Prévia do material em texto
18.1 • Sistema endócrino e homeostasia Os hormônios locais ou circulantes do sistema endócrino contribuem para a homeostasia regulando a atividade e o crescimento das células-alvo no corpo. O metabolismo também é controlado pelos hormônios. Ao entrar na puberdade, meninos e meninas começam a desenvolver diferenças notáveis na aparência física e no comportamento. Talvez em nenhum outro período da vida seja tão evidente o impacto do sistema endócrino na condução do desenvolvimento e regulação das funções corporais. Nas meninas, os estrogênios promovem o acúmulo de tecido adiposo nas mamas e nos quadris, modelando a forma feminina. Ao mesmo tempo ou um pouco depois, níveis cada vez mais altos de testosterona nos meninos começam a produzir massa muscular e a aumentar as pregas vocais, resultando em uma voz mais grave. Essas alterações são apenas alguns exemplos da forte influência das secreções endócrinas. De maneira menos drástica, talvez, inúmeros hormônios ajudam a manter a homeostasia diariamente. Eles regulam a atividade dos músculos lisos, do músculo cardíaco e de algumas glândulas; alteram o metabolismo; estimulam o crescimento e o desenvolvimento; influenciam os processos reprodutivos e participam dos ritmos circadianos estabelecidos pelo núcleo supraquiasmático do hipotálamo. Comparação do controle exercido pelos sistemas nervoso e endócrino OBJETIVO Comparar o controle das funções corporais pelo sistema nervoso e pelo sistema endócrino. 1. 18.2 • Os sistemas nervoso e endócrino atuam juntos para coordenar funções de todos os sistemas do corpo. Lembrese de que o sistema nervoso atua por meio de impulsos nervosos (potenciais de ação) conduzidos ao longo dos axônios dos neurônios. Nas sinapses, os impulsos nervosos desencadeiam a liberação de moléculas mediadoras (mensageiras) chamadas de neurotransmissores (mostradas na Figura 12.23). O sistema endócrino também controla atividades corporais por meio da liberação de mediadores, chamados hormônios, porém os meios de controle dos dois sistemas são bastante diferentes. Um hormônio é uma molécula mediadora liberada em alguma parte do corpo que regula a atividade celular em outras partes do corpo. A maioria dos hormônios entra no líquido intersticial e, depois, na corrente sanguínea. O sangue circulante leva hormônios às células de todo o corpo. Tanto os neurotransmissores quanto os hormônios exercem seus efeitos ligandose a receptores encontrados nas suas “célulasalvo”. Inúmeros mediadores atuam tanto como neurotransmissor quanto como hormônio. Um exemplo comum é a norepinefrina, que é liberada como neurotransmissor pelos neurônios pósganglionares simpáticos e como hormônio pelas células cromafins da medula da glândula suprarrenal. Muitas vezes, as respostas do sistema endócrino são mais lentas que as respostas do sistema nervoso; embora alguns hormônios ajam em segundos, a maioria demora alguns minutos ou mais para produzir uma resposta. Em geral, os efeitos da ativação pelo sistema nervoso são mais breves que os do sistema endócrino. O sistema nervoso atua em glândulas e músculos específicos. A influência do sistema endócrino é muito mais ampla; ajuda a regular praticamente todos os tipos de células do corpo. Teremos várias oportunidades de ver como os sistemas endócrino e nervoso funcionam juntos, como um “supersistema” interconectado. Por exemplo, determinadas partes do sistema nervoso estimulam ou inibem a liberação de hormônios pelo sistema endócrino. A Tabela 18.1 compara as características dos sistemas nervoso e endócrino. Neste capítulo, nos concentraremos nas principais glândulas endócrinas e tecidos produtores de hormônio e examinaremos como seus hormônios controlam as atividades corporais. TESTE RÁPIDO Enumere as semelhanças e as diferenças entre os sistemas nervoso e endócrino com relação ao controle da homeostasia. Glândulas endócrinas OBJETIVO Distinguir as glândulas exócrinas das endócrinas. Lembrese do que foi dito no Capítulo 4, o corpo contém dois tipos de glândulas: exócrinas e endócrinas. As glândulas exócrinas secretam seus produtos para ductos que conduzem as secreções para cavidades corporais, para o lúmen de um órgão ou para a superfície externa do corpo. As glândulas sudoríferas (suor), sebáceas (óleo), mucosas e digestivas são exócrinas. As glândulas endócrinas secretam seus produtos (hormônios) no líquido intersticial que circunda as células secretoras e não para ductos. Do líquido intersticial, os hormônios se difundem para os capilares sanguíneos e o sangue os transporta para as célulasalvo pelo corpo. Em virtude da dependência do sistema circulatório para distribuir seus produtos, as glândulas endócrinas são alguns dos tecidos mais vascularizados do corpo. Considerando que a maioria dos hormônios é necessária em quantidades bem pequenas, os níveis circulantes são tipicamente baixos. A hipófise e as glândulas tireoide, paratireoides, suprarrenais e pineal (Figura 18.1) são glândulas endócrinas. Além disso, vários órgãos e tecidos não são exclusivamente classificados como glândulas endócrinas, mas contêm células que secretam hormônios, sendo eles hipotálamo, timo, pâncreas, ovários, testículos, rins, estômago, fígado, intestino delgado, pele, coração, tecido adiposo e placenta. Juntas, todas as glândulas endócrinas e células secretoras de hormônio constituem o sistema endócrino. A ciência da estrutura e da função das glândulas endócrinas e do diagnóstico e tratamento dos distúrbios desse sistema chamase endocrinologia. TABELA 18.1 Comparação entre o controle exercido pelos sistemas nervoso e endócrino. CARACTERÍSTICA SISTEMA NERVOSO SISTEMA ENDÓCRINO Moléculas mediadoras Neurotransmissores liberados localmente em resposta a impulsos nervosos Hormônios levados para os tecidos de todo o corpo pelo sangue 1. • • • • • 2. 3. 4. Local de ação do mediador Próximo ao local de liberação, na sinapse; liga-se aos receptores encontrados na membrana pós-sináptica Longe do local de liberação (habitualmente); liga-se aos receptores encontrados nas células-alvo Tipos de células-alvo Células musculares (lisas, cardíacas e esqueléticas), células glandulares, outros neurônios Células por todo o corpo Tempo para iniciar a ação Tipicamente, milissegundos (milionésimos de segundo) De segundos a horas ou dias Duração da ação Geralmente mais breve Geralmente mais longa (de segundos a dias) FUNÇÕES DO SANGUE Ajudam a regular: A composição química e o volume do meio interno (líquido intersticial) O metabolismo e o equilíbrio energético A contração das bras musculares lisas e cardíacas As secreções glandulares Algumas atividades do sistema imunológico. Controlam o crescimento e o desenvolvimento. Regulam o funcionamento dos sistemas reprodutores. Ajudam a estabelecer os ritmos circadianos. Figura 18.1 Localização de muitas glândulas endócrinas. Outros órgãos que contêm células endócrinas e estruturas associadas também são mostrados. As glândulas endócrinas secretam hormônios, que são levados pelo sangue até os órgãosalvo. 2. 18.3 • • Qual é a diferença básica entre glândulas endócrinas e exócrinas? TESTE RÁPIDO Enumere três órgãos ou tecidos que não sejam exclusivamente classificados como glândulas endócrinas, mas que contenham células que secretem hormônios. Atividade hormonal OBJETIVOS Descrever como os hormônios interagem com os receptores nas célulasalvo Comparar as duas classes químicas de hormônios de acordo com sua solubilidade. Função dos receptores hormonais Embora um determinado hormônio percorra o corpo pelo sangue, ele atua apenas em célulasalvo específicas. Os hormônios, assim como os neurotransmissores, influenciam suas célulasalvo por meio de ligações químicas a receptores proteicos específicos. Apenas as célulasalvo de um dado hormôniopossuem receptores que se ligam e reconhecem aquele hormônio. Por exemplo, o hormônio tireoestimulante (TSH) se liga a receptores nas células da glândula tireoide, porém não se liga a células dos ovários, pois as células ovarianas não possuem receptores de TSH. Os receptores, assim como outras proteínas celulares, são constantemente sintetizados e degradados. Em geral, uma célulaalvo possui 2.000 a 100.000 receptores para um determinado hormônio. Se a concentração de um hormônio estiver muito elevada, o número de receptores na célulaalvo pode diminuir – efeito chamado de infrarregulação. Por exemplo, quando determinadas células dos testículos são expostas a uma elevada concentração de hormônio luteinizante (LH), o número de receptores de LH diminui. A infrarregulação torna uma célulaalvo menos sensível ao hormônio. Em contrapartida, quando a concentração de um hormônio é muito baixa, o número de receptores pode aumentar. Esse fenômeno, conhecido como suprarregulação, torna uma célulaalvo mais sensível a um hormônio. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Bloqueio dos receptores hormonais Existem hormônios sintéticos que bloqueiam os receptores de alguns hormônios que ocorrem naturalmente. Por exemplo, RU486 (mifepristona), que é usado para induzir aborto, se liga aos receptores de progesterona (um hormônio sexual feminino) e não deixa que a progesterona exerça seu efeito normal, nesse caso o de preparar o revestimento uterino para implantação. Quando uma gestante usa RU486, as condições uterinas necessárias para suprir o embrião não são mantidas, o desenvolvimento embrionário é interrompido e o embrião se desprende do revestimento uterino. Esse exemplo ilustra um importante princípio endócrino: se um hormônio é impedido de interagir com seus receptores, não consegue realizar suas funções normais. Hormônios locais e circulantes A maioria dos hormônios endócrinos consiste em hormônio circulante – eles passam das células secretoras que os produzem para o líquido intersticial e, depois disso, para o sangue (Figura 18.2A). Outros hormônios, chamados hormônios locais, atuam nas células vizinhas ou nas mesmas células que os secretaram sem, primeiro, entrar na corrente sanguínea (Figura 18.2B). Os hormônios locais que atuam nas células vizinhas são chamados de parácrinos e aqueles que atuam nas mesmas células que os secretaram são chamados de autócrinos. A interleucina2 (IL2), liberada pelos linfócitos T auxiliares (um tipo de leucócito) durante respostas imunológicas (ver Capítulo 22), é um exemplo de hormônio local. A IL2 ajuda a ativar outras células imunológicas próximas, um efeito parácrino. No entanto, também atua como hormônio autócrino ao estimular a proliferação da mesma célula que a liberou. Essa ação gera mais linfócitos T auxiliares, que podem secretar ainda mais IL2 e, desse modo, intensificar a resposta imune. Outro exemplo de um hormônio local é o gás óxido nítrico (NO), liberado pelas células endoteliais que revestem vasos sanguíneos. O NO promove o relaxamento das fibras musculares lisas próximas nos vasos sanguíneos, o que, por sua vez, causa vasodilatação (aumento do diâmetro do vaso sanguíneo). Os efeitos dessa vasodilatação variam desde diminuição da pressão sanguínea até a ereção do pênis nos homens. O medicamento Viagra® (sildenafila) intensifica os efeitos estimulados pelo óxido nítrico no pênis. Figura 18.2 Comparação entre hormônios circulantes e locais (autócrinos e parácrinos). Os hormônios circulantes são transportados na corrente sanguínea para atuar em célulasalvo distantes. Os parácrinos agem nas células vizinhas e os autócrinos nas mesmas células que os produzem. 1. No estômago, a liberação de histamina pelos mastócitos circunvizinhos é um estímulo para a secreção de ácido clorídrico pelas células parietais. Nessa situação, a histamina é autócrina ou parácrina? Em geral, os hormônios locais são inativados rapidamente; os hormônios circulantes podem permanecer no sangue e exercer seus efeitos por alguns minutos ou, às vezes, por algumas horas. Em tempo, os hormônios circulantes são inativados pelo fígado e excretados pelos rins. Em casos de insuficiência renal ou hepática, é possível observar níveis sanguíneos muito elevados de hormônios. Classes químicas dos hormônios Do ponto de vista químico, os hormônios podem ser divididos em duas grandes classes: lipossolúveis e hidrossolúveis. Essa classificação química também é funcionalmente útil porque as duas classes exercem seus efeitos de maneira diferente. Hormônios lipossolúveis Os hormônios lipossolúveis englobam os hormônios esteroides, os hormônios da tireoide e o óxido nítrico. Os hormônios esteroides são derivados do colesterol. Cada hormônio esteroide é único em decorrência de diferentes grupos químicos fixados em vários locais nos quatro anéis no núcleo da sua estrutura. Essas pequenas diferenças 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. possibilitam uma grande diversidade de funções. Dois hormônios da tireoide (T3 e T4) são sintetizados pela conexão de iodo ao aminoácido tirosina. Os dois anéis de benzeno em T3 ou T4 tornam essas moléculas muito lipossolúveis. O gás óxido nítrico (NO) é tanto um hormônio quanto um neurotransmissor. Sua síntese é catalisada pela enzima óxido nítrico sintase. Hormônios hidrossolúveis Os hormônios hidrossolúveis englobam os hormônios aminados, hormônios proteicos e peptídicos e hormônios eicosanoides. Os hormônios aminados são sintetizados pela descarboxilação (remoção da molécula de CO2) ou modificação de determinados aminoácidos. São chamados de aminados porque retêm um grupo amina (–NH3+). As catecolaminas – epinefrina, norepinefrina e dopamina – são sintetizadas pela modificação do aminoácido tirosina. A histamina é sintetizada a partir do aminoácido histidina por mastócitos e plaquetas. A serotonina e melatonina derivam do triptofano. Os hormônios peptídicos e os hormônios proteicos são polímeros de aminoácidos. Os menores hormônios peptídicos são compostos por cadeias de 3 a 49 aminoácidos; os maiores hormônios proteicos apresentam 50 a 200 aminoácidos. O hormônio antidiurético e a ocitocina são exemplos de hormônios peptídicos; o hormônio do crescimento humano e a insulina são hormônios proteicos. Vários hormônios proteicos, como o hormônio tireoestimulante, possuem grupos de carboidrato afixados e, dessa forma, são hormônios glicoproteicos. Os hormônios eicosanoides são derivados do ácido araquidônico, um ácido graxo de 20 carbonos. Os dois principais tipos de eicosanoides são as prostaglandinas (PG) e os leucotrienos (LT). Os eicosanoides são importantes hormônios locais, podendo atuar também como hormônios circulantes. A Tabela 18.2 resume as classes de hormônios hidrossolúveis e lipossolúveis e fornece uma visão geral dos principais hormônios e seus locais de secreção. Transporte hormonal no sangue A maior parte das moléculas de hormônio hidrossolúvel circula no plasma aquoso sanguíneo na forma “livre” (não ligado a outras moléculas), porém a maioria das moléculas de hormônio lipossolúvel encontrase ligada a proteínas transportadoras. As proteínas de transporte, sintetizadas pelos hepatócitos, apresentam três funções: Tornar os hormônios lipossolúveis temporariamente hidrossolúveis, aumentando, desse modo, sua solubilidade no sangue. Postergar a passagem de moléculas hormonais pequenas pelo mecanismo de filtragem nos rins, reduzindo, assim, a perda hormonal na urina. Oferecer uma pronta reserva de hormônio na corrente sanguínea. Em geral, 0,1 a 10% das moléculas de um hormônio lipossolúvel não estão ligadas a uma proteína transportadora. Essa fração livre se difunde para fora dos capilares, se liga a receptorese desencadeia respostas. Conforme as moléculas livres de hormônio deixam o sangue e se ligam a seus receptores, as proteínas transportadoras liberam novas moléculas para repor a fração livre. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Administração de hormônios Tanto os hormônios esteroides quanto os da tireoide são efetivos por via oral. Esses hormônios não sofrem degradação durante a digestão e atravessam com facilidade o revestimento intestinal por serem lipossolúveis. Em contrapartida, hormônios proteicos e peptídicos, como a insulina, não são efetivos por via oral porque as enzimas digestivas os destroem, quebrando suas ligações peptídicas. Esse é o motivo pelo qual as pessoas dependentes de insulina precisam administrá-la por injeção. 3. 4. 5. 18.4 • TESTE RÁPIDO Qual é a diferença entre infrarregulação e suprarregulação? Identifique as classes químicas dos hormônios e dê um exemplo de cada. Como os hormônios são transportados no sangue? Mecanismos de ação hormonal OBJETIVO Descrever os dois mecanismos gerais da ação hormonal. A resposta a um hormônio depende tanto do hormônio propriamente dito quanto da sua célulaalvo. Várias célulasalvo respondem de maneira diferente ao mesmo hormônio. A insulina, por exemplo, estimula a síntese de glicogênio nos hepatócitos e a síntese de triglicerídios nos adipócitos. A resposta a um hormônio nem sempre é a síntese de novas moléculas, como no caso da insulina. Outros efeitos hormonais incluem alteração da permeabilidade da membrana plasmática, estimulação do transporte de uma substância para dentro ou para fora de célulasalvo, alteração da velocidade de reações metabólicas específicas e promoção de contrações da musculatura lisa ou cardíaca. Esses efeitos variados dos hormônios são possíveis em parte porque um único hormônio é capaz de desencadear várias respostas celulares diferentes. No entanto, em primeiro lugar, é preciso que o hormônio “anuncie a sua chegada” à célulaalvo por meio da ligação com seus receptores. Os receptores de hormônios lipossolúveis estão localizados dentro das célulasalvo, enquanto os receptores de hormônios hidrossolúveis fazem parte da membrana plasmática das célulasalvo. TABELA 18.2 Resumo dos hormônios por classe química. CLASSE QUÍMICA HORMÔNIOS LOCAL DE SECREÇÃO LIPOSSOLÚVEIS Hormônios esteroides Aldosterona, cortisol e androgênios Calcitriol Testosterona Estrogênios, progesterona Córtex da glândula suprarrenal Rins Testículos Ovários Hormônios da tireoide T3 (tri-iodotironina), T4 (tiroxina) Glândula tireoide (células foliculares) Gás Óxido nítrico (NO) Células endoteliais do revestimento dos vasos sanguíneos HIDROSSOLÚVEIS Aminas Epinefrina, norepinefrina (catecolaminas) Melatonina Histamina Serotonina Medula da glândula suprarrenal Glândula pineal Mastócitos nos tecidos conjuntivos Plaquetas no sangue Peptídios e proteínas Todos os hormônios hipotalâmicos de liberação e inibição Ocitocina, hormônio antidiurético Hormônio do crescimento humano, hormônio Hipotálamo Neuro-hipó se Adeno-hipó se tireoestimulante, hormônio adrenocorticotró co, hormônio foliculoestimulante, hormônio luteinizante, prolactina, hormônio melanócito-estimulante Insulina, glucagon, somatostatina, polipeptídio pancreático Paratormônio Calcitonina Gastrina, secretina, colecistocinina, GIP (peptídio insulinotrópico dependente de glicose) Eritropoetina Leptina Pâncreas Glândulas paratireoides Glândula tireoide (células parafoliculares) Estômago e intestino delgado (células enteroendócrinas) Rins Tecido adiposo Eicosanoides Prostaglandinas, leucotrienos Todas as células exceto as hemácias Ação dos hormônios lipossolúveis Conforme dito anteriormente, os hormônios lipossolúveis, inclusive os hormônios esteroides e tireóideos, se ligam a receptores dentro das célulasalvo. Seu mecanismo de ação ocorre da seguinte forma (Figura 18.3): Um hormônio lipossolúvel livre se difunde do sangue, pelo líquido intersticial e através da bicamada lipídica da membrana plasmática, para dentro da célula. Se a célula for uma célulaalvo, o hormônio se liga aos receptores localizados no citosol ou no núcleo, ativandoos. O complexo receptorhormônio ativado modifica a expressão do gene: ativa e desativa genes específicos do DNA nuclear. Com a transcrição do DNA, ocorre formação de novo RNA mensageiro (mRNA) que deixa o núcleo e entra no citosol, onde dirige a síntese de uma nova proteína, muitas vezes uma enzima, nos ribossomos. As novas proteínas alteram a atividade das células e causam respostas típicas do hormônio em questão. Figura 18.3 Mecanismo de ação dos hormônios lipossolúveis esteroides e tireóideos. Hormônios