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Júlia Carvalho da Silva Hormônios BIOQUÍMICA Hormônios Lipossolúveis Possui uma molécula precursora lipídica, cujo caráter lipofílico está preservado na forma ativa do hormônio. SINTÉSE: equilíbrio entre estímulo e inibição da síntese e secreção do hormônio. A sua síntese depende: (1) Aporte do substrato lipídico precursor à célula secretora. (2) Presença, na célula secretora, de enzimas especificas que metabolizam a molécula precursora até chegar à forma ativa. A grande maioria desses hormônios deriva do colesterol. Sendo por isso chamados de hormônios esteroides. Podem derivar de análogos do colesterol: os calciferóis, originando as diferentes formas de Vitamina D. Quando o precursor lipídico é disponibilizado para a célula secretora, por meio de conversões enzimáticas, vários metabólicos vão sendo gerados, variando tanto sua intensidade como ação. São reações simples de hidroxilação, desidrogenação, oxirredução, aromatação e etc. Hormônios esteroides derivados do colesterol podem ser produzidos tanto no córtex suprarrenal como nas gônadas. O tipo de hormônio a ser sintetizado em cada território depende da presença de enzimas especificas na célula, conduzindo a rota da esteroidogênese para determinados produtos finais. SECREÇÃO: Os hormônios lipossolúveis não são armazenados em grânulos, sendo secretados por difusão na membrana plasmática, à medida em que vão sendo sintetizados. Dessa forma, não há estoque desses hormônios na célula secretora, e a secreção hormonal é regulada diretamente pela maior ou menos atividade da enzima-chave do processo de síntese hormonal. CIRCULAÇÃO: secretados por difusão através da membrana plasmática da célula secretora. Essas moléculas encontram dificuldade para se deslocarem no interstício e no espaço intravascular, onde tenderiam a se ligar formando gotículas gordurosas, que poderiam agir como verdadeiros trombos, obstruindo capilares de pequeno diâmetro. Assim, é necessário a ligação de hormônios lipossolúveis à proteínas (estas hidrossolúveis) que, englobando a molécula lipídica, lhe confere hidrossolubilidade, possibilitando sua mobilização através desses meios hidrofílicos. Proteínas: globulinas e albuminas. A globulinas são proteínas ligadoras especificas dos vários hormônios lip Além disso, a albumina, proteína encontrada em maior quantidade no plasma, também é um importante ligante de hormônios lipossolúveis. Assim, esses hormônios circulam ligados à proteínas carreadoras. Essas proteínas, ao englobarem o hormônio, impedem sua disponibilidade à célula-alvo, impossibilitando a ação do hormônio. Porém, a ligação hormônio- proteína carreadora é um processo dinâmico regido por leis de afinidade, sendo que nesse processo uma pequena quantidade de hormônio pode ser encontrada temporariamente livre. Essas moléculas livres que ao entrarem em contato com a membrana plasmática, imediatamente se difundem para dentro (meio intracelular) tornando-se disponíveis para desencadear sua atividade metabólica. Dessa maneira, é característica dos hormônios NOMECLATURA Designadas como binding globulin (BG), podem ligar andrógenos (denominadas ABG), estrógenos (EBG), glicocorticoides (GBG), dentre outros hormônios. Júlia Carvalho da Silva lipossolúveis apresentarem receptores intracelulares em suas células-alvo. Em geral, cerca de 1% ou menos da quantidade total de hormônio presente no plasma está na forma livre, sendo, portanto, biologicamente ativo. Essa característica é extremamente importante, pois o efeito biológico dos hormônios lipossolúveis depende da sua quantidade na forma livre. METABOLIZAÇÃO: esses hormônios são passiveis de inúmeros processos de metabolização ou conversão da molécula), podendo formar tanto metabólicos ativos como inativos. MECANISMO DE AÇÃO: é desencadeado a partir da sua ligação a receptores intracelulares, cujo complexo hormônio- receptor termina por se ligar em locais específicos da região promotora de genes-alvo, agindo como fatores transcricionais da expressão gênica. Porém, esses hormônios também possuem ações biológicas imediatas, independentes do controle de transcrição gênica e utilizando segundos