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Bioquímica do Sistema Endócrino Hormônio tem ação em tecido diferente daquele onde foi secretado, sua sinalização depende da natureza da molécula sinalizadora. Pode ser carreado por proteínas. O hormônio possui receptor específico capaz de gerar uma cascata de sinalização para gerar a resposta. Sinalizadores podem ter via parácrina (nao tem meia-vida suficiente para chegar em tecidos longos), autócrina (meia via muito baixa) e endócrino. As características da sinalização celular sao: Especificidade, Amplificação, Desensibilização/adaptação e integração. O mesmo sinal pode induzir efeitos diferentes em tecidos diferentes, pela diferenciação dos receptores. A ligação hormônio receptor é tempo dependente, respeitando o equilíbrio Ri (receptor inativo)-Rs (receptor desassociado)-Ra (receptor associado). Hormônios lipídicos possuem receptores intracelular, pois tem capacidade de entrar na célula. Os não-esteróides tbm podem ter ação intracelular. Os receptores podem ser: 1. Canais iônicos (efeito rápido)(hormônio pode abrir o canal permitindo a passagem de íons); 2. Receptor acoplado a proteína G (a ligação ativa aptn G que tranduz o sinal); 3. Receptores com atividade enzimática (o receptor é a enzima). Sinalização via segundo mensageiro: O mensageiro é o hormônio, o segundo mensageiro é uma substância que aparece ou é ativada quando o hormônio se liga ao receptor, até pq alguns hormônios não entram na célula, precisam de alguém pra desempenhar o papel. Amplificam o estímulo. 2º mensageiros possíveis: AMPc, GMPc, IP3, Ca2+, diacilglicerol, óxido nítrico... O IP3 (inositoltrifosfato) estimula a abertura dos canais de cálcio do RE. O DAG (diacilglicerol) age na atividade da proteína C. O NO2 é vasodilatador. Os segundos mensageiros podem interferir entre si. Se você está em perigo, tem uma descarga elétrica que chega na adrenal para liberar adrenalina e te preparar para correr. Receptores 7TMS: tem 7 domínios transmembranas e a porção que reconhece o hormônio é semelhante em todos esses transportadores. Quando o hormônio se liga ao receptor, as hélices desse receptor mudam de conformação. Esses receptores estão associados a uma proteína G. Passam duaz vezes na célula. Ex: receptor beta adrenérgico. Proteína G : é segmentada em subunidades alfa, beta e gama. A subunidade gama tem uma braço que penetra na membrana e percebe mudanças conformacionais no receptor, fazendo com que a subunidade alfa migre pela membrana, enquanto beta e gama ficam presas. A ptn G acopla um canal iônica e não a adenilato ciclase. A subunidade alfa vai se ligar a uma molécula de GTP, promovendo a ativação da adenilato ciclase, que vai quebrar ATP e produzir AMP cíclico. Quando a subunidade alfa hidrolisa o GTP em GDP, ela se desliga da adenilato ciclase e volta a se juntar com as subunidades beta e gama. Quando a proteína G esta ativa apresenta-se ligada ao GTP, quando inativa ligada ao GDP. Proteína Gi, inibitória, inibe a adenilato ciclase, reduzindo os níveis de AMPc; auxilia na regulação. Se for Gs é estimulatória. * GH -atua na Gs, Somatostatina - atua na Gi. Cafeina - aumenta a meia-vida do AMPc, inibindo a enzima que o degrada. Apenas o receptor 7TMS é acoplado a proteína G. Quando o sinal chega no 7 TMS, há desacoplamento da GDP na ptn G. O GTP passa a interagir com a subunidade alfa, essa porção se destaca da porção beta e gama e vai interagir com a adenilato ciclase, que produz AMPc. Este se liga a subunidade regulatória de Ka, liberando subunidade catalítica. Então, a subunidade alfa da ptn G volta. obs: ao mesmo tempo em que o receptor 7 TMS muda sua conformação, fazendo com que um loop interaja com a ptnG, ele também expoem uma cauda com residuo de serina e treonina, que são fosforilados pela ptn BARC, criando um sítio para beta anestinaquinase, que se associa a seu receptor, o que induz a internalização do receptor 7TMS. Isto regula a sinalização. Inibição e ativação da PKa: pelo AMPc que promove a saída das subunidades regulatórias. As subunidades catalíticas da PKa possuem receptores no núcleo. Ha fosforilação da ptn CREB, sua ptn acessoria CBP se liga a esta e se associam ao DNA. A CBP se liga a RNA polII fazendo uma alça (zona de transdução), aumentando os níveis de transcrição. Ptn Gq e Fosfolipase Cbeta: quando um receptor 7 TMS está acoplado a uma ptn Gq há ativação da fosfolipase Cbeta que catalisa a seguinte reação: PI 4,5 bifosfato --> Diacilglicerol (ativa ptn quinase) + IP3 (abre os canais de calcio). Assim aumenta a concentração de calcio, levando a contração. Calmodulina - ptn ligadora de calcio - inúmeros efeitos, um deles é ativar uma ptn que cliva AMPc. IP3 e Calcio como segundo mensageiro: o Ca2+ pode estar em dois reservatórios: RE e ácidocalcissomo. A memebrana celular pode ter invaginações (túbulos) que permitem maior contato da membrana com o reservatório. O canal de IP3 quando estimulado, sinaliza a abertura do reservatório de cálcio. O cálcio que a partir de então será liberado, vai estimular a abertura de outro canal de cálcio, desta vez o da membrana extra. Ptn ligadoras de Calcio- Calmodulina: a caumodulina tem 4 sítios de interação com o cálcio. A ligação de cálcio no 1º sítio aumenta a afinidade do Ca pelos outros sítios. A CAm-kinase é uma proteína quinase de calcio/calmodulina dependendte. É ativada por fosforilação, mas a ligação com o calcio/calmodulina a deixa 100% ativada. Proteína quinase C (PKC): A proteína cinase C desempenha papel vital no controle de certos processos celulares. A ativação da proteína cinase C estimula, de forma muito potente, a divisão celular. Também converte células normais com propriedades de crescimento