lipossolúveis se ligam a receptores dentro das célulasalvo. Qual é a ação do complexo receptorhormônio? Ação de hormônios hidrossolúveis Por não serem lipossolúveis, os hormônios aminados, peptídicos, proteicos e eicosanoides não conseguem se difundir pela bicamada lipídica da membrana plasmática e se ligar aos receptores dentro das célulasalvo. Em lugar disso, os hormônios hidrossolúveis se ligam a receptores que se projetam da superfície da célulaalvo. Esses receptores são proteínas transmembrana integrantes da membrana plasmática. Quando um hormônio hidrossolúvel se liga a seu receptor na superfície externa da membrana plasmática, ele atua como primeiro mensageiro. O primeiro mensageiro (o hormônio) promove a produção de um segundo mensageiro dentro da célula, onde acontecem respostas específicas estimuladas pelo hormônio. O AMP cíclico (cAMP) é um segundo mensageiro comum. Neurotransmissores, neuropeptídios e vários mecanismos de transdução sensorial (p. ex., visão; ver Figura 17.16) também atuam por meio de sistemas de segundo mensageiro. A ação de um típico hormônio hidrossolúvel ocorre da seguinte maneira (Figura 18.4): O hormônio hidrossolúvel (primeiro mensageiro) se difunde do sangue pelo líquido intersticial e, depois disso, se liga a seu receptor na superfície externa da membrana plasmática de uma célulaalvo. O complexo receptorhormônio ativa uma proteína da membrana chamada de proteína G. A proteína G ativada, por sua vez, ativa a adenilato ciclase. A adenilato ciclase converte ATP em AMP cíclico (cAMP). Uma vez que o local ativo da enzima é na superfície interna da membrana plasmática, essa reação ocorre no citosol da célula. O AMP cíclico (segundo mensageiro) ativa uma ou mais proteinoquinases, as quais podem estar livres no citosol ou ligadas à membrana plasmática. A proteinoquinase é uma enzima que fosforila (adiciona um grupo fosfato) outras proteínas celulares (como enzimas). O doador do grupo fosfato é o ATP, que é convertido em ADP. As proteinoquinases fosforilam uma ou mais proteínas celulares. A fosforilação ativa algumas dessas proteínas e inativa outras, como um interruptor. As proteínas fosforiladas, por sua vez, causam reações que produzem respostas fisiológicas. Existem proteinoquinases diferentes no interior das célulasalvo distintas e dentro de diferentes organelas da mesma célula alvo. Assim, uma proteinoquinase pode desencadear a síntese de glicogênio, outra pode causar a degradação de triglicerídio, uma terceira pode promover a síntese de proteína e assim por diante. Conforme observado na etapa , a fosforilação por uma proteinoquinase também pode inibir determinadas proteínas. Por exemplo, algumas das quinases liberadas quando a epinefrina se liga aos hepatócitos inativam uma enzima necessária para a síntese de glicogênio. Após um breve período, uma enzima chamada fosfodiesterase inativa o cAMP. Dessa forma, a resposta da célula é desativada a não ser que a ligação de novas moléculas hormonais a seus receptores na membrana plasmática continue.Figura 18.4 Mecanismo de ação dos hormônios hidrossolúveis (aminas, peptídicos, proteicos e eicosanoides). Hormônios hidrossolúveis se ligam a receptores incrustados nas membranas plasmáticas das célulasalvo. Por que o cAMP é um “segundo mensageiro”? A ligação de um hormônio a seu receptor ativa muitas moléculas de proteína G, que, por sua vez, estimulam moléculas de adenilato ciclase (como se vê na etapa ). A não ser que sejam ainda mais estimuladas pela ligação entre mais moléculas de hormônio e seus receptores, as proteínas G lentamente são desativadas, diminuindo, assim, a atividade da 6. 7. 18.5 • adenilato ciclase e ajudando a cessar a resposta hormonal. As proteínas G são uma característica comum da maioria dos sistemas de segundo mensageiro. Muitos hormônios exercem, pelo menos, parte de seus efeitos fisiológicos por meio da síntese mais intensa de cAMP. Hormônio antidiurético (HAD), hormônio tireoestimulante (TSH), hormônio adrenocorticotrófico (ACTH), glucagon, epinefrina e hormônios liberados pelo hipotálamo são alguns exemplos. Em outros casos, como no do hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH), o nível de AMP cíclico diminui em resposta à ligação do hormônio a seu receptor. Além do cAMP, íons cálcio (Ca2+), cGMP (monofosfato cíclico de guanosina, um nucleotídio cíclico semelhante ao cAMP), inositol trifosfato (IP3) e diacilglicerol (DAG) são outros segundos mensageiros. Um determinado hormônio pode usar segundos mensageiros distintos em diferentes célulasalvo. Os hormônios que se ligam aos receptores da membrana plasmática podem induzir seus efeitos em concentrações muito baixas, pois iniciam uma cascata ou reação em cadeia, e cada passo multiplica ou amplia o efeito inicial. Por exemplo, a ligação de uma única molécula de epinefrina a seu receptor em uma célula hepática pode ativar uma centena ou mais de proteínas G, cada uma ativando uma molécula de adenilato ciclase. Se cada adenilato ciclase produzir 1.000 cAMP, então 100.000 desses segundos mensageiros serão liberados dentro da célula. Cada cAMP ativa uma proteinoquinase, a qual, por sua vez, pode atuar em centenas ou milhares de moléculas de substrato. Algumas das quinases fosforilam e ativam uma enzimachave necessária para a degradação de glicogênio. O resultado final da ligação de uma única molécula de epinefrina a seu receptor é a quebra de milhões de moléculas de glicogênio em monômeros de glicose. Interações hormonais A responsividade de uma célulaalvo a um hormônio depende (1) da concentração sanguínea do mesmo, (2) da abundância de receptores hormonais na célulaalvo e (3) de influências exercidas por outros hormônios. Uma célulaalvo responde com mais vigor quando o nível de um hormônio sobe ou quando apresenta mais receptores (suprarregulação). Além disso, as ações de alguns hormônios nas célulasalvo demandam exposição simultânea ou recente a um segundo hormônio. Nesses casos, dizse que o segundo hormônio tem efeito permissivo. Por exemplo, a epinefrina sozinha estimula fracamente a lipólise (degradação de triglicerídios), mas quando existem concentrações baixas de hormônios da tireoide (T3 e T4), a mesma quantidade de epinefrina estimula a lipólise de maneira muito mais intensa. Não raro, o hormônio permissivo aumenta o número de receptores para o outro hormônio e, às vezes, promove a síntese de uma enzima necessária para a expressão de outros efeitos do outro hormônio. Quando o efeito de dois hormônios que agem juntos é maior ou mais amplo do que o efeito de cada hormônio agindo sozinho, dizse que os dois hormônios apresentam um efeito sinérgico. Por exemplo, o desenvolvimento normal de ovócitos nos ovários precisa tanto do hormônio foliculoestimulante da adenohipófise quanto de estrogênios do ovário. Nenhum dos hormônios isoladamente é suficiente. Quando um hormônio faz oposição às ações de outro hormônio, dizse que os dois hormônios apresentam efeitos antagônicos. Um exemplo de um par de hormônios antagônicos é a insulina, que promove a síntese de glicogênio pelos hepatócitos, e o glucagon, que estimula a degradação do glicogênio no fígado. TESTE RÁPIDO Que fatores determinam a responsividade de uma célulaalvo a um hormônio? Quais são as diferenças entre efeitos permissivos, efeitos sinérgicos e efeitos antagônicos dos hormônios? Controle da secreção hormonal OBJETIVO Descrever os mecanismos de controle da secreção hormonal. A liberação da maioria dos hormônios ocorre em salvas breves, com pouca ou nenhuma secreção entre as salvas. Quando estimulada, uma glândula endócrina libera seus hormônios em salvas mais frequentes, aumentando a concentração sanguínea do hormônio. Na ausência de estimulação, o nível sanguíneo do hormônio diminui. A regulação da secreção normalmente evita a produção excessiva ou insuficiente de qualquer hormônio, ajudando a manter a homeostasia. A secreção hormonal é regulada por (1) sinais do sistema nervoso, (2) alterações químicas no sangue e (3) outros hormônios. Por exemplo, impulsos nervosos para a medula da glândula suprarrenal regulam a liberação de epinefrina; o nível sanguíneo de Ca2+ regula a secreção de paratormônio (PTH); um hormônio da adenohipófise (hormônio 8. 18.6 • • adrenocorticotrófico) estimula a liberação de cortisol pelo córtex da glândula suprarrenal. A maioria dos sistemas regulatórios hormonais atua via feedback negativo (ver Figura 1.3), porém alguns operam por feedback positivo (ver Figura 1.4). Por exemplo, durante trabalho de parto, o hormônio ocitocina estimula as contrações do útero que, por sua vez, estimulam ainda mais a liberação de ocitocina, um efeito de feedback positivo. Agora, depois de termos uma ideia geral das funções dos hormônios no sistema endócrino, voltamonos às discussões das várias glândulas endócrinas e os hormônios que secretam. TESTE RÁPIDO Quais os três tipos de sinais que controlam a secreção hormonal? Hipotálamo e hipó셃愓se OBJETIVOS Descrever as localizações e as relações entre o hipotálamo e a hipófise Descrever a localização, a histologia, os hormônios e as funções da adenohipófise e da neurohipófise. Por muitos anos, a glândula hipófise foi chamada de glândula endócrina “mestra” porque secreta vários hormônios que controlam outras glândulas endócrinas. Hoje, sabemos que a hipófise propriamente dita tem um mestre – o hipotálamo. Essa pequena região do encéfalo abaixo do tálamo é a principal conexão entre os sistemas nervoso e endócrino. As células no hipotálamo sintetizam, pelo menos, nove hormônios diferentes e a hipófise secreta sete. Juntos, esses hormônios desempenham funções importantes na regulação de praticamente todos os aspectos do crescimento, desenvolvimento, metabolismo e homeostasia. A glândula hipófise é uma estrutura em forma de ervilha. com 1 a 1,5 cm de diâmetro e que se localiza na fossa hipofisial da sela turca do esfenoide. Fixase ao hipotálamo por um pedículo, o infundíbulo, e apresenta duas partes anatômica e funcionalmente separadas: a adenohipófise (lobo anterior) e a neurohipófise (lobo posterior). A adeno hipófise representa cerca de 75% do peso total da glândula e é composta por tecido epitelial. No adulto, a adenohipófise consiste em duas partes: a parte distal, que é a porção maior, e a parte tuberal que forma uma bainha ao redor do infundíbulo. A neurohipófise é composta por tecido neural. Também consiste em duas partes: a parte nervosa, a porção bulbosa maior, e o infundíbulo. Uma terceira região da glândula hipófise, chamada de parte intermédia, atrofiase durante o desenvolvimento fetal humano e deixade existir como um lobo separado nos adultos (ver Figura 18.21B). Entretanto, algumas de suas células migram para partes adjacentes da adenohipófise, onde persistem. Adeno-hipó鮆鮅se A adenohipófise secreta hormônios que regulam uma ampla variedade de atividades corporais, desde o crescimento até a reprodução. A liberação de hormônios da adenohipófise é estimulada por hormônios liberadores e suprimida por hormônios inibidores do hipotálamo. Sendo assim, os hormônios hipotalâmicos constituem uma ligação importante entre os sistemas nervoso e endócrino. Sistema porta hipofisário Hormônios hipotalâmicos que liberam ou inibem hormônios da adenohipófise chegam à adenohipófise por meio de um sistema porta. Em geral, o sangue passa do coração, por uma artéria, para um capilar, daí para uma veia e de volta ao coração. Em um sistema porta, o sangue flui de uma rede capilar para uma veia porta e, em seguida, para uma segunda rede capilar antes de retornar ao coração. O nome do sistema porta indica a localização da segunda rede capilar. No sistema porta hipofisário, o sangue flui de capilares no hipotálamo para veias porta que carreiam sangue para capilares da adeno hipófise. As artérias hipofisárias superiores, ramos das artérias carótidas internas, levam sangue para o hipotálamo (Figura 18.5A). Na junção da eminência mediana do hipotálamo e o infundíbulo, essas artérias se dividem em uma rede capilar chamada de plexo primário do sistema porta hipofisário. Do plexo primário, o sangue drena para as veias porto hipofisárias que passam por baixo da parte externa do infundíbulo. Na adenohipófise, as veias portohipofisárias se dividem mais uma vez e formam outra rede capilar chamada de plexo secundário do sistema porta hipofisário. Acima do quiasma óptico há grupos de neurônios especializados chamados de células neurossecretoras (Figura 18.5B). Essas células sintetizam os hormônios hipotalâmicos liberadores e inibidores em seus corpos celulares e envolvem os hormônios em vesículas, que alcançam os terminais axônicos por transporte axônico. Impulsos nervosos promovem a exocitose das vesículas. Depois disso, os hormônios se difundem para o plexo primário do sistema porta hipofisário. Rapidamente, os hormônios hipotalâmicos fluem com o sangue pelas veias portohipofisárias para o plexo secundário. Essa via direta possibilita que os hormônios hipotalâmicos atuem imediatamente nas células da adenohipófise, antes que os hormônios sejam diluídos ou destruídos na circulação geral. Os hormônios secretados pelas células da adenohipófise passam para os capilares do plexo secundário, que drenam para as veias portohipofisárias anteriores e para fora na circulação geral. Os hormônios da adenohipófise viajam até os tecidosalvo ao longo do corpo. Os hormônios da adeno hipófise que atuam em outras glândulas endócrinas são chamados de hormônios tróficos ou trofinas. Tipos de células da adenohipófise e seus hormônios Cinco tipos de células da adenohipófise – somatotrofos, tireotrofos, gonadotrofos, lactotrofos e corticotrofos – secretam sete hormônios (Tabela 18.3): Figura 18.5 Hipotálamo e hipófise e sua irrigação sanguínea. Os hormônios liberadores e inibidores sintetizados pelas células hipotalâmicas neurossecretoras são transportados nos axônios e liberados nos terminais axônicos. Os hormônios se difundem nos capilares do plexo primário do sistema porta hipofisário e são levados pelas veias portohipofisárias para o plexo secundário do sistema porta hipofisário para que sejam distribuídos às célulasalvo na adenohipófise. Os hormônios hipotalâmicos são uma importante ligação entre os sistemas nervoso e endócrino. 1. 2. 3. 4. 5. Qual é a importância funcional das veias portohipofisárias? Os somatotrofos secretam hormônio do crescimento (GH), também conhecido como somatotrofina. O hormônio do crescimento, por sua vez, estimula vários tecidos a secretarem fatores de crescimento insulinosímiles (IGF), hormônios que estimulam o crescimento corporal geral e regulam aspectos do metabolismo. Os tireotrofos secretam hormônio tireoestimulante (TSH), também conhecido como tireotrofina. O TSH controla as secreções e outras atividades da glândula tireoide. Os gonadotrofos secretam duas gonadotrofinas: hormônio foliculoestimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH). O FSH e o LH atuam nas gônadas; estimulam a secreção de estrogênios e progesterona e a maturação de ovócitos nos ovários, além de estimularem a produção de espermatozoides e a secreção de testosterona nos testículos. Os lactotrofos secretam prolactina (PRL), que inicia a produção de leite nas glândulas mamárias. Os corticotrofos secretam hormônio adrenocorticotrófico (ACTH), também conhecido como corticotrofina, que estimula o córtex da glândula suprarrenal a secretar glicocorticoides como cortisol. Alguns corticotrofos, remanescentes da parte intermédia, também secretam hormônio melanócitoestimulante (MSH). TABELA 18.3 Hormônios da adenohipófise. HORMÔNIO SECRETADO POR HORMÔNIO HIPOTALÂMICO LIBERADOR (ESTIMULA A SECREÇÃO) HORMÔNIO HIPOTALÂMICO INIBIDOR (SUPRIME A SECREÇÃO) Hormônio do crescimento (GH), também conhecido como somatotro na Somatotrofos Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH), também conhecido como somatocrinina Hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH), também conhecido como somatostatina Hormônio tireoestimulante (TSH), também conhecido como tireotro na Tireotrofos Hormônio liberador de tireotro na (TRH) Hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH) Hormônio foliculoestimulante (FSH) Gonadotrofos Hormônio liberador de gonadotro na (GnRH) – Hormônio luteinizante (LH) Gonadotrofos Hormônio liberador de gonadotro na (GnRH) – Prolactina (PRL) Lactotrofos Hormônio liberador de prolactina (PRH)* Hormônio inibidor da prolactina (PIH), que é a dopamina Hormônio adrenocorticotró co (ACTH), também conhecido como corticotro na Corticotrofos Hormônio liberador de corticotro na (CRH) – Hormônio melanócitoestimulante (MSH) Corticotrofos Hormônio liberador da corticotro na (CRH) Dopamina *Acreditase que exista, porém a natureza exata é incerta. Figura 18.6 Regulação das células hipotalâmicas neurossecretoras e corticotrofos da adenohipófise por feedback negativo. As setas verdes sólidas indicam estímulo das secreções; as setas vermelhas pontilhadas querem dizer inibição da secreção via feedback negativo. O cortisol secretado pelo córtex da glândula suprarrenal suprime a secreção de CRH e ACTH. Que outros hormônios de glândulaalvo suprimem a secreção dos hormônios hipotalâmicos e da adeno hipófise por feedback negativo? Controle da secreção pela adenohipófise A secreção dos hormônios da adenohipófise é regulada de duas maneiras. Na primeira, células neurossecretoras no hipotálamo secretam cinco hormônios liberadores, que estimulam a secreção de hormônios da adenohipófise, e dois hormônios inibidores, que suprimem a secreção de hormônios da adenohipófise (Tabela 18.3). Na segunda, o feedback negativo na forma de hormônios liberados pelas glândulasalvo diminui secreções de três tipos de células da adenohipófise (Figura 18.6). Nessas alças de retroalimentação negativa, a atividade secretora dos tireotrofos, gonadotrofos e corticotrofos diminui quando os níveis sanguíneos dos hormônios das suas glândulasalvo se elevam. Por exemplo, o ACTH estimula o córtex das glândulas suprarrenais a secretar glicocorticoides, principalmente cortisol. Por sua vez, o nível elevado de cortisol diminui a secreção tanto de corticotrofina quanto de hormônio liberador de corticotrofina (CRH) pela supressão da atividade dos corticotrofos da adenohipófise e das células neurossecretoras do hipotálamo.Hormônio do crescimento e fatores de crescimento insulinosímiles Os somatotrofos são as células mais numerosas na adenohipófise e o hormônio do crescimento (GH) é o hormônio mais abundante da adenohipófise. A principal função do GH é promover a síntese e a secreção de pequenos hormônios proteicos chamados fatores de crescimento insulinosímiles ou somatomedinas. Em resposta ao hormônio do crescimento, as células no fígado, no músculo esquelético, na cartilagem, nos ossos e em outros tecidos secretam fatores de crescimento 1. 2. 