mensageiros, surgindo a existência de receptores de membrana plasmática e/ou intracelulares. HORMÔNIOS ESTEROIDES Os fatores hipotalâmicos de liberação, é como se fosse a matéria prima necessária para sintetizar um hormônio. FATORES HIPOTALÂMICOS DE LIBERAÇÃO E HORMÔNIOS DA ADENO-HIPÓFISE FATORES DE LIBERAÇÃO: TRH: hormônio liberador de tireotrofina CRH: hormônio liberador de corticotrofina GnRH: hormônio liberador de gonadotrofina GRHR: hormônio liberador do hormônio do crescimento (GH). HORMÔNIOS DA ADENO-HIPÓFISE ACTH: hormônio adrenocorticotrófico TSH: hormônio estimulante da tireoide GH: hormônio do crescimento FSH: hormônio folículo-estimulante LH: hormônio luteinizante. No caso do hormônio corticotrófico, é necessário ter o CRH, ele vai ser o fator de liberação que vai produzir um gene chamado POMC. O CRH é responsável pela síntese da POMC e através desse gene é possível fragmentá-lo e ter a síntese do ACTH (a nível de hipófise). Então, cada um dos nossos hormônios, vão ter esse fator de liberação que corresponde a hormônios que são produzidos na hipófise. Existem formas de comunicar esses hormônios através de unidades celulares. 1. Por canais iônicos. 2. Segundos mensageiros (proteína G) 3. Receptores de quinase (insulina, receptores que vão fosforilar as subunidades que vão estar do lado de dentro da célula e propagarão uma informação que esta correlacionada com essa via). 4. Receptores a nível nuclear. HORMÔNIOS DERIVADOS DA POMC Júlia Carvalho da Silva CRH: estimula a transcrição do gene pomc, que é um precursor do ACTH. ACTH (hormônio adrenocorticotrófico). Desses hormônios da pomc, há a síntese de ACTH. O ACTH vai estimular a suprarrenal para produzir principalmente o cortisol. É responsável por se ligar em seu receptor em cada uma das zonas e fazer a síntese de cada hormônio. É liberado na corrente sanguínea e se liga a receptores acoplados a proteína G. Estimulada em condições de estresse (hipoglicemia, infecções, traumas). HORMÔNIOS ESTEOIDES São hormônios endócrinos: atuam por meio de receptores nucleares e alteram o nível de expressão de genes específicos ou mediados por receptores na membrana plasmática (ação rápida). O colesterol é o precursor de todas as classes de hormônios esteroides. Glicocorticoides: cortisol. Mineralocorticoides: aldosterona. Hormônios sexuais: andrógenos, estrógenos e progestógenos. A síntese, que utiliza principalmente oxidases de função mista, ocorre no córtex adrenal, ovários, na placenta e nos testículos. A partir da estrutura do colesterol que contém 27 carbonos, começa a fazer quebras especificas para formar: • Pregnolona → a partir dela, com a ação da enzima 3beta-hidroxiesteroide desidrogenase é formada a progesterona e sua hidroxilação é feita pela enzima 17alfa-hidroxilase. • Progesterona → A partir dela começamos a diferenciar em outros hormônios como aldosterona, cortisol, testosterona e por último estradiol que são hormônios com funções diferente mas que tem a mesma origem. O colesterol na célula da glândula adrenal terá um receptor LDLR a qual vai encaminhar a ação para mitocôndria pela célula adrenal onde terá a primeira quebra que ocorre no colesterol com objetivo de formar a pregnenolona ocorrendo uma quebra no carbono 20 alfa hidroxilação, uma quebra no carbono 22 hidroxilaçao e no final terá uma clivagem na cadeia lateral. Essas são as três reações que ocorrem entrecolesterol → pregnenolona. Então um carbono 20 e 22 vai fazer um processo de acrescentar uma hidroxila e fazer uma conversão na estrutura para um pregnenolona por meio da enzima desmolase necessária para fazer a quebra da estrutura do colesterol. OBS→A principal fonte do colesterol será por via dietética. A partir dessa via dietética vamos ter a formação dos quilomícrons. Dos quilomícrons é que vão ser formadas as unidades lipoproteicas VLDL; IDL ; LDL ( dito como colesterol ruim quando se encontra em alta concentração. Mas é essencial para que ocorra um processo de sinalização e inicio da síntese dos hormônios esteroides pois tem um receptor especifico para LDL que é o LDLR, onde esse colesterol vai se encaixar e começar o processo de diferenciação hormonal.) e HDL (dito como