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TAISE TERRA MED_RABISCOS Sistema nervoso + Sistema endócrino ® manutenção da homeostasia (comunicar e coordenar as funções do corpo) Endócrino ® por meio de substâncias químicas liberadas no sangue (hormônios) Células receptoras: permitem que os hormônios interajam e estimulem reações químicas destinadas à função; sensibilidade do reconhecimento da célula pelo hormônio; concentração baixa da circulação de hormônios (# sensibilidade) Hormônios: o Substâncias químicas secretadas para o sangue em pequenas quantidades por células especializadas o São liberados por células endócrinas ou glândulas o Funções: participam do nosso crescimento e desenvolvimento, da reprodução, da regulação da disponibilidade energética, da manutenção do meio interno, da modulação do comportamento... o Atuação: ligando ao receptor (na membrana da célula, no citoplasma ou no núcleo) e pode formar um segundo mensageiro (quando liga ao receptor de membrana, ativando uma cascata de sinalização) OU ativa a transcrição gênica no núcleo (quando liga ao receptor dentro da célula) sintetizando uma nova proteína o Composição: derivados de aminoácidos (peptídicos; são a maioria), do colesterol (esteroides), ou amínicos (derivados de tirosina) o Produção: glândulas e células endócrinas ou tecido neurossecretor o Degradação: pelo fígado (fezes) ou por excreção renal o Transporte: sanguíneo; podendo ser transportados de forma livre (peptídicos e amínicos) ou ligados a proteínas plasmáticas (esteroides; da tireoide) Substância endócrina Célula endócrina libera a substância (hormônio) na corrente sanguínea que chegará a célula alvo (receptor específico) percorrendo uma distância Substância parácrina A célula libera substância para uma célula vizinha (por difusão) Substância neurócrina Secreção de neurotransmissor: Célula nervosa libera neurotransmissor na fenda sináptica para agir na célula alvo Secreção de neurormônio: célula nervosa libera neurormônio na corrente sanguínea. Ex: ADH, ocitocina, adrenalina e noradrenalina Glândulas endócrinas clássicas o Hipófise (anterior e posterior) o Tireoide o Paratireoide o Pâncreas o Medula e córtex da adrenal o Testículos e ovários HORMÔNIOS DAS GLÂNDULAS ENDÓCRINAS Hipotálamo Neurormônios; TRH, CRH, GnRH, somatostatina, dopamina Todos controlam a ação dos hormônios da adenohipófise Adenohipófise (anterior) TSH, FSH, LH, ACTH, MSH, hormônio do crescimento, prolactina Eixo hipotálamo-hipófise Neurohipófise (posterior) Ocitocina, ADH (liberados por células nervosas) Tireoide T3, T4, calcitonina Paratireoide PTH Pâncreas Insulina e glucagon Medula suprarrenal Norepinefrina e epinefrina Rim Renina, 1,25-di- hidroxicolecalciferol Córtex adrenal Cortisol, aldosterona, androgênios suprarrenais Testículos Testosterona Ovários Estradiol, progesterona Corpo lúteo Estradiol, progesterona Placenta HCG, estriol, progesterona, HPL ABREVIATURA E HORMÔNIOS ACTH Hormônio adrenocorticotrópico ADH Hormônio antidiurético CRH Hormônio liberador de corticotropina DHEA Desidroepiandrosterona DIT Diiodotirosina DOC H-Desoxicorticosterona FSH Hormônio folículo-estimulante GHRH Hormônio liberador do hormônio do crescimento GnRH Hormônio liberador de gonadotropina HCG Gonadotropina coriônica humana HGH Hormônio do crescimento humano HPL Lactogênio placentário humano IGF Fator de crescimento semelhante à insulina LH Hormônio luteinizante MIT Monoiodotirosina MSH Hormônio estimulante do melanócito PIF Fator inibidor de prolactina POMC Pró-opiomelanocortina PTH Paratormônio PTU Propiltiouracil SRIF Fator inibidor da liberação de somatotropina T3 Triiodotironina T4 Tiroxina TBG Globulina ligante de tiroxina TRH Hormônio liberador de tireotropina TSH Hormônio estimulante da tireoide fisiologia endócrina fisiologia endócrina TAISE TERRA MED_RABISCOS aula 01 TAISE TERRA MED_RABISCOS CLASSIFICAÇÃO DOS HORMÔNIOS: de acordo com a biossíntese HORMÔNIOS PEPTÍDICOS E PROTEICOS • Formados a partir dos aminoácidos • São a maioria • São armazenados em vesículas secretoras • Não atravessam a membrana, então possuem receptor na membrana e ativam cascata de sinalização que vai fosforilar