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Mecanismos de Ação Hormonal Comunicação celular ● As células precisam se comunicar para terem ciência do que está acontecendo no nosso organismo e poderem manter ele funcionando de maneira adequada. ● A comunicação ce lu lar ocorre at ravés de moléculas sinalizadoras, quem podem ser: ↳ Neurotransmissores, que são moléculas produzidas pelo sistema nervoso. ↳ Citocinas, que são produzidas, basicamente, por todos os tipos celulares. ↪ As citocinas mais importantes são aquelas produzidas pelo sistema imune. ↳ Gases ↪ O principal gás sinalizador é o óxido nítrico, que tem como função atuar como um vasodilatador. O óxido nítrico pode ser produzido por alguns tipos celulares, em especial as células do endotélio muscular. → Alterações na produção do óxido n í t r i c o p o d e m l e v a r à u m a v a s o c o n s t r i ç ã o e a u m e n t o d a pressão arterial. ↳ H o r m ô n i o s , q u e s ã o p r o d u z i d o s p o r glândulas endócrinas e atuam em outras células-alvo. ● Quando uma célula precisa se comunicar, ela e n v i a u m s i n a l a t r a v é s d a s m o l é c u l a s sinalizadoras. ● O sinal vai ser recebido por uma célula-alvo, que deverá possu i r um recep to r para aque la molécula sinalizadora. ↳ O r e c e p t o r é u m a p r o t e í n a c o m especificidade pela molécula sinalizadora. ↳ Dessa forma, uma célula somente responde ao sinalizador se tiver um receptor para ele. ● Uma vez que molécula sinalizadora se ligou ao receptor, o sinal deverá ser transmitido para os d e m a i s c o m p o n e n t e s d a c é l u l a . E s s a transmissão ocorrerá por meio de moléculas intracelulares efetoras, que farão a amplificação do sinal hormonal. ↳ A amplificação possibilita que uma pequena quantidade de molécula sinalizadora gere uma resposta de grande efeito. ● Após a transmissão, a célula vai responder ao estimulo da molécula sinalizadora. A resposta celular vai variar de acordo com o tipo de célula e com o tipo de molécula sinalizadora em questão. Classificação ● A molécula sinalizadora pode ser classificada em: ↳ Autócrina ↳ Parácrina ↳ Endócrina ● Na sinalização autócrina, uma célula produz uma molécula sinalizadora e a exporta para o meio extracelular. Entretanto, essa mesma célula tem receptores para aquela molécula, ou seja, a molécula sinalizadora vai surtir efeitos na própria célula que a produziu. ↳ A sinalização ca é muito comum no sistema imune. Ex: quando um linfócito B reconhece um antígeno, ele pode produzir citocinas que estimulam a sua própria divisão. ● Na sinalização parácrina, a célula-alvo encontra- se próxima da célula produtora da molécula sinalizadora. ● Na sinalização endócrina, a célula produtora da molécula sinalizadora e a célula-alvo estão distantes. Dessa forma, é necessário que a molécula sinalizadora seja lançada na corrente sanguínea para que ela consiga atingir a célula- alvo. ↳ N a c o r r e n t e s a n g u í n e a , a m o l é c u l a sinalizadora vai ser distribuída por todo o corpo e qualquer célula do organismo que tenha receptores para aquela molécula sinalizadora responderá à ela. Glândulas endócrinas ● Os hormônios são produzidos em célu las especializadas que são chamadas de glândulas endócrinas. ● O hipotálamo é uma glândula endócrina que recebe estímulos do sistema nervoso e transmite esses estímulos para o sistema endócrino, fazendo um link entre eles. ↳ A transmissão dos estímulos feito pelo hipotálamo ocorre através da