controladas em células transformadas que crescem descontroladamente. Essas células transformadas se assemelham à células tumorais. Esta proteína cinase apresenta controle intraestérico. Receptor Tirosinaquinase (SMS): a parte intracelular é a parte catalítica. Quando o sinal chega os resíduos de tirosina se autofosforilam, fosforilam uma proteína alvo: Classe 1: Quando o hormônio se liga aos receptores, ambas as porções, intra e extra, se ligam aí ativa a função quinase do receptor. É monômero mas a presença do hormônio gera dimerização, fundindo a parte intracelular, clivando-a. Um hormônio para cada parte do dímero. Classe 2: A porção extra dessa classe já é conectada por ponte de sulfeto. Quando o hormônio se liga aos sítios, ocorre junção da porção intra. Já é dímero, mas a porção interceular só se funde na presença do hormônio. Classe 3: Quando uma molécula do hormônio chega, as porções extra se juntam, e no meio delas está a molécula. As porções intra também se ligam. É como se o dímero formasse a fechadura (do efeito chave-fechadura) me modo que a chave (hormônio) se ligue lá. Pontes dissulfeto intracelular. O hormônio é dimérico, ou seja, um hormônio para dois receptores. Geram cascata de sinalização, não de segundo mensageiro. O receptor de insulina é uma tirosina quinase. O receptor cuja quinase é a tirosina quinase, interage com a fosfolipase c. Então, vai aumentar a concentração de IP3 e DAG e consequentemente o influxo de cálcio. Então, apesar dele não terem segundos mensageiros (os receptores SMS) eles interagem com estes. A resposta da célula não é única, ou seja, a resposta DAG+Cálcio ativa a PTN quinase C, mas o aumento de cálcio na célula pode acarretar à ligação cálcio+caumodulina, então, um hormoônio pode acarretar outras respostas que não são únicas. Ptn RAS: Envolvida no processo de transdução de sinal para divisão e diferenciação celular.Ativada em resposta de receptores tirosina cinases. Similar em função e estrutura a Gα. Liga GTP, mas não hidrolisa GTP. Inativa quando ligada a GDP e ativa quando ligada a GTP. Requer ativação de GTPases para retornar a forma inativa. Sinalização por espécies reativas de Oxigênio: podem ativas vias de proliferação celular, gerando câncer. Óxido Nítrico: difunde pelas células, ativa a guanilil ciclase que faz a reação GTP-> GMPc, que ativa a PKg, que fosforila outras proteínas.O NO é vasodilatador. Hormônios Esteróides: os esteróides circulam no sangue acoplados à uma proteína porque ele sozinho é insolúvel. Ela entra na célula livremente pois tem origem lipídica. Seu receptor pode estar no citoplasma ou no núcleo. O esteróide quando se liga ao receptor forma um complexo que vai se direcionar ao núcleo. Lá, ele se liga à proteína chamada binding protein que estão ligadas ao HRE que são pedaços do DNA. Seus dedos de zinco ativam a polimerase. Então, o esteróide promove a transcrição desses pedaços do DNA. O esteróide demora muito até se desligar do receptor, então ele transcreve muito.Então o conjunto que promove a transcrição: Esteróide+receptor+binding ptns+HRE. ( Sobre receptores de hormonios esteroides: Ptns HSP’s se ligam ao receptor. Quando elas se dissociam do mesmo, este fica com o seus dedos de zinco (Zn) livres. Assim, o receptor chega ao nucleo, e esses dedos interagem com a polimerase que la’ existe, produzindo genes. ( Sobre hormonios proteicos: Cascata de sinalizacao que envolve a ptn G e a via da PKA. Essa PKA pode entrar no nucleo, fosforilando ptns la dentro, tornando-as ativas, o que vai induzir polimerases a transcrever (expressar) genes. Dessa forma, sua acao se torna parecida com a dos esteroides. Portanto, vale ressaltar que nao sao apenas os hormonios esteroides tem acao sobre o nucleo, hormonios proteicos podem influenciar nos mesmo, porem isso acontece de forma rara (nao e’ a sua via de acao preferencial). Hormônios e Síntese de Enzimas do metabolismo: Cortisol, T3 e GH atuam na síntese de enzimas envolvidas na gliconeogênese. Cortisol e T3 mobilizam tecido protéico para aumento de glicose plasmática, gerando um aumento nas transaminases. Já o GH mobiliza a quebra de ácidos graxospara produção de glicogênio hepático, desenpenhando uma função poupadora de proteína. Hormônios do hipotálamo e hipófise ( o que acontece na hipofise em resposta aos hormonios hipotalamicos? Resp.: Hipofise produz hormonios e os armazenam em vesiculas. Os hormonios do hipotalamo chegam, ligam-se ao seu receptor do tipo 7MTS, desencadeando sua cascata envolvendo ptn G e AMPc, produzindo IP3 e DAG. IP3 fosforila PKC, que fosforila ptns do citoplasma envolvidas no transporte de vesiculas para a porcao apical a fim de serem liberadas. O SNC interpreta variações do meio como um estímulo mandando informações para o hipotálamo, este pega precursores e os manda ara a hipófise, que libera trofinas e as anda para a glândula periférica e esta secreta os hormônios que irão atingir a célula-alvo. Os hormônios podem fazer alças de inibição se estiverem em altas concentrações no sangue. Alça curta de inibição - na hipófise; Alça longa - hipotálamo. O pâncreas não é controlado pelo hipotálamo, e sim pela glicose. Calcitonina e paratormônio são controlados pelo Calcio. A hipófise apresenta duas regiões: anterior (adeno) com hormônios tróficos - induzem a diferenciação e proliferação celular nas glândulas; e posterior (neuro) com hormônios com o ADH e ocitocina. A anterios basicamente secretória e a anterior armazenadora, não produz hormônios. Hormônios hipotalámicos: GnRH, TRH, CRH, GHRH, GHRIH, PRF, PIF, MSHRF e MSHIF. Hormônios hipofisários: FSH, LH, ACTH, Somatotrofina, prolactina, MSH, ADH e ocitocina. Os hormônios hipotalâmicos que chegam na hipófise estimulam a