uma proteína que já está pronta ® ação mais rápida HORMÔNIOS ESTEROIDES • Todos derivam do colesterol; hormônios lipídicos • Atravessam a membrana ® então os receptores estão ou no citoplasma ou dentro do núcleo o Receptor no citoplasma: o hormônio é internalizado e entra pra dentro do núcleo porque a via de ação para hormônios esteroides é a transcrição gênica (sintetizam uma nova proteína – ação mais demorada) • São sintetizados e secretados: pelo córtex da adrenal, gônadas, corpo lúteo e placenta • Hormônios: cortisol, aldosterona, estradiol, progesterona, testosterona, 1,25-diidroxicocalciferol (forma ativa da vitamina D) HORMÔNIOS AMÍNICOS • Derivam do aminoácido tirosina • São as catecolaminas: adrenalina, noradrenalina, dopamina • E os tireoidianos: T3, T4, calcitonina (conjugação com iodo dá a configuração como hormônios esteroides, por isso eles se comportam assim) • Tirosina ® primeiro forma a dopamina (neurônios dopaminérgicos) ® em seguida a noradrenalina ® a adrenalina só tem vindo da adrenal (só ela tem a enzima que converte a noradrenalina em adrenalina) REGULAÇÃO DA SECREÇÃO HORMONAL • Ajustes nas intensidades de secreção • Mecanismo de retroalimentação – feedback do sistema de controle de secreção hormonal ® funciona como um sensor da concentração circulante da variável regulada • Quando a glândula endócrina sente que tem pouco da variável regulada no sangue, ela responde diminuindo ou aumentando a taxa de secreção do hormônio • Mecanismos de feedback podem ser positivos ou negativos • Pode ter controle neural também (estimulação simpática direta na adrenal), mas o mecanismo de feedback é mais comum Feedback negativo o Muito mais comum que o positivo e mais seguro o No exemplo, a própria testosterona que foi liberada volta para o hipotálamo e na adenohipofise, diminuindo a secreção dos hormônios. Quanto mais testosterona, mais feedback, mais vai diminuir a secreção. o Alça longa: o hormônio liberado no final (testosterona) fazendo o feedback negativo na adenohipofise e no hipotálamo o Alça curta: hormônios adenohipofisários inibindo o hipotálamo o Esse tipo de feedback vai acontecer quando os níveis do hormônio já estiverem adequados Feedback positivo o Não acontece o tempo todo durante o ciclo ovariano GnRH FSH e LH testosterona TAISE TERRA MED_RABISCOS o Em uma parte faz positivo para aumentar a quantidade de LH e levar à ovulação o Esse tipo de feedback sempre leva a um evento explosivo o São mais raros o Ovulação: ovários secretam estradiol ® atua na adenohipófise levando a secreção de FSH e LH (aumenta todos – evento explosivo pra ter a ovulação) o Parto: dilatação do colo do útero – hipófise posterior secreta ocitocina (estimula contração uterina e provoca dilatação do colo do útero) REGULAÇÃO DOS RECEPTORES HORMONAIS • A quantidade e afinidade dos receptores específicos para hormônio também são determinantes ® (responsividade/sensibilidade do tecido alvo) ® expressa em relação dose resposta (quanto do hormônio precisa para ter uma resposta adequada) ® quanto maior a afinidade do receptor com o hormônio, melhor é a resposta • Sensibilidade: quanto do hormônio precisa para ter 50% de resposta máxima ® pode ser alterada pelo número ou pela afinidade dos receptores o Down regulation: diminuição da síntese de receptores, aumento da degradação dos receptores já existentes, queda da afinidade o Up regulation: aumento da síntese de receptores, aumento da afinidade, diminuição da degradação dos receptores o Podem ser feitos pelo próprio hormônio ou por outros oEx: insulina faz down regulation dos seus próprios receptores ® diabetes tipo 2 ® ingestão de muita glicose, muita insulina liberada, precisa diminuir a responsividade a ela. Com o tempo, como os receptores vão diminuir a afinidade, não vai adiantar mais ter insulina MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL • Começa com o complexo hormônio-receptor • A maioria dos sistemas hormonais é acoplado a proteínas efetoras por meio da proteína G (levando em conta a maioria ser peptídicos e proteicos) • As proteínas efetoras são geralmente enzimas nas membranas das células: adenilil ciclase e fosfolipase C • Principais