3. insulinosímiles (IGFs), que podem entrar na corrente sanguínea a partir do fígado ou atuar de maneira local em outros tecidos como autócrinos ou parácrinos. As funções dos IGF são: Os IGF fazem com que as células cresçam e se multipliquem pela intensificação da captação de aminoácidos nas células e aceleração da síntese proteica. Os IGF também reduzem a degradação de proteínas e o uso de aminoácidos para a produção de ATP. Devido a esses efeitos dos IGF, o hormônio do crescimento aumenta a taxa de crescimento do esqueleto e dos músculos esqueléticos durante a infância e a adolescência. Em adultos, o hormônio do crescimento e os IGF ajudam a manter a massa dos músculos e ossos e promovem a cicatrização de lesões e o reparo tecidual. Os IGF também intensificam a lipólise no tecido adiposo, aumentando o uso dos ácidos graxos liberados para a produção de ATP pelas células corporais. Além de afetar o metabolismo proteico e lipídico, o hormônio do crescimento e os IGF influenciam o metabolismo dos carboidratos pela redução da captação de glicose, diminuindo o uso de glicose para a produção de ATP pela maioria das células corporais. Essa ação economiza glicose de forma a deixála disponível aos neurônios para produzir ATP nos períodos de escassez de glicose. Os IGF e o hormônio do crescimento também podem estimular os hepatócitos a liberar glicose no sangue. Os somatotrofos na adenohipófise liberam pulsos de hormônio do crescimento em intervalos de poucas horas, especialmente durante o sono. Sua atividade secretora é controlada principalmente por dois hormônios hipotalâmicos: (1) o hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH), que promove a secreção do GH, e (2) o hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH), que o suprime. O principal regulador da secreção de GHRH e de GHIH é o nível de glicose sanguínea (Figura 18.7): A hipoglicemia, uma concentração sanguínea de glicose anormalmente baixa, estimula o hipotálamo a secretar GHRH, que flui em sentido à adenohipófise nas veias portohipofisárias. Ao chegar à adenohipófise, o GHRH estimula os somatotrofos a liberar hormônio do crescimento humano. O hormônio do crescimento estimula a secreção de fatores do crescimento insulinosímiles, que aceleram a degradação de glicogênio hepático em glicose, fazendo com que a glicose entre no sangue com mais rapidez. Consequentemente, a glicemia se eleva ao nível normal (cerca de 90 mg/100 mℓ de plasma sanguíneo). A elevação da glicemia acima do nível normal inibe a liberação de GHRH. A hiperglicemia, uma concentração sanguínea de glicose anormalmente elevada, estimula o hipotálamo a secretar GHIH (ao mesmo tempo que inibe a secreção de GHRH). Ao chegar à adenohipófise no sangue portal, o GHIH inibe a secreção de hormônio do crescimento pelos somatotrofos. Níveis baixos de GH e IGF retardam a degradação de glicogênio no fígado e a glicose é liberada no sangue mais lentamente. A glicemia cai para o nível normal. A queda da glicemia abaixo do nível normal (hipoglicemia) inibe a liberação de GHIH. Outros estímulos que promovem a secreção do hormônio do crescimento são diminuição de ácidos graxos e aumento de aminoácidos no sangue; sono profundo (estágios 3 e 4 do sono não REM); intensificação da atividade da parte simpática da divisão autônoma do sistema nervoso, como pode ocorrer durante o estresse ou exercícios físicos vigorosos; e outros hormônios, inclusive glucagon, estrogênios, cortisol e insulina. Os fatores que inibem a secreção do hormônio do crescimento humano são nível sanguíneo mais elevado de ácidos graxos e mais baixo de aminoácidos; sono de movimento rápido dos olhos; privação emocional; obesidade; baixos níveis de hormônios da tireoide; e hormônio do crescimento propriamente dito (por meio de feedback negativo). O hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH), alternativamente conhecido como somatostatina, também inibe a secreção do hormônio do crescimento. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Efeito diabetogênico do GH A hiperglicemia é um sinal de excesso de hormônio do crescimento (GH). A hiperglicemia persistente, por sua vez, estimula o pâncreas a secretar insulina de maneira contínua. Essa estimulação excessiva, se durar semanas ou meses, pode causar esgotamento das células beta, uma capacidade das células beta pancreáticas de sintetizar e secretar insulina fortemente reduzida. Dessa maneira, a secreção excessiva de hormônio do crescimento pode ter efeito diabetogênico; isto é, causa diabetes melito. Figura 18.7 Efeitos do hormônio do crescimento (GH) e dos fatores insulinasímiles (IGF). As setas sólidas verdes indicam estímulo da secreção; as setas pontilhadas vermelhas indicam inibição da secreção via feedback negativo. A secreção do GH é estimulada pelo hormônio liberador de hormônio do crescimento (GHRH) e inibida pelo hormônio inibidor de hormônio do crescimento (GHIH). Se uma pessoa apresentar tumor na hipófise que secrete grandes quantidades de GH e as células tumorais não forem responsivas à regulação pelo GHRH e GHIH, o que ocorrerá mais provavelmente, hiperglicemia ou hipoglicemia? Hormônio tireoestimulante O hormônio tireoestimulante (TSH) estimula a síntese e a secreção de triiodotironina (T3) e tiroxina (T4), que são produzidas pela glândula tireoide. O hormônio liberador de tireotrofina (TRH) do hipotálamo controla a secreção de TSH. A liberação de TRH, por sua vez, depende dos níveis sanguíneos de T3 e T4; níveis elevados de T3 e T4 inibem a secreção de TRH via feedback negativo. Não existe hormônio inibidor da tireotrofina. A liberação de TRH será explicada posteriormente neste capítulo (ver Figura 18.12). Hormônio foliculoestimulante Nas mulheres, os ovários são os alvos do hormônio foliculoestimulante (FSH). A cada mês, o FSH inicia o desenvolvimento de vários folículos ovarianos, coleções em forma de saco de células secretoras que rodeiam o ovócito em desenvolvimento. O FSH também estimula as células foliculares a secretar estrogênios (hormônios sexuais femininos). Nos homens, o FSH promove a produção de espermatozoides nos testículos. O hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH) do hipotálamo estimula a liberação de FSH. A liberação de GnRH e FSH é suprimida por estrogênios nas mulheres e pela testosterona (principal hormônio sexual masculino) nos homens por sistemas de feedback negativo. Não existe hormônio inibidor da gonadotrofina. Hormônio luteinizante Nas mulheres, o hormônio luteinizante (LH) desencadeia a ovulação, que consiste na liberação de um ovócito secundário (futuro ovo) por um ovário. O LH estimula a formação do corpo lúteo (estrutura formada após a ovulação) no ovário e a secreção de progesterona (outro hormônio sexual feminino) pelo corpo lúteo. Juntos, o FSH e o LH também promovem a secreção de estrogênios pelas células ovarianas. Os estrogênios e a progesterona preparam o útero para a implantação de um ovo fertilizado e ajudam a preparar as glândulas mamárias para a secreção de leite. Nos homens, o LH estimula células nos testículos a secretarem testosterona. A secreção de LH, assim como a do FSH, é controlada pelo hormônio liberador de gonadotrofina(GnRH). Prolactina A prolactina (PRL), junto com outros hormônios, inicia e mantém a produção de leite pelas glândulas mamárias. Sozinha, a prolactina exerce um efeito fraco. Somente depois da preparação das glândulas mamárias promovida pelos estrogênios, progesterona, glicocorticoides, GH, tiroxina e insulina, que exercem efeitos permissivos, que a PRL promove a produção de leite. A ejeção de leite das glândulas mamárias depende do hormônio ocitocina, liberado pela adenohipófise. Em conjunto, a produção e a ejeção de leite constituem a lactação. O hipotálamo secreta hormônios tanto inibitórios quanto excitatórios que regulam a secreção de prolactina. Nas mulheres, o hormônio inibidor de prolactina (PIH), que vem a ser a dopamina, inibe a liberação de prolactina da adeno hipófise na maior parte do tempo. Todo mês, pouco antes de começar a menstruação, a secreção de PIH diminui e o nível sanguíneo de prolactina se eleva, porém não o suficiente para estimular a produção de leite. A hipersensibilidade das mamas pouco antes da menstruação pode ser causada pela elevação do nível de prolactina. Quando o ciclo menstrual começa de novo, o PIH é mais uma vez secretado e o nível de prolactina cai. Durante a gravidez, o nível de prolactina sobe estimulado pelo hormônio liberador de prolactina (PRH) do hipotálamo. A sucção realizada pelo recémnascido promove a redução da secreção hipotalâmica de PIH. A função da prolactina não é conhecida nos homens, porém sua hipersecreção causa disfunção erétil (incapacidade de apresentar ou manter ereção do pênis). Nas mulheres, a hipersecreção de prolactina causa galactorreia (lactação inapropriada) e amenorreia (ausência de ciclos menstruais). Hormônio adrenocorticotrófico Os corticotrofos secretam principalmente hormônio adrenocorticotrófico (ACTH). O ACTH controla a produção e a secreção de cortisol e outros glicocorticoides pelo córtex das glândulas suprarrenais. O hormônio liberador de corticotrofina (CRH) do hipotálamo promove a secreção de ACTH pelos corticotrofos. Estímulos relacionados com o estresse, como glicose sanguínea baixa ou traumatismo físico, e a interleucina1, uma substância produzida pelos macrófagos, também estimulam a liberação de ACTH. Os glicocorticoides inibem a liberação de CRH e ACTH via feedback negativo. Hormônio melanócitoestimulante O hormônio melanócitoestimulante (MSH) aumenta a pigmentação da pele em anfíbios pela estimulação da dispersão de grânulos de melanina nos melanócitos. Sua função exata em humanos é desconhecida, porém a presença de receptores de MSH no encéfalo sugere que pode influenciar a atividade encefálica. Há pouco MSH circulante em humanos. Entretanto, a administração contínua de MSH ao longo de vários dias produz escurecimento da pele. Níveis excessivos de hormônio liberador de corticotrofina (CRH) podem estimular a liberação de MSH; a dopamina inibe a liberação de MSH. A Tabela 18.4 resume as principais ações dos hormônios da adenohipófise. TABELA 18.4 Resumo das principais ações dos hormônios da adenohipófise. HORMÔNIO TECIDOS-ALVO PRINCIPAIS AÇÕES Hormônio do crescimento (GH), também conhecido como somatotro na Estimula fígado, músculos, cartilagem, osso e outros tecidos a sintetizarem e secretarem fatores de crescimento insulina-símiles (IFG); os IFG promovem o crescimento de células corporais, a síntese proteica, o reparo tecidual, a lipólise e a elevação da concentração de glicose sanguínea. Hormônio tireoestimulante (TSH), também conhecido como tireotro na Estimula a síntese e a secreção de hormônios da tireoide pela glândula tireoide Hormônio foliculoestimulante (FSH) Nas mulheres, inicia o desenvolvimento de ovócitos e induz à secreção ovariana de estrogênios. Em homens, estimula os testículos a produzirem espermatozoides. Hormônio luteinizante (LH) Nas mulheres, estimula a secreção de estrogênios e progesterona, a ovulação e a formação do corpo lúteo. Nos homens, estimula os testículos a produzirem testosterona. Prolactina (PRL) Junto com outros hormônios, promove a produção de leite nas glândulas mamárias. Hormônio adrenocorticotró co (ACTH), também conhecido como corticotro na Estimula a secreção de glicocorticoides (principalmente cortisol) pelo córtex da glândula suprarrenal. Hormônio melanócito- estimulante (MSH) A função exata em humanos é desconhecida, porém pode in uenciar a atividade encefálica; quando presente em excesso, pode causar escurecimento da pele. Neuro-hipó鮆鮅se Embora não sintetize hormônios, a neurohipófise armazena e libera dois hormônios. É composta por axônios e terminais axônicos de mais de 10.000 células hipotalâmicas neurossecretoras. Os corpos celulares das células neurossecretoras se encontram nos núcleos paraventricular e supraóptico do hipotálamo; seus axônios formam o trato hipotálamo hipofisial. Esse trato começa no hipotálamo e termina perto de capilares sanguíneos na neurohipófise (Figura 18.8). Os corpos das células neuronais dos dois núcleos paraventricular e supraóptico sintetizam o hormônio ocitocina (OT) e o hormônio antidiurético (ADH), também chamado de vasopressina. Os terminais axônicos na neurohipófise são associados à neuróglia especializada chamada de pituitócitos. Essas células apresentam uma função de suporte similar a dos astrócitos (ver Capítulo 12). Após sua produção nos corpos celulares das células neurossecretoras, a ocitocina e o hormônio antidiurético são envolvidos em vesículas secretoras, que se movimentam por transporte axônico rápido (descrito na Seção 12.2) até os terminais axônicos na neurohipófise, onde são armazenados até que impulsos nervosos desencadeiam a exocitose e a liberação hormonal. Figura 18.8 Trato hipotálamohipofisial. Os axônios das células hipotalâmicas neurossecretoras formam o trato hipotálamohipofisial que se estende dos núcleos paraventricular e supraóptico até a neurohipófise. Moléculas hormonais sintetizadas no corpo celular de uma célula neurossecretora são encarceradas em vesículas secretoras que se movimentam para baixo até os terminais axônicos. Os impulsos nervosos desencadeiam a exocitose das vesículas, liberando, desse modo, o hormônio. A ocitocina e o hormônio antidiurético são sintetizados no hipotálamo e liberados no plexo capilar do infundíbulo na neurohipófise. Funcionalmente, como o trato hipotálamohipofisial e as veias portohipofisárias são similares? E, estruturalmente, como são diferentes? O sangue chega à neurohipófise pelas artérias hipofisárias inferiores, ramos da artéria carótida interna. Na neuro hipófise, as artérias hipofisárias inferiores drenam para o plexo capilar do infundíbulo, uma rede capilar que recebe a ocitocina e o hormônio antidiurético secretados (ver Figura 18.5). Desse plexo, os hormônios passam para as veias porto hipofisárias posteriores para serem distribuídos às célulasalvo em outros tecidos. Controle da secreção pela neurohipófise OCITOCINA. Durante e depois do parto, a ocitocina atua em dois tecidosalvo: o útero e as mamas da mãe. Durante o parto, o alongamento do colo do útero estimula a liberação de ocitocina, que, por sua vez, intensifica a contração das células musculares lisas da parede uterina (ver Figura 1.4); depois do parto, a ocitocina estimula a ejeção de leite (“descida”) das glândulas mamárias em resposta ao estímulo mecânico produzido pela sucção do bebê. A função da ocitocina em homens e mulheres não grávidas não é clara. Experimentos realizados em animais sugerem que a ocitocina exerça ações no encéfalo que promovem o comportamento parental de cuidado em relação ao filho. Também pode ser responsável, em parte, pelas sensações de prazer sexual durante e depois do intercurso. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Ocitocinae parto Anos antes da descoberta da ocitocina, era prática comum em obstetrícia permitir que o primeiro gêmeo nascido sugasse a mama da parturiente para acelerar o nascimento do segundo feto. Hoje, sabemos por que essa prática é útil – estimula a liberação de ocitocina. Mesmo após o nascimento de um único feto, a amamentação promove a expulsão da placenta e ajuda o útero a readquirir seu tamanho menor. A ocitocina sintética muitas vezes é administrada para induzir o parto ou para aumentar o tônus uterino e controlar a hemorragia logo após o parto. HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO. Como o prÓprio nome sugere, um antidiurético é uma substância que diminui a produção de urina. O HAD faz com que os rins devolvam mais água ao sangue, diminuindo, desse modo, o volume urinário. Na ausência de HAD o débito urinário aumenta mais de 10 vezes, passando do normal 1 ou 2 dois litros para cerca de 20 ℓ por dia. Muitas vezes, a ingestão de álcool causa micção frequente e copiosa porque o álcool inibe a secreção de hormônio antidiurético. O HAD também diminui a perda de água pela sudorese e causa constrição das arteríolas, o que eleva a pressão do sangue. O outro nome desse hormônio, vasopressina, traduz esse efeito sobre a pressão arterial. A quantidade de HAD secretado varia com a pressão osmótica do sangue e com o volume sanguíneo. A Figura 18.9 mostra a regulação da secreção do hormônio antidiurético e as ações do HAD: A pressão osmótica sanguínea alta (ou diminuição do volume sanguíneo) – devido a desidratação ou um declínio no volume sanguíneo em decorrência de hemorragia, diarreia ou sudorese excessiva – estimula os osmorreceptores, neurônios no hipotálamo que monitoram a pressão osmótica do sangue. A pressão osmótica sanguínea elevada ativa os osmorreceptores diretamente; eles também recebem estímulo excitatório de outras áreas encefálicas quando o volume de sangue diminui. Os osmorreceptores ativam as células hipotalâmicas neurossecretoras que sintetizam e liberam hormônio antidiurético. Quando as células neurossecretoras recebem estímulo excitatório dos osmorreceptores, elas geram impulsos nervosos que promovem a exocitose das vesículas cheias de hormônio antidiurético nos seus terminais axônicos na neuro hipófise. Isso libera hormônio antidiurético, que se difunde para os capilares sanguíneos da neurohipófise. O sangue transporta hormônio antidiurético para três tecidosalvo: rins, glândulas sudoríferas (suor) e musculatura lisa das paredes dos vasos sanguíneos. Os rins respondem retendo mais água, o que reduz o débito urinário. A atividade secretora das glândulas sudoríferas diminui, o que restringe a taxa de perda de água pela perspiração da pele. A musculatura lisa nas paredes das arteríolas contrai em resposta aos elevados níveis de hormônio antidiurético, causando constrição desses vasos sanguíneos e elevando a pressão sanguínea. A baixa pressão osmótica do sangue (ou aumento do volume sanguíneo) inibe os osmorreceptores. A inibição dos osmorreceptores reduz ou cessa a secreção de hormônio antidiurético. Os rins retêm menos água, formando um volume maior de urina, a atividade secretora das glândulas sudoríferas se intensifica e as arteríolas se dilatam. O volume de sangue e a pressão osmótica dos líquidos corporais voltam ao normal. A secreção de HAD também pode ser alterada de outras maneiras. Dor, estresse, trauma, ansiedade, acetilcolina, nicotina e substâncias como morfina, tranquilizantes e alguns anestésicos estimulam a secreção de HAD. O efeito desidratante do álcool etílico, que já foi mencionado, pode causar tanto a sede quanto a cefaleia típicas da ressaca. A hipossecreção de HAD ou receptores não funcionais de HAD causam diabetes insípido (ver Distúrbios | Desequilíbrios homeostáticos ao final deste capítulo). Figura 18.9 Regulação da secreção e ações do hormônio antidiurético (HAD). O HAD retém água corporal e aumenta a pressão do sangue. 9. 10. 