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Apg 20 – Glândulas adrenais Objetivos: 1-Compreender anatomia e histologia da glândula suprarrenal; 2-Entender a fisiologia do hormônio cortisol. ANATOMIA As glândulas suprarrenais (adrenais) são órgãos pares localizados no espaço retroperitoneal da cavidade abdominal. A glândula direita é achatada e triangular, enquanto a glândula esquerda tem formato semilunar. Inseridas na gordura perirrenal, nos lobos superiores dos rins. As glândulas suprarrenais secretam hormônios esteroides e catecolaminas. As glândulas suprarrenais são recobertas por uma cápsula espessa de tecido conjuntivo, a partir da qual trabéculas se estendem até o parênquima, transportando vasos sanguíneos e nervos. O tecido parenquimatoso secretor é organizado em duas regiões distintas: O córtex é a porção secretora de esteroides. Situa-se abaixo da cápsula e constitui quase 90% da glândula por peso; A medula é a porção secretora de catecolaminas. Situa-se abaixo do córtex e forma o centro da glândula. As células corticais originam-se do mesênquima mesodérmico, enquanto a medula tem a sua origem de células da crista neural que migram para a glândula em desenvolvimento. Suprimento sanguíneo: Cada glândula suprarrenal é suprida com sangue pelas artérias suprarrenais superior, média e inferior e drenada pelas veias suprarrenais. No lado esquerdo, a veia suprarrenal drena na veia renal esquerda, ao passo que, do lado direito, a veia suprarrenal drena diretamente na veia cava inferior. Esses vasos ramificamse antes de entrar na cápsula, produzindo numerosas artérias pequenas que penetram na cápsula. Na cápsula, as artérias ramificamse e dão origem a três padrões principais de distribuição do sangue. Os vasos formam um sistema que consiste em: Capilares capsulares, que suprem a cápsula Capilares sinusoidais corticais fenestrados Arteríolas medulares Por conseguinte, a medula apresenta um duplo suprimento sanguíneo: o sangue arterial proveniente das arteríolas medulares e o sangue venoso proveniente dos capilares sinusoidais corticais que já supriram o córtex. HISTOLOGIA Células da medula da suprarrenal Células cromafins: localizadas na medula da suprarrenal são inervadas por neurônios simpáticos pré-sinápticos. A porção central da glândula suprarrenal, a medula, é composta de um parênquima com grandes células epitelioides, de coloração pálida, denominadas células cromafins (células medulares), tecido conjuntivo, numerosos capilares sanguíneos sinusoidais e nervos. As células cromafins são, de fato, neurônios modificados. Numerosas fibras nervosas simpáticas pré-sinápticas mielinizadas passam diretamente até as células cromafins da medula. Quando impulsos nervosos transportados pelas fibras simpáticas alcançam as células cromafins secretoras de catecolaminas, elas liberam seus produtos secretores. As células cromafins são consideradas o equivalente de neurônios pós- sinápticos. No entanto, carecem de prolongamentos axônicos. Por conseguinte, os hormônios do córtex da suprarrenal exercem controle sobre a morfologia das células cromafins e impedem que formem prolongamentos neurais. Consequentemente, as células cromafins assemelhamse muito mais a células endócrinas típicas, uma vez que seus produtos secretores entram na corrente sanguínea por meio de capilares fenesterados. Células ganglionares na medula: Seus axônios estendem-se perifericamente até o parênquima do córtex da suprarrenal para modular sua atividade secretora e inervar os vasos sanguíneos, e também se estendem fora da glândula até os nervos esplâncnicos que inervam os órgãos abdominais. As células cromafins da medula da suprarrenal exercem função secretora. As células cromafins estão organizadas em agrupamentos ovoides e em cordões interconectantes curtos. Os capilares sanguíneos estão dispostos em íntima relação com o parênquima. Originam-se dos capilares corticais ou, na forma de ramos, das arteríolas corticais. Em nível ultraestrutural, as