ou a adrenalina, uma catecolamina. Já os hormônios hidrofóbicos, capazes de atravessar a membrana, podem sinalizar através de receptores intracelulares. Os hormônios esteroides, como a testosterona, atuam principalmente através de receptores localizados no citoplasma, enquanto os hormônios da tireoide são encontrados no núcleo, associado aos cromossomos.
Fonte: Shutterstock.comFigura 16: Receptores de membrana.
ESPECIFICIDADE DOS RECEPTORES HORMONAIS
As respostas obtidas através dos sinais hormonais dependem do tipo do receptor expresso nas células-alvo não só quanto aos diferentes hormônios, que se ligam a receptores seletivos, mas também em função da sinalização mediada muitas vezes pelo mesmo hormônio. Isso pode parecer, à primeira vista, um contrassenso ou uma ideia confusa, mas vamos ver agora o que explica essa possibilidade. Para ilustrar essa ideia, veja o exemplo:
O EFEITO DA ADRENALINA SOBRE OS VASOS SANGUÍNEOS
Durante uma sessão de exercícios físicos, as glândulas suprarrenais são estimuladas a secretar adrenalina na corrente sanguínea. Essa adrenalina tem diversas funções que incluem o aumento da frequência cardíaca, a degradação do glicogênio hepático e o controle do fluxo de sangue para os músculos esqueléticos.
Neste contexto, é razoável você pensar que os músculos esqueléticos ativados para sustentar o exercício irão necessitar de mais oxigênio, nutrientes e outras substâncias, entregues pela corrente sanguínea e, de forma lógica, você pode deduzir que é necessário aumentar o aporte de sangue a esse tecido. Acontece que todo o sangue no nosso corpo está dentro do sistema circulatório, que é fechado, de forma que, tecnicamente, não existe uma reserva de sangue. Assim, para ser possível aumentar o fluxo sanguíneo para uma região, é necessário diminuir de outra.
É exatamente aí que entra a ação da adrenalina que é capaz de promover a vasodilatação na região do sistema muscular, ao mesmo tempo em que é capaz de induzir vasoconstricção do trato gastrointestinal e, dessa forma, redirecionar o fluxo de sangue do sistema digestório para o musculoesquelético.
Isso só é possível em função da expressão de receptores de adrenalina de tipos diferentes, chamados de isoformas. Para um mesmo hormônio, o corpo pode expressar diferentes tipos de receptores. É como se uma chave pudesse abrir mais do que uma fechadura, embora essas fechaduras só pudessem ser abertas por essa mesma chave.
Nesse caso específico, a presença dos receptores β-adrenérgicos nos capilares musculares provoca o aumento do diâmetro desses vasos, enquanto a presença da isoforma α-adrenérgico provoca o efeito contrário, diminuindo o diâmetro e o fluxo de sangue do vaso sanguíneo do trato digestório.
MECANISMOS DE AÇÃO DOS RECEPTORES HORMONAIS
Você pode comparar as funções dos receptores às antenas de TV ou de rádio. Imagine que, na sua casa, você só é capaz de captar um sinal de rádio se possuir o equipamento certo para isso. Embora possa reconhecer que o sinal de rádio provavelmente chegue até a sua casa, se você não possuir o equipamento certo, não irá conseguir captar e amplificar esse sinal para ouvir as notícias e as músicas da rádio.
De certa forma, os receptores são “antenas” nas células que captam o sinal hormonal e, assim, reforçamos a ideia de célula-alvo apresentada anteriormente.
Agora imagine uma alternativa a essa situação: você possui uma antena para captar o sinal de uma operadora de TV, mas essa antena não está instalada em um sistema de cabos de sua casa e você sequer possui uma televisão. Nesse caso, você também não será capaz de assistir a nenhuma programação de TV. Esse paralelo pode ser feito com os sistemas de comunicação celulares ativados pelos hormônios.
Um hormônio se liga e ativa um receptor seletivo, que, por sua vez, desencadeia uma resposta de interpretação ou transdução e amplificação desse sinal.
Os mecanismos de ação dos receptores e os mecanismos de transdução do sinal são muito variados e, a seguir, veremos alguns deles.
ATENÇÃO
Você pode assumir que praticamente todos os hormônios afetam os tecidos-alvo, formando primeiro um complexo, onde o hormônio se liga fisicamente ao receptor, alterando a função do próprio receptor e iniciando os efeitos hormonais.
RECEPTORES LIGADOS A CANAIS IÔNICOS
Os receptores acoplados a canais iônicos são típicos nas sinapses químicas. Uma das características de uma sinapse química é o fato de que a comunicação é feita pela ação de um mensageiro químico, chamado de neurotransmissor, que apresenta as mesmas propriedades dos hormônios.
Praticamente todos os neurotransmissores, como a norepinefrina, a dopamina e a serotonina atuam através desse tipo de receptores. Receptores acoplados a canais iônicos atuam como comportas que podem ser abertas ou fechadas, a partir da recepção do sinal. A abertura ou fechamento desses canais envolve a mudança na forma da proteína receptora e, assim, altera a permeabilidade da membrana para determinados íons.
Geralmente, os canais iônicos são específicos aos íons que podem ser canalizados através do receptor, como canais de sódio, cálcio ou potássio. Quando fechados, impedem a passagem desses íons e, quando são abertos, permitem a passagem do íon correspondente sempre a favor do gradiente de concentração, ou seja, do lado mais concentrado para o lado menos concentrado da membrana, em um tipo de transporte conhecido como transporte passivo facilitado.
Fonte: Shutterstock.comFigura 17: Receptores ligados a canais iônicos.
RECEPTORES LIGADOS À PROTEÍNA G
A ciência já descreveu mais de 1000 receptores acoplados à proteína G, que sinalizam suas mensagens dessa forma e que podem ser ativados por diversos hormônios, como a epinefrina, o glucagon, a serotonina e outros. Existem duas formas básicas dessa proteína:
• A estimulatória (Gs)
• A inibitória (Gi)
A estrutura desses receptores é descrita como uma cadeia de proteínas com sete alças transmembrana. Uma cadeia única de aminoácidos que atravessa a membrana sete vezes em direção, ora ao citoplasma, ora ao meio extracelular, com algumas partes em protrusão para cada lado da membrana. No ambiente extracelular, o ligante se associa a uma região do receptor para sinalizar seus efeitos.
