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Introdução e Classificação dos Hormônios Permite regulação e coordenação dos processos fisiológicos. O endócrino juntamente com o sistema nervoso permite esses dois processos. Algumas de suas principais funções: Regulação do equilíbrio do sódio e água – existem hormônios como aldosterona, antidiurético; Regulação do equilíbrio do cálcio e fosfato – paratormônio (PTH) e calcitonina; Regulação do balanço energético – hormônios do pâncreas endócrino, como a insulina e glucagon; Coordenação de respostas ao estresse – cortisol, coordena as respostas de adaptação ao estresse e as catecolaminas que desencadeiam respostas imediatas (luta ou fuga); Regulação da atividade reprodutiva – gonadotropinas, progesterona, testosterona; Regulação do crescimento – IGFs, entre outros. Mensageiros químicos – HORMÔNIOS Substâncias químicas produzidas por órgãos endócrinos específicos, transportados pelo sistema vascular em baixas concentrações, capazes de afetar órgãos-alvo distantes, específicos ou não. Funcionam como sinalizadores e indutores de resposta em diferentes células e tecidos. Subdivisão dos Hormônios De acordo com a célula produtora. Endócrinos (glândulas); Neuroendócrinos (neurônios). Os três componentes do sistema endócrino Glândulas Endócrinas: distribuídas por todo o corpo em regiões específicas e sem conexão anatômica (entre duas glândulas diferentes). Hormônios: podem ser liberados pelas glândulas endócrinas, cérebro, coração, fígado e tecido adiposo, entre outros. Órgãos Alvo: expressam receptores específicos para cada hormônio. Sítios de ação, local onde os hormônios exercem sua função. A interação do hormônio com estes receptores, desencadeia a resposta da célula e do tecido como um todo. Efeitos Hormonais – controle das funções orgânicas Três tipos de sinalização hormonal. Sinalização Endócrina: é a mais comum. O hormônio é produzido e liberado pela célula endócrina, podendo ser uma glândula, esse hormônio é secretado para a corrente circulatória e através do sangue é transportado para diferentes partes do corpo. Ao chegar aos órgãos e tecidos alvo, o hormônio se difunde e interage nesses órgãos com receptores específicos. Sinalização Parácrina: em que a molécula química não é secretada para o sangue, mas sim liberada no espaço intersticial, no próprio tecido. Ação mais local. Essa molécula se difunde pelo líquido intersticial e vai interagir com receptores existentes em células vizinhas à célula produtora (geralmente diferentes da produtora). Sinalização Autócrina: a célula produtora sintetiza e libera o hormônio para o espaço intersticial e essa molécula química interagem com receptores da própria célula produtora. Existe um quarto tipo sinalização intracrina a molécula não sai da célula e interage com receptores internos da própria célula. Glândulas Endócrinas Clássicas Hipotálamo – região do SNC, base do cérebro; Hipófise (anterior e posterior) – glândula associada ao hipotálamo; dependendo da parte, hormônios diferentes são secretados; Tireóide – localizada na garganta sobre a traqueia, produz T3 e T4, reguladores primários do metabolismo; Paratireóide – secreta PTH, envolvido na regulação de cálcio e fósforo. Localizada na garganta; Suprarrenais (córtex e medula) – ou adrenais, uma região mais externa chamada córtex e uma mais interna chamada medula. Dependendo da região, hormônios diferentes serão secretados; Gônadas (ovários e testículos) – reprodutivos, representado pelos ovários e testículos, são locais de produção e secreção de hormônios; Placenta – em algumas espécies de animais é característica de prenhez, é um sítio de secreção de hormônios; Pâncreas – tem duas regiões: endócrina (produz hormônios importantes como a insulina) e a exócrina; Rins e trato gastrointestinal* - células secretoras produtoras de hormônio nos rins (eritropoietina), no estômago há células que produzem gastrina, no intestino colecistocinina. Classificação dos Hormônios de Acordo com a Estrutura Química 1. Proteínas e Polipeptídeos O processo de síntese é sempre o mesmo, é necessário que haja a transcrição de DNA em RNAm, em nível de núcleo. Uma vez transcrito o RNAm, precisa ser traduzido nos ribossomos (RER ou em ribossomos livres) e a formação da primeira molécula de polipeptídeo, o pré-pró-hormônio que vai ser conduzido ao retículo endoplasmático onde vai ser transformado em uma molécula intermediária chamada pró-hormônio. Estas moléculas vão, a partir do retículo endoplasmático, ser transportados ao aparelho de Golgi, onde sofrem as últimas transformações e onde são armazenados, embalados, acondicionados nas vesículas secretoras. O hormônio propriamente dito, fica armazenado nas células em vesículas secretoras, até que seja necessária sua utilização. Aí, vesículas se fundem com a membrana da célula, se rompem em exocitose e os hormônios são secretados. − Maioria; − Sintetizados a partir de aminoácidos; união de vários aminoácidos livres; − Variam em