células cromafins caracterizamse por numerosas vesículas secretoras, com diâmetros de 100 a 300 nm, perfis de RER e um complexo de Golgi bem desenvolvido. O material secretor das vesículas pode ser corado histoquimicamente para demonstrar especificamente que as catecolaminas, a epinefrina e a norepinefrina secretadas pelas células cromafins são produzidas por diferentes tipos de células. O MET também revela a existência de duas populações de células cromafins, que se distinguem pela natureza de suas vesículas envolvidas por membrana: Uma população de células contém apenas grandes vesículas com uma região central densa. Essas células secretam norepinefrina. A outra população de células contém vesículas, que são menores, mais homogêneas e menos densas. Essas células secretam epinefrina. A exocitose das vesículas secretoras é desencadeada pela liberação de acetilcolina dos axônios simpáticos pré-sinápticos que fazem sinapse com cada célula cromafim. A epinefrina e a norepinefrina representam menos de 20% do conteúdo das vesículas secretoras da medula. As vesículas também contêm grandes quantidades de proteínas solúveis de 48 kDa, denominadas cromograninas, que parecem conferir densidade ao conteúdo das vesículas. Essas proteínas, juntamente com o ATP e o Ca2+ , podem ajudar a ligar as catecolaminas de baixo peso molecular e são liberadas com os hormônios durante a exocitose. As catecolaminas, sintetizadas no citosol, são transportadas dentro das vesículas por meio da ação de uma ATPase ativada por magnésio na membrana da vesícula. Os glicocorticoides secretados no córtex induzem a conversão de norepinefrina em epinefrina nas células cromafins. Os glicocorticoides produzidos no córtex da suprarrenal alcançam diretamente a medula por meio da continuidade dos capilares sinusoidais corticais e medulares. Induzem a enzima que catalisa a metilação da norepinefrina para produzir epinefrina. A natureza do fluxo sanguíneo correlacionase com diferenças regionais na distribuição das células cromafins que contêm norepinefrina e epinefrina. As catecolaminas, juntamente com os glicocorticoides, preparam o corpo para a resposta de “luta ou fuga”. A súbita liberação de catecolaminas estabelece condições para o uso máximo de energia e, portanto, para o esforço físico máximo. Tanto a epinefrina quanto a norepinefrina estimulam a glicogenólise (liberação de glicose na corrente sanguínea) e a mobilização dos ácidos graxos livres do tecido adiposo. A liberação de catecolaminas também provoca elevação da pressão arterial, dilatação dos vasos sanguíneos coronários, vasodilatação dos vasos que suprem o músculo esquelético, vasoconstrição dos vasos que transportam o sangue para a pele e o intestino, aumento da frequência e débito cardíacos e aumento na frequência e profundidade da respiração. HISTOLOGIA DO CÓRTEX DA SUPRARRENAL O córtex da suprarrenal é dividido em três zonas, de acordo com o arranjo de suas células: A zona glomerulosa, a zona externa mais delgada que constitui até 15% do volume cortical A zona fasciculada, a zona média espessa que constitui quase 80% do volume do córtex A zona reticulada, a zona interna que representa apenas 5 a 7% do volume do córtex, mas é mais espessa que a zona glomerulosa, em virtude de sua localização mais central Zona Glomerulosa As células da zona glomerulosa estão dispostas em agrupamentos ovoides estreitamente acondicionados e em colunas encurvadas, que se continuam com os cordões celulares da zona fasciculada. As células da zona glomerulosa são relativamente pequenas e colunares ou piramidais. Seus núcleos esféricos aparecem densamente compactados e exibem coloração densa. Nos humanos, algumas áreas do córtexpodem carecer de uma zona glomerulosa reconhecível. Cada agrupamento de células é circundado por uma rede rica de capilares sinusoidais fenestrados. As células apresentam quantidade abundante de retículo endoplasmático liso (REL), múltiplos complexos de Golgi, mitocôndrias grandes