11. Se você beber um litro de água, que efeito isso terá na pressão osmótica do seu sangue e como irá alterar a sua concentração sanguínea de HAD? A Tabela 18.5 lista os hormônios da neurohipófise, o controle da sua secreção e suas principais ações. TESTE RÁPIDO Em que aspecto a glândula hipófise é, na verdade, duas glândulas? Como hormônios hipotalâmicos de liberação e inibição influenciam as secreções da adenohipófise? Descreva a estrutura e a importância do trato hipotálamohipofisial. TABELA 18.5 Resumo dos hormônios da neurohipófise. HORMÔNIO E TECIDOS-ALVO CONTROLE DA SECREÇÃO AÇÕES PRINCIPAIS Ocitocina (OT) Células neurossecretoras do hipotálamo secretam OT em resposta à distensão uterina e à estimulação dos mamilos Estimula a contração das células musculares lisas do útero durante o parto; estimula a contração de células mioepiteliais nas glândulas mamárias para promover a ejeção de leite 18.7 • Hormônio antidiurético (HAD) ou vasopressina As células neurossecretoras do hipotálamo secretam HAD em resposta a elevação da pressão osmótica do sangue, desidratação, perda de volume sanguíneo, dor ou estresse; baixa pressão osmótica do sangue, volume sanguíneo elevado e álcool etílico são inibidores da secreção de HAD Conserva a água corporal por meio da diminuição do volume de urina; reduz a perda de água pela perspiração; eleva a pressão arterial por meio da constrição das arteríolas Glândula tireoide OBJETIVO Descrever a localização, a histologia, os hormônios e as funções da glândula tireoide. A glândula tireoide, em formato de borboleta, está localizada logo abaixo da laringe. É composta pelos lobos direito e esquerdo, um em cada lado da traqueia, conectados por um istmo, anteriormente à traqueia (Figura 18.10A). Cerca de 50% das glândulas tireoides apresentam um pequeno terceiro lobo, chamado de lobo piramidal, que se estende superiormente a partir do istmo. A massa normal da tireoide é de aproximadamente de 30 g. Microscópicos sacos esféricos chamados de folículos da tireoide (Figura 18.10B) constituem grande parte da glândula tireoide. A parede de cada folículo é constituída principalmente por células foliculares, cuja maioria se estende até o lúmen do folículo. Uma membrana basal envolve cada folículo. Quando as células foliculares estão inativas, seu formato varia de cúbico a pavimentoso, porém, sob a influência do TSH, passam a secretar ativamente e sua forma varia de cúbica a colunar. As células foliculares produzem dois hormônios: tiroxina, também chamada de tetraiodotironina (T4), pois contém quatro átomos de iodo, e triiodotironina (T3), que contém três átomos de iodo. T3 e T4 juntas também são chamadas de hormônios da tireoide. Entre os folículos, podem ser encontradas algumas células chamadas de células parafoliculares ou células C. Elas produzem o hormônio calcitonina (CT), que ajuda a regular a homeostasia do cálcio. Formação, armazenamento e liberação dos hormônios da tireoide A glândula tireoide é a única glândula endócrina que armazena seu produto secretório em grandes quantidades – normalmente o suficiente para cerca de 100 dias. A síntese e a secreção de T3 e T4 ocorrem da seguinte forma (Figura 18.11): Retenção de iodeto. As células foliculares da tireoide retêm íons iodeto (I–), transportandoos ativamente do sangue para o citosol. Por conta disso, em geral, a glândula tireoide contém a maioria do iodeto corporal. Síntese de tireoglobulina. Ao mesmo tempo que retêm I–, as células foliculares também sintetizam tireoglobulina (TGB), uma grande glicoproteína produzida no retículo endoplasmático rugoso, modificada no complexo de Golgi e armazenada em vesículas secretoras. As vesículas sofrem exocitose, o que libera TGB para o lúmen do folículo. Oxidação de iodeto.Parte dos aminoácidos na TGB consiste em tirosinas que se tornarão iodadas. Entretanto, íons iodeto com carga elétrica negativa não conseguem se ligar à tirosina até que sofram oxidação (remoção de elétrons) para iodeto: 2 I → I2. Na medida em que os íons iodeto são oxidados, eles atravessam a membrana para o lúmen do folículo. Iodação da tirosina. Conforme moléculas de iodo (I2) se formam, elas reagem com as tirosinas integrantes das moléculas de tireoglobulina. A ligação de um átomo de iodo produz monoiodotirosina (T1) e a de dois produz di iodotirosina (T2). A TGB com átomos de iodo fixados é um material viscoso que se acumula e é armazenado no lúmen do folículo da tireoide, chamado de coloide. Figura 18.10 Localização, irrigação sanguínea e histologia da glândula tireoide. Os hormônios da tireoide regulam (1) o uso de oxigênio e a taxa metabólica basal, (2) o metabolismo celular e (3) o crescimento e o desenvolvimento. Que células secretam T3 e T4? Que células secretam calcitonina? Quais desses hormônios também são chamados hormônios da tireoide? Acoplamento de T1 e T2. Durante a última etapa da síntese dos hormônios da tireoide, duas moléculas de T2 se juntam para formar T4 ou uma de T1 com uma de T2 se unem para formar T3. Pinocitose e digestão de coloide. Gotículas de coloide penetram de novo nas células foliculares por pinocitose e se juntam aos lisossomos. Enzimas digestivas nos lisossomos degradam a TGB, separando moléculas de T3 e T4. 1. 2. Secreção de hormônios da tireoide. Como são lipossolúveis, T3 e T4 se difundem através da membrana plasmática para o líquido intersticial e, em seguida, para o sangue. Em geral, T4 é secretada em maior quantidade que T3, mas T3 é muitas vezes mais potente. Além disso, depois que a T4 entra no corpo celular, a maioria dela é convertida a T3 por remoção de um iodo. Transporte no sangue. Mais de 99% de T3 e T4 se combinam a proteínas transportadoras no sangue, principalmente à globulina transportadora de tiroxina (TBG). Ações dos hormônios da tireoide Uma vez que a maioria das células corporais apresenta receptores para hormônios da tireoide, T3 e T4 exercem seus efeitos por todo o corpo. Os hormônios da tireoide aumentam a taxa metabólica basal (TMB), que consiste no consumo de oxigênio em condições basais ou padrão (acordado, em repouso e jejum) por meio da estimulação do uso de oxigênio celular na produção de ATP. Quando a taxa metabólica basal aumenta, o metabolismo celular dos carboidratos, lipídios e proteínas se torna mais intenso. Outro efeito importante dos hormônios da tireoide é o de estimular a síntese de bombas adicionais de sódio e potássio (Na+K+ ATPase), o que utiliza grandes quantidades de ATP para continuamente ejetar íons sódio (Na+) do citosol no líquido extracelular e íons potássio (K+) do líquido extracelular no citosol. Com a produção e a utilização de mais ATP pelas células, mais calor é liberado e a temperatura corporal sobe. Esse fenômeno é chamado de efeito calorigênico. Dessa maneira, os hormônios da tireoide têm participação importante na manutenção da temperatura corporal normal. Mamíferos normais são capazes de sobreviver a temperaturas muito baixas, mas aqueles cuja glândula tireoide foi removida não conseguem. Figura 18.11 Etapas da síntese e secreção dos hormônios da tireoide. Os hormônios da tireoide são sintetizados a partir da fixação de átomos de iodo ao aminoácido tirosina. 3. Qual é a forma de armazenamento dos hormônios da tireoide? Na regulação do metabolismo, os hormônios da tireoide estimulam a síntese de proteína e aumentam o uso de glicose e ácidos graxos para a produção de ATP. Além disso, intensificam a lipólise e a excreção de colesterol, reduzindo, 4. 5. desse modo, o nível de colesterol sanguíneo. Os hormônios da tireoide intensificam algumas ações das catecolaminas (norepinefrina e epinefrina), pois promovem a suprarregulação dos receptores beta (β). Por essa razão, os sinais/sintomas do hipertireoidismo incluem frequência cardíaca aumentada, batimentos cardíacos mais fortes e pressão arterial elevada. Junto com o hormônio do crescimento e com a insulina, os hormônios da tireoide aceleram o crescimento corporal, sobretudo o crescimento dos sistemas nervoso e esquelético. A deficiência de hormônios da tireoide durante o desenvolvimento fetal ou infância causa grave retardo mental e restrição do crescimento ósseo. Controle da secreção de hormônio da tireoide O hormônio liberador de tireotrofina (TRH) do hipotálamo e o hormônio tireoestimulante (TSH) da adenohipófise estimulam a síntese e a liberação dos hormônios da tireoide, conforme mostra a Figura 18.12: Níveis reduzidos de T3 e T4 ou taxa metabólica baixa estimulam o hipotálamo a secretar TRH. O TRH entra nas veias portohipofisárias e flui para a adenohipófise, onde estimula os tireotrofos a secretar TSH. O TSH estimula praticamente todos os aspectos da atividade celular dos folículos da tireoide, inclusive captação de iodeto ( Figura 18.11), síntese e secreção de hormônio ( e Figura 18.11) e crescimento das células foliculares. As células foliculares da tireoide liberam T3 e T4 no sangue até que a taxa metabólica volte ao normal. O nível elevado de T3 inibe a liberação de TRH e TSH (inibição por feedback negativo). Condições que aumentam a demanda de ATP – ambiente frio, hipoglicemia, altitude elevada e gravidez – também intensificam a secreção dos hormônios da tireoide. Calcitonina O hormônio produzido pelas células parafoliculares da glândula tireoide (ver Figura 18.10B) é a calcitonina (CT). A CT diminui o nível sanguíneo de cálcio por meio da inibição da ação dos osteoclastos, células que degradam a matriz celular óssea. A secreção de CT é controlada por um sistema de feedback negativo (ver Figura 18.14). Quando o nível sanguíneo de calcitonina está elevado, ocorre queda da concentração sanguínea de cálcio e fosfatos, com inibição da reabsorção óssea (degradação da matriz óssea extracelular) pelos osteoclastos e aceleração da captação de cálcio e fosfatos na matriz óssea extracelular. A miacalcina, um extrato da calcitonina derivado do salmão que é 10 vezes mais potente que a calcitonina humana, é prescrita no tratamento da osteoporose. Figura 18.12 Regulação da secreção e ações dos hormônios da tireoide. TRH = hormônio liberador da tireotrofina, TSH = hormônio tireoestimulante, T3 = triiodotironina e T4 = tiroxina (tetraiodotironina). O TSH promove a liberação dos hormônios da tireoide (T3 e T4) pela glândula tireoide. 12. 13. 14. 15. Como uma dieta deficiente em iodo pode levar ao bócio, que consiste no aumento da glândula tireoide? A Tabela 18.6 resume os hormônios produzidos pela glândula tireoide, o controle das suas secreções e suas principais ações. TESTE RÁPIDO Explique como os níveis sanguíneos de T3/T4, TSH e TRH se alterariam em um animal de laboratório submetido à tireoidectomia (remoção completa da glândula tireoide). Como os hormônios da tireoide são sintetizados, armazenados e secretados? Como a secreção de T3 e T4 é regulada? Quais são os efeitos fisiológicos dos hormônios da tireoide? TABELA 18.6 Resumo dos hormônios da glândula tireoide. 18.8 • HORMÔNIO E FONTE CONTROLE DA SECREÇÃO PRINCIPAIS AÇÕES T3 (tri-iodotironina) e T4 (tiroxina) ou hormônios da tireoide das células foliculares. A secreção é intensi cada pelo hormônio liberador de tireotro na (TRH), que estimula a liberação de hormônio tireoestimulante (TSH) em resposta aos níveis reduzidos de hormônio da tireoide, taxa metabólica baixa, frio, gravidez e altitudes elevadas; as secreções de TRH e TSH são inibidas frente a níveis elevados de hormônios da tireoide; níveis altos de iodo suprimem a secreção de T3/T4 Aumentam a taxametabólica basal; estimulam a síntese de proteínas; acentuam o uso de glicose e ácidos graxos para a produção de ATP; intensi cam a lipólise; aumentam a excreção de colesterol; aceleram o crescimento corporal; contribuem para o desenvolvimento do sistema nervoso Calcitonina (CT) das células parafoliculares Níveis sanguíneos elevados de Ca2+ estimulam a secreção; níveis sanguíneos baixos de Ca2+ inibem a secreção Reduz os níveis sanguíneos de Ca2+ e HPO42– inibindo a reabsorção óssea pelos osteoclastos e acelerando a captação de cálcio e fosfatos na matriz celular óssea Glândulas paratireoides OBJETIVO Descrever a localização, a histologia, o hormônio e as funções das glândulas paratireoides. Parcialmente incrustadas na face posterior dos lobos direito e esquerdo da glândula tireoide, encontramos várias pequenas massas de tecido arredondadas chamadas de glândulas paratireoides. Cada uma pesa cerca de 40 mg (0,04 g). Em geral, uma glândula paratireoide inferior e uma superior estão fixadas em cada lobo da tireoide (Figura 18.13A), em um total de quatro. Microscopicamente, as glândulas paratireoides contêm dois tipos de células epiteliais (Figura 18.13B, C). As células mais numerosas, chamadas de células principais, produzem o paratormônio (PTH). A função do outro tipo de célula, chamado de célula oxifílica, não é conhecida na glândula paratireoide normal. No entanto, sua presença ajuda a identificar com clareza a glândula paratireoide do ponto de vista histológico devido às suas características únicas de coloração. Além disso, no câncer de glândulas paratireoides, as células oxifílicas secretam PTH em excesso. Paratormônio O paratormônio é o principal regulador dos níveis de cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+) e fosfato (HPO42–) no sangue. A ação específica do PTH é aumentar a quantidade e a atividade dos osteoclastos. O resultado é reabsorção óssea acentuada, o que libera cálcio (Ca2+) e fosfatos (HPO42–) no sangue. O PTH também atua nos rins. Primeiro, retarda a perda de Ca2+ e Mg2+ do sangue para a urina. Em segundo lugar, acentua a perda de HPO42– do sangue para a urina. Uma vez que mais HPO42– é perdido na urina do que ganho dos ossos, o PTH diminui o nível sanguíneo de HPO42– e eleva os níveis sanguíneos de Ca2+ e Mg2+. Um terceiro efeito do PTH sobre os rins é a promoção da formação do hormônio calcitriol, que consiste na forma ativa da vitamina D. O calcitriol, também conhecido como 1,25dihidroxivitamina D3, aumenta a taxa de absorção sanguínea de Ca2+, HPO42– e Mg2+ no sistema digestório. Controle da secreção da calcitonina e do paratormônio O nível sanguíneo de cálcio controla diretamente a secreção de calcitonina e paratormônio por meio de alças de feedback negativo que não envolvem a glândula hipófise (Figura 18.14): O nível sanguíneo de íons cálcio (Ca2+) acima do normal estimula as células parafoliculares da glândula tireoide a liberarem mais calcitonina. A calcitonina inibe a atividade dos osteoclastos, diminuindo, dessa forma, o nível sanguíneo de Ca2+. O nível sanguíneo de íons cálcio (Ca2+) abaixo do normal estimula as células principais da glândula paratireoide a liberarem mais PTH. O PTH promove a reabsorção de matriz óssea extracelular, o que libera Ca2+ no sangue e retarda a perda de Ca2+ na urina, elevando o nível de Ca2+ no sangue. Figura 18.13 Localização, irrigação sanguínea e histologia das glândulas paratireoides. As glândulas paratireoides, normalmente quatro, estão incrustadas na face posterior da glândula tireoide. Quais são os produtos da secreção das (1) células foliculares da glândula tireoide e (2) das células principais das glândulas paratireoides? Figura 18.14 Funções da calcitonina (setas verdes), paratormônio (setas azuis) e calcitriol (setas laranjas) na homeostasia do cálcio. Com relação à regulação do nível sanguíneo de Ca2+, a calcitonina e o PTH são antagonistas. 16. 17. 18.9 • Quais são os principais tecidosalvo do PTH, CT e calcitriol? O PTH também estimula os rins a sintetizarem o calcitriol, que consiste na forma ativa da vitamina D. O calcitriol estimula a absorção mais acentuada de Ca2+ dos alimentos no sistema digestório, o que ajuda a aumentar o nível sanguíneo de Ca2+. A Tabela 18.7 resume o controle da secreção e as principais ações do paratormônio. TESTE RÁPIDO Como é regulada a secreção do paratormônio? Em que aspectos as ações do PTH e do calcitriol são semelhantes? E como são diferentes? TABELA 18.7 Resumo do hormônio das glândulas paratireoides. HORMÔNIO E FONTE CONTROLE DA SECREÇÃO PRINCIPAIS AÇÕES Paratormônio (PTH) das células principais Níveis sanguíneos baixos de Ca2+ estimulam a secreção; níveis sanguíneos elevados de Ca2+ inibem a secreção Eleva os níveis sanguíneos de Ca2+ e Mg2+ e diminui o nível sanguíneo de HPO42–; exacerba a reabsorção óssea pelos osteoclastos; aumenta a reabsorção de Ca2+ e a excreção de HPO42– pelos rins; promove a formação de calcitriol (forma ativa da vitamina D), que aumenta a taxa de absorção de Ca2+ e Mg2+ da dieta. Glândulas suprarrenais OBJETIVO Descrever a localização, a histologia, os hormônios e as funções das glândulas suprarrenais. As duas glândulas suprarrenais, cada uma localizada em cima de cada rim no espaço retroperitoneal (Figura 18.15A), apresentam formato de pirâmide achatada. No adulto, cada glândula suprarrenal tem de 3 a 5 cm de altura, 2 a 3 cm de largura, um pouco menos de 1 cm de espessura, massa variando de 3,5 a 5 g e apenas metade do seu tamanho ao nascimento. Durante o desenvolvimento embrionário, as glândulas suprarrenais se diferenciam em duas regiões distintas de ponto de vista estrutural e funcional: um córtex da glândula suprarrenal grande, perifericamente localizado, que compreende 80 a 90% da glândula, e uma pequena medula da glândula suprarrenal (Figura 18.15B), localizada centralmente. Uma cápsula de tecido conjuntivo reveste a glândula. As glândulas suprarrenais, assim como a glândula tireoide, são altamente vascularizadas. O córtex da glândula suprarrenal produz hormônios esteroides essenciais à vida. A perda total dos hormônios adrenocorticais leva à morte por desidratação e desequilíbrios eletrolíticos no período de poucos dias a 1 semana, a não ser que se comece prontamente a terapia de reposição hormonal. A medula da glândula suprarrenal produz três hormônios catecolaminas – norepinefrina, epinefrina e uma pequena quantidade de dopamina. Córtex da glândula suprarrenal O córtex da glândula suprarrenal é subdividido em três zonas, e cada uma delas secreta hormônios diferentes (Figura 18.15D). A zona mais externa, imediatamente profunda à cápsula de tecido conjuntivo, é a zona glomerulosa. Suas células, densamente acondicionadas e distribuídas em grupos esféricos e colunas arqueadas, secretam hormônios chamados de mineralocorticoides, pois afetam a homeostasia mineral. A zona do meio ou zona fasciculada é a mais larga das três zonas e consiste em células distribuídas em colunas longas e retas. As células da zona fasciculada secretam principalmente glicocorticoides, em especial cortisol, assim chamados por afetarem a homeostasia da glicose. As células da zona mais interna, a zona reticular, são distribuídas em cordões ramificados. Elas sintetizam pequenas quantidades de androgênios fracos, que são hormônios esteroides que exercem efeitos masculinizantes. Figura 18.15 Localização, irrigação sanguínea e histologia das glândulas suprarrenais. O córtex da glândula suprarrenal secreta hormônios esteroides essenciais à vida; a medula da glândula suprarrenal secreta norepinefrina e epinefrina. Qual é a posição das glândulas suprarrenais em relação aos rins? Mineralocorticoides A aldosterona é o principal mineralocorticoide; regula a homeostasia de dois íons minerais – íons sódio (Na+) e potássio (K+) –e ajuda a ajustar a pressão arterial e o volume de sangue. A aldosterona também promove a excreção de H+ na urina; essa remoção de ácidos do corpo pode ajudar a evitar a acidose (pH abaixo de 7,35), discutida no Capítulo 27. Controle da secreção de aldosterona A via reninaangiotensinaaldosterona (RAA) controla a secreção de aldosterona (Figura 18.16): Desidratação, deficiência de Na+ e hemorragia são estímulos que iniciam a via da reninaangiotensinaaldosterona. Essas condições promovem a diminuição do volume sanguíneo. O volume sanguíneo reduzido promove a queda da pressão arterial. A pressão arterial mais baixa estimula certas células renais, chamadas de células justaglomerulares, a secretar a enzima renina. O nível de renina no sangue sobe. A renina converte a angiotensina, uma proteína plasmática produzida pelo fígado, em angiotensina I. Sangue contendo níveis mais altos de angiotensina I circula pelo corpo. Conforme o sangue flui pelos capilares, sobretudo dos pulmões, a enzima conversora de angiotensina (ECA) converte angiotensina I no hormônio angiotensina II. O nível sanguíneo de angiotensina II sobe. A angiotensina II estimula o córtex da glândula suprarrenal a secretar aldosterona. Sangue contendo níveis mais elevados de aldosterona circula para os rins. Nos rins, a aldosterona aumenta a reabsorção de Na+, que, por sua vez, promove a reabsorção de água por osmose. Em consequência disso, perdese menos água na urina. A aldosterona também estimula os rins a intensificarem a secreção de K+ e H+ na urina. Com a reabsorção mais intensa de água pelos rins, o volume de sangue aumenta. 1. 2. 3. 4. Na medida em que o volume de sangue aumenta, a pressão arterial se eleva ao normal. A angiotensina II também estimula a contração da musculatura lisa das paredes das arteríolas. A constrição resultante das arteríolas aumenta a pressão sanguínea e, desse modo, ajuda a elevar a pressão de volta ao normal. Além da angiotensina II, um segundo fator que estimula a secreção de aldosterona é uma concentração maior de K+ no sangue (ou líquido intersticial). A diminuição no nível sanguíneo de K+ produz o efeito oposto. Figura 18.16 Regulação da secreção de aldosterona pela via reninaangiotensinaaldosterona (RAA). A aldosterona ajuda a regular o volume sanguíneo, a pressão arterial e os níveis de Na+, K+ e H+ no sangue. Quais são as duas maneiras pelas quais a angiotensina II pode elevar a pressão arterial e quais são os tecidosalvo em cada caso? Glicocorticoides Os glicocorticoides, que regulam o metabolismo e a resistência ao estresse, são o cortisol, a corticosterona e a cortisona. Desses três hormônios secretados pela zona fasciculada, o cortisol é o mais abundante, responsável por cerca de 95% da atividade glicocorticoide. Os glicocorticoides exercem os seguintes efeitos: Degradação de proteína. Os glicocorticoides intensificam a taxa de degradação de proteína, principalmente nas fibras musculares e, dessa forma, aumentam a liberação de aminoácidos na corrente sanguínea. Os aminoácidos podem ser usados pelas células corporais na síntese de novas proteínas ou na produção de ATP. Formação de glicose. Ao serem estimulados pelos glicocorticoides, os hepatócitos convertem determinados aminoácidos ou ácido láctico em glicose, que será usada por neurônios e outras células para produzir ATP. Tal conversão, de uma substância que não seja o glicogênio ou outro monossacarídio em glicose, é chamada de gliconeogênese. Lipólise. Os glicocorticoides estimulam a lipólise, degradação dos triglicerídios e liberação de ácidos graxos do tecido adiposo para o sangue. Resistência ao estresse. Os glicocorticoides trabalham de muitas maneiras para promover a resistência ao estresse. A glicose extra fornecida pelos hepatócitos oferece aos tecidos uma pronta fonte de ATP para combater inúmeros estresses, inclusive exercício, jejum, medo, temperaturas extremas, altitudes elevadas, sangramento, infecção, 5. 