ptnG estimulatória, que libera dag's e IP3. O ADH e ocitocina tem baixa solbilidade e são secretados como pro-pre-hormonio. Há prote´lise na periferia da célula alvo, para então poder ligar o receptor. Vassopressina = ADH. A vasopressina aumenta a contração dos vasos sanguíneos. Seu receptor V1 aumenta IP3 e cálcio. Já o V2 é o estudado em renal: ativa a adenilato ciclase que vai aumentar os níveis de AMPc que ativa a PKa. Essa quinase vai promover o direcionamento das vesículas (que dependem do citoesqueleto para essa movimentação) em direção à membrana. As vesículas contém aquaporinas. Então, ao se inserirem à membrana, aumentarão a reabsorção de água no ducto coletor. A Ocitocina tem papel no parto e na ejeção de leite (ver em fisio). GH É a somatotrofina humana, com pico em exercícios intensos e sono pofundo. Aumenta a lipólise (para a musculatura consumir ácido graxo) e a gliconeogênese (para suprir o fígado). É secretagogo de insulina, ou seja, estimula sua produção, mas aumenta a resistencia muscular a insulina. Também estimula a produção de IGF1 pelo fígado, que estimula o crescimento dos ossos. Após a idade adulta os ossos não crescem mais, pois há hormônios que induzem o fechamento das epífises. O GH sinaliza para a síntese de proteínas para ampliar a biomassa, mas se a pessoa está há muito tempo sem comer, aumenta o GH para proteger as proteínas periféricas da degradação. Ele impede o trânsito da proteína corporal para o fígado, que é o local de degradação. Aquelas crianças que não comem proteína tem altíssimo índice de GH para não destruir as suas proteínas corporais, que já estão em menor quantidade que o normal. Nessas pessoas, como não há muitas proteínas plasmáticas, essas proteínas não conseguem reter a água no sangue e ela vaza para os tecidos. Forma-se a barriga d’água e a hidroxila (cabeça parece inchada). No jejum, a glicose não entra nas células, porque tem que sobrar glicose para o cérebro. O GH é um hormônio anabólico (promove síntese de proteínas, promove proliferação dos tecidos), mas para isso precisa de ATP. Por isso promove degradação de lipídios. O GH diminui a exposição dos captadores de glicose no músculo e aumenta a síntese de FAGP, que participa da degradação do lipídio. Se você dá GH para uma pessoa, você pode fazer ela ficar com diabetes, porque aumenta a quantidade de glicose que não é captada pelas células e a insulina fica alta, e a pessoa acaba perdendo a sensibilidade à insulina. Quando você dá proteína para uma pessoa que come proteína há muito tempo, as enzimas dela não estão aptas para digerir essa proteína, então ocorre uma infecção intestinal. Só depois de 25 dias com dieta protéica que o GH volta ao nível normal. Quando o GH está alto, é porque a pessoa está desnutrida. O GH funciona em conjunto com a insulina: os dois juntos promovem o efeito proliferativo. No fígado, o GH promove a liberação de IGF-1 (é uma somatomedina C), que faz o efeito periférico do GH. É o IGF-1 que age no tecido para promover o crescimento. O GH é apenas um hormônio metabólico: no tecido adiposo diminui a captação de glicose e aumenta a lipólise; no músculo aumenta o transporte de AA e diminui a captação de glicose; no fígado aumenta a síntese protéica e a gliconeogênese, além de aumentar IGF-1. O GH tem essas ações metabólicas para dar suporte para o crescimento desencadeado pelo IGF-1. O IGF-1 atua nos condrócitos aumentando a síntese de colágeno, aumentando a produção de cartilagem e aumentando a síntese de um polissacarídeo que gera modificações na cartilagem para formar o osso. Para emagrecer, você deve fazer exercício físico para diminuir o nível de glicose até precisar mobilizar lipídio e queima-lo (GH sinaliza pra isso). - Doença de Kwashiorkor: pessoas mal nutridas, por isso secreta 4 a 5 vezes mais GH para proteger as ptns corporais. A Somatostatina controla o GH, insulina, glucagon, diminuindo sua produção; sinaliza por ptn Gi. Tem efeito paracrino no pancreas. Como efeito sistemico, reduz a producao de insulina, reduz a producao de glucagon e GH A família de hormônios derivados do pró-opio melanocortina POMC- peptídeo grande que e clivado gerando diversos hormônios, dentre eles ACTH. - Síndrome de Curshing: hiperexcitação da glândula, muito cortisol, aumenta ACTH, pessoa fica barriguda. - Doença de Addison: hipocorticolismo, estímula o hormônio que estimula a produção de melanina. A pessoa fica com partes do corpo escurecidas. Círculo Circadiano: a noite os níveis de cortisol diminuem, e durante o dia aumentam. Assim como o ACTH. A secreção de ACTH é PKa dependente, via AMPc. FSH e LH: são reguladores das atividades gonadais. LH atua as célulasde Leydig ( testosterona) e o FSH atua nas células de Sertoli ( faz inibição da hipófise pela inibina). Quando tem uma alta produção de espermatozóides, o testículo produz inibina, que age no hipotálamo e na hipófise, diminuindo a produção de FSH. Por isso no homem saudável os níveis de FSH são baixos. Ciclo menstrual, LH e FSH -> o ciclo menstrual existe devido ao balanço estrogênio/progesterona. O estrogênio promove a hipertrofia do endométrio. Esse hormônio é produzido pelo folículo ovariano que contém o cito II. Perto do 13º dia tem um pico de FSH e LH. É 28 dias, no 14º há pico de LH pela diferença de estroGçenio e progesterona no 12º dia. Quem toma a pílula de progesterona, produz muco antes do zigoto se implantar, fazendo com que ele não consiga se prender ao endométrio. Essa pílula também suprime a ovulação. A pílula de estrogênio e progesterona iguala os níveis de estrogênio e progesterona (normalmente no 13º o estrogênio está em alta e progesterona em baixa). Ao fazer isso, a pílula não deixa ocorrer o pico de FSH e