com cristas organizadas como prateleiras, ribossomos livres e algum RER. São observadas gotículas lipídicas esparsas. A zona glomerulosa secreta aldosterona, que atua no controle da pressão arterial. O sistema reninaangiotensinaaldosterona fornece o controle da zona glomerulosa por retroalimentação. ZONA FASCICULADA As células da zona fasciculada são grandes e poliédricas. Estão dispostas em longos cordões retilíneos, com espessura de uma ou duas células, entremeados por capilares sinusoidais. As células da zona fasciculada apresentam um núcleo esférico de coloração clara. É comum observar células binucleadas nessa zona. Estudos realizados com o MET revelam características típicas das células secretoras de esteroides; isto é, um REL altamente desenvolvido (mais que aquele observado nas células da zona glomerulosa) e mitocôndrias com cristas tubulares. Essas células também exibem um complexo de Golgi bem desenvolvido e numerosos perfis de RER, que podem conferir uma ligeira basofilia a algumas partes do citoplasma. Embora, em geral, pareça estar vacuolado nos cortes histológicos de rotina, devido à extração do lipídio durante a desidratação, o citoplasma costuma ser acidofílico e contém numerosas gotículas lipídicas. Estas contêm gorduras neutras, ácidos graxos, colesterol e fosfolipídios que são precursores dos hormônios esteroides secretados por essas células. A principal secreção da zona fasciculada consiste em glicocorticoides, que regulam o metabolismo da glicose e dos ácidos graxos. As células na zona fasciculada não podem produzir aldosterona, pois carecem da enzima aldosterona sintase. No entanto, contêm duas outras enzimas importantes, a 17αhidrolase e a 17,20liase, para produzir glicocorticoides e pequenas quantidades de gonadocorticoides (androgênios suprarrenais). Os glicocorticoides são assim denominados em virtude de seu papel na regulação da gliconeogênese (síntese de glicose) e da glicogênese (polimerização do glicogênio). Um dos principais glicocorticoides secretados pela zona fasciculada, o cortisol, atua sobre muitas células e tecidos diferentes para aumentar a disponibilidade metabólica da glicose e dos ácidos graxos, ambos os quais constituem fontes imediatas de energia. O outro glicocorticoide, a corticosterona, é secretado e circula no sangue em níveis 10 a 20 vezes menores que o cortisol. ZONA RETICULADA As células da zona reticulada são notadamente menores que as da zona fasciculada, e seus núcleos exibem coloração mais intensa. Essas células estão dispostas em cordões anastomosados, separados por capilares fenestrados. As células apresentam um número relativamente pequeno de gotículas lipídicas. São observadas células tanto claras quanto escuras. As células escuras apresentam quantidades abundantes de grandes grânulos de pigmento de lipofuscina, e são observados núcleos intensamente corados. As células dessa zona são pequenas, uma vez que dispõem de menos citoplasma que as células da zona fasciculada; por conseguinte, os núcleos aparecem mais densamente organizados. Exibem características de células secretoras de esteroides, isto é, um REL bem desenvolvido e numerosas mitocôndrias alongadas com cristas tubulares; contudo, apresentam pouco RER. A principal secreção da zona reticulada consiste em gonadocorticoides (androgênios suprarrenais). SINTESE DOS HORMÔNIOS A síntese de todos os hormônios esteroides inicia com o colesterol, que é modificado por diversas enzimas para formar aldosterona, glicocorticoides ou hormônios sexuais (androgênios ou ainda estrogênios ou progesterona, os hormônios sexuais dominantes nas mulheres). As vias são as mesmas no córtex da glândula suprarrenal, nas gônadas e na placenta; o que difere de tecido para tecido é a distribuição das enzimas que catalisam as diferentes reações. Por exemplo, a enzima que sintetiza a aldosterona é encontrada em apenas uma das três zonas do córtex da glândula suprarrenal. A grande semelhança estrutural entre os hormônios