6. cirurgia, traumatismo e doença. Uma vez que tornam os vasos sanguíneos mais sensíveis a outros hormônios que causam vasoconstrição, os glicocorticoides elevam a pressão sanguínea. Esse efeito é vantajoso nos casos de perda significativa de sangue, que faz com que a pressão arterial caia. Efeitos antiinflamatórios. Os glicocorticoides inibem a participação dos leucócitos nas respostas inflamatórias. Infelizmente, os glicocorticoides também atrasam o reparo tecidual; em consequência disso, retardam a cicatrização de feridas. Embora em doses elevadas possam ocasionar transtornos mentais graves, os glicocorticoides são muito úteis no tratamento de condições inflamatórias crônicas como artrite reumatoide. Depressão das respostas imunes. Doses elevadas de glicocorticoides deprimem as respostas imunes. Por esse motivo, os glicocorticoides são prescritos para receptores de órgãos transplantados com objetivo de retardar a rejeição tecidual promovida pelo sistema imune. Figura 18.17 Regulação por feedback negativo da secreção de glicocorticoide. Níveis elevados de CRH e níveis baixos de glicocorticoides promovem a liberação de ACTH, que estimula a secreção de glicocorticoides pelo córtex da glândula suprarrenal. Se um paciente de transplante de coração recebe prednisona (um glicocorticoide) para ajudar a evitar a rejeição do tecido transplantado, os níveis sanguíneos de ACTH e CRH estarão baixos ou elevados? Explique. Controle da secreção de glicocorticoide O controle da secreção de glicocorticoide ocorre por meio de um sistema de feedback negativo típico (Figura 18.17). Níveis sanguíneos baixos de glicocorticoides, principalmente cortisol, estimulam as células neurossecretoras no hipotálamo a secretarem hormônio liberador da corticotrofina (CRH). O CRH (junto com a baixa concentração de cortisol) promove a liberação de ACTH da adenohipófise. O ACTH flui no sangue para o córtex da glândula suprarrenal onde estimula a secreção de glicocorticoide (em grau muito menor, o ACTH também estimula a secreção de aldosterona). A discussão sobre estresse ao final do capítulo aborda como o hipotálamo também aumenta a liberação de CRH em resposta a inúmeros estresses físicos e emocionais (ver Seção 18.14). Androgênios Tanto em homens quanto em mulheres, o córtex da glândula suprarrenal secreta pequenas quantidades de androgênios fracos. O principal androgênio secretado pela glândula suprarrenal é a desidroepiandrosterona (DHEA). Nos homens, depois da puberdade, o androgênio testosterona também é liberado, e em quantidade muito maior, pelos testículos. Dessa forma, a quantidade de androgênios secretada pela glândula suprarrenal masculina é normalmente tão baixa que seus efeitos são insignificantes. Nas mulheres, no entanto, os androgênios suprarrenais desempenham funções importantes. Eles promovem a libido (desejo sexual) e são convertidos em estrogênios (esteroides sexuais feminilizantes) por outros tecidos corporais. Após a menopausa, quando a secreção ovariana de estrogênios cessa, todos os estrogênios femininos são provenientes da conversão dos androgênios suprarrenais. Os androgênios suprarrenais também estimulam o crescimento de pelos axilares e púbicos nos meninos e nas meninas e contribuem para o estirão de crescimento prépuberal. Embora o controle da secreção suprarrenal de androgênio não seja totalmente compreendido, o principal hormônio que estimula sua secreção é o ACTH. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Hiperplasia congênita das glândulas suprarrenais A hiperplasia congênita das glândulas suprarrenais (HCSR) é um distúrbio genético em que há ausência de uma ou mais enzimas necessárias para a síntese de cortisol. Uma vez que o nível de cortisol está baixo, a secreção de ACTH pela adeno-hipó se é alta devido àausência de inibição por feedback negativo. O ACTH, por sua vez, estimula o crescimento e a atividade secretora do córtex da glândula suprarrenal. Em consequência disso, as duas glândulas suprarrenais estão aumentadas. Entretanto, determinadas etapas que levam à síntese de cortisol estão bloqueadas. Dessa maneira, moléculas precursoras se acumulam e algumas delas constituem androgênios fracos que podem ser convertidos em testosterona, resultando em virilismo ou masculinização. Na mulher, as características viris incluem crescimento de barba, desenvolvimento de voz muito mais grave e distribuição masculinizada de pelo corporal, crescimento do clitóris de forma a parecer um pênis, atro a das mamas e musculatura mais acentuada, produzindo um corpo masculinizado. Nos meninos em fase pré-puberal, a síndrome provoca as mesmas características que nas meninas, além do rápido desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos e do surgimento de desejos sexuais masculinos. Nos homens adultos, os efeitos virilizantes da HCSR em geral são completamente obscurecidos pelos efeitos virilizantes normais da testosterona secretada pelos testículos. Consequentemente, a HCSR é muitas vezes difícil de ser diagnosticada em homens adultos. O tratamento envolve cortisol que inibe a secreção de ACTH e, dessa forma, reduz a produção de androgênios suprarrenais. Medula da glândula suprarrenal A região interna da glândula suprarrenal, a medula da glândula suprarrenal, consiste em um gânglio simpático da divisão autônoma do sistema nervoso (SNA) modificado. Essa área se desenvolve a partir do mesmo tecido embrionário de todos os outros gânglios simpáticos, porém suas células, que não possuem axônios, formam grupos em torno de grandes vasos sanguíneos. Em vez de liberar um neurotransmissor, as células da medula da glândula suprarrenal secretam hormônios. As células produtoras de hormônio, chamadas de células cromafins (Figura 18.15D), são inervadas por neurônios préganglionares simpáticos do SNA. Uma vez que o SNA exerce controle direto sobre as células cromafins, a liberação de hormônio pode ocorrer com muita rapidez. Os dois principais hormônios sintetizados pela medula suprarrenal são a epinefrina e a norepinefrina, também chamadas de adrenalina e noradrenalina, respectivamente. As células cromafins da medula da glândula suprarrenal secretam quantidades desiguais desses hormônios – cerca de 80% de epinefrina e 20% de norepinefrina. Os hormônios da medula da glândula suprarrenal intensificam respostas simpáticas que ocorrem em outras partes do corpo. 18. 19. 20. 18.10 • Controle da secreção de epinefrina e norepinefrina Em situações de estresse e durante a prática de exercícios, impulsos provenientes do hipotálamo acionam os neurônios pré ganglionares simpáticos que, por sua vez, estimulam as células cromafins a secretarem epinefrina e norepinefrina. Esses dois hormônios intensificam a resposta de luta ou fuga abordada no Capítulo 15. Ao aumentar a frequência e a força de contração cardíacas, a epinefrina e a norepinefrina elevam o débito cardíaco e a pressão arterial. Além disso, aumentam o fluxo de sangue para o coração, o fígado, os músculos esqueléticos e o tecido adiposo; dilatam as vias respiratórias para os pulmões e elevam os níveis sanguíneos de glicose e ácidos graxos. A Tabela 18.8 oferece um resume dos hormônios produzidos pelas glândulas suprarrenais, do controle das suas secreções e de suas principais ações. TESTE RÁPIDO Como é possível comparar o córtex e a medula da glândula suprarrenal em relação à localização e histologia? Como é regulada a secreção dos hormônios do córtex da glândula suprarrenal? Como a medula da glândula suprarrenal se relaciona com a divisão autônoma do sistema nervoso? Ilhotas pancreáticas OBJETIVO Descrever a localização, a histologia, os hormônios e as funções das ilhotas pancreáticas. O pâncreas é uma glândula tanto endócrina quanto exócrina. Aqui, serão discutidas suas funções endócrinas e no Capítulo 24, ao abordar o sistema digestório, suas funções exócrinas serão incluídas. O pâncreas é um órgão achatado que mede cerca de 12,5 a 15 cm de comprimento. Localizase na curvatura do duodeno, a primeira parte do intestino delgado, e consiste em uma cabeça, um corpo e uma cauda (Figura 18.18A). Aproximadamente 99% das células exócrinas do pâncreas estão distribuídas em grupos chamados ácinos. Os ácinos produzem enzimas que fluem para o sistema digestório por uma rede de ductos. Espalhados entre os ácinos exócrinos existem 1 a 2 milhões de minúsculos grupos de tecido endócrino, chamados de ilhotas pancreáticas ou ilhotas de Langerhans (Figura 18.18B). Capilares abundantes irrigam tanto a parte endócrina quanto a exócrina do pâncreas. TABELA 18.8 Resumo dos hormônios das glândulas suprarrenais. HORMÔNIO E FONTE CONTROLE DA SECREÇÃO PRINCIPAIS AÇÕES HORMÔNIOS DO CÓRTEX DA GLÂNDULA SUPRARRENAL Mineralocorticoides (principalmente aldosterona) das células da zona glomerulosa Glicocorticoides (sobretudo cortisol) das células da zona fasciculada Níveis elevados de K+ e angiotensina II estimulam a secreção O ACTH estimula a liberação; o hormônio liberador da corticotro na (CRH) promove a secreção de ACTH em resposta ao estresse e baixos níveis sanguíneos de glicocorticoides Elevam os níveis sanguíneos de Na+ e água; diminuem o nível sanguíneo de K+ Aumentam a degradação de proteína (exceto no fígado), estimulam a gliconeogênese e a lipólise, promovem resistência ao estresse, amenizam a in amação e deprimem as respostas imunes Androgênios (principalmente desidroepiandrosterona, ou DHEA) das células da zona reticular O ACTH estimula a secreção Auxiliam no crescimento precoce de pelos axilares e pubianos em ambos os sexos; nas mulheres contribuem para a libido e são fonte de estrogênios depois da menopausa HORMÔNIOS DA MEDULA DA GLÂNDULA SUPRARRENAL Epinefrina e norepinefrina das células croma ns Neurônios pré-ganglionares simpáticos liberam acetilcolina que estimula a secreção Intensi cam os efeitos da parte simpática da divisão autônoma do sistema nervoso (SNA) durante o estresse Figura 18.18 Localização, irrigação sanguínea e histologia do pâncreas. Hormônios pancreáticos regulam a glicemia. O pâncreas é uma glândula exócrina ou endócrina? 1. 2. 3. 4. Tipos celulares nas ilhotas pancreáticas Cada ilhota pancreática apresenta quatro tipos de células secretoras de hormônio: As células alfa ou A constituem cerca de 17% das células das ilhotas pancreáticas e secretam glucagon. As células beta ou B constituem cerca de 70% das células das ilhotas pancreáticas e secretam insulina. As células delta ou D constituem cerca de 7% das ilhotas pancreáticas e secretam somatostatina. As células F constituem o restante das células das ilhotas pancreáticas e secretam polipeptídio pancreático. As interações dos quatro hormônios pancreáticos são complexas e não completamente compreendidas. Sabemos que o glucagon eleva o nível sanguíneo de glicose e a insulina reduz. A somatostatina atua de maneira parácrina para inibir a liberação tanto de insulina quanto de glucagon das células beta e alfa vizinhas. Além disso, pode funcionar como hormônio circulante para retardar a absorção de nutrientes do sistema digestório. Ademais, a somatostatina inibe a secreção de GH. O polipeptídio pancreático inibe a secreção de somatostatina, a contração da vesícula biliar e a secreção de enzimas digestivas pelo pâncreas. Controle da secreção de glucagon e insulina A principal ação do glucagon é de elevar o nível sanguíneo de glicose que se encontra abaixo do normal. A insulina, por outro lado, ajuda a reduzir o nível de glicose sanguínea que se encontra muito elevado. O nível de glicose sanguínea controla a secreção de glucagon e insulina via feedback negativo (Figura 18.19): O nível sanguíneo baixode glicose (hipoglicemia) estimula a secreção de glucagon pelas células alfa das ilhotas pancreáticas. O glucagon atua nos hepatócitos, acelerando a conversão de glicogênio em glicose (glicogenólise) e promovendo a formação de glicose a partir do ácido láctico e de determinados aminoácidos (gliconeogênese). Consequentemente, os hepatócitos liberam glicose no sangue de maneira mais rápida e a glicemia se eleva. Se a glicemia continua subindo, o nível sanguíneo elevado de glicose (hiperglicemia) inibe a liberação de glucagon (feedback negativo). A glicose sanguínea alta (hiperglicemia) estimula a secreção de insulina pelas células beta das ilhotas pancreáticas. A insulina age em várias células do corpo para acelerar a difusão facilitada da glicose para as células; para apressar a conversão de glicose em glicogênio (glicogênese); para intensificar a captação de aminoácidos pelas células e para aumentar a síntese de proteína; para acelerar a síntese de ácidos graxos (lipogênese); para retardar a conversão de glicogênio em glicose (glicogenólise) e para tornar mais lenta a formação de glicose a partir do ácido láctico e de aminoácidos (gliconeogênese). O resultado disso é a queda do nível de glicose do sangue. Quando o nível sanguíneo de glicose cai para abaixo do normal, ocorre inibição da liberação de insulina (feedback negativo) e estímulo à liberação de glucagon. Embora o nível sanguíneo de glicose seja o regulador mais importante da insulina e do glucagon, diversos hormônios e neurotransmissores também regulam a liberação desses dois hormônios. Além das respostas ao nível sanguíneo de glicose descritas anteriormente, o glucagon estimula a liberação de insulina de maneira direta; a insulina exerce o efeito oposto, suprimindo a secreção de glucagon. Conforme o nível de glicose no sangue vai declinando e menos insulina é secretada, as células alfa do pâncreas são liberadas do efeito inibitório da insulina de forma que possam secretar mais glucagon. Indiretamente, o hormônio do crescimento humano (GH) e o ACTH estimulam a secreção de insulina porque atuam para elevar a glicose sanguínea. Figura 18.19 Regulação por feedback negativo da secreção de glucagon (setas azuis) e insulina (setas laranja). O nível sanguíneo baixo de glicose estimula a liberação de glucagon; o nível sanguíneo elevado de glicose estimula a secreção de insulina. • • • • • A glicogenólise aumenta ou diminui o nível sanguíneo de glicose? A secreção de insulina também é estimulada por: Acetilcolina, um neurotransmissor liberado pelos terminais axônicos das fibras parassimpáticas do nervo vago que inervam as ilhotas pancreáticas Aminoácidos arginina e leucina, presentes no sangue em níveis mais elevados depois de uma refeição rica em proteína Peptídio insulinotrópico dependente de glicose (GIP),* um hormônio liberado pelas células enteroendócrinas do intestino delgado em resposta à presença de glicose no sistema digestório. Dessa maneira, a digestão e a absorção de alimentos contendo tanto carboidratos quanto proteínas são um forte estímulo à liberação de insulina. A secreção do glucagon é estimulada por: Atividade mais intensa da parte simpática do SNA, como acontece durante o exercício Elevação dos aminoácidos sanguíneos quando o nível sanguíneo de glicose está baixo, o que pode ocorrer depois de uma refeição contendo principalmente proteína. A Tabela 18.9 oferece um resumo dos hormônios produzidos pelo pâncreas, do controle da secreção e de suas principais ações. TABELA 18.9 Resumo dos hormônios das ilhotas pancreáticas. 21. 22. 18.11 • HORMÔNIO E FONTE CONTROLE DA SECREÇÃO PRINCIPAIS AÇÕES Glucagon das células alfa das ilhotas pancreáticas Nível sanguíneo baixo de glicose, exercícios físicos e principalmente refeições hiperproteicas estimulam a secreção; a somatostatina e a insulina inibem a secreção Eleva o nível sanguíneo de glicose acelerando a degradação do glicogênio em glicose no fígado (glicogenólise), convertendo outros nutrientes em glicose no fígado (gliconeogênese) e liberando glicose no sangue Insulina das células beta das ilhotas pancreáticas Nível sanguíneo elevado de glicose, acetilcolina (liberada pelas bras parassimpáticas do nervo vago), arginina e leucina (dois aminoácidos), glucagon, GIP, GH e ACTH estimulam a secreção; a somatostatina inibe a secreção Reduz o nível sanguíneo de glicose acelerando o transporte de glicose para as células, convertendo glicose em glicogênio (glicogênese) e diminuindo a glicogenólise e a gliconeogênese; aumenta a lipogênese e estimula a síntese de proteína Somatostatina das células delta das ilhotas pancreáticas O peptídio pancreático inibe a secreção Inibe a secreção de insulina e glucagon; retarda a absorção de nutrientes no sistema digestório Polipeptídio pancreático das células F das ilhotas pancreáticas Refeições contendo proteína, jejum, exercícios físicos e hipoglicemia aguda estimulam a secreção; a somatostatina e o nível sanguíneo elevado de glicose inibem a secreção Inibe a secreção de somatostatina, a contração da vesícula biliar e a secreção de enzimas digestivas do pâncreas TESTE RÁPIDO Como são controlados os níveis sanguíneos de insulina e glucagon? Quais são os efeitos do exercício em contraste com a ingestão de uma refeição rica em carboidrato e proteína na secreção da insulina e do glucagon? Ovários e testículos OBJETIVO Descrever a localização, os hormônios e as funções das gônadas masculina e feminina. Gônadas são os órgãos que produzem gametas – espermatozoides nos homens e ovócitos (oócitos) nas mulheres. Além da 23. 18.12 • • sua função reprodutora, as gônadas secretam hormônios. Os ovários, um par de corpos ovais localizados na cavidade pélvica feminina, fabricam vários hormônios esteroides, inclusive dois estrogênios (estradiol e estrona) e progesterona. Esses hormônios sexuais femininos, juntamente com o hormônio foliculoestimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH) da adenohipófise, regulam o ciclo menstrual, mantêm a gravidez e preparam as glândulas mamárias para a lactação. Além disso, promovem o crescimento das mamas e o alargamento dos quadris na puberdade e ajudam a manter essas características sexuais femininas secundárias. Os ovários também produzem inibina, um hormônio proteico que inibe a secreção de FSH. Durante a gravidez, os ovários e a placenta produzem um hormônio peptídio chamado de relaxina (RLX), que aumenta a flexibilidade da sínfise púbica durante a gravidez e ajuda a dilatar o colo do útero durante o parto. Essas ações ajudam a facilitar a passagem do bebê pelo alargamento do canal do parto. As gônadas masculinas, os testículos, são glândulas ovais localizadas no escroto. O principal hormônio produzido e secretado pelos testículos é a testosterona, um androgênio ou hormônio sexual masculino. A testosterona promove a migração (descida) dos testículos para o escroto antes do nascimento, regula a produção de espermatozoides e estimula o desenvolvimento e a manutenção de características sexuais secundárias masculinas, como crescimento de barba e engrossamento da voz. Os testículos também produzem inibina, que inibe a secreção de FSH. A estrutura detalhada dos ovários e dos testículos e as funções específicas dos hormônios sexuais são discutidas no Capítulo 28. A Tabela 18.10 faz um resumo dos hormônios produzidos pelos ovários e testículos e suas principais ações. TESTE RÁPIDO Por que os ovários e os testículos são classificados como glândulas endócrinas e órgãos de reprodução? TABELA 18.10 Resumo dos hormônios dos ovários e testículos. HORMÔNIO PRINCIPAIS AÇÕES HORMÔNIOS OVARIANOS Estrogênios e progesteronaJunto com os hormônios gonadotró cos da adeno-hipó se, regulam o ciclo reprodutivo feminino, mantêm a gravidez, preparam as glândulas mamárias para a lactação e promovem o desenvolvimento e a manutenção das características sexuais secundárias femininas Relaxina Aumenta a exibilidade da sín se púbica durante a gravidez; ajuda a dilatar o colo do útero durante o parto Inibina Inibe a secreção de FSH da adeno-hipó se. HORMÔNIOS TESTICULARES Testosterona Estimula a migração dos testículos para o escroto antes do nascimento; regula a produção de espermatozoides; promove o desenvolvimento e a manutenção das características sexuais masculinas secundárias Inibina Inibe a secreção de FSH da adeno-hipó se Glândula pineal e timo OBJETIVOS Relatar a localização, a histologia, o hormônio e as funções da glândula pineal Descrever a função do timo na imunidade. A glândula pineal é uma pequena glândula endócrina localizada na parte superior do terceiro ventrículo do encéfalo na 24. 