LH, aí não produz prostaglandina e não ovula. A pílula do dia seguinte dá uma dose de estrogênio muito alta, aí aumenta a contração do endométrio e a expulsão do zigoto. A produção de FSH e LH depende de fatores ambientais, porque estes influenciam o hipotálamo, que controla a produção de FSH e LH pela hipófise. A menarca é a primeira menstruação. Hormônios tireoidianos A Glândula tireóide possuem células foliculares que secretam líquido no meio das células foliculares formando colóides. Há uma Na/K atpase para criar um gradiente que permitirá, através de outro canal, a entrada por simporte de Na e I pela MBL. POr estímulo do TSH há produção de ptn tireoglobulina que pode ser iodada. A peroxidase transforma anion iodeto em iodo. A tireoglobulina se dobra e permite a aproximação dos resíduos de tirosina, formando núcleos de síntese. A tireoglobulina é uma proteína enovelada que promove a concentração de iodo, facilitando a iodação. A tireoglobulina e o iodeto saem para o coloide pela membrana apical. A ptn é cheia de resíduo de tirosina, podendo ser mono ou dímero, que depois se fundem formando tironina. Essa nova ptn volta para dentro da célla em uma vesícula (pinocitose) e há proteólise, liberando T3 e T4 livres. A síntese de T3 e T4 precisa de alta concentração de iodeto para ocorrer e precisa que esse iodeto seja ativado a iodo zero. Para isso o iodeto tem que ser peroxidado. Síntese de T3 e T4: Ciclo de atividade da Na/K ATPase: Essa “enzima” se liga ao Na e ao ATP, quebrando essa molécula em ADP e Pi, sendo que este último fica ligado a enzima. Em seguida, essa enzima libera 3Na+ para fora da célula e liga-se ao K+. Quando essa enzima se liga ao K+, ela libera Pi. Depois a enzima libera K+ na célula, voltando a sua forma inicial. É necessário o gradiente de Na+ e K+ para manter o interior da membrana negativo e porque o K+ participa da via glicolítica, então quando aumenta a concentração de K+, se produz mais ATP. O hormônio tireiodiano regula a expressão da Na/K ATPase, controlando a temperatura corporal (talvez porque quando entra K+ na célula, você faz mais via glicolítica, aí produz mais calor na mitocôndria). Na membrana apical da célula tem a enzima tireóide peroxidase (TPO) que transforma I- em I2 e ele será transportado para o colóide, onde a tireoglobulina é iodada (forma mono e diiodotirosina). Dois di juntos formam T4 e um di e um mono juntos formam T3. Geralmente, a produção maior é de di. O coloide serve para permitir a fusão de iodo organico em tireogloulina. As proteases dos lisossomos quebram a ligação do T3, T4, MIT e DIT com a tireoglobulina, deixando esses hormônios livres. O iododo MIT e do DIT é reaproveitado. Ptn desiodinase: tira iodo do T4 e forma T3. O T4 pode ser desiodado a T3 reversa (inativa) ou T3 ativa. Formar a T3 reversa é uma forma de controlar o hormônio, não deixando sua concentração aumentar muito. Quando a pessoa apresenta bócio, não se pode afirmar que é hipo ou hipertireoidismo. É necessário medir os níveis séricos de T3 e T4 livres e T3 e T4 ligados a proteínas plasmáticas. Valores diários de iodo ingeridos: a quantidade de iodeto ingerida é diferente da captada pela tireóide. Grande parte fica nos fuidos corporais. Dentro da quantidade de iodeto que é captado pela glândula, uma pequena parte também é perdida, porque ela não consegue armazenar tudo. Se a tireóide não conseguir captar o mínimo necessário de iodeto (devido a baixa ingestão), o organismo passa a pegar iodo do pool que existe no organismo. Uma hora isso acaba, aí nao produz mais hormônio tireoidiano, acumulando TSH agindo na glândula, causando bocio endemico. O TRH age na adenohipófise aumentando AMPc e promovendo a liberação de TSH. Mecanismo do receptor de T3: UCP que aumenta a temperatura corporal. Efeitos do T3 e T4 na taxa metabólica basal: aumentam o metabolismo, a gliconeogênse, temperatura do corpo,... 1. Carboidratos: Aumento da captação de glicose pelas células; da absorção intestina, Aumento da glicólise e gliconeogênese; Aumento da liberação de insulina. 2. Gorduras: Diminui as reservas de gorduras (perda de peso). Aumento dos ácidos graxos livres no plasma. Aumento da beta-oxidação dos ácidos graxos 3. Colesterol: Diminuição do colesterol plasmático – aumento do colesterol biliar e fecal. 4. Vitaminas: Maior necessidade de vitaminas devido ao aumento das enzimas e co-enzimas. 5. Aumento da taxa metabólica: Aumento do numero de mitocondrias / maior desacoplamento; Aumento perceptível da temperatura corporal. 6. Perda de Peso. - Hipertiroidismo: pode-se usar diocarbamidas, que inibem a ativação de iodeto; também pode se fornecer iodeto para o indivíduo, pois esse íon vai inibir a iodinação da tireoglobulina e a secreção dos hormônios tireoidianos (essa secreção é inibida porque o iodeto inibe a proteólise que normalmente ocorre pra liberar o T3 e T4). Fornecer iodeto por muito tempo sobrecarrega os rins. O iodo radioativo é captado pela tireóide e age no nódulo tireoidiano, corroendo-o e resolvendo o problema do bócio. Agora quando a glândula toda está inchada, é necessário retirar a tireóide com cirurgia e tomar os hormônios sintéticos. - Doença de Graves: é auto-imune, produz acido que se liga no receptor de TSH, logo, a célula produzirá muito T3 e T4. Por feedback negativo, o aumento de T3 e T4 diminui o TSH. Gera exoftalmia, olhos saltados. - Hipotiroidismo: Principais sintomas: Mixedema, constipação, ganho de peso, bolsas sob os olhos, pele macilenta, depressão da raiz nasal,... Tipo I - falha da glandula tireoide em produzir T3 e T4. Tipo II - resistencia periférica ao T3 em nível celular, geralmente herdado, fatores ambientais como toxinas podem antecipar ou exacerbar o problema. Os