esteroides faz os sítios de ligação nos seus receptores também serem similares, levando a efeitos cruzados quando um esteroide se liga ao receptor de uma molécula similar. Por exemplo, os receptores de mineralocorticoides (MRs) para a aldosterona são encontrados no néfron distal. Os MRs também se ligam e respondem ao cortisol, que pode ser cem vezes mais concentrado no sangue que a aldosterona. Como evitar que o cortisol se ligue ao MR e influencie a excreção de Na e de K As células do túbulo renal que apresentam MRs possuem uma enzima (11- hidroxiesteroide desidrogenase) que converte o cortisol em uma forma menos ativa com menor especificidade ao MR. Pela inativação do cortisol, as células renais normalmente previnem os efeitos cruzados do cortisol. A secreção de cortisol é controlada pelo ACTH A via de controle da secreção de cortisol é conhecida como eixo hipotálamo-hipófise- suprarrenal (HPA, do inglês, hypothalamic- - pituitary-adrenal). O eixo HPA inicia com o hormônio liberador de corticotrofinas (CRH, do inglês, corticotropin-releasing hormone), que é secretado no sistema porta hipotalâmico- hipofisário e transportado até a adeno- hipófise. O CRH estimula a secreção do hormônio adrenocorticotrófico (ACTH, do inglês, adrenocorticotropic hormone) (ou corticotrofina) da adeno-hipófise. O ACTH, por sua vez, atua no córtex da glândula suprarrenal para promover a síntese e a liberação de cortisol. O cortisol, então, atua como um sinal de retroalimentação negativa, inibindo a secreção de ACTH e de CRH. A secreção de cortisol é contínua e possui um forte ritmo diurno. O pico da secreção geralmente ocorre pela manhã e diminui durante a noite. A secreção de cortisol também aumenta com o estresse. O cortisol é um hormônio esteroide típico e é sintetizado conforme a demanda. Uma vez sintetizado, ele difunde-se das células suprarrenais para o plasma, onde grande parte desse hormônio é transportada por uma proteína de transporte, a globulina ligadora de corticosteroides (CBG). O hormônio não ligado está livre para se difundir para dentro das células-alvo. Todas as células nucleadas do corpo possuem receptores glicocorticoides citoplasmáticos. O complexo hormônio-receptor entra no núcleo, liga-se ao DNA e altera a expressão gênica, a transcrição e a tradução. Em geral, uma resposta do tecido aos hormônios glicocorticoides não é evidente antes de 60 a 90 minutos. Contudo, o efeito da retroalimentação negativa do cortisol na secreção do ACTH ocorre em alguns minutos. Os glicocorticoides suprarrenais são, às vezes, chamados de hormônios do estresse devido ao seu papel como mediador do estresse a longo prazo. As catecolaminas suprarrenais, particularmente a adrenalina, são responsáveis por respostas metabólicas rápidas necessárias em situações de luta ou fuga. O cortisol é essencial à vida. Os animais cujas glândulas suprarrenais tenham sido removidas morrem se expostos a qualquer estresse ambiental significativo. O efeito metabólico mais importante do cortisol é seu efeito protetor contra a hipoglicemia. Quando os níveis sanguíneos de glicose diminuem, a resposta normal é a secreção do glucagon pancreático, que promove a gliconeogênese e a quebra de glicogênio. Na ausência de cortisol, entre- tanto, o glucagon é incapaz de responder adequadamente a um desafio hipoglicêmico. Como o cortisol é necessário para a plena atividade do glucagon e das catecolaminas,diz-se que ele tem um efeito permissivo em relação a estes hormônios. Os receptores de cortisol são encontrados em todos os tecidos do corpo, mas para muitos alvos não entendemos plenamente a ação fisiológica do cortisol. Contudo, podemos especular sobre essas ações com base nas respostas dos tecidos a níveis altos (doses farmacológicas) de cortisol administrado por razões terapêuticas ou associado à hipersecreção. Todos os efeitos metabólicos do cortisol têm o objetivo de prevenir a hipoglicemia. Globalmente, o cortisol é catabólico 1. O cortisol promove gliconeogênese hepática. Uma parte da glicose produzida no fígado é liberada para o sangue, e o restante é estocado como glicogênio. Como resultado, o cortisol aumenta a concentração de glicose no sangue. 