hipófise, que é uma glândula endócrina que se encontra logo abaixo do hipotálamo. A hipófise vai responder ao es t imulo do h ipotá lamo produzindo ou não determinados hormônios. ● A hipófise pode ser dividida em adeno-hipófise e neuro-hipófise. ↳ A neuro-hipófise tem uma ligação direta com o hipotálamo feita por neurônios. ↳ A adeno-hipófise, por sua vez, se liga ao hipotálamo através de vasos sanguíneos. ● A hipófise produz vários hormônios que são chamados de hormônios tróficos. Os hormônios tróficos são aqueles que exercem atividade em outras glândulas endócrinas, ou seja, as células- alvo dos hormônios tróficos são outras glândulas endócrinas. ↳ Ex: a tireóide é uma glândula endócrina, localizada na região do pescoço, que produz os hormônios T3 e T4, que ajudam a regular a velocidade do metabolismo. A liberação desses hormônios pela tireóide depende da ação do hormônio tireoestimulante (TSH), que é produzido pela adeno-hipófise. Como a tireóide é uma glândula endócrina e o TSH e x e r c e a t i v i d a d e s o b r e e l a , e l e é considerado um hormônio trófico. ● A t r á s d a t i r e o i d e , e s t ã o a s g l â n d u l a s paratireóides. Elas produzem um hormônio chamado paratormônio (PTH), que regula o metabolismo do cálcio e dos ossos. ● Acima dos rins estão as glândulas supra-renais, que podem ser dividas em córtex (parte externa) e medula (parte interna). ↳ O cór tex da supra- rena l p roduz do is hormônios: o cortisol e a aldosterona. ↪ O cortisol, conhecido também como glicocorticóide, tem como uma de suas funções o contro le da g l icose no sangue. ↪ A aldosterona, também chamado de mineralocorticóide, atua na regulação do sódio. ↳ A medu la da sup ra - rena l p roduz um h o r m ô n i o c h a m a d o a d r e n a l i n a . E s s e hormônio é produzido em resposta à um estímulo de estresse agudo. ↪ A medula da supra-renal tem uma ligação direta com o sistema nervoso central (s impát ico), que fornece o e s t í m u l o p a r a a p r o d u ç ã o d a adrenalina. ● O pâncreas é uma glândula endócrina muito i m p o r t a n t e , q u e p r o d u z , d e n t r e o u t r o s hormônios, o glucagon e a insulina, que são os principais hormônios que atuam no controle da glicemia. ● Por f im, existem as glândulas endócr inas sexuais: ovários (no sexo feminino) e testículos (no sexo masculino). ↳ O s o v á r i o s p r o d u z e m e s t r o g ê n i o e p r o g e s t e r o n a , q u e s ã o h o r m ô n i o s responsáveis pelos caracteres sexuais femininos. ↳ Os tes t ícu los p roduzem tes tos te rona , hormônio responsável pelos caracteres sexuais masculinos. ● Existem ainda outros órgãos que possuem atividades endócrinas, como o fígado e os rins. ● O t e c i d o a d i p o s o t a m b é m v e m s e n d o reconhecido como uma glândula endócrina, pela produção de adipocinas, moléculas sinalizadoras que atuam, por exemplo, no controle da digestão de alimentos, gasto energético e glicemia. Circuitos de controle hormonal ● O hipotálamo recebe sinais do sistema nervoso central e os transmite para a hipófise. ↳ A transmissão para a neuro-hipófise ocorre por ligação direta de neurônios. ↳ A transmissão para a adeno-hipófise ocorre por meio dos vasos sanguíneos, que levam hormônios tróficos produzidos no hipotálamo para a hipófise. ● Os hormônios produzidos pelo hipotálamo são: ↳ CRH: hormônio liberador de corticotrofina ↪ O C R H a t u a n a a d e n o - h i p ó f i s e , est imulando a l iberação de ACTH (hormônio adenocórticotrófico). → O