25. 18.13 • • linha mediana (ver Figura 18.1). Parte do epitálamo, a glândula está posicionada entre os dois colículos superiores, apresenta massa de 0,1 a 0,2 g e está coberta por uma cápsula formada pela piamáter. A glândula é composta por massas de neuróglia e células secretoras chamadas de pinealócitos. A glândula pineal secreta melatonina, um hormônio amina derivado da serotonina. Aparentemente a melatonina contribui para o ajuste do relógio biológico do corpo, que é controlado pelo núcleo supraquiasmático do hipotálamo. Já que mais melanina é liberada no escuro do que na presença de luz, acreditase que esse hormônio promova sonolência. Em resposta ao estímulo visual dos olhos (retina), o núcleo supraquiasmático aciona os neurônios pósganglionares simpáticos do gânglio cervical superior que, por sua vez, estimulam os pinealócitos da glândula pineal a secretar melatonina em um padrão rítmico, com secreção baixa de melatonina durante o dia e significativamente mais elevada à noite. Durante o sono, os níveis plasmáticos de melatonina sobem 10 vezes e, depois, caem de novo antes do despertar. Pequenas doses de melatonina administradas por via oral conseguem induzir o sono e reajustar os ritmos diários, o que pode beneficiar os profissionais cujos turnos de trabalho alternamse entre horas do dia e da noite. A melatonina também é um antioxidante potente que pode oferecer alguma proteção contra radicais livres prejudiciais. Nos animais que procriam em épocas específicas, a melatonina inibe funções reprodutoras, porém não está claro se a melatonina influencia a função reprodutiva humana. Os níveis de melatonina são mais elevados em crianças e diminuem com o tempo até a idade adulta, porém não há evidências de que alterações na secreção de melatonina se correlacionem com o surgimento da puberdade e o amadurecimento sexual. Todavia, uma vez que a melatonina causa atrofia das gônadas em várias espécies animais, a possibilidade de efeitos adversos na reprodução humana precisa ser estudada antes que a utilização desse hormônio para restaurar ritmos diários possa ser recomendada. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Transtorno afetivo sazonal e dessincronose (jet lag) O transtorno afetivo sazonal (TAS) é um tipo de depressão que a ige algumas pessoas durante os meses de inverno quando a duração do dia é menor. Acredita-se que ocorra, em parte, devido à produção excessiva de melatonina. A fototerapia de amplo espectro – doses repetidas de várias horas de exposição à luz arti cial tão clara quanto a luz do sol – alivia algumas pessoas. Parece que 3 a 6 h de exposição à luz também aceleram a recuperação da dessincronose (jet lag), que é a fadiga sofrida pelos viajantes que cruzam áreas de fusos horários diferentes. O timo está localizado atrás do esterno, entre os pulmões. Como a sua função tem relação com a imunidade, os detalhes da estrutura e das funções do timo são discutidos no Capítulo 22. Os hormônios produzidos pelo timo – timosina, fator tímico humoral (THF), fator tímico (TF) e timopoetina – promovem a maturação dos linfócitos T (um tipo de leucócito que destrói micróbios e substâncias estranhas) e possível retardo do processo de envelhecimento. TESTE RÁPIDO Qual é a relação entre melatonina e sono? Quais hormônios tímicos desempenham função na imunidade? Outros órgãos e tecidos endócrinos, eicosanoides e fatores de crescimento OBJETIVOS Descrever as funções de cada um dos hormônios secretados por células de tecidos e órgãos que não as glândulas endócrinas Explicar as ações dos eicosanoides e dos fatores de crescimento. Hormônios de outros tecidos e órgãos endócrinos De acordo com o início do capítulo, células de órgãos que não aqueles habitualmente classificados como glândulas endócrinas apresentam função endócrina e secretam hormônios. Vários desses órgãos foram abordados neste capítulo: hipotálamo, timo, pâncreas, ovários e testículos. A Tabela 18.11 oferece uma visão geral desses órgãos e tecidos, seus hormônios e suas ações. Eicosanoides Duas famílias de moléculas eicosanoides – as prostaglandinas (PG) e os leucotrienos (LT) – são encontradas em praticamente todas as células do corpo, exceto nos eritrócitos, onde atuam como hormônios locais (parácrinos e autócrinos) em resposta a estímulos químicos ou mecânicos. São sintetizados a partir de um ácido graxo de 20 carbonos (ácido araquidônico) das moléculas fosfolipídicas da membrana. Do ácido araquidônico, diferentes reações enzimáticas produzem PG e LT. O tromboxano (TX) é uma PG modificada que contrai os vasos sanguíneos e promove a ativação das plaquetas. Os eicosanoides aparecem no sangue em quantidades mínimas e sua presença é apenas breve devido à rápida inativação. TABELA 18.11 Resumo dos hormônios produzidos por outros órgãos e tecidos que contêm células endócrinas. HORMÔNIO AÇÕES PRINCIPAIS SISTEMA DIGESTÓRIO Gastrina Promove a secreção de suco gástrico; intensi ca os movimentos do estômago Peptídio insulinotrópico dependente de glicose (GIP) Estimula a liberação de insulina pelas células beta do pâncreas Secretina Desencadeia a secreção de suco pancreático e de bile Colecistocinina Estimula a secreção de suco pancreático; regula a liberação de bile da vesícula biliar; promove a sensação de saciedade após a alimentação PLACENTA Gonadotro na coriônica humana (hCG) Estimula o corpo lúteo no ovário a continuar a produção de estrogênios e progesterona para manter a gravidez Estrogênios e progesterona Mantêm a gravidez; ajudam a preparar as glândulas mamárias para secretarem leite Hormônio somatomamotrópico coriônico humano (HCS) Estimula o desenvolvimento das glândulas mamárias para a lactação RINS Renina Parte da sequência de reação que eleva a pressão do sangue promovendo vasoconstrição e secreção de aldosterona Eritropoetina (EPO) Aumenta a taxa de formação de eritrócitos Calcitriol* (forma ativa da vitamina D) Auxilia na absorção do fósforo e cálcio da dieta CORAÇÃO Peptídio natriurético atrial (PNA) Diminui a pressão arterial TECIDO ADIPOSO Leptina Suprime o apetite; aumenta a atividade do FSH e LH 26. 27. 18.14 • *A síntese começa na pele, continua no fígado e termina nos rins. Para exercer seus efeitos, os eicosanoides se ligam a receptores nas membranas plasmáticas das célulasalvo e estimulam ou inibem a síntese de segundos mensageiros como AMP cíclico. Os leucotrienos estimulam a quimiotaxia (atração a um estímulo químico) dos leucócitos e medeiam a inflamação. As prostaglandinas alteram a contração da musculatura lisa, as secreções glandulares, o fluxo sanguíneo, os processos reprodutivos, a função plaquetária, a respiração, a transmissão de impulsos nervosos, o metabolismo lipídico e as respostasimunes. Além disso, atuam na promoção da inflamação e febre e na intensificação da dor. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Anti-in amatórios não esteroides Em 1971, cientistas resolveram o antigo enigma de como funciona o ácido acetilsalicílico (AAS). O AAS e os anti-in amatórios não esteroides (AINEs), como o ibuprofeno, inibem a ciclo-oxigenase, uma enzima-chave envolvida na síntese de prostaglandina. Os AINEs são usados para tratar uma ampla variedade de distúrbios in amatórios, desde artrite reumatoide a epicondilite lateral (“cotovelo de tenista”). O sucesso dos AINEs na redução da febre, da dor e da in amação revela como as prostaglandinas contribuem para esses problemas. Fatores de crescimento Vários dos hormônios descritos – fatores de crescimento insulinasímiles, timosina, insulina, hormônios da tireoide, hormônio do crescimento e prolactina – estimulam o crescimento e a divisão celulares. Além disso, diversos hormônios descobertos recentemente chamados de fatores de crescimento desempenham importantes funções no desenvolvimento, crescimento e reparo dos tecidos. Os fatores de crescimento são mitogênicos – promovem o crescimento por meio da estimulação da divisão celular. Muitos fatores de crescimento atuam localmente, de maneira autócrina ou parácrina. A Tabela 18.12 oferece um resumo das fontes e das ações de seis importantes fatores de crescimento. TESTE RÁPIDO Que hormônios são secretados pelo sistema digestório, pela placenta, pelos rins, pela pele, pelo tecido adiposo e pelo coração? Quais são algumas funções das prostaglandinas, dos leucotrienos e dos fatores de crescimento? A resposta ao estresse OBJETIVO Descrever como o corpo responde ao estresse. É impossível remover todo o estresse da nossa vida diária. Determinados estresses, chamados de eustresse, nos preparam para enfrentar desafios e, por isso, são úteis. Outros estresses, chamados de distresses, são prejudiciais. Todo estímulo que provoca uma resposta ao estresse é chamado de estressor. Praticamente toda perturbação ao corpo humano pode ser um estressor – calor ou frio, venenos ambientais, toxinas liberadas por bactérias, sangramento forte decorrente de uma ferida ou cirurgia ou uma forte reação emocional. As respostas aos estressores podem ser agradáveis ou desagradáveis e variam entre as pessoas, podendo, até mesmo, ser diferentes na mesma pessoa em momentos distintos. TABELA 18.12 Resumo de alguns fatores de crescimento. FATOR DE CRESCIMENTO COMENTÁRIO Fator de crescimento epidérmico (EGF) Produzido nas glândulas submandibulares (salivar); estimula a proliferação de células epiteliais, broblastos, neurônios e astrócitos; suprime algumas células cancerígenas e a secreção de suco gástrico pelo estômago Fator de crescimento derivado das plaquetas (PDGF) Produzido nas plaquetas sanguíneas; estimula a proliferação de neuróglia, bras musculares lisas e broblastos; parece ter função na cicatrização de feridas; pode contribuir para o desenvolvimento de aterosclerose Fator de crescimento de broblastos (FGF) Encontrado na glândula hipó se e no encéfalo; promove a proliferação de muitas células derivadas do mesoderma embrionário ( broblastos, células adrenocorticais, bras musculares lisas, condrócitos e células endoteliais); estimula a formação de novos vasos sanguíneos (angiogênese) Fator de crescimento de nervo (NGF) Produzido nas glândulas submandibulares (salivares) e no hipocampo do encéfalo; estimula o crescimento de gânglios no embrião; mantém o sistema nervoso simpático; estimula a hipertro a e a diferenciação de neurônios Fatores de angiogênese tumoral (TAF) Produzidos por células tumorais e normais; estimulam o crescimento de novos capilares, a regeneração orgânica e a cicatrização de feridas Fatores transformadores de crescimento (TGF) Produzidos por várias células como moléculas separadas: TGF-alfa tem atividades semelhantes ao fator de crescimento epidérmico, enquanto TGF-beta inibe a proliferação de muitos tipos de células Os mecanismos homeostáticos do corpo tentam neutralizar o estresse e, quando bemsucedidos, o ambiente interno permanece dentro dos limites fisiológicos normais. Se o estresse for extremo, incomum ou de longa duração, os mecanismos normais podem não ser suficientes. Em 1936, Hans Selye, um pioneiro nas pesquisas sobre estresse, mostrou que várias condições estressantes ou agentes nocivos desencadeiam uma sequência semelhante de alterações corporais. Essas alterações, chamadas de resposta ao estresse ou síndrome de adaptação geral (SAG), são controladas principalmente pelo hipotálamo. A resposta ao estresse ocorre em três estágios: (1) resposta de luta ou fuga inicial, (2) reação de resistência mais lenta e, por fim, (3) exaustão. Resposta de luta ou fuga A resposta de luta ou fuga, iniciada por impulsos nervosos do hipotálamo para a parte simpática da divisão autônoma do sistema nervoso (SNA), incluindo a medula da glândula suprarrenal, mobiliza rapidamente as fontes corporais para atividade física imediata (Figura 18.20A). A resposta de luta ou fuga leva quantidades enormes de glicose e oxigênio para os órgãos mais ativos no combate ao perigo: o encéfalo, que precisa se tornar altamente alerta; os músculos esqueléticos, que podem precisar defender o corpo de um agressor ou fugir; e o coração, que precisa trabalhar com vigor para bombear sangue suficiente ao encéfalo e aos músculos. Durante a resposta de luta ou fuga, funções corporais não essenciais como atividades digestórias, urinárias e reprodutoras são inibidas. A redução do fluxo de sangue para os rins promove a liberação de renina, que coloca em ação a via reninaangiotensinaaldosterona (ver Figura 18.16). A aldosterona faz com que os rins retenham Na+, o que promove a retenção de água e elevação da pressão arterial. A retenção de água também ajuda a preservar volume hídrico corporal em caso de sangramento grave. Figura 18.20 Respostas aos estressores durante a resposta ao estresse. As setas vermelhas (respostas hormonais) e as setas verdes (respostas neurais) em (A) indicam reações de luta ou fuga imediatas; as setas pretas em (B) indicam reações de resistência de longa duração. Os estressores estimulam o hipotálamo a iniciar a resposta ao estresse por meio da resposta de luta ou fuga e reação de resistência. Qual é a diferença básica entre resposta ao estresse e homeostasia? Reação de resistência O segundo estágio da resposta ao estresse é a reação de resistência (Figura 18.20B). Diferentemente da resposta de luta ou fuga de curta duração, iniciada por impulsos nervosos provenientes do hipotálamo, a reação de resistência, em grande parte, começa pela ação dos hormônios hipotalâmicos de liberação e tem duração mais longa. Os hormônios envolvidos são o hormônio liberador da corticotrofina (CRH), o hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH) e hormônio liberador da tireotrofina (TRH). O CRH estimula a adenohipófise a secretar ACTH que, por sua vez, estimula o córtex da glândula suprarrenal a incrementar a liberação de cortisol. O cortisol promove a gliconeogênese pelos hepatócitos, a degradação dos triglicerídios em ácidos graxos (lipólise) e o catabolismo de proteínas em aminoácidos. Tecidos por todo o corpo podem usar a glicose, os ácidos graxos e os aminoácidos resultantes na produção de ATP ou no reparo de células danificadas. O cortisol também reduz a inflamação. Um segundo hormônio hipotalâmico de liberação, o GHRH, faz com que a adenohipófise secrete hormônio do 28. 29. 30. crescimento (GH). Agindo via fatores de crescimento insulinosímiles, o GH estimula a lipólise e a glicogenólise, que é a degradação de glicogênio em glicose, no fígado. Um terceiro hormônio hipotalâmico de liberação, o TRH, estimula a adenohipófise a secretar hormôniotireoestimulante (TSH). O TSH promove a secreção de hormônios da tireoide que estimulam o uso mais acentuado de glicose na produção de ATP. As ações combinadas do GH e TSH suprem ATP adicional para as células metabolicamente ativas por todo o corpo. O estágio de resistência ajuda o corpo a continuar lutando contra o estressor mesmo bem depois da dissipação da resposta de luta ou fuga. Esse é o motivo pelo qual o coração continua batendo mais forte por vários minutos mesmo após a remoção do estressor. Em geral, essa fase é bemsucedida quando nos vemos em um episódio estressante e nossos corpos voltam ao normal. Às vezes, no entanto, o estágio de resistência não consegue combater o estressor e o corpo entra em estado de exaustão. Exaustão Os recursos do corpo acabam se exaurindo e não conseguem sustentar o estágio de resistência, ocorrendo a exaustão. A exposição prolongada a elevados níveis de cortisol e outros hormônios envolvidos na reação de resistência causa perda muscular, supressão do sistema imunológico, ulceração no sistema digestório e falência das células beta pancreáticas. Além disso, alterações patológicas podem ocorrer porque as reações de resistência persistem depois da remoção do estressor. Estresse e doença Embora o papel exato do estresse nas doenças humanas não seja conhecido, está claro que o estresse pode ocasionar doenças pela inibição temporária de determinados componentes do sistema imunológico. Gastrite, colite ulcerativa, síndrome do intestino irritável, hipertensão arterial, asma, artrite reumatoide (AR), enxaquecas, ansiedade e depressão são problemas relacionados com o estresse. Pessoas sob estresse correm risco mais elevado de desenvolver doença crônica ou de morrer prematuramente. A interleucina1, uma substância secretada por macrófagos do sistema imunológico (ver a discussão sobre ACTH na Seção 18.6), é uma importante ligação entre estresse e imunidade. Uma das ações da interleucina1 é de estimular a secreção de ACTH, que, por sua vez, promove a produção de cortisol. O cortisol não apenas fornece resistência ao estresse e à inflamação, como também suprime a produção de interleucina1. Desse modo, o sistema imunológico ativa a resposta ao estresse e o cortisol resultante desativa um mediador do sistema imunológico. Esse sistema de feedback negativo mantém a resposta imune controlada uma vez atingido o objetivo. Devido à sua atividade, o cortisol e outros glicocorticoides são usados como medicamentos imunossupressores em recipientes de transplantes de órgãos. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Transtorno do estresse pós-traumático O transtorno do estresse pós-traumático (TEPT) é um transtorno da ansiedade que pode se desenvolver em um indivíduo que vivenciou ou testemunhou um evento física ou psicologicamente estressante. Parece que a causa imediata do TEPT são estressores especí cos associados aos eventos. Entre os estressores incluímos terrorismo, sequestro, aprisionamento, combate militar, acidentes graves, tortura, abuso físico ou sexual, crimes violentos, tiroteios em escolas, massacres e desastres naturais. Nos EUA, o TEPT afeta 10% das mulheres e 5% dos homens. Os sintomas de TEPT incluem recordações do evento em pesadelos ou ashbacks; evitar qualquer atividade, pessoa, local ou evento associado aos estressores; perda do interesse e falta de motivação; baixa concentração; irritabilidade; e insônia. O tratamento pode incluir o uso de antidepressivos, estabilizadores de humor e agentes ansiolíticos e antipsicóticos. TESTE RÁPIDO Qual é o papel central do hipotálamo durante o estresse? Que reações corporais ocorrem durante a resposta de luta ou fuga, a reação de resistência e a exaustão? Qual é a correlação entre estresse e imunidade? 