tamanho; − Armazenados em vesículas secretoras; nas células secretoras; − Hidrossolúveis; transportados no sangue sem grandes dificuldades, quando chegam nas células-alvo não conseguem penetrar devido a membrana, seus receptores são de membrana, na face externa; sem a entrada deles; − Meia vida muito curta; − Ligação a receptores de membrana; − Meia vida de 4 a 40 minutos; − Alguns podem conter carboidratos (glicoproteínas); − Ex: insulina, glucagon, FSH e LH. 2. Esteróides − Síntese a partir do colesterol; − Lipossolúveis; eles normalmente penetram nas células- alvo; − Normalmente não há armazenamento; − Necessitam proteínas transportadoras; no meio aquoso do sangue, sendo lipossolúvel, há dificuldade de transporte; − Receptores citosólicos e/ou nucleares; receptores intracelulares; − Meia vida de 4 a 170 minutos; − Ex: cortisol, aldosterona, estrogênio, progesterona e testosterona. 3. Aminas − Derivados da tirosina; grandes polímeros de moléculas de tirosina; − Da tireoide (T4 e T3) – fragmentos de tireoglobulina, um polímero de aminoácidos de tirosina; − Da medula adrenal (catecolaminas = epinefrina, noraepinefrina e dopamina); da suprarrenal; − Transporte pode ocorrer de forma livre (catecolaminas) ou ligada a proteínas plasmáticas; no caso dos hormônios da tireoide é necessário a ligação com proteínas plasmáticas; − Ligação a receptores de membrana (exceção = hormônios da tireoide); não penetram nas células-alvo; T3 e T4 tem receptores intracelulares; − Curta meia vida (2-3 minutos. Exceção = hormônios da tireoide, 0,75 a 6,7 dias). Taxa de Depuração Metabólica dos Hormônios Remoção do hormônio e seus resíduos da circulação após cumprir o seu papel; Inversamente relacionada com a meia vida do hormônio (proteínas carreadoras); quanto maior a meia vida do hormônio, mais demorada a sua depuração; Diretamente relacionado ao fato desse hormônio ser ou não ser transportados por proteínas carreadoras, nos transportados, como esteroides e hormônios da tireoide, a taxa de depuração é mais lenta, é necessário desligar da proteína para acontecer a metabolização; Destinos do hormônio após a secreção: − Ligação com o receptor (degradação lisossomal); ligação do hormônio com o receptor na célula-alvo, pode acontecer depois esse complexo hormônio- receptor seja introduzido na célula-alvo, e uma vez dentro sofre degradação lisossomal através de enzimas lisossomais; − Metabolização no fígado (excreção biliar); as moléculas hormonais ao passar pelo fígado são metabolizadas, algumas são ativas como a vitamina D, os resíduos podem ser secretados através da bile e serem eliminados através do intestino, pelas fezes; − Excreção urinária. Muito pequena,insignificante. Receptores e Regulação da Secreção Hormonal Receptores – são proteínas que se ligam a hormônios para que a partir daí ocorra a resposta celular. De Membrana: localizados nas membranas das células, face exterma. Formação do complexo hormônio-receptor; se ligam aos receptores, extracelulares. Esse complexo provoca alteração nesse receptor, que desencadeia uma cascata de sinalização; Cascata de sinalização de eventos intracelulares; Podem ser: − Canais iônicos regulados por ligantes; proteínas canal ligante dependentes, em que o ligante é um hormônio que ao ligar-se ao receptor abre os canais e permitem a passagem de determinados íons; − Receptores que regulam a atividade de proteínas intracelulares (normalmente através da via da proteína G e da tirosina quinase). Intracelulares: segunda categoria, estão no citosol ou na membrana do núcleo. Formação do complexo hormônio-receptor (citosol ou núcleo); hormônio precisa ingressar na célula, de natureza esteroide ou amina; São fatores de transcrição ligados ao DNA; eles permitem ou induzem a transcrição gênica, a partir deles desencadeiam transcrição de RNA e DNA, tradução e síntese de novas moléculas proteicas pela célula; Transcrição pode ser ativada ou reprimida (através da ligação com sequências específicas do DNA). Dependendo do tipo de hormônio, através da ligação desse receptor com sequências específicas do DNA. Regulação da Secreção Hormonal Secreção dos hormônios deve ser ligada e desligada conforme a necessidade; não é contínua; Ajustes na secreção por: − Mecanismos neurais; Os mecanismos neurais de regulação da secreção hormonal, são aqueles que usam via nervosa. Invariavelmente, ativação via sistema nervoso autônomo, que pode usar um dos dois ramos (simpático ou parassimpático). No caso da regulação neural, podemos ter o neurônio pré- ganglionar do simpático que libera acetilcolina no gânglio, na sinapse ganglionar, essa acetilcolina sinaliza o neurônio pós- ganglionar, que vai estender a fibra até a célula endócrina que vai secretar o hormônio. O neurônio pós-ganglionar, dependendo se for simpático ou parassimpático, utiliza como neurotransmissores acetilcolina ou norepinefrina. A célula endócrina recebendo esta sinalização, desses neurotransmissores do autônomo, responde com a liberação do hormônio. A