colesterol bom). SÍNTESE DO COLESTEROL → Pode ser pela via da dieta ou por via endógena. → O colesterol apresenta uma estrutura de 27 carbonos, com uma cadeia lateral. O nosso corpo tem preferência de trabalhar com essas cadeias laterais, já que é mais fácil de acessar e começar a fazer as quebras. → A origem do colesterol é na enzima AcetilCoA (encontrada na unidade mitocondrial). Júlia Carvalho da Silva → A partir da enzima AcetilCoA, ou seja, da combinação da AcetilCoA é formado o acetoacetil. → A partir do acetoacetil tem a formação do mevalonato. → O mevalonato sofre ação de uma enzima HMG-CoA redutase que é uma enzima marca- passo de formação do colesterol. → A enzima HMG-CoA redutase sofre influência sendo ativada pela insulina (Estado alimentado tem a influência da insulina que ativa a via para ocorrer a síntese do colesterol) e Glucagon (Estado em jejum tem influência do glucagon que bloqueia a via para não ocorrer a síntese do colesterol). → O mevalonato vai formar um intermediário chamado isopreno ativado e logo em seguida formando a estrutura do esqualeno e logo após é formado o colesterol. ENTRE 2-ACETIL-CoA E MEVALONATO TEM AÇÃO DA ENZIMA HGM-REDUTASE Aquoproteinas (intermediários do colesterol): LDL, VLDL, HDL. LDL estimula o processo de formação dos hormônios esteroides. Quando temos a síntese de colesterol por dieta ou endógena, precisa transformar em lipoproteína, pois os lipídios não conseguem circular livremente pela corrente sanguínea. O colesterol tem uma porção contida no LDL (colesterol ruim em altas concentrações) que ter um receptor celular na própria célula chamada de LDLR que dispara uma sinalização para iniciar o processo de formação de hormônio esteroides. As estatinas, os medicamentos, vão atuar nessa rota metabólica, bloqueando a ação da HMG- COA redutase e impede que haja a formação do colesterol LDL, por ex. Ele impede que haja a formação do mevalonato e consequentemente, do esqualeno e do colesterol. MEDICAMENTO HAJA IMPEDINDO A FORMAÇÃO DO MEVALONATO. Derivados do COLESTEROL → Quando tem-se o colesterol já formado, é a sua cadeia lateral que vai ser modificada para começar a ter a formação dos hormônios esteroides. → O colesterol quando é recebido no receptor LDLR na célula córtex supra-renal. → O primeiro produto a ser formado a partir do colesterol é a pregnenolona. → E ao ser recebido na célula do córtex supra renal terá um processo de quebra em suas estruturas e primeira quebra será a formação da progesterona. → A partir da progesterona que terá as quebras especificas para formar cada um dos hormônios esteroides que são derivados do colesterol. Que são classificados em: Cortisol: glicocorticoides que afetam o metabolismo do colesterol. EX: em estado de jejum, tem a liberação de cortisol em seguida o processo de gliconeogênese e a liberação de glucagon. Aldosterona: mineralocorticoides que está presente nas células renais. Tem a função de reabsorção dos minerais e regulam a concentração dos eletrólitos no sangue (K+, NA+, CA2+, Cl-). OBS: a partir da ACETIL-COA encontrada na unidade mitocondrial, por meio do estimulo da insulina durante o estado alimentado, é iniciado a síntese de colesterol. E esse processo para por estimulo do glucagon. Quem vai estar ordenando esse processo (dando início a essa síntese) é a HMG-COA redutase. Júlia Carvalho da Silva Testosterona: andrógenos que são sintetizados nos testículos e ovários. Afetam o desenvolvimento e comportamento sexual. Os hormônios esteroides, são hormônios endócrinos que atuam por meio de receptores nucleares e alteram o nível de expressão de genes específicos ou mediados por receptores na membrana plasmática. SINTESE DOS GLICOCORTICOIDES → São formadores do cortisol. → O cortisol é liberado mediante uma grande variedade de agentes estressores: ansiedade, medo, dor, hemorragia, infecção, glicose sanguínea baixa. Favorece o suprimento de combustível. Favorece a liberação de ácidos graxos a partir dos triacilgliceróis armazenados. No estado em jejum há um alto pico de cortisol e glucagon. Correlaciona o processo de formação dos andrógenos, principalmente do DHEA. A partir dele, haverá algumas quebras para a formação da