tecidos não retiram o colesterol do sangue, no hipotiroidismo há maior quebra de lipideos, o que aumenta o colesterol. - Bócio endêmico: Tipo de hipotireoidismo no qual vários indivíduos de uma determinada região geográfica exibia bócio por carência de iodeto, devido a falta de iodeto na biota daquele ecossistema em particular. T3 e T4 aumentam a captação de glicose, gliconeogênese, secreção de insulina, glicólise e o número e tamanho das mitocôndrias. A pessoa pode ficar diabética se o nível desses hormônios for muito alto, já que eles mantém alta a concentração de insulina e isso acaba dessensibilizando os receptores de insulina. T3 e T4 aumentando a intensidade do shivering (tremores nas extremidades). Quem tem hipertireoidismo treme a mão. No frio, é o T3 e T4 que regulam para que o corpo trema e produza calor. Quando a pessoa tem altos índices de T3 e T4, ela fica magra, porque esses hormônios promovem a lipólise para formar mais ATP. Cálcio e Fosfato O Cálcio pode ser transdutor de sinal, contração muscular, mineralizao óssea, endocitose de vesículas, condução nervosa e grupo prostético de ptns. O grande reservatório endógeno de cálcio é o osso e a estrutura dele favorece a fácil mobilização de Ca++. O colágeno é a base do osso,onde se prendem os cristais de hidroxiapatita. Homeostase: o Paratormônio e calcitriol aumentam a quantidade de cálcio no sangue, desmineralizando o osso ao desfazer a hidroxipatita. Quando diminui a concentração de Ca++ no sangue, o paratormônio (PTH) promove a retirada de Ca++ do osso e aumenta a reabsorção desse íon no rim, que elimina fosfato e reabsorve cálcio. O PTH age sobre células hematopoiéticas, fazendo com que elas se diferenciem em osteoclasto e essa célula produza colagenase e fosfatase alcalina, que promovem a quebra da matriz óssea. Já quando aumenta [Ca++] no sangue, a calcitonina tira Ca++ do sangue e deposita no osso. Além disso, esse hormônio deixa o rim excretar cálcio. A calcitonina induz a maturação dos osteoblastos, que são as células responsáveis pela produção da matriz óssea. O osteoblasto aumenta a expressão de proteínas que se ligam ao cálcio, conseguindo manter esse íon dentro da célula em altas concentrações sem promover a lise celular. Essas proteínas ligadas ao cálcio vão para a matriz, onde o cálcio vai se desligar delas e se mineralizar. O osteoblastos forma a matriz óssea de fora para dentro. Os canalículos que levam a irrigação sanguínea ao osso também transportam osteoblastos, ajudando a formar a matriz óssea no interior do osso. A Calcitonina diminui a concentração de calcio no sangue pelo processo contrário. A concentração de Ca++ no sangue não pode aumentar muito, porque se não ocorre a mineralização de tecidos moles, como por exemplo a formação de cálculo renal, o entopimento do canal salivar. O sensor de Calcio é acoplado a ptn G: o calcio tem mais receptor TMS scoplado a Gq ou Gi. o Gq aumenta a PKc que aumenta a liberação de vesícula com paratormonio e calcitonina, também aumenta o calcio pelo aumento do IP3 que também libera vesícula. Já o Gi diminui o AMPc, também aumenta a liberação de vesículas. Calcitonina: estima depósitos de sais de cálcio nos ossos. PTH: osteoclastos degradam a matriz óssea e liberam cálcio no sangue. Uma consequencia do aumento de cálcio gera a diminuição de fosfato regulado pelo rim. Obs: Ao degradas hidroxiapatita, também há degradação de fosfato. O controle dos níveis de calcio e fosfato é regulado no rim. Colágeno: é o segredo para o funcionamento dos ossos. Um interligação aldólica intercala fibras de tropocolágeno intercadeia. Os espaços entre as fibras sao as lacunas, onde fica armazenado a hidroxiapatita. * osteoclastos: produz fatores de crescimento para o osteoblasto, o estrogenio reduz as citocinas para a produção dos osteoclastos. PTH: aumenta o número de osteoclastos no osso, libera colageno e fosfatase alcalina (degrada hidroxiapatita em calcio e fosfato, ambom vão para o sangue. Vitamina D: UV transforma 7-dehidrocolesterol em previtamina D. O calciol vai para o fígado e vira 25-OH-colecalciferol e este entra no rim, via calcitriol ou inativa (se tiver alta concentração de cálcio). O receptor de vitamina D é nuclear. O cortisol diminui a formação da forma ativa. O GH aumenta a formação da forma ativa da vitamina D. Hipervitaminose D - aumenta a absorção de cálcio deixando os ossos mais duros, perda da ductibilidade , quebra mais fácil. Se você come frutos do mar, você tem mais vitamina D3 (colecalciferol). Se não, tem que tomar sol para a radiação ultravioleta transformar colesterol em vitamina D3. Essa vitamina D3 sofre uma hidroxilação e forma 25 hidroxicolecalciferol. Essa última molécula formada será ativada pela adição de outra hidroxila, formando 1,25 hidroxicolecalciferol. Essa etapa é estimulada por PTH. Essa 1, 25 aumenta a absorção de Ca e Pi. Resumindo... Cálcio, no osso - depósito de cálcio; no intestino - vitamina D hormonal ativa e ptns que ligam calcio; no rim - controla a concentração de cálcio por uma reabsorção ou excreção tubular de cálcio. Reabsorve calcio e excreta fosfato. Quanto maior a reabsorção de cálcio pelos rins, menos fosfato disponível, nõ pode formar compostos altamente energéticos. Quanto maior a concentração de cálcio no sangue - tireóide produz mais calcitonina - aumenta a deposição de cálcio nos ossos - diminui a absorção de cálcio no intestino e no rim. Quanto menor a concentração - paratireóide aumenta a produção de PTH - estimula saída de cálcio dos ossos - amento da absorção de cálcio no intestino e menor eliminação de cálcio no rim. Controle Metabólico X Hormônios pancreáticos Pâncreas - ilhotas de Langhernahs com cels alfa (glucagon), beta (insulina) e gama (somatostatina). Estocamos dag's no figado e músculo pela ação da insulina. Se não há estocagem de gorduras, haverá liberação de ptns e nesse caso, havera uma alta de GH para prevenir a liberação de ptn corporal. O pico de insulina será proporcional a quantidade de glicose ingerida. Picos consecutivos e grandes de insulina deixa o individuo sensível a ela. Deve-se diminuir a quantidade de ingestão de glicose e a realização de exercícios para queimar calorias. Insulina: A insulina apresenta toda essa cascata que faz fosforilar citoesqueleto e mover vesículas, que contém GLUT4, para a membrana onde ocorrerá captação da glicose. Na ausência da insulina tecidos periféricos não captam glicose, fazendo com que esta fique em alta concentração no sangue provocando problemas nos rins, neurônios, etc. Controla a posição de GLUT-4 na membrana, ou seja, ela vai determinar a presença desse receptor na membrana e se ele estiver presente vai determinar captação de glicose. Quando é liberada fica em alta concentração por um tempo e depois sua concentração vai diminuindo, ao mesmo tempo a concentração de glucagon vai aumentando aos poucos. Pode se dizer então que o glucagon começa a ser sintetizado antes da concentração de insulina estar muito baixa e isso acontece pois a síntese desses hormônios é demorada então para que não ocorra falta deles o organismo exerce esse mecanismo. Síntese de Insulina: 1) Prépró-insulina, sai o sinal peptideo e vira pro insulina. 2)Pró-insulina, sai o peptídeo c e vira insulina. 3) insulina 4) hexâmero de insulina, junção de zinco com a insulina. Pincípio da Regulação: aumento de glicose pelas celulas beta pancreáticas - insulina - captação de glicose . O aumento da glicose ativa tambem as cpelulas D que inibem as células alfa e beta. O fígado continua fazendo gliconeogenses no diabético, pois ele sórecebera o sinal do glucagon. A falta de insulina aumenta a síntese de glucagon. Quando o glucagon está alto, estimulana síntese de insulina, mas quando a glicose chega ela é liberada. A somatostatina é produzida pelas células delta do pâncreas, ela se liga a ptn G inibitória, diminuindo a concentração de AMPc e quando AMPc está baixo não ocorre ativação de Pka e consequentemente não ocorre fosforilação e nem ocorre transporte de grânulos com insulina. * Metformina: inibe a gliconeogenese hepatica. Sem a SS haverá gigantismo, terá desenvolvimento de diabetes do tipo I, mais tarde, pois a célula beta morrerá. LIberação de insulina: a glicose netra pelo GLUT2 gerando um balanço ATP/ADP que inibe o canal de potássio sensível ao ATP. Depois, no canal, haverá aumento de cálcio, que promoverá exocitose daos grânulos de insulina. Um mau funcionamento da glicoquinase leva a diabetes tipo2, pois gera uma insulina com baixa atividade. *Sulfoniuréias: inibe o canal de potássio sensível a ATP, abrindo o de Ca, liberando insulina. Glubenclamida: aumenta cada vez mais os níveis de insulina, o que não e bom, pois não trtata o problema. A ptn quinase A também leva a secreção de insulina (aumenta a adenil ciclase- aumenta AMPc- aumenta a ptn quinase A). O aumento de cálcio leva a secreção de insulina. Cetoácidos, ácidos graxos, aa e glicose também aumentam a insulina. Sinalização: a sinalização da insulina se dá no receptor dimerizado ou exercício físico. A Pt 3 quinase – PK3 beta – exocitose das vesículas de GLUT 4 (transporte de glicose. Pela PTN RAS gera uma cascata até translocar a MAP quinase (entra no núcleo, ativando a fosforilação de ciclinos e induzindo a divisão). Umamutação naRAS a via fica ativada direto, havendo divisões consecutivas das cels com receptores de insulina produzindo o cancer. Enzimas afetadas pela insulina: G (g fosfatase), F 1,6 bifosfatase, PEP K. Jejum prolongado: degradação de ptns – AA – oxalacetato – desvio grande PEP – gliconeogenese. Acetil côa – acetoacetil côa – acetoacetato – corpos cetônicos (acidose metabólica). Glucagon O glucagon é um hormônio que possui receptores que sintetizam AMPc. O glucagon se liga a seu receptor e produz AMPc, esse AMPc ativa PKa que se dissocia e sua subunidade catalítica fosforila outras ptns. Essa fosoforilação ocorre porque a subunidade da PKa entra no núcleo e fosforila a ptn Creb, que é uma ptn nuclear responsável pela ativação da transcrição gênica. Com a ativação da transcrição gênica ocorre aumento da expressão gênica das enzimas que atuam na gliconeogênese. Além disso, o glucagon também atua fosforilando essas enzimas e as deixando mais ativas. Ou seja, o glucagon fosforila e inibe enzimas glicolíticas. Já a insulina defosforila, ativando enzimas glicolíticas. Obs: Se aumeta AMPc, induz atividade da PEP K, pois aumenta o segundo mensageiro O tratamento de nanomolar de glucagon gera um aumento no nível da expressão da PTN. O glucagon estimula síntese de insulina, já a insulina inibe a síntese de glucagon porque o efeito de glucagon tem que ser diminuído para a insulina atuar. Quando o nível de glucagon começa a aumentar ocorre estímulo para o início da síntese de insulina (a insulina demora 2 hrs pra ficar pronta). Depois de 1 hora mais ou menos o nível de insulina vai começar a aumentar de novo. O glicocorticóide aumenta a gliconeogênese, ou seja, ele aumenta a glicemia. Então mesmo que a pessoa tenha concentrações boas e normais de insulina e glucagon o seu organismo vai ficar desregulado devido a ação desse glicocorticóide. Diabetes tipo 1 – completamente sem insulina. Destruição das células beta, não produzindo assim a insulina. É uma doença anti-imune. Gera muita sede, pois a glicose é hiperosmótica; aumenta o apetite; aumenta o emagrecimento, aumeta urina e cansaço. A pessoa com esse tipo de diabetes produz corpos