18.15 • Desenvolvimento do sistema endócrino OBJETIVO Descrever o desenvolvimento das glândulas endócrinas. O desenvolvimento do sistema endócrino não é tão localizado quanto o desenvolvimento de outros sistemas, pois os órgãos endócrinos estão distribuídos por todo o corpo. Cerca de 3 semanas depois da fertilização, a glândula hipófise começa a se desenvolver a partir de duas regiões diferentes do ectoderma. A neurohipófise deriva de uma evaginação do ectoderma chamada brotamento neuro hipofisário, localizado no assoalho do hipotálamo (Figura 18.21). O infundíbulo, também uma evaginação do brotamento neurohipofisário, conecta a neurohipófise ao hipotálamo. A adenohipófise se origina de uma evaginação do ectoderma do teto da boca chamado de bolsa hipofisária ou bolsa de Rathke. A bolsa cresce no sentido do brotamento neurohipofisário e, por fim, perde sua conexão com o teto da boca. A glândula tireoide se desenvolve durante a quarta semana como um brotamento médio ventral do endoderma, chamado de divertículo tireóideo, do assoalho da faringe no nível do segundo par de bolsas faríngeas (Figura 18.21A). O brotamento se projeta inferiormente e se diferencia em lobos direito e esquerdo e no istmo da glândula. As glândulas paratireoides se desenvolvem durante a quarta semana a partir do endoderma como evaginações da terceira e da quarta bolsas faríngeas, que ajudam a formar estruturas da cabeça e do pescoço. O córtex e a medula das glândulas suprarrenais se desenvolvem durante a quinta semana e têm origens embrionárias completamente diferentes. O córtex da glândula suprarrenal é derivado da mesma região do mesoderma que produz as gônadas. Todos os tecidos endócrinos que secretam hormônios esteroides se originam do mesoderma. A medula da glândula suprarrenal deriva do ectoderma das células da crista neural que migram para o polo superior do rim. Lembre se que as células da crista neural também dão origem aos gânglios simpáticos e outras estruturas do sistema nervoso (ver Figura 14.27B). O pâncreas se desenvolve entre a quinta e a sétima semana a partir de dois brotamentos do endoderma da parte do intestino anterior que, posteriormente, se torna o duodeno (ver Figura 29.12C). Por fim, os dois brotamentos se fundem para formar o pâncreas. A origem dos ovários e testículos é discutida na Seção 28.5. Figura 18.21 Desenvolvimento do sistema endócrino. As glândulas do sistema endócrino derivam de todas as três camadas germinativas primárias: ectoderma, mesoderma e endoderma. 31. 18.16 • Que glândula endócrina se desenvolve a partir de tecidos com duas origens embrionárias diferentes? A glândula pineal surge durante a sétima semana como um brotamento entre o tálamo e os colículos do mesencéfalo, a partir do ectoderma associado ao diencéfalo (ver Figura 14.28). O timo se desenvolve durante a quinta semana a partir do endoderma da terceira bolsa faríngea. TESTE RÁPIDO Compare as origens do córtex e da medula das glândulas suprarrenais. Envelhecimento e sistema endócrino OBJETIVO Descrever os efeitos do envelhecimento sobre o sistema endócrino. Embora algumas glândulas endócrinas se atrofiem com o envelhecimento, seu desempenho pode ou não ser comprometido. A produção de hormônio do crescimento pela adenohipófise cai, sendo uma causa da atrofia muscular que se percebe com o envelhecimento. A glândula tireoide muitas vezes diminui sua produção de hormônios com a idade, causando redução da taxa metabólica, aumento de gordura corporal e hipotireoidismo, visto com mais frequência em pessoas mais idosas. Por haver menos feedback negativo (níveis mais baixos dos hormônios da tireoide), o nível de TSH sobe com a idade (ver Figura 18.12). Com o envelhecimento, o nível sanguíneo de PTH sobe, talvez devido à ingestão inadequada de cálcio na dieta. Em um estudo realizado com mulheres mais idosas que utilizavam 2.400 mg/dia de cálcio suplementar, os níveis sanguíneos de PTH eram tão baixos quanto os níveis das mulheres mais jovens. Tanto onível de calcitriol quanto de calcitonina são menores em pessoas mais idosas. Juntas, a elevação no nível de PTH e a queda do nível de calcitonina acentuam a 32. diminuição relacionada com a idade da massa óssea que predispõe à osteoporose e ao risco mais alto de fraturas (ver Figura 18.14). As glândulas suprarrenais contêm cada vez mais tecido fibroso e produzem menos cortisol e aldosterona com o avanço da idade. Entretanto, a produção de epinefrina e norepinefrina continua normal. Com o envelhecimento, o pâncreas libera insulina mais devagar e a sensibilidade dos receptores de glicose diminui. Em consequência disso, os níveis sanguíneos de glicose em pessoas mais idosas aumentam com mais rapidez e retornam ao normal mais lentamente em comparação aos indivíduos mais jovens. O timo é maior no primeiro ano de vida. Depois da puberdade, seu tamanho começa a diminuir e o tecido tímico é substituído por tecido conjuntivo adiposo e areolar. Nos adultos mais idosos, o timo já atrofiou de maneira significativa. No entanto, ainda produz células T novas para as respostas imunes. Os ovários reduzem de tamanho com a idade e não respondem mais às gonadotrofinas. A resultante produção menor de estrogênios contribui para condições como osteoporose, elevação do nível sanguíneo de colesterol e aterosclerose. Os níveis de FSH e LH estão altos devido à menor inibição por feedback negativo dos estrogênios. Embora a produção de testosterona pelos testículos diminua com a idade, em geral, os efeitos não são evidentes até uma idade bem avançada e muitos homens idosos conseguem, ainda, produzir espermatozoides ativos em quantidade normal, mesmo havendo mais espermatozoides morfologicamente anormais e com diminuição da motilidade. TESTE RÁPIDO Qual hormônio está relacionado com a atrofia muscular observada com o envelhecimento? • • • Para entender as muitas maneiras pelas quais o sistema endócrino contribui para a homeostasia de outros sistemas corporais, estude o Foco na Homeostasia | Sistema Endócrino. A seguir, no Capítulo 19, vamos dar início à exploração do sistema circulatório, começando com uma descrição da composição e das funções do sangue. DISTÚRBIOS | DESEQUILÍBRIOS HOMEOSTÁTICOS Os distúrbios do sistema endócrino muitas vezes envolvem hipossecreção, que é a liberação inadequada de um hormônio, ou hipersecreção, que consiste na liberação excessiva de um hormônio. Em outros casos, há alteração dos receptores hormonais, número inadequado de receptores ou defeitos nos sistemas de segundo mensageiro. Uma vez que os hormônios são distribuídos no sangue para os tecidosalvo por todo o corpo, problemas associados à disfunção endócrina também podem ser disseminados. Distúrbios da glândula hipófise Nanismo hipofisário, gigantismo e acromegalia Inúmeros distúrbios da adenohipófise envolvem o hormônio do crescimento (GH). A hipossecreção de GH durante os anos de crescimento retarda o crescimento ósseo e as lâminas epifisiais fechamse antes que a altura normal seja alcançada. Essa condição é chamada de nanismo hipofisário (ver correlaçãO clínica | Anormalidades hormonais que afetam a altura na Seção 6.5). Outros órgãos do corpo também não crescem e as proporções corporais são semelhantes às infantis. O tratamento exige administração de GH durante a infância, antes do fechamento das lâminas epifisiais. A hipersecreção de GH durante a infância causa gigantismo, um anormal anormal do comprimento dos ossos longos. A pessoa cresce e fica muito alta, porém as proporções corporais são praticamente normais. A Figura 18.22A mostra gêmeos idênticos; um irmão desenvolveu gigantismo em decorrência de um tumor na hipófise. A hipersecreção de GH durante a idade adulta é chamada de acromegalia. Embora o GH não promova mais o crescimento dos ossos longos porque as lâminas epifisiais já estão fechadas, os ossos das mãos, pés, da face e mandíbula se espessam e outros tecidos crescem. Além disso, pálpebras, lábios, língua e nariz aumentam, a pele se espessa e desenvolve sulcos, especialmente na fronte e nas plantas dos pés. Figura 18.22 Vários distúrbios endócrinos. Os distúrbios do sistema endócrino muitas vezes envolvem hipossecreção ou hipersecreção de hormônios. Qual distúrbio endócrino é consequente a anticorpos que simulam a ação do TSH? Diabetes insípido A anormalidade mais comum associada à disfunção da neurohipófise é o diabetes insípido (DI). Este distúrbio é decorrente de defeitos nos receptores do hormônio antidiurético ou da incapacidade de secretar hormônio antidiurético. O diabetes insípido neurogênico resulta da hipossecreção de hormônio antidiurético, em geral causada por tumor encefálico, traumatismo cranioencefálico ou cirurgia craniana que danifica a neurohipófise ou o hipotálamo. No diabetes insípido nefrogênico, os rins não respondem ao hormônio antidiurético. O funcionamento dos receptores de hormônio antidiurético pode não estar apropriado ou os rins podem estar lesados. Uma manifestação comum das duas formas de DI é a excreção de grandes volumes de urina, com consequentes desidratação e sede. É comum a ocorrência de enurese nas crianças. Como se perde muita água na urina, a pessoa com DI pode morrer de desidratação se ficar privada de água por apenas 1 dia ou dois. O tratamento do diabetes insípido neurogênico envolve reposição hormonal, em geral para o resto da vida. A injeção subcutânea ou spray nasal de análogos do hormônio antidiurético é efetiva. O tratamento do DI nefrogênico é mais complexo e depende da natureza da disfunção renal. A restrição de sal na dieta e, paradoxalmente, o uso de certos medicamentos diuréticos são úteis. Distúrbios da glândula tireoide Os distúrbios da glândula tireoide afetam todos os principais sistemas do corpo e estão entre os problemas endócrinos mais comuns. O hipotireoidismo congênito, que consiste na hipossecreção de hormônios da tireoide ao nascimento, causa consequências devastadoras se não for tratado prontamente. Antes chamada de cretinismo, essa condição ocasiona retardo mental grave e restrição do crescimento ósseo. Tipicamente o recémnascido é normal porque os hormônios da tireoide lipossolúveis da mãe cruzaram a placenta durante a gravidez e permitiram o desenvolvimento normal. Na maioria dos estados norteamericanos é obrigatória a realização do exame em todos os recémnascidos para assegurar que a função da tireoide esteja adequada. Se for detectado hipotireoidismo congênito, o tratamento com hormônio da tireoide oral precisa ser iniciado logo depois do nascimento e continuado para o resto da vida. O hipotireoidismo na idade adulta provoca mixedema, que acomete cerca de cinco vezes mais as mulheres do que os homens. Uma característica marcante desse distúrbio é o edema (acúmulo de líquido intersticial) que faz com que os tecidos faciais fiquem túrgidos. Uma pessoa com mixedema apresenta redução da frequência cardíaca, baixa temperatura corporal, aumento da sensibilidade ao frio, cabelo e pele ressecados, fraqueza muscular, letargia geral e tendência a ganhar peso com facilidade. Visto que o encéfalo já atingiu a maturidade, não ocorre retardo mental, entretanto a pessoa pode ficar menos alerta. A reposição oral de hormônios da tireoide reduz os sinais/sintomas. A forma mais comum de hipertireoidismo é a doença de Graves, que também acomete sete a dez vezes mais as mulheres do que os homens, em geral antes dos 40 anos. A doença de Graves é um distúrbio autoimune no qual a pessoa produz anticorpos que imitam a ação do hormônio tireoestimulante (TSH). Os anticorpos estimulam continuamente a glândula tireoide a crescer e produzir hormônios.Um sinal primário é o aumento da tireoide que pode ter duas ou três vezes seu tamanho. Os pacientes com doença de Graves muitas vezes apresentam edema peculiar retroorbitário, que promove a sua protrusão, chamada de exoftalmia (Figura 18.22D). O tratamento pode incluir remoção cirúrgica de parte ou de toda a glândula tireoide (tireoidectomia), uso de iodo radioativo para destruir de maneira seletiva o tecido da tireoide e administração de medicamentos antitireóideos para bloquear a síntese de hormônios da tireoide. O bócio consiste, simplesmente, no aumento das dimensões da glândula tireoide. O bócio pode ter relação com o hipertireoidismo, hipotireoidismo ou eutireoidismo (secreção normal de hormônios da tireoide). Em alguns lugares do mundo, o teor de iodo da dieta não é adequado; a resultante baixa concentração sanguínea de hormônios da tireoide estimula a secreção de TSH, promovendo o crescimento da glândula (Figura 18.22C). Distúrbios das glândulas paratireoides O hipoparatireoidismo leva à deficiência de Ca+2 sanguíneo, o que faz com que neurônios e fibras musculares despolarizem e produzam potenciais de ação espontaneamente, ocasionando contrações, espasmos e tetania (contração mantida) do músculo esquelético. A principal causa de hipoparatireoidismo é o dano acidental das glândulas paratireoides ou o comprometimento da irrigação sanguínea da glândula durante a tireoidectomia. O hiperparatireoidismo, que consiste em níveis elevados de paratormônio, na maioria das vezes é decorrente de um tumor em uma das glândulas paratireoides. O nível elevado de PTH causa reabsorção excessiva de matriz óssea, aumentando os níveis sanguíneos de íons fosfato e cálcio e tornando os ossos porosos e suscetíveis a fraturas. O nível sanguíneo alto de cálcio promove a formação de cálculos renais. Fadiga, alterações de personalidade e letargia também ocorrem em pacientes com hiperparatireoidismo. Distúrbios das glândulas suprarrenais Síndrome de Cushing A hipersecreção de cortisol pelo córtex da glândula suprarrenal produz a síndrome de Cushing (Figura 18.22E). As causas podem ser um tumor suprarrenal que secreta cortisol ou um tumor em outro lugar que secreta hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) que, por sua vez, estimula a secreção excessiva de cortisol. A condição é caracterizada pela degradação de proteínas musculares e redistribuição de gordura corporal, resultando em pernas e braços finos acompanhados por “face de lua cheia”, “giba de búfalo” e “abdome em avental”. A pele do rosto é vermelha e a pele que recobre o abdome desenvolve estrias. A pessoa também desenvolve equimoses com facilidade e a cicatrização de feridas não é satisfatória. O nível elevado de cortisol ocasiona hiperglicemia, osteoporose, fraqueza, hipertensão arterial, aumento da suscetibilidade à infecção, diminuição da resistência ao estresse e oscilações de humor. As pessoas que precisam de terapia com glicocorticoide a longo prazo – por exemplo, para evitar a rejeição de um órgão transplantado – podem desenvolver aspecto cushingoide. Doença de Addison A hipossecreção de glicocorticoides e aldosterona causa a doença de Addison (insuficiência adrenocortical crônica). A maioria dos casos é de distúrbios autoimunes nos quais anticorpos promovem a destruição do córtex da glândula suprarrenal ou bloqueiam a ligação do ACTH com seus receptores. Patógenos, como Mycobacterium tuberculosis, também podem desencadear a destruição do córtex da glândula suprarrenal. Os sinais/sintomas, os quais tipicamente não aparecem até que 90% do córtex estejam destruídos, são letargia mental, anorexia, náuseas e vômitos, perda de peso, hipoglicemia e fraqueza muscular. A perda da aldosterona ocasiona a elevação do nível sanguíneo de potássio e a diminuição do nível de sódio, baixa pressão arterial, desidratação, diminuição do débito cardíaco, arritmias e, até mesmo, parada cardíaca. A pele pode parecer “dourada”, muitas vezes confundida com bronzeado de sol. Foi o que aconteceu com o presidente John F. Kennedy, cujo diagnóstico de doença de Addison se tornou conhecido pouco antes de ele morrer. O tratamento consiste em reposição dos glicocorticoides e mineralocorticoides e aumento da quantidade de sódio na dieta. Feocromocitomas Em geral, tumores benignos das células cromafins da medula da glândula suprarrenal, chamados de feocromocitomas, causam hipersecreção de epinefrina e norepinefrina. O resultado é uma versão prolongada da resposta de luta ou fuga: frequência cardíaca elevada, pressão arterial alta, níveis sanguíneos e urinários de glicose aumentados, taxa metabólica basal elevada, rubor facial, nervosismo, sudorese e diminuição da motilidade gastrintestinal. O tratamento consiste na remoção cirúrgica do tumor. Distúrbios das ilhotas pancreáticas O distúrbio endócrino mais comum é o diabetes melito, causado pela incapacidade de produzir ou usar insulina. O diabetes melito é a quarta causa de morte por doença mais comum nos EUA, principalmente devido aos danos causados ao sistema circulatório. Uma vez que não há insulina para auxiliar o transporte da glicose para as células corporais, o nível de glicose sanguínea se torna elevado e a glicose “transborda” para a urina (glicosúria). O diabetes melito se caracteriza por três polis: poliúria, produção excessiva de urina devido à incapacidade dos rins de reabsorver água; polidipsia, sede excessiva e polifagia, ingestão excessiva de alimentos. Tanto fatores genéticos quanto ambientais contribuem para o surgimento dos dois tipos de diabetes melito – tipo 1 e tipo 2 – porém, os mecanismos exatos ainda são desconhecidos. O diabetes do melito tipo 1 (DM1), antes conhecido como diabetes melito insulinodependente (DMID), se desenvolve porque o sistema imune da pessoa destrói as células beta do pâncreas. Em consequência disso, o pâncreas produz pouca ou nenhuma insulina. Em geral, o DM1 ocorre em pessoas com menos de 20 anos de idade e persiste por toda a vida. Quando os sinais/sintomas do DM1 aparecem, 80 a 90% das células beta já foram destruídas. O DM1 é mais comum no norte da Europa, sobretudo na Finlândia, onde quase 1% da população desenvolve DM1 até os 15 anos de idade. Nos EUA, o DM1 é 1,5 a 2 vezes mais frequente em brancos do que em afroamericanos e asiáticos. O metabolismo celular de um diabético do tipo 1 não tratado é semelhante ao de uma pessoa em inanição. Como não existe insulina para ajudar a entrada de glicose nas células do corpo, a maioria das células usa ácidos graxos para produzir ATP. As reservas de triglicerídios no tecido adiposo são catabolizadas para produzir ácidos graxos e glicerol. Os subprodutos da degradação dos ácidos graxos – ácidos orgânicos chamados de cetonas ou corpos cetônicos – se acumulam. A formação de cetonas faz com que o pH do sangue caia, ocasionando uma condição chamada de cetoacidose. Se não for tratada rapidamente, a cetoacidose pode levar à morte. A degradação dos triglicerídios armazenados também promove a perda de peso. Conforme os lipídios são transportados pelo sangue dos locais de armazenamento para as células, partículas de lipídios se depositam nas paredes dos vasos sanguíneos, ocasionando aterosclerose e diversos problemas cardiovasculares, inclusive insuficiência vascular cerebral, doença cardíaca isquêmica, doença vascular periférica e gangrena. Uma importante complicação do diabetes melito é a perda da visão em decorrência de catarata (o excesso de glicose se liga às proteínas da lente, causando borramento visual) ou de dano aos vasos sanguíneos da retina. Problemas renais gravestambém podem resultar dos danos aos vasos sanguíneos renais. O diabetes melito do tipo 1 é tratado com automonitoramento do nível sanguíneo da glicose (até 7 vezes/dia), refeições regulares contendo 45 a 50% de carboidratos e menos de 30% de gorduras, exercícios e injeções periódicas de insulina (até 3 vezes/dia). Várias bombas implantáveis estão disponíveis para fornecer insulina sem a necessidade de repetir as injeções. Por não possuírem um sensor confiável de glicose, entretanto, é crucial o automonitoramento do nível sanguíneo de glicose para determinar as doses de insulina. O transplante de pâncreas também é possível, porém as pessoas precisam de medicamentos imunossupressores para o resto da vida. Outra abordagem promissora sob investigação é o transplante de ilhotas isoladas em tubos ocos semipermeáveis. Os tubos permitem a entrada e a saída de glicose e insulina, mas evitam a entrada de células do sistema imunológico que podem atacar as células das ilhotas. O diabetes melito do tipo 2 (DM2), anteriormente conhecido como diabetes melito não insulinodependente (DMNID), é muito mais comum que o tipo 1, representando mais de 90% de todos os casos. O DM2 na maioria das vezes se desenvolve em obesos com mais de 35 anos. Entretanto, o número de crianças e adolescentes obesos com DM2 está aumentando. Os sinais/sintomas clínicos são brandos, e, não raro, os elevados níveis sanguíneos de glicose podem ser controlados com dieta, exercícios físicos e perda de peso. Às vezes, medicamentos como gliburida e metformina são usados para estimular a secreção de insulina pelas células beta do pâncreas. Embora alguns diabéticos do tipo 2 precisem de insulina, muitos apresentam níveis sanguíneos suficientes ou até mesmo excessivos de insulina). Para essas pessoas, o diabetes se desenvolve não devido a insuficiência de insulina, mas porque as célulasalvo se tornam menos sensíveis a ela devido à infrarregulação dos receptores de insulina. 1. 18.1 1. 2. 18.2 1. 2. 18.3 1. 2. 3. 