No ambiente intracelular, a cauda dessa cadeia de aminoácidos encontra-se associada a uma proteína G. Essa proteína é composta por três subunidades (α, β e γ). No estado inativo, essa proteína está ligada a uma molécula de difosfato de guanosina (GDP) e, quando o receptor é ativado pelo hormônio, a proteína G troca o GDP pelo trifosfato de guanosina (GTP). Esse evento é capaz de provocar o destacamento e deslocamento da subunidade α da proteína G, através da membrana, para que outras proteínas sejam ativadas.
Esse mecanismo pode abrir canais iônicos, ativar ou inibir outras proteínas intracelulares da comunicação celular, como a Adenil ciclase e as fosfolipases, para que os hormônios exerçam seus efeitos.
Fonte: Tpirojsi / Wikimedia Commons / Domínio públicoFigura 18: Receptores ligados à proteína G.
RECEPTORES LIGADOS A ENZIMAS
Esse tipo de receptor também é conhecido como aquele com atividade enzimática intrínseca; quando ele é ativado se comporta e funcionacomo uma enzima. Neste caso, o receptor é capaz de se ligar a outras proteínas intracelulares que são consideradas substratos para sua ação e, assim, passa adiante a sua mensagem.
Esses receptores são proteínas que geralmente têm uma estrutura que atravessa a membrana apenas uma vez, apresentando um domínio ou região extracelular onde o hormônio se liga e a porção intracelular é exatamente a região que atua de forma enzimática. O receptor de insulina se enquadra nessa família de proteínas e, dessa forma, a insulina é capaz de mediar seus efeitos em células-alvo.
Em outros casos, o receptor em si não atua como uma enzima, mas está diretamente acoplado com alguma proteína intracelular que tem atividade enzimática. Existem alguns exemplos de proteínas que atuam, dessa forma, como é o caso da sinalização da leptina, um hormônio liberado pelo tecido adiposo que controla o apetite e o balanço energético. Esse mecanismo foi descrito em células de câncer de mama, onde a serotonina é capaz de ativar seu receptor que está acoplado a essa mesma enzima chamada Janus quinase (JAK), que, por sua vez, pode desencadear os efeitos hormonais que incluem o deslocamento de sinais até o núcleo celular e controlar a expressão de proteínas.
Fonte: Shutterstock.comFigura 19: Receptores ligados à enzima.
RECEPTORES INTRACELULARES
A classe de receptores intracelulares está associada à ativação mediada por hormônios de natureza química lipossolúvel, pois assim eles podem atravessar a membrana plasmática e atuar sobre alvos intracelulares, como no caso dos receptores dos hormônios esteroides e tireoidianos.
A partir da interação do hormônio com o receptor, muitos dos sinais estão envolvidos na ativação da transcrição de genes e, consequentemente, regulam a síntese das proteínas. Assim, esses receptores podem ser encontrados no citoplasma ou até mesmo no núcleo associados a regiões promotoras da transcrição nos cromossomos.
Fonte: Shutterstock.comFigura 20: Receptores intracelulares.
SINALIZAÇÃO CELULAR
Aos poucos você está juntando as peças da comunicação celular. Você já sabe que os hormônios podem ser considerados os mensageiros químicos e que os receptores são análogos às antenas que captam o sinal. Porém, para esse sinal ser transformado em resposta celular, ele precisa ser transduzido, ou seja, interpretado para que a resposta celular ocorra.
Para que isso aconteça, os hormônios exercem efeitos através de processos intracelulares, denominados de sinalização ou comunicação celular. As principais características desses processos são que, em geral, as mensagens são passadas adiante em forma de sequência, em um efeito cascata de sinalização que pode ser comparado a uma brincadeira de telefone sem fio, onde a mensagem passa de um ao outro em uma sequência de eventos.
Essa cascata pode envolver vários intermediários e possui duas outras características muito importantes:
	
	A possibilidade de diferentes alvos intracelulares serem ativados, garantindo a diversificação do sinal, o que explica a capacidade dos hormônios em controlarem diferentes respostas a partir de um único sinal.
	
	A amplificação do sinal, à medida que os intermediários são ativados.
	
É comum observarmos que cada um deles pode passar adiante o sinal para mais de um intermediário nessa cascata de eventos. É como se um intermediário ativasse dois ou mais intermediários na fila. Você poderia comparar a uma fofoca, que, quando contata pela primeira vez, rapidamente se espalha. Essa característica é muito importante e explica porque os níveis hormonais são tão baixos; graças a esse mecanismo é possível amplificar de forma muito importante a resposta a partir do sinal hormonal.
EXEMPLO
Um exemplo interessante é a ação da epinefrina sobre a degradação do glicogênio hepático, estima-se que para cada molécula de epinefrina que ativa o hepatócito são liberadas 10.000 moléculas de glicose, ou seja, o sinal é amplificado dez mil vezes.
Existem vários mecanismos de sinalização intracelular e, a seguir, você será apresentado a alguns deles.
Fonte: Shutterstock.comFigura 21: Cascata de sinalização.
SEGUNDOS MENSAGEIROS
Os hormônios são os primeiros mensageiros químicos do sistema endócrino e, agora, você descobrirá que, quando os sinais hormonais ativam seus receptores, muitos deles envolvem a produção do que chamamos de segundos mensageiros.
Ao longo das cascatas de sinalização, a maioria dos intermediários envolvidos na transdução do sinal são proteínas com atividade enzimática. Entretanto, em muitos casos pequenos, compostos de diferentes naturezas químicas são produzidos ou liberados em grandes quantidades, atuando como segundos mensageiros que irão passar adiante os sinais hormonais, desencadeando seus efeitos. Nestes casos, você pode dizer que a única coisa direta que o hormônio faz em uma célula é ativar o receptor e o segundo mensageiro fará o resto. Os principais exemplos de segundos mensageiros são:
O AMPc derivado do ATP.
Os íons cálcio em um sistema acoplado à proteína calmodulina.
Os fosfolipídios de membrana, que podem ser transformados em outros compostos no meio intracelular.