cetônicos e isto aumenta a produção de cetoácidos porque como não ocorre produção de insulina a glicose não entra na célula e esse cetoácido neutraliza o bicarbonato, deixando o sangue ácido. Essa glicose em excesso glica ptns plasmáticas e aumenta a pressão osmótica. Insulina comercial - pode ter algumas modificações para aumentar a meia-vida e diminuir a agregação. Obs: Quando aumenta o cortisol, aumenta a resistência a insulina. Tiozolidinediona é uma droga que atua na captação de ácidos graxos para dentro do adipócito pelo FATP, aumentando a inserção de GLUT4, diminuindo os corpos cetonicos. (Diabetes tipo 2) Quando você come muito, vai no outback sempre, por ex! provoca aumento da insulina sempre! Então a insulina está sempre aumentada no organismo. Com isso os receptores perdem a sensibilidade à insulina. Se essa pessoa tomar sulfunil uréia, esta molécula vai se ligar ao seu receptor que está na célula beta e ela vai provoca o fechamento dos canais de potássio, despolarizando a célula, provocando abertura dos canais de cálcio, ativando PKC, o que leva ao aumento da secreção de insulina. Mas isso prejudica o pâncreas e não tem muito efeito porque antes a insulina já estava alta. Para saber se a pessoa está com diabetes deve se fazer um exame da curva de glicemia da pessoa. Para realização deste exame a pessoa vai tomar uma solução doce (pode ser um suco), depois disso vai tirar amostras de sangue dessa pessoa de meia em meia hora durante 4 horas seguidas. Na pessoa normal a curva desse exame deve dar um pico até 140 mais ou menos já que a pessoa tomou suco doce; e depois a curva deve abaixar para o ponto menor que o ponto zero e depois voltar ao normal. Uma pessoa diabética apresenta sua curva da seguinte maneira: a curva sobe até uns 200, mas essa curva não diminui, ela continua alta. Diabetes tipo 2: existe insulina, porém ela não sinaliza corretamente. Deficiencia na glicoquinase. Precisa de mais glicose para haver resposta. Insulina mutante. Exagero de alimento ao longo dos anos (o receptor sofre down regulation, sendo internalizado). Com o tempo, seu efeito faz hiperlipideria, colesterol alto, produzindo entupimento das artérias. Pára de irrigar certas áreas do cérebro, causando danos. Não cai muito corpos cetonicos no plasma, há muito colesterol plasmático, devido a má atuação da insulina. Acarbose-> inibidor da absorção intestinal de glicose – inibição da amilase pancreática, inibe o sítio de clivagem do glicogênio. Gera flatulência. Xenical -> inibidor da lípase intestinal (não absorve lipídio). Efeito da insulina e do exercício no GLUT 4 : exercício ativa a MPK que secreta via PKB. A glicose tem efeito hiperosmolar, ocorrendo desidratação de neurônios (cérebro). Colocar o gráfico do caderno Adrenais: Síntese e degradação de catecolaminas e hormônios corticais Divisões: Cortes – zona glomerular (aldosterona), zona folicular (cortisol) e zona reticular (cortisol e catecolaminas); Medula – epinefrina e norepinefrina. Homônios corticais: Cortisol-> Aumenta a proteólise, aumenta a gliconeogênese, aumenta a glicose sanguínea. Proteção do indivíduo a um agente externo. Modula a resposta imune, impedindo que ela saia do controle. O linfócito para de ter muita atividade e o leucócito aumenta a atividade. Impede liberação de histamina o que melhora a resposta aergenica e inflamatoria, modulando essa resposta. Diminui a atividade do istema imune. Diminui a percepção do odor e a resposta extracelular para inflamação. Aldosterona-> (mineralocorticoide) no rim aumenta a expressão da Na/K atpase e aumenta a expressão do plasma. Hormônio Medular: Epinefrina-> no coração aumenta a pressão cardíaca e o calibre dos vasos da via aérea. No fígado, músculo e tecido adiposo aumenta a gliconeogenese, aumenta a lipólise e aumenta a glicose sanguínea. Síntese de catecolaminas: Tirosina é seu precursor, que é monooxidada em dopa. Tirosina -> dopa (descarboxilada) -> dopamina(hidroxilada) -> norepinefrina(metilada) -> epinefrina. A metil-dopa freia essa via, vai reduzir a produção de adrenalina da glândula adrenal. Os efeitos da adrenalina são parecidos com os hormônios tireoidianos. A cocaína aumenta a via da adrenalina e norepinefrina na fenda sináptica. Estresse: ACTH -> adrenal (suprarenal) -> catecolaminas que junto com o SNS pode gerar isquemia ou alteração do ritmo cardíaco. Diabético estressado é perigoso, pois a adrenalina aumenta a glicose sanguínea. A atividade neural se relacionará com os hormonios para gerar uma resposta. OBS: Gs- ptn estimulatória, Gi – ptn inibitória (diminui a atividade da adenilato ciclase) e Gq – ativa fosfolipase c e outras, sinalização do cálcio. Degradação de catecolaminas: MAO -> destrói o grupamento amino do catecol metabolizando-o. COMT-> metaboliza o catecol. Musuclatura lisa e adrenalina: é diminuido o tonus mescular pela adrenalina. Entrada de cálcio na calmodulina ativa a quinase, que fosforila a miosina, que favorece a contração do músculo liso. Atenolol-> diminui a força de contração do coração e diminui os tremores. Furocromocitona-> tumor da medula adrenal, ocorre a produção de muita adrenalina e a COMT irá produzir VMA e MPS (produto de excreção da síntese de catecolaminas). Metabolizadores e secretores de catecolaminas Receptores alfa1: são receptores acoplados à proteína G, agindo via fosfolipase C,aumentando o Ca++ intracelular.Principal responsável pelo tônus da PA. Também distribuído em algumas glândulas.Tem ação de vasoconstricção, aumento da resistencia periférica e aumento de presão arterial. alfa2: são receptores acoplados à proteína Gi, inibindo a guanilato ciclase .Inibição sináptica homotrópica e heterotrópica (Ach e NA), agregação plaquetária e SNC. Além