ACTH, l iberado pela adeno- hipófise, atua no córtex da supra- renal, estimulando a liberação do cortisol. O cortisol é um hormônio de estresse crônico (a longo prazo). ↳ TRH: hormônio liberador de tireotrofina ↪ O T R H a t u a n a a d e n o - h i p ó f i s e , e s t i m u l a n d o a l i b e r a ç ã o d e T S H (hormônio estimulador da tireoide). → O TSH atua na tireoide estimulando a produção de T3 e T4. ↳ GnRH: hormônio liberador de gonadotrofina. ↪ O GnRH a tua na adeno-h ipó f i se , e s t i m u l a n d o a p r o d u ç ã o d e F S H (hormônio folículo-estimulante) e LH (hormônio luteinizante). → E s s e s h o r m ô n i o s a t u a m n o s t e s t í c u l o s e n o s o v á r i o s , e s t i m u l a n d o a p r o d u ç ã o d o s h o r m ô n i o s s e x u a i s , a espermatogênese, a regulação do ciclo menstrual. ↳ GHRH: hormônio liberador do GH (hormônio do crescimento). ↪ O GHRH atua na adeno-h ipó f ise, estimulando a liberação do GH. → O GH atua em vários tecidos. No fígado, o GH estimula a produção d e s o m a t o m e d i d a ( t a m b é m chamada de IGF-1), que é o fator de crescimento semelhante à insulina. A somatomedida atua em vários tecidos, estimulando o crescimento e a proliferação celular e possui a estrutura semelhante a da insulina. ↳ Somatostatina (GRIF). ↪ A somatostatina atua na adeno-hipófise e é o fator inibidor do hormônio do crescimento, ou seja, inibe a liberação do GH. ● A neuro-hipófise produz os seguintes hormônios: ↳ Vasopressina: atua na regulação hídrica. ↪ A n t i g a m e n t e a v a s o p r e s s i n a e r a chamada de ADH (hormônio ant i - diurético). ↳ Ocitocina: estimula a contração uterina durante o trabalho de parto. ● Os hormônios possuem um mecanismo de retro- inibição, ou seja, o aumento da concentração dos hormônios causam a inibição de sua própria produção, gerando um mecanismo de auto- regulação. ↳ Ex: um baixo nível de T3 e T4 no sangue induz a liberação de TRH pelo hipotálamo, que estimula a produção de TSH pela adeno-hipófise. Por sua vez, o TSH estimula a tireóide a produzir mais T3 e T4 e lança- los no sangue. Quando a concentração de T3 e T4 fica muito elevada, ela age na adeno-hipófise e no hipotálamo inibindo a l iberação dos hormônios t ró f icos que estimulam a produção de T3 e T4. Dessa forma, o mecanismo de auto-regulação m a n t é m u m n í v e l a d e q u a d o d e s s e s hormônios no organismo. ↪ M u i t a s v e z e s , a a v a l i a ç ã o d o funcionamento da tireóide é feita pelos níveis de TSH. Pode acontecer dos níveis de T3 e T4 estarem normais enquanto os níveis de TSH estão elevados. Isso indica que está sendo necessária uma maior produção de TSH para a manutenção dos níveis normais d e T 3 e T 4 , o q u e o c o r r e p a r a compensar um mal funcionamento da tireoide. Natureza química dos hormônios ● Os hormônios podem sem classificados de acordo com sua natureza química. ● Os hormônios podem ser: ↳ Peptídicos ↪ E x : i n s u l i n a , g l u c a g o n , A C T H e vasopressina. ↳ Esteróides ↪ Ex: cortisol, aldosterona, testosterona, estrógeno e progesterona. ↳ Aminas ↪ Ex: adrenalina, T3 e T4. ● O s h o r m ô n i o s p e p t í d i c o s f o r m a d o s p o r aminoácidos unidos por ligações peptídicas. ↳ A maioria dos hormônios são peptídicos. ↳ Os hormônios peptídicos não são capazes de atravessar a membrana plasmática das células. ↳ Possuem ação hormonal de início rápido, mas de pouca duração. ● Os hormônios esteroides são produzidos a