mecanismos da ação hormonal sobre as células alvo: o Mecanismo da adenilil ciclase: acoplado a proteína Gs o Mecanismo da fosfolipase C: acoplado a proteína Gq o Mecanismo dos hormônios esteroides: transcrição gênica e síntese de uma nova proteína. Ex: aldosterona estimula a transcrição gênica e sintetiza canais de sódio o Mecanismo da tirosina quinase*(insulina) e mecanismo guanilato ciclase* Proteínas G • Fazem parte de uma família de proteínas que são ligadas à membrana que acoplam os receptores às enzimas efetoras • Servem como “interruptores moleculares” ® ativam cascata de ativação • 3 subunidades (alfa, beta e gama) • 3 tipos: o Tipo S: estimulatórias da atividade de adenilil ciclase ® AMPc como 2º mensageiro o Tipo I: inibitórias da atividade de adenilil ciclase o Tipo Q: outras atividades (fosfolipase C) Mecanismo da adenilil ciclase: A via está inativada ® GDP ligado na subunidade 1- O hormônio se liga ao seu receptor na membrana, produzindo alteração conformacional na subunidade alfa S • O GDP é liberado da subunidade alfa S ® substituído por GTP • Subunidade alfa S se separa 2- Complexo alfa S-GTP migra pela membrana celular e se liga a adenilil ciclase ® adenilil ciclase ativada ® catalisa a conversão do ATP em AMPc (2º mensageiro) 3- Não foi mostrado, mas a atividade intrínseca da GTPase, na proteína G, converte o GTP de volta pra GDP (retorna pra subunidade inicial e volta ao estado inativo) 4- AMPc ® série de etapas (ativação da proteinocinase A) ® fosforila as proteínas intracelulares ® vão executar as ações fisiológicas finais 5- AMPc intracelular é degradado a metabólito inativo 5’- AMP, pela enzima fosfodiesterase (desligando a ação do 2º mensageiro) Mecanismo da fosfolipase C • Envolve a ligação do hormônio ao receptor e o acoplamento por proteína Gq à fosfolipase C • Os níveis intracelulares de cálcio e de IP3 são aumentados, produzindo ações fisiológicas finais TAISE TERRA MED_RABISCOS 1- Se a subunidade alfa q estiver ligada ao GDP ® proteína Gq inativa 2- O hormônio se liga ao seu receptor, provoca alteração conformacional na subunidade alfa q ® GDP liberado e substituído por GTP ® separa subunidade da proteína Gq 3- O complexo alfa q -GTP migra pela membrana e se liga à fosfolipase C ® fosfolipase C ativada ® catalisa a liberação de diacilglicerol e de IP3, e de fosfatidilinositol 4,5-difosfato (PIP2) (fosfolipídio de membrana) 4- O IP3 vai aumentar a liberação de cálcio dos depósitos intracelulares (retículo endoplasmático e sarcoplasmático) ® esse cálcio junto com diacilglicerol ativam a proteinocinase C, que vai fosforilar as proteínas que estão envolvidas com a ação fisiológica Mecanismos de hormônios esteroides e tireoidianos • Lembrar que os tireoidianos não são derivados de colesterol, mas por causa da configuração da tireoglobulina com o iodo acabam funcionando como lipídios ® logo, mesmo mecanismo de ação que os hormônios esteroides (conseguem atravessar a membrana) • Possuem o receptor dentro da célula ou no núcleo • Moléculas pequenas (300-800Da) • Pouco solúveis em água (para transporte estão ligados a proteínas plasmáticas) • Não são estocados em glândulas (liberados diretamente após síntese) • Ex: progesterona, estradiol • Calcitriol (vit D) também é incluído ao grupo mesmo tendo estrutura modificada • O hormônio atravessa a membrana e encontra seu receptor ou no citoplasma ou no núcleo. Se for no citoplasma, ele é internalizado e entra no núcleo. • A ação é mais lenta porque vai ter a transcrição gênica, a síntese de uma nova proteína (mais lento do que quando comparado a uma cascata de sinalização) • Domínio E do receptor: onde o hormônio se liga • Domínio C: responsável por ligar o receptor ao DNA • Hormônio se liga ao receptor e faz alteração conformacional e o complexo hormônio-receptor ativado entra no núcleo da célula • O complexo hormônio-receptor vai se tornar um fator de transcrição gênica • Um novo RNAm vai ser transcrito ® deixa o núcleo ® traduzido em novas proteínas com ações específicas • Isso demora algumas horas e explica a ação lenta desses hormônios EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE • Coordena outros sistemas endócrinos