testosterona → diidrotestosterona → DIOL. SINTESE DO CORTISOL → Também depende do ACTH para sua síntese. → Para que haja a síntese do cortisol a pregnolona vai sofre uma ação enzimática 3 beta-Hidroxiesteroide desidrogenase (3 beta- HSD) que fará a quebra para formar a progesterona. → A progesterona sofre a quebra de uma ação enzimática 17 alfa hidroxilase para que haja a formação de um intermediário que é 11- desoxicortisol. → O 11-desoxicortisol é quebrado pela enzima 11 beta hidroxilase que faz a formação do cortisol. → As enzimas da síntese do cortisol é: • 3 beta HSD • 17 alfa-hidroxilase • 11 beta- hidroxilase • 21 alfa – hidrolise (ocorre no reticulo endoplasmático). → O cortisol é liberado mediante uma grande variedade de agentes estressores: ansiedade, medo, dor, hemorragia, infecção, glicose sanguínea baixa. Favorece o suprimento de combustível. → Favorece também a liberação de ácidos graxos a partir dos triacilglicerideos armazenados. ALDOSTERONA Sistema renina-angiotensina. Por meio da aldosterona, há o processo de reabsorção de minerais. SINTESE: depende do ACTH, na sua realização e função já não vai depender do ACTH, mas para sua síntese sim. SINTESE DOS MINERALOCORTICOIDES → Temos a progesterona que tem ação enzimática da 21-hidroxilase que forma 11- desoxi corticosterona. → A 11-desoxi corticosterona atraves da ação enzimática aldesterona sintase forma o intermediário corticosterona que atraves da aldosterona sintase tem ação de duas enzimas 18-hidroxilação e 18-metil oxidação formando aldosterona. **OBS→a aldosterona é formada a partir do intermediário corticosterona através da aldosterona sintase que tem duas ações enzimáticas 18-hidroxilação e 18-metil oxidação. ACTH (HORMÔNIO ADRENOCORTICOTRÓFICO) → Os hormônios esteroides dependem do ACTH, pois ele fornece a sinalização e liberação dos hormônios esteroides. Júlia Carvalho da Silva → ACTH é derivado de um gene da PMOC (pró-opiomelanocortina). → O gene POMC ao ser fragmentado pelo mRNA da POMC e proteína POMC da origem ao ACTH e dentre outros hormônios. → ACTH é um hormônio peptídico que influencia o processo de ativação da síntese dos hormônios esteroides. → ACTH EM RELAÇÃO AO LDL: O ACTH é um hormônio peptídico que vai ser sintetizado pelo CRH e é liberado na circulação. Na suprarrenal, ele encontra seu respectivo receptor em cada uma das zonas. Paralelamente, ele tem uma ação interna com o receptor de LDL. Então, receptor de ACTH com receptor de LDL, do lado de dentro da célula, ele vai trabalhar com que a proteína Gs e proteína quinase-A, estimulando a formação de gotículalipídica que vai fazer a ativação e a síntese de colesterol dentro da unidade celular. A partir disso, essa unidade de colesterol saí de dentro da GL e vai para a unidade mitocondrial. Essa comunicação entre a entrada de colesterol na unidade mitocondrial é a enzima STAR (que vai estar presente na membrana da mitocôndria sinalizando a entrada do colesterol e início de quebra da cadeia lateral dele), que inicia o processo da esteriodogênese. → A SCC, enzima que faz a quebra da cadeia lateral. Ela que é responsável pela formação de pregnenolona e progesterona. DIVISÃO POR ZONA: Mostra o que é feito em cada zona. Mostra como base apresenta do colesterol, que vai ser a unidade necessária para a formação desses hormônios. ACTH sinalizando juntamente com o LDL e internamente na célula fazendo a síntese de colesterol e o mesmo passando pela STAR, marcando o início da esteriodogenese. Paralelo a isso, com a formação da pregnenolona, significa que no processo de saída de colesterol para a formação da pregnenolona, há a ação da enzima P450SCC que começa a fazer esse processo de modificação da cadeia lateral dessa estrutura. → A medida em que modifica a estrutura, há a mudança de nome. Tem-se a formação de pregnenolona que, a partir dela, se forma a progesterona e com esses dois elementos forma- se outros dois elementos que são derivados dele: 17hidroxpregnenolona. 