partir do colesterol, que é um lipídio. ↳ D e v i d o à s u a o r i g e m , o s h o r m ô n i o s esteroides são lipofílicos (hidrofóbicos). ↳ Por isso, geralmente são carregados na corrente sanguínea ligados à uma proteína transportadora. ↳ Além disso, sua natureza apolar possibilita que eles atravessem livremente a membrana plasmática das células, que é composta por uma bicamada fosfolipídica. ↳ Possuem ação hormonal de início lento, mas de longa duração. ● Os hormônios aminas são produzidos a partir do mesmo aminoácido, que é a tirosina. ↳ Diferentemente dos hormônios peptídicos, que possuem vários aminoácidos unidos por ligações peptídicas, os hormônios aminas não possuem ligações peptídicas e são originados a partir de um único aminoácido. ↳ Existem três hormônios aminas: ↪ Adrenalina ↪ T3 ↪ T4 ↳ A l g u n s h o r m ô n i o s a m i n a s p o s s u e m c a r a c t e r í s t i c a s s e m e l h a n t e s a s d o s hormônios peptídicos, enquanto outros hormônios aminas possuem características semelhantes aos hormônios esteróides. ↪ A a d r e n a l i n a s e a s s e m e l h a a o s hormônios peptídicos, pois possui uma resposta rápida e curta, bem como não consegue a t ravessar a membrana plasmática. ↪ Os hormônios T3 e T4 se assemelham aos hormônios esteróides, pois são mais lipofílicos, conseguem atravessar a membrana plasmática e possuem uma resposta lenta e duradoura. Receptores hormonais ● Os receptores hormonais são proteínas que p o s s u e m e s p e c i f i c i d a d e a d e t e r m i n a d o hormônio. ● Os receptores hormonais podem ser: ↳ Fixos na membrana plasmática ↪ Os hormônios pept íd icos possuem r e c e p t o r e s f i x o s n a m e m b r a n a p l a s m á t i c a , p o i s c o m o e l e s n ã o conseguem atravessar a membrana e entrar na célula, seus receptores não poderiam estar no meio intracelular. ↳ Intracelulares móveis ↪ Os receptores intracelulares móveis podem estar no citosol ou no núcleo. ↪ Os hormônios esteroides possuem receptores intracelulares móveis, pois atravessam diretamente a membrana plasmática e entram na célula. ↳ No caso dos hormônios aminas, o tipo de receptor vai depender da característica de cada hormônio. ↪ A adrenalina tem receptores fixos de membranas, pois se assemelha aos hormônios peptídicos. ↪ Os ho rmôn ios T3 e T4 possuem receptores intracelulares móveis, pois possuem características semelhantes aos hormônios esteróides. Amplificação do sinal hormonal ● A transmissão do sinal hormonal envolve a amplificação desse sinal. ● Geralmente, a amplificação do sinal hormonal é feito por enzimas que fazem a modificação covalente (fosforilação) de outras enzimas, que, por sua vez, também vão fosforilar outras enzimas e assim por diante. ↳ Isso possibilita que uma baixa concentração de hormônio produza uma grande resposta n a c é l u l a . P o r i s s o , g e r a l m e n t e o s hormônios estão presentes em níveis muito baixos no organismo. ↳ O aumento excessivo na concentração de algum hormônio pode causar uma lesão celular ou a dessensibilização das células em relação aquele hormônio. ↪ Na dessensibilização, uma célula que antes respondia a um hormônio, deixa d e r e s p o n d e r a e l e . U m d o s mecanismos de dessensibilização é a célula parar de expressar receptores para aquele hormônio. Segundos mensageiros ● Alguns receptores hormonais precisam de segundos mensageiros para a transmissão do sinal hormonal. ● Os segundos mensagei ros são molécu las intracelulares responsáveis