4. O hiperinsulinismo na maioria das vezes ocorre quando um diabético injeta muita insulina. A principal manifestação é a hipoglicemia, que consiste na diminuição do nível sanguíneo de glicose, que ocorre porque o excesso de insulina estimula demasiadamente a captação de glicose pelas células corporais. A hipoglicemia resultante promove a secreção de epinefrina, glucagon e hormônio do crescimento. Em consequência, ocorrem ansiedade, sudorese, tremores, aumento da frequência cardíaca, fome e fraqueza. Quando a glicose sanguínea cai, as células encefálicas são privadas do aporte constante de glicose do qual precisam para funcionar com efetividade. A hipoglicemia grave leva a desorientação mental, convulsões, inconsciência e choque. O choque decorrente da superdosagem de insulina é chamado de choque insulínico. A morte pode ocorrer rapidamente a não ser que a glicose sanguínea seja normalizada. Do ponto de vista clínico, o diabético que sofre uma crise de hiperglicemia ou hipoglicemia pode ter sinais/sintomas semelhantes – alterações mentais, coma, convulsões etc. É importante identificar rápida e corretamente a causa dos sinais/sintomas subjacentes e tratála de maneira apropriada. TERMINOLOGIA TÉCNICA Adenoma virilizante. Tumor das glândulas suprarrenais que libera androgênios em excesso, causando virilismo (masculinização) em mulheres. Por vezes, as células do tumor liberam estrogênios a ponto de um homem desenvolver ginecomastia. Tal tumor é chamado de adenoma feminilizante. Crise tireotóxica (tempestade tireóidea). Hipertireoidismo potencialmente fatal. Caracterizado por temperatura corporal elevada, frequência cardíaca acelerada, pressão arterial alta, manifestações gastrintestinais (dor abdominal, vômito, diarreia), agitação psicomotora, tremores, confusão mental, convulsões e, possivelmente, coma. Ginecomastia. Desenvolvimento excessivo das glândulas mamárias no homem. Às vezes, um tumor nas glândulas suprarrenais pode secretar estrogênio suficiente para causar a condição. Hirsutismo. Excesso de pelos faciais e corporais com padrão masculino, especialmente em mulheres; pode ser decorrente da produção excessiva de androgênios causada por tumor ou medicamentos. REVISÃO DO CAPÍTULO Conceitos essenciais Introdução Os hormônios regulam a atividade do músculo liso, do músculo cardíaco e de algumas glândulas; alteram o metabolismo; promovem o crescimento e o desenvolvimento; influenciam os processos reprodutivos e participam dos ritmos circadianos. Comparação do controle exercido pelos sistemas nervoso e endócrino O sistema nervoso controla a homeostasia por meio de impulsos nervosos e neurotransmissores que atuam no local e com rapidez. O sistema endócrino usa hormônios, que agem mais lentamente e em partes distantes do corpo. (Ver Tabela 18.1.) O sistema nervoso controla neurônios, células musculares e células glandulares; o sistema endócrino regula praticamente todas as células corporais. Glândulas endócrinas As glândulas exócrinas (sudoríferas, sebáceas, mucosas e digestivas) secretam seus produtos por ductos em cavidades corporais ou nas superfícies do corpo. As glândulas endócrinas secretam hormônios no líquido intersticial. Depois disso, os hormônios se difundem no sangue. O sistema endócrino consiste em glândulas endócrinas (hipófise, tireoide, paratireoides, suprarrenais e pineal) e outros tecidos secretores de hormônio (hipotálamo, timo, pâncreas, ovários, testículos, rins, estômago, fígado, intestino delgado, pele, coração, tecido adiposo e placenta). Atividade hormonal Os hormônios atuam apenas nas célulasalvo específicas que apresentam receptores que os reconhecem (ligação). O número de receptores hormonais pode diminuir (infrarregulação) ou aumentar (suprarregulação). Os hormônios circulantes entram na corrente sanguínea; os hormônios locais (parácrinos e autócrinos) atuam nas células circunjacentes. Do ponto de vista químico, os hormônios são lipossolúveis (esteroides, hormônios da tireoide e óxido nítrico) ou hidrossolúveis (aminas; peptídios, proteicos e glicoproteicos; e eicosanoides). (Ver Tabela 18.2.) As moléculas de hormônio hidrossolúvel circulam no plasma sanguíneo aquoso na forma “livre” (não ligada a proteínas plasmáticas); a maioria dos hormônios lipossolúveis está ligada a proteínas transportadoras sintetizadas pelo fígado. 18.4 1. 2. 3. 18.5 1. 2. 18.6 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 18.7 1. 2. 3. 4. 5. 6. 18.8 1. 2. Mecanismos de ação hormonal Os hormônios esteroides lipossolúveis e os hormônios da tireoide afetam a função celular por meio da alteração da expressão de gene. Os hormônios hidrossolúveis alteram a função celular pela ativação de receptores na membrana plasmática, que desencadeiam a produção de um segundo mensageiro que ativa várias enzimas dentro da célula. As interações hormonais podem exercer três tipos de efeitos: permissivo, sinérgico ou antagonista. Controle da secreção hormonal A secreção hormonal é controlada por sinais do sistema nervoso, alterações químicas no sangue e outros hormônios. Sistemas de feedback negativo regulam a secreção de muitos hormônios. Hipotálamo e hipófise O hipotálamo é a principal ligação entre o sistema nervoso e o sistema endócrino. O hipotálamo e a glândula hipófise regulam praticamente todos os aspectos do crescimento, desenvolvimento, metabolismo e homeostasia. A glândula hipófise está localizada na fossa hipofisial e é dividida em duas partes principais: adenohipófise e neurohipófise A secreção de hormônios da adenohipófise é estimulada por hormônios de liberação e suprimida por hormônios de inibição do hipotálamo. A adenohipófise é irrigada pelasartérias hipofisárias superiores. Os hormônios hipotalâmicos liberadores e inibidores entram no plexo primário e fluem para o plexo secundário na adenohipófise pelas veias portohipofisárias. A adenohipófise é composta por somatotrofos que produzem hormônio do crescimento (GH), lactotrofos que produzem prolactina (PRL), corticotrofos que secretam hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) e hormônio melanócitoestimulante (MSH), tireotrofos que secretam hormônio tireoestimulante (TSH) e gonadotrofos que sintetizam hormônio foliculoestimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH). (Ver Tabelas 18.3 e 18.4.) O hormônio do crescimento (GH) estimula o crescimento corporal por meio de fatores insulinosímiles (IGF). A secreção de GH é inibida pelo GHIH (hormônio inibidor do hormônio do crescimento ou somatostatina) e promovida pelo GHRH (hormônio liberador do hormônio de crescimento). O TSH regula as atividades da glândula tireoide. Sua secreção é estimulada pelo TRH (hormônio liberador de tireotrofina) e suprimida pelo GHIH. O FSH e o LH regulam as atividades das gônadas – ovários e testículos. Sua secreção é controlada pelo GnRH (hormônio liberador de gonadotrofina). A prolactina (PRL) ajuda a iniciar a secreção de leite. O hormônio inibidor da prolactina (PIH) suprime a secreção de PRL; o hormônio liberador de prolactina (PRH) estimula a secreção de PRL. O ACTH regula as atividades do córtex da glândula suprarrenal e é controlado pelo CRH (hormônio liberador de corticotrofina). A dopamina inibe a secreção de MSH. A neurohipófise contém terminais axônicos de células neurossecretoras cujos corpos celulares se encontram no hipotálamo. A ocitocina (OT), que estimula a contração do útero e a ejeção de leite das mamas, e o hormônio antidiurético, que promove a reabsorção de água pelos rins e a constrição das arteríolas, são hormônios fabricados pelo hipotálamo e armazenados na neurohipófise. (Ver Tabela 18.5.) A secreção de ocitocina é estimulada pelo alongamento uterino e pela sucção feita pelo bebê durante a amamentação; a secreção de hormônio antidiurético é controlada pela pressão osmótica do sangue e pelo volume sanguíneo. Glândula tireoide A glândula tireoide está localizada inferiormente à laringe. A glândula tireoide consiste em folículos da tireoide, compostos por células foliculares, que secretam os hormônios tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), e células parafoliculares, que secretam calcitonina (CT). Os hormônios da tireoide são sintetizados a partir do iodo e da tirosina dentro da tireoglobulina (TGB); são transportados no sangue ligados a proteínas plasmáticas, principalmente globulina transportadora de tiroxina (TBG). A secreção é controlada pelo TRH do hipotálamo e pelo hormônio tireoestimulante (TSH) da adenohipófise. Os hormônios da tireoide regulam o uso de oxigênio e a taxa metabólica, o metabolismo celular, o crescimento e o desenvolvimento. A calcitonina (CT) pode reduzir o nível sanguíneo de íons cálcio (Ca2+) e promover a deposição de Ca2+ na matriz óssea. A secreção de calcitonina é controlada pelo nível sanguíneo de Ca2+. (Ver Tabela 18.6.) Glândulas paratireoides As glândulas paratireoides estão incrustadas nas faces posteriores dos lobos direito e esquerdo da glândula tireoide. Consistem em células principais e células oxifílicas. O paratormônio (PTH) regula a homeostasia dos íons cálcio, magnésio e fosfato elevando os níveis sanguíneos de cálcio e magnésio e diminuindo os de fosfato. A secreção de PTH é controlada pelo nível sanguíneo de cálcio. (Ver Tabela 18.7.) 18.9 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 18.10 1. 2. 3. 4. 18.11 1. 2. 18.12 1. 2. 3. 4. 18.13 1. 2. 3. 18.14 1. 2. 3. 4. 5. Glândulas suprarrenais As glândulas suprarrenais estão localizadas superiormente aos rins. Consistem em um córtex externo e uma medula interna. O córtex da glândula suprarrenal é dividido em zona glomerulosa, zona fasciculada e zona reticular; a medula da glândula suprarrenal é composta por células cromafins e grandes vasos sanguíneos. As secreções corticais são mineralocorticoides, glicocorticoides e androgênios. Os mineralocorticoides (principalmente a aldosterona) acentuam a reabsorção de água e sódio e diminuem a reabsorção de potássio. A secreção é controlada pela via reninaangiotensinaaldosterona e pelo nível sanguíneo de K+. Os glicocorticoides (principalmente o cortisol) promovem a degradação de proteína, gliconeogênese e lipólise, auxiliam a resistência ao estresse e atuam como antiinflamatórios; sua secreção é controlada pelo ACTH. Os androgênios secretados pelo córtex da glândula suprarrenal estimulam o crescimento de pelos axilares e púbicos, ajudam no estirão de crescimento prépuberal e contribuem para a libido. A medula da glândula suprarrenal secreta epinefrina e norepinefrina (NE), que são liberadas durante o estresse e exercem efeitos semelhantes às respostas simpáticas. (ver Tabela 18.8.) Ilhotas pancreáticas O pâncreas repousa na curvatura do duodeno; tem funções tanto endócrinas quanto exócrinas. A parte endócrina é composta pelas ilhotas pancreáticas (ilhotas de Langerhans), constituídas por quatro tipos de células: alfa, beta, delta e F. As células alfa secretam glucagon, as células beta secretam insulina, as células delta secretam somatostatina e as células F secretam polipeptídio pancreático. O glucagon eleva o nível de glicose do sangue; a insulina diminui o nível de glicose sanguínea. A secreção dos dois hormônios é controlada pelo nível sanguíneo de glicose (Ver Tabela 18.9.) Ovários e testículos Os ovários estão localizados na cavidade pélvica e produzem estrogênios, progesterona e inibina. Esses hormônios sexuais governam o desenvolvimento e a manutenção das características sexuais femininas secundárias, ciclos reprodutivos, gravidez, lactação e funções reprodutoras femininas normais. (Ver Tabela 18.10.) Os testículos estão localizados no escroto e produzem testosterona e inibina. Esses hormônios sexuais governam o desenvolvimento e a manutenção das características sexuais secundárias masculinas e as funções normais da reprodução masculina. (Ver Tabela 18.10.) Glândula pineal e timo A glândula pineal está fixada ao teto do terceiro ventrículo do encéfalo. É composta por células secretoras chamadas pinealócitos, neuróglia e terminações de axônios pósganglionares simpáticos. A glândula pineal secreta melatonina, que contribui para o ajuste do relógio biológico do corpo (controlado no núcleo supraquiasmático). Durante o sono, os níveis plasmáticos de melatonina aumentam. O timo secreta vários hormônios relacionados com a imunidade. A timosina, o fator humoral tímico (THF), o fator tímico (FT) e a timopoetina promovem a maturação das células T. Outros órgãos e tecidos endócrinos, eicosanoides e fatores de crescimento Existem outros tecidos corporais, além dos normalmente classificados como glândulas endócrinas, contêm tecido endócrino e secretam hormônios; são eles o sistema digestório, a placenta, os rins, a pele e o coração. (Ver Tabela 18.11.) As prostaglandinas e os leucotrienos são eicosanoides que atuam como hormônios locais na maioria dos tecidos corporais. Fatores de crescimento são hormônios locais que estimulam o crescimento e a divisão celular. (Ver Tabela 18.12.) A resposta ao estresse O estresse produtivo é chamado de eustresse e o prejudicial é chamado de distresse. Se o estresse for extremo, ele desencadeia a resposta ao estresse (síndrome de adaptação geral), que ocorre em três estágios: resposta de luta ou fuga, reação de resistência e exaustão. Os estímulos que produzem as respostas ao estresse são chamados de estressores. Os estressores podem ser uma cirurgia, venenos, infecções, febre e fortes respostas emocionais. A resposta de luta ou fuga é iniciada por impulsos nervosos provenientes do hipotálamo paraa parte simpática da divisão autônoma do sistema nervoso e para a medula da glândula suprarrenal. Essa resposta rapidamente intensifica a circulação, promove a produção de ATP e reduz atividades não essenciais. A reação de resistência é iniciada por hormônios liberadores secretados pelo hipotálamo, sobretudo CRH, TRH e GHRH. As reações de resistência são mais duradouras e aceleram as reações de degradação para fornecer ATP para neutralizar o estresse. 6. 7. 18.15 1. 2. 18.16 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 18.6 18.7 18.8 A exaustão resulta da depleção das fontes corporais durante o estágio de resistência. O estresse pode desencadear certas doenças pela inibição do sistema imunológico. A interleucina1 (IL1), produzida pelos macrófagos, é uma importante ligação entre estresse e imunidade; IL1 estimula a secreção de ACTH. Desenvolvimento do sistema endócrino O desenvolvimento do sistema endócrino não é tão localizado quanto os outros sistemas porque os órgãos endócrinos se desenvolvem em partes separadas do embrião. A glândula hipófise, a medula da glândula suprarrenal e a glândula pineal se desenvolvem a partir do ectoderma; o córtex da glândula suprarrenal se desenvolve a partir do mesoderma e a glândula tireoide, as glândulas paratireoides, o pâncreas e o timo se desenvolvem a partir do endoderma. Envelhecimento e sistema endócrino Embora algumas glândulas endócrinas se atrofiem com o envelhecimento, seu desempenho pode ou não ser comprometido. A produção de hormônio do crescimento, hormônios da tireoide, cortisol, aldosterona e estrogênios diminui com o avanço da idade. Com o envelhecimento, os níveis sanguíneos de TSH, LH, FSH e PTH sobem. O pâncreas libera insulina mais lentamente com o avanço da idade e a sensibilidade à glicose dos receptores diminui. Depois da puberdade, o tamanho do timo começa a diminuir e o tecido tímico é substituído por tecido conjuntivo areolar e adiposo. QUESTÕES PARA AVALIAÇÃO CRÍTICA Amanda odeia a foto da sua nova identidade estudantil. Seu cabelo parece seco, o peso extra que ganhou está aparente e seu pescoço parece gordo. De fato, existe uma tumefação estranha em forma de borboleta na região anterior do pescoço, debaixo do mento. Amanda também tem se sentido muito cansada e mentalmente “lerda” nos últimos tempos, mas ela acredita que todo estudante de anatomia e fisiologia se sinta assim. O que Amanda deveria fazer: uma consulta médica ou usar gola rolê? Amanda (da questão anterior) foi ao médico e coletou sangue. Os resultados mostraram que os níveis de T4 e TSH estão baixos. Depois, ela fez um exame de estimulação com TSH no qual TSH é injetado e os níveis de T4 monitorados. Depois da injeção de TSH, o nível de T4 subiu. Amanda tem problemas na glândula hipófise ou tireoide? Como chegou a sua conclusão? O Sr. Hernandez foi ao médico com queixas de sede constante e de “idas dia e noite ao banheiro” para urinar. O médico solicitou exames de sangue e urina para pesquisa de glicose e cetonas, cujos resultados foram negativos. Qual é o diagnóstico do Sr. Hernandez e que glândula(s) ou órgão(s) está(ão) envolvido(s)? RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS FIGURAS As secreções das glândulas endócrinas se difundem para o líquido intersticial e, em seguida, para o sangue; as secreções exócrinas fluem para ductos que levam às cavidades corporais ou à superfície corporal. No estômago, a histamina é parácrina porque atua nas células parietais circunjacentes sem entrar no sangue. O complexo receptorhormônio modifica a expressão genética ativando e desativando genes específicos do DNA nuclear. O AMP cíclico é chamado de segundo mensageiro porque traduz a existência do primeiro mensageiro, o hormônio hidrossolúvel, em uma resposta intracelular. As veias portohipofisárias transportam sangue da eminência mediana do hipotálamo, onde hormônios hipotalâmicos de liberação e inibição são secretados, para a adenohipófise, onde esses hormônios atuam. Os hormônios da tireoide suprimem a secreção de TSH pelos tireotrofos e de TRH pelas células neurossecretoras do hipotálamo; os hormônios das gônadas suprimem a secreção de FSH e LH pelos gonadotrofos e GnRH pelas células neurossecretoras do hipotálamo. Níveis excessivos de GH causam hiperglicemia. Funcionalmente, tanto o trato hipotálamohipofisial quanto as veias portohipofisárias transportam hormônios 18.9 18.10 18.11 18.12 18.13 18.14 18.15 18.16 18.17 18.18 18.19 18.20 18.21 18.22 hipotalâmicos para a glândula hipófise. Do ponto de vista estrutural, o trato é composto por axônios de neurônios que se estendem do hipotálamo à neurohipófise; as veias portohipofisárias são vasos sanguíneos que vão do hipotálamo à adenohipófise. A absorção de 1.000 mℓ de água nos intestinos diminuiria a pressão osmótica do plasma sanguíneo, desativando a secreção de hormônio antidiurético e diminuindo seus níveis sanguíneos. As células foliculares secretam T3 e T4, também conhecidos como hormônios da tireoide. As células parafoliculares secretam calcitonina. A tireoglobulina é a forma de armazenamento dos hormônios da tireoide. Falta de iodo na dieta → diminuição da produção de T3 e T4 → maior liberação de TSH → aumento da glândula tireoide → bócio. As células parafoliculares da glândula tireoide secretam calcitonina; as células principais das glândulas paratireoides secretam PTH. Os tecidosalvo do PTH são os ossos e os rins; o tecidoalvo da calcitonina é o osso; o tecidoalvo do calcitriol é o sistema digestório. As glândulas suprarrenais se encontram superiormente aos rins no espaço retroperitoneal. A angiotensina II promove vasoconstrição por meio da promoção da contração da musculatura lisa vascular, além de estimular a secreção de aldosterona (pela zona glomerulosa do córtex da glândula suprarrenal), que, por sua vez, faz com que os rins conservem água e, por isso, o volume de sangue aumenta. O receptor de transplante que usa prednisona terá níveis sanguíneos baixos de ACTH e CRH, pois esse medicamento suprime por feedback negativo a adenohipófise e o hipotálamo. O pâncreas é uma glândula tanto endócrina quanto exócrina. Glicogenólise é a conversão de glicogênio em glicose e, portanto, eleva o nível sanguíneo de glicose. A homeostasia mantém condições controladas típicas do meio interno normal; a resposta ao estresse reestabelece as condições controladas em um nível diferente para conter vários estressores. O córtex das glândulas suprarrenais é derivado do mesoderma, enquanto a medula se origina do ectoderma. Na doença de Graves, ocorre a produção de anticorpos que imitam a ação do TSH. ____________ * GIP – antes chamado de peptídio inibidor gástrico – foi renomeado porque, em concentrações fisiológicas, seu efeito inibitório sobre a função do estômago é insignificante.