de inibidir NA, tbm inibe insulina. b1, b2, b3: são receptores acoplados à proteína Gs, todos estimulando a guanilatociclase ou adenilato ciclase. b1 está mais distribuído nos ventrículos cardíacos, aumenta a contrabilidade do miocárido (taquicardia); b2 na vasculatura, no baço e vias aéreas, (broncodilatação) aumenta a gliconeogenese muscular e hepática, vasodilatação do musculo esquelético e aumenta a liberação de glucagon, além de relaxamento da musculatura uterina.; e b3 está relacionado com o tecido adiposo (lipólise). Obs’s: palides cutânea – vasoconstricção periférica. Midríase – dilatação da pupila – amplia campo de visão. Input e output – informação chegando no NTS (?????) O NTS recebe informações do SNA, porta de entrada das aferências do SN. Efeitos do cortisol Esteróide que possue como molécula precursora o colesterol (sempre esterificado na célula). Exerce feedback negativo de alça curta e longa. Muito importante para síntese de adrenalina. Efeitos cardiovasculares: afeitos permissivos a catecolaminas, inibição da captação de catecolaminas e aumento de RNAm para rceptores beta adrenérgicos. Efeitos neurais: efeito sobre a formação da memória, comportamento alimentar, transporte de glicose. Em altas concentrações possui um efeito negativo. Efeito hepático: indução de gliconeogênese. Principais estímulos para a secreção de cortisol: 1) Trauma de qualquer tipo (inclusive psicológico),2) Infecções, 3)Intenso frio ou calor a ponto de causar stress, 4) Injeção de nor-epinefrina ou outras drogas simpático-miméticas, 5) Cirurgia de monta, 6) Contato com venenos ou substancias necrosantes na pele, 7) Doenças cronicas debilitantes e 8) Restrição de movimento livre em animais e humanos. Cortisol diminui a perda de glicose e protege o indivíduo, aumenta a resistencia a insulina Efeitos de glicocorticóides na síntese de adrenalina: Cortisol estimula a síntese de adrenalina. Renina-angiotensina-aldolterona: renina->angiotensina->ang1->ang2-> ativa a aldosterona que reduz sal e secreção de água, normalizando o volume do plasma e a pressão sanguínea. *Androgênio – aparece caracteristica masculina, mulher que pode acumular progesterona. Efeito da aldosterona na expressão da Na/Katpase: Hiperaldosteronismo é causado por altos de mineralocorticóides, causa perda de potássio. Síndromes - Síndrome de cushing-> cãncer produtor de ATH, pode causar osteoporose por não absorção de cálcio, dificuldade de cicatrização. Excesso de cortisol que inibe o colágeno. Efeitos no Tecido Conjuntivo - A inibição de colégeno pelo cortisol produz um afinamento da pele e das paredes dos capilares. A fragilidade dos capilares leva a sua fácil ruptura e a hemorragia subcutânea,resultando no aparecimento de equimoses e de grandes estrias purpúreas onde houve ruptura. - Síndrome de Addison -> A perda da secreção de cortisol no indivíduo torna impossível a manutenção de um nível normal de glicemia entre as refeições, devido à incapacidade de sintetizar quantidades significativas de glicose pela gliconeogênese. A deficiência de corticosteróides produz uma sensibilidade extrema à insulina. Os músculos ficam fracos a até o coração pode tornar-se incapaz de bombear o sangue de forma adequada. Essa deficiência torna o indivíduo sucetível aos efeitos da deterioração por estresse. Além disso, a acentuada secreção de ACTH leva a uma secreção simultânea de quantidades aumentadas de MSH (hormônio estimulador de melanócitos), gerando uma deposição não uniforme de melanina no indivíduo. Síntese e degradação de esteróides sexuais Hormônios gonodais Progesterona-> prepara e mantém o útero na gravidez, promove a implantação e fertilização da célula ovo e estimula as glândulas mamárias. Estradiol-> estimula a proliferação don endométrio, ciclo menstruação, desenvolvimento das caracteristicas sexuais femininas; Testosterona-> desenvolvimento das caracteristicas sexuais masculinas. Produz musculatura, pois atua na síntese de proteína. As mulheres possuem esse hormõnio, porém em concentração mt menor que nos homens. Dessembilização de receptores sexuais no homem – feminização. Quem tem estrogenio não tem cio. Estrona – cio. Erros inatos Desmolase (enzima regulatória)– é a primeira, se essa falhar, falham todos os esteróides. *Supra renal incha – acúmulo de lipídeos / insuficiencia suprarenal. Homens normais: sangue chega ao testiculo pela arteria espermática e sai pela veia espermatica até supra-renal. Em homens com variocele há uma circulação entre supra-renal e testiculo que não deveria existir, acontece acumulo de cortisol nos tecidos e as células germinativas morrem. 21 hidroxilase – erro mais comum, em que acumula esteróide intermediário (exe: progesterona acumula na adrenal – cliva a androsterona – inviabilizam o feto). 18 hidroxilase – não tem aldosterona – hipotensão e fica correndo sal sempre. 17 hiroxilase – não tem cortisol final. Crianças: um menino de 6 anos não tem testosterona, crianças não tem FSH e LH. Se houver um nível alto de FSH e LH – deficiencia das gononas ou da gametogenese. Ciclo Menstrual Corpo lúteo produz testosterona (só pode fazer progesterona), se ele involuir ocorre a menstruação, se não involuir é gravidez (gonadotrofina corionica). Inibina – impede ovulação e concepção. Pílulas de progesterona aumentam o muco no utero e impedem a implantação do concepto. Pílulas – evita grande diferença entre estrogenio e progesterona, progesterona maior que estrogenio. Pessoas queimadas: tratamento com esteróides anabolizantes, surpreende o organismo para induzir a cicatrização. Testosterona e análogos aumentam a atividade da eritopoietina – anemia seria. Testosterona – induz o aumento da glandula sebácea na pele (acne) e calvice.