SISTEMA DA ADENILATO CICLASE-AMPC
A enzima adenilato ciclase é uma proteína inserida na membrana plasmática que é ativada pela proteína Gs, que catalisa a conversão do ATP em AMPc que, por sua vez, irá ativar a proteína quinase dependente de AMPc (PKA), desencadeando a cascata de sinalização. Quando a proteína Gi é ativada, sua ação inibe a enzima adenilato ciclase. A tabela abaixo reúne alguns exemplos de hormônios que atuam através do AMPc.
	Hormônios que atuam através da adenilato ciclase-AMPc
	Hormônio adrenocorticotrófico (ACTH)
	Angiotensina II
	Calcitonina
	Serotonina
	Catecolaminas (receptor β)
	Glucagon
	Hormônio luteinizante (LH)
	Secretina
	Somatostatina
	Paratormônio (PTH)
	Hormônio tireoestimulante (TSH)
Tabela 4 – Fonte: EnsineMe.
Fonte: Shutterstock.com
Figura 22: Sistema Adenilato ciclase-AMPc da adrenalina.
Fonte: Shutterstock.com
Figura 23: Estrutura do cAMP.
SISTEMA DAS FOSFOLIPASES
Assim como a adenilato ciclase, as fosfolipases também são proteínas inseridas nas membranas que podem ser ativas ou inibidas pela proteína G. Existem diferentes isoformas de fosfolipase, cuja função envolve principalmente a quebra de fosfolipídios de membrana, especialmente o fosfatidilinositol bifosfato (PIP2), em dois segundos mensageiros:
DIACILGLICEROL (DAG)
O DAG é capaz de ativar a proteína quinase C (PKC).
INOSITOL TRIFOSFATO (IP3)
IP3 mobilizará íons cálcio da mitocôndria e do retículo endoplasmático para o citosol, onde o cálcio irá atuar como segundo mensageiro.
A tabela abaixo lista exemplos de hormônios que atuam através desse sistema.
	Hormônios que atuam através da fosfolipase
	Catecolaminas (células α)
	Hormônio liberador de gonadotropinas (GnRH)
	Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH)
	Hormônio liberador do hormônio tireotrópico (TRH)
	Ocitocina
	Serotonina
Tabela 5 – Fonte: EnsineMe.
Fonte: Shutterstock.comFigura 24: Sistema das fosfolipases.
SISTEMA CÁLCIO-CALMODULINA
A entrada do cálcio na célula ou a mobilização a partir do retículo endoplasmático levam ao aumento dos níveis de cálcio intracelulares. A entrada do cálcio pode ocorrer:
A partir da despolarização da membrana, levando à abertura de canais de cálcio voltagem dependente.
Ou por meio da ação de hormônios que promovam a abertura de canais de cálcio ligante dependente.
Quando três ou quatro íons cálcio se ligam à proteína calmodulina, essa proteína é ativada e pode atuar controlando vários intermediários da comunicação celular, resultando no controle de várias respostas metabólicas.
CONTROLE DOS ALVOS METABÓLICOS E RESPOSTA CELULAR
As enzimas são os agentes do metabolismo e representam o maquinário metabólico. Dessa forma, quando um hormônio controla o funcionamento celular, esse controle incide sobre o conjunto de enzimas presentes no tecido-alvo.
A maioria dos hormônios é capaz de controlar a atividade de enzimas-chave das vias metabólicas. Isso quer dizer queas reações enzimáticas podem ser controladas, ativando ou inibindo a capacidade catalítica das enzimas e, assim, controlar as respostas metabólicas. Esse tipo de controle leva a respostas rápidas que incidem em um conjunto de enzimas presente nas células.
As alterações enzimáticas envolvem a regulação alostérica, modificações covalentes na enzima, mudanças na estrutura quaternária ou quebra de uma pró-enzima para seu estado ativo.
EXEMPLO
Você pode comparar esse mecanismo de regulação com uma empresa que investe em tecnologia e torna a atividade profissional mais eficiente, como a comparação dos caixas de supermercado que antigamente precisavam digitar preço por preço dos produtos. Já hoje, passam os códigos de barra em um leitor, fazendo assim a mesma tarefa de forma mais rápida e eficiente.
Alguns hormônios, como os esteroides, os fatores de crescimento e os da tireoide provocam efeitos metabólicos, controlando a expressão de proteínas; eles são capazes de controlar os processos de transcrição e tradução gênica, aumentando a síntese proteica. A consequência dessa ação é o aumento do número de uma determinada proteína que pode ser enzima, receptor, proteína da comunicação celular ou estrutural. Esse tipo de regulação é lenta e requer tempo, dias e até meses, para que as mudanças sejam percebidas.
Em síntese, perceba que hormônios são mensageiros químicos do sistema endócrino, que atuam em alvos específicos a partir da interação com receptores seletivos, cuja localização celular depende da natureza química do hormônio. A partir da formação do complexo hormônio-receptor, a célula é capaz de interpretar os sinais hormonais por meio de uma cascata de sinalização, que garante a diversificação e amplificação de respostas, culminando com o controle do metabolismo, através do controle da atividade ou expressão de enzimas-chave de diferentes vias metabólicas.
MECANISMOS DE AÇÃO DOS RECEPTORES HORMONAIS
VERIFICANDO O APRENDIZADO
Parte superior do formulário
1. OS MECANISMOS DE COMUNICAÇÃO CELULAR FORAM COMPREENDIDOS GRADUALMENTE NOS ÚLTIMOS TRINTA ANOS E AINDA HOJE MUITA COISA TEM SIDO REVELADA PELA CIÊNCIA. SOBRE OS MECANISMOS DE COMUNICAÇÃO CELULAR, ESCOLHA ABAIXO A ALTERNATIVA CORRETA:
Os receptores hormonais são obrigatoriamente proteínas de membrana.
Os íons cálcio e o AMPc são considerados segundos mensageiros.
A especificidade dos hormônios determina que eles regulem apenas uma resposta.
Em geral, os intermediários da comunicação são ácidos graxos.
Os efeitos hormonais sobre o metabolismo sempre envolvem as funções nucleares.