2. O cortisol causa a degradação de proteínas do músculo esquelético para fornecer substrato à gliconeogênese. 3. O cortisol aumenta a lipólise, disponibilizando ácidos graxos aos tecidos periféricos para a produção de energia. O glicerol pode ser usado para a gliconeogênese. 4. O cortisol inibe o sistema imune por meio de múltiplas vias. Esse efeito é discutido em mais detalhes mais adiante. 5. O cortisol causa equilíbrio negativo do cálcio. O cortisol diminui a absorção intestinal de Ca2 e aumenta a excreção renal de Ca2, resultando na perda de Ca2 pelo corpo. Além disso, o cortisol é catabólico no tecido ósseo, causando a degradação da matriz óssea calcificada. Como consequência, as pessoas que tomam cortisol para tratamento por longos períodos têm uma incidência mais alta de fratura dos ossos. 6. O cortisol influencia a função cerebral. Estados de excesso de cortisol ou de deficiência causam alterações no humor, assim como alterações de memória e de aprendizagem. Alguns desses efeitos podem ser mediados por hormônios da via de liberação do cortisol, como o CRH. Discutiremos esse efeito do cortisol em mais detalhes mais adiante. O cortisol é um fármaco terapêutico útil O cortisol suprime o sistema imune, evitando a liberação de citocinas e a produção de anticorpos pelos leucócitos. Ele também inibe a resposta inflamatória pela diminuição da mobilidade e migração dos leucócitos. Estes efeitos imunossupressores do cortisol fazem dele um fármaco útil no tratamento de várias condições, inclusive na reação alérgica a picadas de abelhas, à hera venenosa e ao pólen. O cortisol também ajuda a evitar a rejeição de órgãos transplantados. Entretanto, os glicocorticoides também têm efeitos colaterais potencialmente graves devido às suas ações metabólicas. Quando os anti- inflamatórios não esteroides (AINEs), como o ibuprofeno, foram desenvolvidos, a utilização de glicocorticoides para tratar problemas inflamatórios menos importantes foi abandonada. A administração exógena de glicocorticoides tem um efeito de retroalimentação negativa na adeno-hipófise e pode interromper a produção de ACTH.Sem a estimulação do ACTH, as células da glândula suprarrenal que produzem cortisol atrofiam. Por essa razão, é essencial que os pacientes que tomam esteroides diminuam as suas doses gradualmente, dando à hipófise e à glândula suprarrenal uma chance de se recuperarem, em vez de interromper o tratamento abruptamente. As disfunções mais comuns do eixo HPA resultam da deficiência ou do excesso hormonal. A responsividade anormal do tecido é uma causa incomum de distúrbios esteroides suprarrenais. Hipercortisolismo - O excesso de cortisol no corpo é chamado de hipercortisolismo. Ele pode ocorrer devido a hormônios secretados por tumores ou pela administração exógena do hormônio. O tratamento com altas doses de cortisol por mais de uma semana tem o potencial de causar hipercortisolismo, também conhecido como síndrome de Cushing. Muitos sinais de hipercortisolismo podem ser previstos a partir das ações normais do hormônio. O excesso de gliconeogênese causa hiperglicemia, que imita o diabetes. A degradação de proteínas musculares e a lipólise causam perda de tecido. Paradoxalmente, o excesso de cortisol deposita gordura extra no tronco e na face, talvez em parte devido ao aumento do apetite e da ingestão alimentar. A aparência clássica dos pacientes com hipercortisolismo é braços e pernas finos, obesidade no tronco e uma “face de lua cheia” com bochechas rechonchudas. Os efeitos no SNC do excesso de cortisol incluem euforia inicial, seguida de depressão, bem como comprometimento da aprendizagem e da memória. Hipocortisolismo As disfunções por hipossecreção são menos comuns que a síndrome de Cushing. A insuficiência suprarrenal, conhecida como doença