e atividades • Regulação de funções pelo eixo: tireoide, suprarrenal, glândulas reprodutoras • Controle: crescimento, produção e ejeção do leite, regulação osmótica • Relações anatômicas e funcionais: TAISE TERRA MED_RABISCOS • Em verde: neurônios com corpos celulares no hipotálamo que terminam na neurohipófise – hormônios peptídicos que produzem ADH e ocitocina ® assim tem uma relação direta do hipotálamo com a neurohipófise (posterior) • Em roxo: relação da adenohipófise (anterior) com o hipotálamo (vai ser diferente!) ® neurormônios hipotalâmicos são liberados no sistema porta- hipotalâmico- hipofisário (rede vascular no meio) ® vai drenar diretamente pra adenohipófise ® estimula células endócrinas a liberarem seus hormônios o Células tireotróficas: TSH o Células gonadotróficas: FSH e LH o Células corticotróficas: ACTH o Células somatotrópicas: GH o Células Lactotróficas: prolactina Hormônios liberados pela neurohipófise ADH (antidiurético/vasopressina) • Hormônio peptídico • Regulado pela osmolaridade • # Aumento da osmolaridade: os osmorreceptores perdem água e murcham ® isso aumenta o disparo dos potenciais de ação do núcleo supra-óptico e paraventricular ® aumenta a secreção de ADH (# reabsorção de água no final dos túbulos contorcidos distais e ductos coletores) # aquaporinas tipo II • $ Queda da osmolaridade: osmorreceptores incham, retendo água ® queda no disparo de potencial de ação ® inibe o núcleo supra-óptico e paraventricular levando à diminuição da secreção de ADH (diminui reabsorção de água, e aumenta água na urina) ® essa perda de água levará ao aumento da osmolaridade • Aumenta a contração da musculatura lisa vascular ® vasopressina. Nessa musculatura, o ADH se liga ao receptor V1 (diferente do túbulo contorcido distal onde liga em V2), usa mecanismo da fosfolipase C, com IP3 e cálcio como segundos mensageiros • Diabetes insípidos central: causado pela perda ou diminuição da secreção de ADH pela neurohipofise; níveis de ADH baixo; ductos coletores e porção final do túbulo contorcido distal ficam impermeáveis a água; com isso não consegue concentrar urina (volume alto e bem diluída); osmolaridade sérica concentrada • Diabetes insípidos nefrogênico: hipófise posterior normal, mas a porção final do túbulo e os ductos coletores não respondem ao ADH por problema nos receptores V2 ou na cascata de sinalização adenil ciclase ® água não reabsorvida, aumenta volume de urina, osmolaridade do corpo aumenta. A diferença é que aqui os níveis de ADH são elevados. ® tratado com diuréticos tiazídicos (inibem a reabsorção de sódio no início do túbulo, impede a diluição da urina nesse ponto. Diminuem a taxa de filtração glomerular, então perde menos água. Aumentam a excreção de sódio, causando contração secundária do volume do LEC, levando a reabsorção no túbulo contorcido proximal de soluto e de água, excretando menos água na urina OCITOCINA • Responsável pela EJEÇÃO do leite e contrações durante o parto • Estímulos: sucção mamilarpor aferência sensorial; comportamentos e respostas condicionadas (sentir o cheiro do bebê, próximo ao horário de amamentar, etc); dilatação do cérvix durante o parto • Quanto mais ocitocina, mais fortes as contrações na hora do parto Relação do hipotálamo com a hipófise anterior (adenohipófise) • Relação endócrina e nervosa • Inibitórios: dopamina e GHIH • Eixo fazendo controle de outras glândulas Hormônios da adenohipófise GH (hormônio do crescimento) • Secretado pelas células somatotróficas da adenohipófise • Responsável pelo desenvolvimento e crescimento • Secreção excessiva de GH durante a infância (gigantismo); deficiência (nanismo hipofisário) • Excesso de GH depois da puberdade (acromegalia) • Hormônio hipotalâmico estimulador (do crescimento) e hormônio inibitório (somatostatina) • Apesar do crescimento ocorrer lentamente, ao longo dos anos, a secreção de GH é episódica (nas crianças – primeiras horas de sono) • O uso de GH exógeno sem controle é perigoso • Surto de secreção de GH depende de sono e vigília; além de exercício, estresse, alimentação (proteínas), jejum (baixa glicemia), frio • Ação direta: o próprio tecido tem receptor para GH, então aumenta