Parte inferior do formulário
Parte superior do formulário
2. OS HORMÔNIOS NÃO SÃO CAPAZES DE ATUAR EM QUALQUER TECIDO, SEUS EFEITOS OCORREM APENAS EM TECIDOS ESPECÍFICOS QUE APRESENTAM UM COMPONENTE ESSENCIAL PARA A AÇÃO DOS HORMÔNIOS. QUAL É A ESTRUTURA CELULAR QUE DETERMINA QUE UMA CÉLULA SEJA ALVO PARA A AÇÃO DE UM HORMÔNIO?
Enzimas-chave
DNA
Mitocôndrias
Receptores
Segundo mensageiro
Parte inferior do formulário
GABARITO
1. Os mecanismos de comunicação celular foram compreendidos gradualmente nos últimos trinta anos e ainda hoje muita coisa tem sido revelada pela ciência. Sobre os mecanismos de comunicação celular, escolha abaixo a alternativa correta:
A alternativa "B " está correta.
Segundos mensageiros são compostos não-proteicos produzidos em grande quantidade após a sinalização celular e desencadearão em respostas hormonais, incluindo o AMPc, os íons cálcio e fosfolipídios de membrana.
2. Os hormônios não são capazes de atuar em qualquer tecido, seus efeitos ocorrem apenas em tecidos específicos que apresentam um componente essencial para a ação dos hormônios. Qual é a estrutura celular que determina que uma célula seja alvo para a ação de um hormônio?
A alternativa "D " está correta.
O que torna um tecido-alvo para a ação de um hormônio é a presença de receptores celulares.
MÓDULO 3
Descrever os eixos fisiológicos de integração hormonal
A GLÂNDULA HIPÓFISE É CONTROLADA PELO HIPOTÁLAMO
Através da ação dos hormônios, o organismo é capaz de integrar uma ampla rede de comunicação entre os mais variados órgãos e tecidos. Essa integração provoca as respostas necessárias para a manutenção da homeostase, o controle bioenergético, funções associadas ao reparo tecidual, crescimento, desenvolvimento e reprodução. Ao estudar os eixos de integração hormonal, você perceberá como as funções do sistema endócrino são integradas e harmônicas.
ATENÇÃO
O hipotálamo recebe sinais vindos de várias partes do sistema nervoso, que podem estar associados à fome, saciedade, dor, pressão, volemia, concentração de nutrientes no sangue e vários outros estímulos que requeiram ajustes fisiológicos. Neste sentido, você pode considerar o hipotálamo como um centro de controle do bem-estar interno do organismo, controlando diversos aspectos do equilíbrio fisiológico.
A partir desses sinais, o hipotálamo libera hormônios ou fatores hipotalâmicos, liberadores ou inibidores, que irão controlar respostas na glândula hipófise, estimulando ou inibindo a liberação dos hormônios hipofisários na corrente sanguínea. Praticamente toda secreção hipofisária é controlada pelo hipotálamo e essa comunicação representa um eixo de ligação neuroendócrina, capaz de controlar inúmeras funções fisiológicas.
Fonte: Shutterstock.comFigura 25: Eixo hipotálamo hipófise.
HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS
Neurônios especializados no hipotálamo sintetizam e secretam hormônios, onde suas funções são controlar a liberação de outros hormônios na hipófise, especialmente na adeno-hipófise. Em alguns casos, os neuro-hormônios produzidos no hipotálamo, como a ocitocina e o hormônio antidiurético, são secretos diretamente na corrente sanguínea através da hipófise posterior. Na tabela abaixo estão listados os hormônios hipotalâmicos que atuam na adeno-hipófise.
	Hormônios liberadores e inibidores hipotalâmicos que controlam a adeno-hipófise
	Hormônio
	Ação primária
	Hormônio liberador de tireotropina (TRH)
	Estimula a liberação de TSH.
	Hormônio liberador de gonadotropina (GnRH)
	Estimula a liberação de LH, FSH.
	Hormônio liberador de corticotropina (CRH)
	Estimula a liberação e ACTH.
	Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH)
	Estimula a liberação de GH.
	Somatostatina
	Inibe a liberação de GH.
	Fator liberador de prolactina (PRF)
	Estimula a liberação de prolactina.
	Dopamina
	Inibe a liberação de GH.
Tabela 6 – Siglas: TSH – hormônio tireoestimulante; LH – hormônio luteinizante; FSH – hormônio folículo estimulante; ACTH – hormônio adrenocorticotrófico; GH – hormônio do crescimento. Fonte: EnsineMe.
GLÂNDULA HIPÓFISE
A hipófise é uma pequena glândula, com cerca de 1 centímetro de diâmetro, que pesa entre 0,5 e 1 grama. Também conhecida como glândula pituitária, está localizada na base do cérebro e ligada ao hipotálamo através do pedúnculo hipofisário. Fisiologicamente, a hipófise pode ser dividida em duas porções:
Hipófise anterior, também chamada de adeno-hipófise.
Hipófise posterior, conhecida como neuro-hipófise.
Fonte: Shutterstock.comFigura 26: Glândula Pituitária.
NEURO-HIPÓFISE
A neuro-hipófise, também chamada de hipófise posterior, é derivada de tecido neural a partir do próprio hipotálamo. Biologicamente, a neuro-hipófise é composta por axônios de neurônios, cujo corpo celular está localizado no hipotálamo. Assim, pode-se dizer que:
Os neuro-hormônios dessa porção são produzidos no hipotálamo.
Conduzidos até a neuro-hipófise.
E ficam armazenados nos terminais do axônio até serem liberados por exocitose, na circulação sanguínea.
HORMÔNIOS DA NEURO-HIPÓFISE E SUAS FUNÇÕES
Na neuro-hipófise, são secretados dois hormônios:
Ocitocina
Hormônio antidiurético (ADH) (também conhecido como vasopressina)
ATENÇÃO
Ambos são hormônios peptídicos muito semelhantes, contendo nove resíduos de aminoácidos cada um, dentre os quais apenas dois são diferentes e todos os iguais estão exatamente na mesma posição da cadeia.