de Addison, é a hipossecreção de todos os hormônios esteroides suprarrenais, geralmente resultante da secreção autoimune do córtex da glândula suprarrenal. As deficiências hereditárias das enzimas necessárias para a síntese de esteroides suprarrenais levam a síndromes relacionadas coletivamente conhecidas como hiperplasia suprarrenal congênita. Em algumas destas doenças hereditárias, os androgênios em excesso são secretados pelo fato de que o substrato que não é convertido em cortisol e aldosterona acaba sendo convertido em androgênios. Em meninas recém-nascidas, os androgênios em excesso causam a masculinização da genitália externa, levando a uma condição chamada de síndrome adrenogenital. O CRH e o ACTH possuem outras funções fisiológicas Atualmente, o interesse da pesquisa tem mudado dos glicocorticoides para o CRH e o ACTH, os hormônios tróficos do eixo HPA. Ambos os peptídeos são agora conhecidos por pertencer a uma família maior de moléculas relacionadas, com múltiplos tipos de receptores encontrados em inúmeros tecidos. Experimentos com camundongos nocaute deficientes em um receptor em particular têm revelado algumas das funções fisiológicas de peptídeos relacionados ao CRH e o ACTH. Dois achados interessantes dessas pesquisas são que as citocinas secretadas pelo sistema imune podem estimular o eixo HPA e que as células imunes possuem receptores para ACTH e CRH. A associação entre estresse e função imune parece ser mediada por CRH e ACTH, e essa associação dá uma explicação para as interações mente-corpo, nas quais o estado mental influencia funções fisiológicas. Família CRH - A família CRH inclui o CRH e um neuropeptídeo relacionado, chamado de urocortina. Em adição à sua participação na inflamação e na resposta imune, o CRH é conhecido por diminuir a ingestão alimentar e tem sido associado a sinais que marcam o início do trabalho de parto em gestantes. Evidências adicionais associam o CRH à ansiedade, à depressão e a outros transtornos do humor. POMC e melanocortinas A atuação do CRH sob a adeno-hipófise estimula a secreção de ACTH. O ACTH é sintetizado a partir de uma grande glicoproteína, chamada de pró- opiomelanocortina (POMC). A POMC sofre processamento pós-transcricional para produzir uma variedade de peptídeos biologicamente ativos em adição ao ACTH. Na hipófise, os produtos da POMC incluem a beta-endorfina, um opioide endógeno que se liga a receptores que bloqueiam a percepção da dor. O processamento da POMC em tecidos não hipofisários cria peptídeos adicionais, como o hormônio estimulador de melanócitos (MSH, do inglês, melanocyte-stimulating hormone). O alfa-MSH é produzido no encéfalo, onde inibe a ingestão alimentar, e na pele, onde atua sobre os melanócitos. Os hormônios MSH e ACTH recebem o nome de melanocortinas. Cinco receptores de melanocrotinas (MCRs, do inglês, melanocortin receptors) foram identificados. O MCR2 responde apenas ao ACTH e é o receptor do córtex da glândula suprarrenal. O MCR1 é encontrado nos melanócitos da pele e responde igualmente ao alfa-MSH e ao ACTH. Quando o ACTH está elevado na doença de Addison,a ação do ACTH sobre o MCR1 leva ao aumento da produção de melanina e ao aparente “bronzeado”, ou escurecimento da pele, característico dessa doença. Parte da POMC é sintetizada em tecidos externos à adeno- - hipófise. Os neurônios que produzem POMC no hipotálamo têm sido estudados quanto a seu papel na ingestão alimentar, no equilíbrio energético e na termorregulação. Os neurônios hipotalâmicos cossecretram POMC com outros peptídeos para diminuir a ingestão alimentar. Pesquisas recentes sugerem que a ação da nicotina nesses neurônios produtores de POMC possa explicar como o fumo diminui a ingestão alimentar. Outras pesquisas sugerem que esses neurônios produtores de POMC podem responder a mudanças na glicemia e possivelmente participar no mecanismo de controle glicostático, influenciando a ingestão alimentar.
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