por transmitir e, as vezes, amplificar o sinal hormonal. ● São chamados de segundos mensageiros porque considera-se que o hormônio é o primeiro mensageiro. ● Existem vários tipos de segundos mensageiros: ↳ AMPc: monofosfato cíclico de adenosina. ↪ O AMPc é diferente do AMP (adenosina monofosfato). O AMP não tem ação como segundo mensageiro, somente o AMPc é que tem essa função. ↳ GMPc: monofosfato cíclico de guanosina. ↳ Ca2+ ↳ IP3 e DAG ↪ Nas membranas plasmáticas existe um f o s f o l i p í d i o c h a m a d o P I P 2 (fosfatidilinusitol-4,5-difosfato). O PIP2 pode ser degradado em diacilglicerol (DAG) e IP3 (inusitol-1,4,5-trifosfato). Tanto o IP3 como o DAG podem atuar como segundos mensageiros da ação hormonal. Receptores associados à proteína G ● Existem três tipos de receptores associados à proteína G: ↳ Gs (estimulatório) ↳ Gi (inibitório) ↳ Gq ● Todos os receptores associados à proteína G são fixos de membrana. Os receptores estão na face externa da membrana, enquanto a proteína G associada está na face interna da membrana. ● A m a i o r i a d o s r e c e p t o r e s c e l u l a r e s s ã o receptores associados à proteína G. ● A maioria dos fármacos atuam em receptores associados à proteína G. ● Dentre os receptores associados à proteína G, o s m a i s c o n h e c i d o s s ã o o s r e c e p t o r e s ad renérg i cos , que são os recep to res da adrenalina. Receptores adrenérgicos ● Os receptores adrenérgicos podem ser do tipo α ou do tipo β. Essa divisão dos receptores adrenérgicos ocorre por conta de pequenas diferenças entre eles. ↳ Os receptores do tipo α ainda podem ser divididos em α1 e α2. ↳ Os receptores do tipo β ainda podem ser divididos em β1, β2 e β3. ● O ativador de um receptor hormonal é chamado de agonista. Por outro lado, o inibidor de um receptorhormonal é chamado de antagonista. ● Posteriormente, descobriu-se que os diferentes t i p o s d e r e c e p t o r e s a d r e n é r g i c o s e s t ã o associados a diferentes tipos de proteína G. Essa diferenciação faz com que a adrenalina produza resul tados d i ferentes conforme o receptor e a proteína G associada. ↳ Os receptores α1 estão associados a proteína Gq. ↳ Os receptores α2 estão associado ao tipo Gi. ↳ Todos os receptores β estão associados ao tipo Gs. PROTEÍNA GS (ESTIMULATÓRIA) ● A proteína Gs tem como característica estimular o aumento da concentração do AMPc quando ativada. ↳ O AMPc é o segundo mensageiro da proteína Gs. ● A proteína Gs é composta por três subunidades: α, β e 𝛄. ↳ A subunidade α, quando está inativa, fica ligada à GDP (guanosina-difosfato). ↳ Quando o hormônio se liga ao receptor, causa uma mudança conformacional nele. A p r o t e í n a G a s s o c i a d a p e r c e b e e s s a a l t e r a ç ã o e r e s p o n d e à e l a c o m a subunidade α liberando o GDP e se ligando ao GTP (guanosina trifosfato). Quando a subunidade α se liga ao GTP, ela fica ativada e se solta das subunidades β e 𝛄. ↪ As subunidades β e 𝛄 tem como função ancorar a subunidade α quando ela está inativa. ↳ Após se soltar das subunidades β e 𝛄, a subunidade α at iva vai percorrendo a membrana a té encont rar uma enz ima chamada adeni l i l -c ic lase (essa enzima também pode ser chamada de anilato- ciclase). ↳ Ao se encontrar com a adenilato-ciclase, a subunidade α se liga à ela e ativa essa enzima. ↳ A adenilado-ciclase é a enzima responsável por aumentar a concentração de AMPc, que é o segundo mensageiro da ação hormonal. Ela converte ATP em