Perceba que o hormônio antidiurético ou vasopressina recebe um nome bastante sugestivo quanto às suas funções.Em um dia de calor, se você não se hidratar adequadamente, você pode perder muito líquido. Essa perda hídrica provoca desequilíbrios na homeostase, como o aumento da osmolaridade, a partir do aumento da concentração iônica no plasma, redução da volemia e da pressão arterial. Essas mudanças são suficientes para o hipotálamo ser estimulado a liberar o hormônio ADH.
Uma das funções fisiológicas do ADH para contrapor essas mudanças é o seu controle sobre a diurese renal. Os túbulos e ductos coletores dos néfrons são quase impermeáveis à água, contudo, o ADH é capaz de provocar a exocitose de vesículas contendo poros de água, chamados de aquaporinas, que se deslocam para as membranas, provocando a reabsorção de água do filtrado glomerular e exercendo seu efeito antidiurético, que contribui para a manutenção da volemia e da pressão arterial.
Simultaneamente, a vasopressina tem um potente efeito vasoconstrictor sobre o sistema arterial, provocando a contração das arteríolas que levam ao aumento da pressão arterial. Note que ambos os efeitos são lógicos e levam ao mesmo propósito no controle da homeostase.
O hormônio ocitocina estimula de forma potente a contração uterina da mulher grávida, especialmente nos últimos meses de gestação, tendo um papel fundamental no trabalho de parto. A ocitocina também tem uma função importante durante a lactação. A própria sucção do bebê no mamilo é percebida pelo hipotálamo, através do sistema sensorial, levando à liberação de ocitocina na neuro-hipófise e, em menos de um minuto depois do início da sucção, o leite começa a fluir.
Fonte: Shutterstock.comFigura 27: Hormônios da neuro-hipófise.
ADENO-HIPÓFISE
A adeno-hipófise é também conhecida como hipófise anterior e, embriologicamente, suas células são desenvolvidas a partir da invaginação embrionária do tecido faríngeo e, assim, apresentam uma composição epitelioide. Essa porção é altamente vascularizada e quase todo sangue que chega a essas células passa primeiro pela porção inferior do hipotálamo, onde os fatores hipotalâmicos são secretados. Esse sistema é conhecido como porta hipotalâmico-hipofisário.
A adeno-hipófise é uma glândula formada por vários tipos celulares diferentes e cada hormônio é produzido e secretado por uma célula específica. Seis hormônios proteicos ou glicoproteicos são produzidos e secretados pela adeno-hipófise, na circulação sanguínea, em resposta aos fatores hipotalâmicos. Esses hormônios estão listados na tabela abaixo.
	Hormônios da adeno-hipófise e suas principais funções
	Hormônios
	Ações fisiológicas
	Hormônio do crescimento (GH)
	Estimula a secreção de IGF, o crescimento, a lipólise e inibe a ação da insulina.
	Hormônio adrenocorticotrófico (ACTH)
	Estimula a produção de glicocorticoides e androgênios pelo córtex adrenal.
	Hormônio tireoestimulante (TSH)
	Estimula a produção de hormônios tireoidianos na tireoide.
	Hormônio folículo estimulante (FSH)
	Estimula o crescimento dos folículos ovarianos e a espermatogênese nos testículos.
	Hormônio luteinizante (LH)
	Estimula a ovulação, formação do corpo lúteo, produção de estrogênio e progesterona nos ovários e testosterona nos testículos.
	Prolactina
	Estimula a produção e secreção de leite.
Tabela 7 – Fonte: EnsineMe.
FUNÇÕES FISIOLÓGICAS DO HORMÔNIO DO CRESCIMENTO (GH)
O GH, também chamado de somatotropina, é uma molécula proteica com 191 aminoácidos que, ao contrário dos demais hormônios da adeno-hipófise, não age indiretamente por meio de outras glândulas, mas age diretamente sobre quase todos os tecidos do organismo. Apesar disso, ele também exerce efeitos indiretos ao estimular a liberação de fatores de crescimento semelhantes à insulina (o IGF, ou somatomedinas) no fígado, que exercem grande parte das funções do GH.
Fonte: Shutterstock.comFigura 28: Hormônio do crescimento.
SAIBA MAIS
O GH e o IGF, juntos, controlarão diversos efeitos metabólicos, promovendo não só o crescimento dos tecidos, mas também a multiplicação e a diferenciação de algumas células. Um dos efeitos mais notáveis do GH ocorre durante a infância e a adolescência, com o estímulo à deposição de massa mineral e proteínas em diferentes células, nas epífises de crescimento dos ossos longos, resultando no aumento da estatura do indivíduo. Na idade adulta, essas epífises estão calcificadas e, por isso, você para de crescer quando chega a essa fase.
Agora, vamos descrever os muitos efeitos metabólicos do GH e você vai compreender como muitos se justificam e se apoiam mutuamente, sugerindo a integração das ações hormonais. Você deve presumir que para que haja crescimento, os tecidos precisam construir proteínas e para isso é necessária muita energia.
Para sustentar esse crescimento, o GH aumenta o transporte de aminoácidos através da membrana e estimula a transcrição e tradução de proteínas, ao mesmo tempo em que o catabolismo de proteínas é inibido. Como esse efeito anabólico requer energia, o GH estimula a utilização de gorduras como fonte de energia, aumentando a mobilização de ácidos graxos no tecido adiposo.
O GH também controla vários aspectos do metabolismo de carboidratos, incluindo os efeitos inibitórios sobre a captação de glicose pelos músculos e tecido adiposo, o estímulo à degradação do glicogênio e gliconeogênese e a liberação de insulina. Essas ações provocam um efeito de resistência à ação da insulina sobre o músculo e tecido adiposo, contribuindo para o aumento e manutenção da glicemia. Essa disponibilidade de glicose no sangue será essencial para que o GH e o IGF promovam seus efeitos de crescimento nos demais tecidos.
CONTROLE DA SECREÇÃO DE GH
A liberação do GH é estimulada pelo GHRH do eixo hipotálamo-hipófise, mas esse eixo é controlado por diversos fatores que determinam uma secreção pulsátil.
Fatores relacionados ao estado nutricional, estresse ou o ciclo circadiano controlam a liberação de GH.
A redução dos níveis de glicose, ácidos graxos livres e proteínas no sangue, o jejum, o exercício físico, outras situações de estresse e o sono profundo promovem a liberação do GH.