a síntese proteica, a lipólise, diminui a utilização de glicose • Ações indiretas: no fígado, rins, pulmões e coração – ativação de fatores de crescimento semelhantes a insulina (somatomedinas) ® as somatomedinas que vão causar os efeitos: aumento da síntese proteica, aumenta condrogênese, mitoses, etc TAISE TERRA MED_RABISCOS • Esses fatores estimulam o hipotálamo a liberar o hormônio liberador do hormônio do crescimento ® ativa as células somatotróficas na adenohipófise a secretar GH na corrente sanguíne. O hormônio inibitório é a somatostatina, que vai inibir a adenohipófise • GHRH (liberador) se liga ao receptor de membrana de células somatotróficas acoplado à proteína Gs, ativa adenil ciclase. A somatostatina (inibidor) se liga ao receptor acoplado a proteína Gi, que inibe a adenil ciclase, então tenta balancear os efeitos do GHRH • Tanto o hormônio de crescimento GH quanto a IGF (somatomedinas) retroalimentam negativamente a secreção do hormônio de crescimento (feedback negativo) • Feedback de alça curta: IGF inibe adenohipófise a liberar GH • Feedback de alça longa: IGF estimula o hipotálamo a liberar somatostatina (que inibe a secreção de GH) ® feedback negativo (estimula o hipotálamo a liberar um hormônio inibitório) • Feedback de alça ultracurta: O próprio GHRH inibe a sua secreção Ação metabólica do hormônio do crescimento • Fígado, músculos, tecido adiposo, ossos, crescimento em praticamente todos os órgãos • Crescimento linear, síntese proteica, crescimento dos órgãos – metabolismo dos carboidratos e lipídeos • Algumas ações são de efeito direto no tecido alvo; outras são mediadas pelas somatomedinas ® receptores com atividade tirosina quinase • IGF1 ou somatomedina C: ações indiretas do GH • Efeitos diabetogênicos: aumenta a resistência à insulina; diminui a utilização da glicose pelos tecidos; aumenta a glicose na corrente sanguínea (deixa a glicose disponível para os tecidos utilizarem) • Aumenta a lipólise no tecido adiposo • Aumenta os níveis sanguíneos de insulina • Aumento de síntese proteica: crescimento dos órgãos; crescimento linear • Efeito mediado pelas IGFs altera o metabolismo das cartilagens, estimulando a síntese; nos ossos, as epifisárias se alargam e aí tem o crescimento linear • No músculo: $ captação de glicose muscular • No tecido adiposo: # lipólise • No fígado: # gliconeogênese • Além disso, faz resistência à insulina • Não atua sozinho no crescimento; tem contribuição de outros hormônios Prolactina • Produzida e liberada também pela adenohipófise, pelas células lactotróficas • Ação direta sob o tecido alvo • Essencial para a produção do leite • Sucção é estímulo mais importante (via neural aferente – inibe neurônios dopaminérgicos) • Hormônio peptídico • Estímulo pelo hormônio liberador da prolactina (TRH); hormônio hipotalâmico inibitório (dopamina) • Efeito mamogênico: crescimento mamário • Efeito lactogênico: secreção de leite • O início da lactação requer a ação coordenada de vários hormônios (ocitocina – secreção), mas a prolactina estimula a produção. • Além da prolactina é necessária a queda abrupta de hormônios estriol e progesterona, que acompanham o parto. Por isso quando grávida não produz leite (níveis alto de estriol e progesterona fazem down regulation); ao nascimento da bebê sai a placenta, que é produtor desses hormônios, por isso os níveis caem e os receptores voltam a ficar sensíveis • Receptor também associado à tirosinacinase • Quanto mais prolactina mais intenso o feedback negativo, porque estimula o hipotálamo a liberar dopamina, que é inibitório • Em mulheres não lactantes ou homens: os efeitos da dopamina são superiores aos do TRH ® efeito inibitório da prolactina • Inibição da ovulação: inibe a ovulação pois inibe a liberação de GNRH; nos homens, altos níveis de prolactina inibem a produção de testosterona, levando à infertilidade Estimulam secreção de prolactina Gravidez (# estrogênio), aleitamento materno, sono, estresse, TRH, antagonistas da dopamina Inibem secreção de prolactina Dopamina, bromocriptina (agonista da dopamina), somatostatina, prolactina (feedback negativo ###)
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