segunda via que pode acontecer é a via clássica de regulação da secreção da medula das glândulas adrenais e suprarrenais. A inervação autônoma da medula da glândula adrenal é uma exceção dentro do sistema nervoso autônomo porque não existe fibra pós-ganglionar, apenas a pré-ganglionar que se estende desde o sistema nervoso central até a região medular, ela diretamente secreta acetilcolina na medula da suprarrenal e aí a medula responde com a liberação, principalmente, das catecolaminas (epinefrina e norepinefrina). − Mecanismos de feedback. Controle por Feedback: Mecanismos mais comuns; “o elemento controlado age sobre o controlador, amplificando ou diminuindo sua atividade”; conceito de feedback; Os feedbacks podem ser negativos ou positivos. O elemento controlado, no caso o hormônio, ele mesmo ou o resultado de sua ação pode influenciar na glândula ou na célula secretora de maneira a estimular maior secreção ou diminuir a secreção do próprio hormônio. a. Feedback Negativo Alguma característica da ação hormonal, direta ou indiretamente inibe a secreção adicional do hormônio. Tendencia de que a secreção diminua. Por exemplo: Secreção da testosterona. O hipotálamo secreta o fator estimulador GnRH, este fator estimula a hipófise anterior a secretar o LH. O LH via corrente circulatória chega nas glândulas endócrinas (testículos), o LH em nível de gônada masculina estimula a secreção de testosterona que age nas suas células-alvo, como por exemplo o tecido muscular. Com essa via de regulação acontecendo, os níveis plasmáticos de testosterona sobem porque a gônada é estimulada e vai secretando hormônio. Níveis elevados de testosterona fazem feedback negativo na hipófise anterior e no hipotálamo, há inibição pelo próprio hormônio diminuindo a secreção de GnRH e LH. Quando acontecem essas inibições nesses mediadores químicos, a testosterona cai. b. Feedback Positivo Menos comum. Alguma característica da ação hormonal provoca mais secreção do próprio hormônio. Então a secreção só aumenta. Por exemplo: Secreção do hormônio feminino estradiol pela gônada feminina (ovário), muito parecido como anterior. O hipotálamo secreta GnRH, que age na hipófise anterior e estimula a secretar LH e FSH, as duas gonadotropinas. Essas gonadotropinas em nível de gônada feminina, ovário, estimulam a produção e secreção do estradiol que vai para todo o corpo via circulação. Com essa via de regulação acontecendo nesse sentido, os níveis plasmáticos de estradiol sobem. Níveis elevados de estradiol podem fazer feedback positivo na hipófise anterior, estimulando-a a produzir e secretar mais LH e FSH, quanto mais gonadotropinas, mais estimulação gonadal e mais produção de LH e FSH. Regulação dos Receptores Hormonais Tecidos-alvo devem conter receptores específicos para os hormônios, caso contrário não haverá resposta; Relação Dose-resposta (reatividade): amplitude da resposta relacionada à concentração do hormônio; concentrações elevadas tendem a promover resposta mais intensa; Sensibilidade: concentração hormonal que produz 50% da resposta máxima; se tivermos aumento de sensibilidade de um receptor significa que níveis baixos do hormônio já podem causar resposta. Se a sensibilidade diminuir, mesmo com níveis elevados, podemos não ter resposta. A resposta é inversa, quanto maior a sensibilidade menos hormônio precisa para obter resposta, e caso cair a sensibilidade precisa de mais hormônio para obter resposta; Reatividade ou sensibilidade podem ser alteradas por: − Alteração do número de receptores disponíveis na célula-alvo; − Alteração da afinidade dos receptores. Se dão ou no sentido de diminuir a afinidade ou número de receptores, regulação para baixo; e a regulação para cima, número ou afinidade de receptores aumenta. Regulação para baixo: número ou afinidade dos receptores diminui; diminuir a sensibilidade, mesmo que haja níveis hormonais elevados a resposta diminui; Regulação para cima: número ou afinidade dos receptores aumenta. Aumenta a sensibilidade, havendo secreção hormonal pequena já haverá resposta. → Regulação para baixo: − Hormônio diminui o número ou afinidade de receptores no tecido-alvo; − Objetivo é diminuir a sensibilidade; − Resposta diminui mesmo que os níveis hormonais permaneçam elevados. → Regulação para cima: − Hormônio aumenta o número ou afinidade de receptores no tecido-alvo; − Objetivo é aumentar a sensibilidade; − Por exemplo: * Prolactina – receptores na mama; regula a secreção láctea, ela mesma regula para cima. * Hormônio do crescimento – receptores no músculo esquelético e fígado; * Estrogênio – receptores no útero. Hormônios também podem regular, para cima ou para baixo, receptores de outros hormônios, por exemplo: Estrogênio regula para cima receptores de LH nos ovários. Regulando para cima, facilita a ação do LH nos ovários; Progesteronas regula para baixo receptores de estrogênio nos tecidos-alvo. A ação do estrogênio fica mais difícil.
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