Por outro lado, o aumento da glicemia, dos ácidos graxos livres no plasma, a obesidade, o envelhecimento, a somatostatina e o uso de GH exógeno, como no doping, reduzem a liberação do GH.
EIXO ADRENOCORTICOTRÓFICO
O eixo neuroendócrino de regulação dos hormônios adrenocorticais envolve a integração comandada pelo hipotálamo, a partir da secreção de corticotropina (CRH), no sistema porta hipofisário, que irá atuar sobre o metabolismo dos corticotropos – as células que, em resposta ao CRH, secretam o hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) na circulação sistêmica, para exercer seus efeitos sobre as glândulas suprarrenais.
GLÂNDULAS ADRENAIS
As glândulas suprarrenais estão localizadas na região superior dos rins e são formadas por duas partes distintas:
Córtex
Medula adrenal
A região da medula, a parte mais interna das glândulas, é controlada pelo sistema nervoso autônomo e, em resposta à ativação do sistema nervoso simpático, secreta adrenalina e noradrenalina na circulação sanguínea, para potencializar os efeitos do próprio sistema simpático sobre os mesmos órgãos-alvo.
A região do córtex adrenal produz e secreta outro grupo de hormônios conhecido como corticosteroides. Esses hormônios são produzidos a partir do colesterol e são divididos em dois grupos principais:
GLICOCORTICOIDES
Cujo representante principal é o cortisol.
MINERALOCORTICOIDES
Tendo a aldosterona como principal hormônio.
Além desses dois grupos, uma pequena quantidade de hormônios andrógenos, com funções semelhantes à testosterona, também é secretada pelo córtex adrenal.
Fonte: Shutterstock.comFigura 29: Anatomia das glândulas adrenais.
MINERALOCORTICOIDES
A aldosterona é responsável por 90% da atividade mineralocorticoide das glândulas suprarrenais. O efeito potente desse hormônio é fundamental para a manutenção da homeostase e age para evitar a queda da pressão arterial.
ATENÇÃO
A secreção da aldosterona é regulada pela elevação da concentração de íons potássio no líquido extracelular, enquanto a elevaçãode íons sódio reduz discretamente sua secreção. Secreção, esta, que também é estimulada de forma discreta pelo ACTH, proveniente da adeno-hipófise. Entretanto, o sistema renina-angiotensina-aldosterona representa o eixo de integração, com efeito mais acentuado sobre a secreção de aldosterona.
SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA
Veremos agora como é integrado o funcionamento do sistema renina-angiotensina-aldosterona.
A redução da volemia leva a uma diminuição da taxa de filtragem glomerular nos néfrons do sistema renal.
Assim, o volume do filtrado glomerular também diminui.
Essa diminuição leva a uma redução do fluxo através dos túbulos renais.
A redução é percebida por um conjunto de células granulares nos rins que, então, liberam a renina.
A renina tem atividade enzimática e, na circulação sanguínea, ela catalisa a conversão do angiotensinogênio em angiotensina I. O angiotensinogênio é um pró-hormônio, ou seja, encontra-se inativo, produzido constantemente pelo fígado, tendo sua ativação mediada pela ação da renina. A angiotensina I no plasma ainda vai passar por outra modificação, pela ação da enzima conversora de angiotensina (ECA), presente no endotélio vascular, sendo transformada em angiotensina II, que terá efeitos potentes para controlar a queda da pressão arterial, incluindo o estímulo e a liberação de aldosterona.
As principais ações da aldosterona ocorrem a partir da ligação com receptores citoplasmáticos, que controlam a expressão gênica e o aumento do número de canais de sódio nos túbulos renais. Em função disso, há um aumento da reabsorção do sódio nos rins, que resulta também em aumento da reabsorção de água e controle da volemia, para evitar a queda da pressão arterial.
Esse sistema é capaz de atuar através de outros mecanismos, incluindo os efeitos da angiotensina II em promover a sede, aumentando a ingestão de água; provocar a vasoconstricção de arteríolas; aumentar a resposta cardiovascular e promover a liberação de ADH pela neuro-hipófise.
Repare como o organismo envolve vários sistemas, órgãos, tecidos e respostas para controlar a pressão arterial e como todas elas, em conjunto, se somam, cada qual contribuindo para o equilíbrio fisiológico. Esse é um ótimo exemplo de integração fisiológica.
Fonte: Shutterstock.comFigura 30. Organização do sistema Renina Angiotensina Aldosterona e suas influências no sistema cardiovascular.
GLICOCORTICOIDES
O cortisol é responsável por 95% da atividade glicocorticoide. O restante dos efeitos é mediado principalmente pela corticosterona. A secreção do cortisol é estimulada pelo ACTH da adeno-hipófise que, por sua vez, é secretado em resposta ao CRH do hipotálamo.
Esse eixo hormonal é regulado por diferentes tipos de estresses fisiológicos, como um trauma, uma infecção, calor ou frio intensos, o jejum, o exercício físico, o estresse mental, levando à secreção de ACTH que pode elevar os níveis de cortisol em até 20 vezes. Outro fator de controle dos níveis de cortisol é o ritmo circadiano, as taxas de CRH, ACTH e cortisol podem ser até quatro vezes maiores no início da manhã em comparação com o final da noite.
A natureza química esteroidal do cortisol garante a ele a permeabilidade através da membrana e, assim, seus efeitos são mediados através de receptores intracelulares. Boa parte das ações do cortisol ocorre através do controle gênico do metabolismo, estimulando a síntese de proteínas-chave nos processos metabólicos em que ele exerce efeito.
FUNÇÕES DO CORTISOL SOBRE A DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES
Assim como todos os controles hormonais, as ações do cortisol são extremamente lógicas e harmônicas, seus efeitos fazem todo o sentido quando analisados em conjunto e ainda em função das condições em que o eixo endócrino é estimulado. A liberação de cortisol ocorre em diferentes situações de estresse fisiológico; uma característica comum dessas situações é a necessidade de manter o equilíbrio da disponibilidade de nutrientes. Tanto o jejum quanto o exercício físico, ou até o estresse mental, de alguma forma, sobrecarregam o seu organismo, seja pela escassez ou pelo aumento da necessidade energética que impõem um controle mais fino sobre a disponibilidade dos nutrientes.