17hidroxprogesterona. São unidades similares entre as zonas, a partir daí começa a ter diferenciação de enzimas que atuam de forma especifica em cima dessas zonas correspondentes. ZONAS DA GLÂNDULA SUPRARRENAL → Na glândula suprarenal terá a presença de várias zonas que são especificas para a formação dos hormônios esteroides. → Tipos de zonas: Zona glomerulosas→ terá a formação da aldosterona que é um mineralocorticoide Zona fasciculada→ formação do cortisol. As enzimas CYP17 e a CYP11B1 são exclusivas dessa zona. Zona reticular→ terá a formação relaciona aos hormônios andrógenos que vão dar características da sexualidade. Os hormônios relacionados a testosterona a fabricação, ou seja, a síntese na zona reticulada sofre ação dos estímulos do ACTH. Júlia Carvalho da Silva DHEA → Matéria prima utilizada para formar uma testosterona. Precursor da testorterona. → Deriva desse grupo de hormônios chamados de estrogênio. → A partir do DHEA, há a formação da testosterona e a partir dela há a formação do estradiol. MEDICAMNTOS: cortisona, metilpregnisona, pregnisona, dexametasona. São corticoides e sua relação com os hormônios esteroides é que, quando falamos sobre a dexametasona, por exemplo, fala-se de um anti-inflamatório, então há correlação com o cortisol. O cortisol tem correlação com o estado em jejum, que tem correlação com o glucagon e ele tem correlação com o aumento das citocinas. Então, esse conglomerado estimula o aumento do nível de cortisol e aumento dos níveis de citocinas e uma das formas de reduzir isso é com esses medicamentos. ENTÃO ESSA É A RELAÇÃO COM A FORMAÇÃO DOS HORMONIOS ESTEROIDES PORQUE ESTÁ DIRETAMENTE LIGADA AO METABOLISMO DO CORTISOL. ESTERIODOGÊNESE → É o processo de início de formação de hormônios esteroides que acontece na glândula suprarrenal. → Para que se inicie o processo esteriodogenese vai precisar da enzima STAR, qual é responsável de começar o processo de esteriodogenese. → A partir da enzima STAR tem ação mitocondrial para o recebimento do colesterol nos receptores e o início das quebras que vão diferenciar o hormônio um do outro de acordo com a zona em que irá se encontrar. ANABOLIZANTES → Os anabolizantes, também conhecidos por esteroides anabólicos androgênicos, são substâncias derivadas da testosterona. → Musculatura evidente, voz grossa, aumento de clitóris, diminuição de ama nas mulheres e ginecomastia nos homens envolve o uso de anabolizantes. TESTOSTERONA → A testosterona sofre ação de duas enzimas: 5 alfa redutase: enzima responsável por promover o estágio de virilização. (beneficente ao homem) → forma a Di- hidrotestosterona que é uma versão da testosterona mais potente e viralizante nos homens. Aromatase → coleta a testosterona e converte em estradiol que tem benefícios significativo nas mulheres. → Efeitos da ginecomastia em homens: A ginecomastia está relacionada com a enzima aromatase. É quando o homem utiliza anabolizantes. A enzima aromatase em maior quantidade do que a enzima 5 alfa redutase, com isso surgi o efeito da ginecomastia. OBS: a ginecomastia pode estra relacionada tanto ao uso de anabolizantes quanto a desregulação dos hormônios do corpo (características genéticas, com a presença maior da aromatase do que da 5 alfa redutase). O QUE ACONTECE COM O USO DA TESTOSTERONA EXÓGENA? A testosterona exógena inibe o processo de síntese natural da testosterona porque o corpo entende que você está recebendo algo de fora, numa quantidade superior do que está acostumado a sintetizar, então ele não vai sobrecarregar mais ainda o corpo produzindo um hormônio em que ele sabe que já está recebendo de forma exógena. Então o que e feito é a inibição dessa via de sinalização para ele e tem-se a testosterona sendo convertida em di-hidrotestosterona pela 5 alfa redutase, e o uso dela nos receptores relacionados a hipertrofia muscular. Júlia Carvalho da Silva SINALIZAÇÃO DE HORMÔNIO ESTEROIDE → ACTH que se acopla em receptor de proteína Gs. → LDL é recebido pela lipoproteína LDL essa sinalização é junto porem em expectores separados. → Quando se tem dois hormônios diferentes mas que trabalham de forma simultânea eles se encaixam em receptores diferentes da célula. → Sinalizam para que haja na mitocôndria o início do processo de esteriodogenese, dependendo da zona da glândula suprarenal temos a produção de determinado hormônio. Havendo a liberação deles para corrente sanguínea.