Sobre o metabolismo de lipídeos, o cortisol irá provocar a mobilização de triglicerídeos no tecido adiposo, resultando em aumento dos níveis de ácidos graxos e glicerol na corrente sanguínea. De forma semelhante, o cortisol é capaz de mobilizar aminoácidos de tecidos, especialmente, os músculos, através do catabolismo de proteínas, aumentando os níveis plasmáticos de aminoácidos.
Esses efeitos são extremamente importantes para explicar as ações do cortisol sobre o metabolismo hepático. No fígado, o cortisol irá estimular a cetogênese, uma via metabólica que resulta na formação de corpos cetônicos, substâncias que são produzidas como fontes de energia alternativa para o coração e o cérebro. A formação desses compostos é feita a partir da transformação de ácidos graxos e aminoácidos, através de reações enzimáticas.
O estímulo à gliconeogênese é o efeito metabólico mais conhecido do cortisol que pode ser aumentado em até 10 vezes. Essa via metabólica ocorre predominantemente no fígado e consiste na formação de novas moléculas de glicose, a partir de substratos não glicídicos, incluindo os aminoácidos, o glicerol e o lactato. Os mecanismos de ativação dessa via pelo cortisol envolvem o aumento da expressão gênica hepática das enzimas da gliconeogênese e a mobilização dos aminoácidos.
Repare que um efeito suporta o outro. Ao mesmo tempo em que ele “manda” construir algum produto, ele também “manda” buscar e entregar a matéria-prima para essa produção. Adicionalmente, os efeitos sobre a gliconeogênese, a cetogênese e a mobilização de triglicérides se completam, no sentido de manter a disponibilidade energética para o organismo superar o estresse fisiológico.
Fonte: Shutterstock.comFigura 31. Efeitos e sistemas controlados pelo cortisol.
EFEITOS ANTI-INFLAMATÓRIOS DO CORTISOL
A atividade anti-inflamatória do cortisol se dá através de dois efeitos básicos. Inicialmente, o cortisol bloqueia os estágios iniciais do processo inflamatório e pode até mesmo impedir que a inflação ocorra. Nos casos em que a inflamação já tenha se iniciado, o cortisol é capaz de inibi-la e acelerar a regeneração tecidual.
Os efeitos anti-inflamatórios do cortisol ocorrem através de diferentes mecanismos que incluem:
	
	Estabilização das membranas dos lisossomos, impedindo que as enzimas digestivas atuem na degradação tecidual;
	Redução da formação de prostaglandinas e leucotrienos, que leva à redução da permeabilidade dos capilares, reduzindo a perda de plasma, e também à menor migração de leucócitos para as áreas inflamadas e de fagocitose das células lesionadas;
	Supressão do sistema imune, reduzindo a reprodução de linfócitos e, assim, a produção de anticorpos na área inflamada;
	Redução, finalmente, da liberação de interleucina-1 a partir dos leucócitos, atenuando a febre.
HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREOIDE
Fonte: Shutterstock.comFigura 32. Glândula tireoide.
GLÂNDULA TIREOIDE
A glândula tireoide está localizada imediatamente abaixo da laringe e anteriormente à traqueia. É uma das maiores glândulas endócrinas, pesando de 15 a 20 gramas, sendo responsável pela produção de dois hormônios:
Tiroxina (T4) - Representa 93% da produção.
Triiodotironina (T3) - Com os 7% restantes.
Apesar disso, no plasma, uma grande parte de T4 é deionizado, ou seja, perde um iodo e, assim, é transformado em T3.
ATENÇÃO
A manutenção dos níveis normais da atividade metabólica requer uma quantidade precisa desses hormônios e esses níveis são controlados por mecanismos específicos de feedback no hipotálamo e na hipófise. Dessa forma, são os próprios níveis plasmáticos de T3 e T4 que controlam o eixo neuroendócrino.
Quando os níveis tendem à redução, o hipotálamo irá secretar o hormônio tireotrópico (TRH) que, por sua vez, estimula os tireotropos – células adeno-hipofisárias que secretam o hormônio tireoestimulante (TSH), tambémcontrolado por feedback que, então, irá atuar na glândula tireoide. De forma oposta, os níveis satisfatórios desses hormônios inibem a atividade hipotalâmica-hipofisária em um mecanismo de feedback negativo.
Fonte: Shutterstock.comFigura 33: Mecanismo de feedback negativo na liberação de T3 e T4.
PRODUÇÃO E ARMAZENAMENTO DE T3 E T4
Os hormônios tireoidianos são formados a partir do aminoácido tirosina, mas requerem iodo para sua produção, que deve ser obtido pela alimentação. O retículo endoplasmático e o complexo de Golgi das células da tireoide secretam uma grande glicoproteína chamada tireoglobulina, que contém cerca de 70 resíduos de tirosina. Esses aminoácidos serão combinados ao iodo para a formação dos hormônios T3 e T4 na própria tireoglobulina. Ao final do processo de síntese, cada tireoglobulina contém aproximadamente 30 moléculas desses hormônios, que podem ficar armazenados por até três meses.
A liberação no sangue dos hormônios T3 e T4 se dá após a quebra da tireoglobulina, que ocorre ainda no interior das células da glândula tireoide. Após a liberação para o plasma, a natureza química desses hormônios implica na necessidade de associação a proteínas de transporte, como a globulina ligadora de tiroxina, produzida pelo fígado, para que haja a distribuição para todos os sistemas fisiológicos.
MECANISMOS DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS TIREOIDIANOS
Os efeitos fisiológicos de ambos os hormônios é praticamente o mesmo, exercendo controle sobre a taxa metabólica de praticamente todos os tecidos.
Contudo, os efeitos de T3 são até quatro vezes mais potentes do que os de T4 e o tempo de permanência na corrente sanguínea também é maior.
O mecanismo de atuação dos hormônios tireoidianos se dá através do controle de receptores nucleares que ativam a expressão de inúmeros genes através da transcrição do RNAm e, em seguida, a tradução ribossomal. A consequência dessa ação é o aumento de inúmeras enzimas, receptores, proteínas de transporte e estruturais.
EFEITOS METABÓLICOS DOS HORMÔNIOS TIREOIDIANOS
A consequência do aumento da expressão de proteínas em praticamente todos os tecidos gera crescimento da taxa metabólica de todo o corpo e isso irá acarretar uma série de modificações metabólicas. Esses efeitos incluem:
	
	A ampliação da biogênese mitocondrial, aumentando o tamanho e número de mitocôndrias.
	A capacidade de produção celular de ATP.
	Maior transporte ativo de íons através das membranas celulares, aumentando também a produção de calor.
Os hormônios tireoidianos ainda alteram vários aspectos do metabolismo energético, atuando sobre quase todos os processos do metabolismo de carboidratos, promovendo crescimento da captação tecidual de glicose, estimulando a glicólise, estimulando a gliconeogênese hepática e a absorção gastrointestinal de carboidratos.
BIOFILME
Processo de quebra anaeróbia da glicose para produção de energia.
Há um estímulo à mobilização dos lipídeos no tecido adiposo, reduzindo o acúmulo de gordura e aumentando os níveis sanguíneos de ácidos graxos.
Por outro lado, ocorre uma redução dos níveis plasmáticos de colesterol, fosfolipídios e triglicerídeos, além de um aumento de excreção fecal de colesterol através da bile.
O crescimento da taxa metabólica basal requer uma série de outros ajustes fisiológicos, que, mais uma vez, nos serve de exemplos interessantes da harmonia no controle das funções fisiológicas.
EFEITOS FISIOLÓGICOS DOS HORMÔNIOS TIREOIDIANOS
Note que, com a ampliação do metabolismo, há uma maior produção de energia e, assim, maior consumo de oxigênio e produção de metabólitos, além do crescimento na produção de calor. Para se adequar a essas necessidades, os hormônios tireoidianos aumentam:
O débito cardíaco
A frequência cardíaca
A força do miocárdio
Isso garante a distribuição do fluxo sanguíneo sem aumentar a pressão arterial, em função de uma redução da resistência vascular periférica, o que tem dois efeitos importantes: o primeiro, garantir que o fluxo de sangue atinja todos os tecidos e, o segundo, ampliar a troca de calor para manter a temperatura corporal em um cenário em que está havendo acréscimo da termogênese.
SAIBA MAIS
Adicionalmente, a frequência respiratória e o volume corrente são aumentados, garantindo maior troca gasosa que leva à melhor oxigenação para atender às necessidades metabólicas e à eliminação de CO2, cuja produção foi expandida graças ao aumento da taxa metabólica dos processos bioenergéticos.
Os hormônios T3 e T4 ainda exercem efeitos sobre o sistema digestório. Além disso, exercem:
	
	Crescimento das secreções digestivas e da motilidade intestinal.
	Efeitos excitatórios sobre o sistema nervoso central.
	Aumento dos níveis de atenção, exercendo efeitos sobre o sono e sobre outras glândulas endócrinas.
	Ampliação da taxa de secreção da maioria das outras glândulas endócrinas.
EIXO GONADOTRÓPICO
O hipotálamo, através da liberação do hormônio liberador de gonadotropina (GnRH), regula a liberação dos hormônios luteinizante (LH) e folículo estimulante (FSH) pela adeno-hipófise. Estas duas gonadotropinas são glicoproteínas com duas subunidades (α e β) que regulam a função secretora das gônadas.
GÔNADAS MASCULINAS
Os testículos são responsáveis pelas funções reprodutoras masculinas, através da espermatogênese, e pela secreção de testosterona. A própria testosterona é capaz de estimular a síntese de espermatozoides, agindo em conjunto com o FSH, estrógenos e o GH em diferentes fases e processos da espermatogênese.
Hormônios sexuais masculinos
Vários hormônios são secretados pelos testículos e são coletivamente denominados de androgênio, em que a testosterona é o mais abundante em termos de secreção. Porém, a maioria é convertida em diidrotestosterona (DHT) nos tecidos-alvo, que é mais ativa.
A testosterona é produzida pelas células intersticiais de Leydig e, após a sua secreção, é majoritariamente ligada à albumina plasmática ou a uma β-globulina para ser transportada através da circulação, já que, por se tratar de um hormônio esteroide, é lipossolúvel.
CÉLULAS INTERSTICIAIS DE LEYDIG
Células localizadas nos testículos.
Funções da testosterona
A testosterona é responsável pelas características que diferenciam o corpo masculino. Agora, vamos ver alguns detalhes das funções atribuídas a esse hormônio.
VOCÊ SABIA
Durante o desenvolvimento fetal, por volta da sétima semana de gestação, o cromossomo masculino induz a secreção de testosterona e promove o desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos, incluindo a formação do pênis, do saco escrotal, da próstata, das vesículas seminais e ductos genitais, enquanto inibe a formação dos órgãos genitais femininos. Entre a vigésima sexta e trigésima oitava semana de gestação, a testosterona é responsável por promover a descida dos testículos para o saco escrotal.
As células de Leydig são praticamente inexistentes durante a infância, porém, durante a puberdade, o número dessas células aumenta de forma expressiva, repercutindo no crescimento gradual da secreção de testosterona, que determina o amadurecimento sexual masculino, com o desenvolvimento dos órgãos genitais e as características sexuais secundárias, que diferenciam os homens das mulheres e incluem:
	
	Efeitos sobre a distribuição de pelos.
	Redução do crescimento do topo da cabeça, que pode resultar em calvície.
	Timbre grave da voz, em função da hipertrofia da mucosa da laringe.
Adicionalmente, a testosterona promove a retenção de cálcio e aumenta a matriz óssea e a espessura e força dos ossos, além de estimular a eritropoiese, o que explica o maior número de hemácias nos homens em comparação com as mulheres.
A testosterona é um potente ativador da síntese de proteínas musculares promovendo a hipertrofia muscular e o aumento de massa magra e força muscular. Os efeitos anabólicos podem explicar o efeito da testosterona sobre a ampliação da taxa metabólica basal. Por essa razão, a testosterona ou análogos são usados para fins desportivos ou estéticos, associados à melhoria do desempenho físico, mas os efeitos adversos podem ser muito