AMPc. ↳ O aumento da concentração de AMPc ativa uma enzima chamada proteína quinase A (PKA). Essa ativação ocorre da seguinte maneira: ↪ A P K A é c o m p o s t a p o r d u a s subunidades catalít icas (C) e duas subunidades reguladoras (R). Quando a PKA está inativa, as subunidades R estão ligadas nas subunidades C, de forma que as subunidades reguladoras inibem a atividade das subunidades catalíticas. ↪ O AMPc, quando ocorre o aumento da sua concentração, faz com que as subunidades reguladoras se soltem das subunidades catalíticas e se liguem à ele. ↪ Uma vez que as subunidades catalíticas estão livres, a PKA se torna ativa. ↳ A PKA tem como função fosforilar proteínas i n t r a c e l u l a r e s , a m p l i f i c a n d o o s i n a l hormonal. Muitas dessas proteínas são enzimas reguladoras de vias, que, após s o f r e r e m a m o d i f i c a ç ã o c o v a l e n t e (fosforilação), podem se tornar ativas ou inativas. ↪ Como é uma quinase, a fosforilação feita pela PKA envolve uso de ATP. ● A adrena l i na , ass im como os ho rmôn ios peptídicos, possuem uma ação de início rápido porque dependem apenas da fosforilação de algumas proteínas. ● O glucagon também atua por meio de um receptor associado à proteína Gs. ● Ex: os hepatócitos possuem tanto receptores de glucagon como receptores de adrenalina. O glucagon e a adrenalina são hormônios que atuam no metabolismo da glicose. ↳ A glicose é armazenada no organismo na forma de glicogênio. O glicogênio, por sua vez, é armazenado , principalmente, no f ígado e nos músculos, sendo que o glicogênio do fígado é para a manutenção da glicemia. ↳ Quando o organismo entra em hipoglicemia (baixos níveis de glicose no sangue), a primeira fonte de glicose para retomar a glicemia normal é o glicogênio. ↳ Por outro lado, quando o organismo entra em hiperglicemia, o excesso de glicose vai ser armazenada na forma de glicogênio. ↳ A via que converte glicose em glicogênio é chamada de glicogênese, enquanto a via que degrada o glicogênio em glicose é chamada de glicogenólise. ↪ Essas duas vias são vias opostas. Dessa forma, não é interessante que ambas estejam ativas simultaneamente, pois isso geraria um ciclo fútil. ↳ Assim, enquanto a glicogênese está ativa, a glicogenólise deve estar inativa e enquanto a glicogenólise está ativa, a glicogênese deve estar inativa. ↳ A m b a s a s v i a s p o s s u e m e n z i m a s reguladoras responsáveis por evi tar a ativação simultânea dessas duas vias. Esse mecanismo ocorre da seguinte maneira: ↪ Tanto o glucagon, quanto a adrenalina vão levar a ativação da PKA. ↪ A PKA vai fosforilar tanto enzimas regu ladoras da g l i cogênese como enzimas reguladoras da glicogenólise. → Entretanto, a enzima reguladora da gl icogênese, quando fosfori lada, fica inativa. → J á a e n z i m a r e g u l a d o r a d a glicogenólise, quando fosforilada, fica ativa. ↳ Dessa maneira, o glucagon e a adrenalina, no fígado, conseguem inibir a glicogênese e ativar a glicogenólise, evitando que essas duas vias fiquem ativas simultaneamente. ● Da mesma forma que é importante iniciar a ação hormonal, também é importante que a ação hormonal seja encerrada. Essa finalização pode acontecer das seguintes maneiras: ↳ Diminuição da concentração do hormônio. ↪ Alguns ho rmôn ios também a tuam regulando sua própria liberação, de forma que uma concetração elevada daquele hormônio inibe a sua própria liberação. ↪ Os hormônios que já estão na corrente sanguínea serão degradados, o que leva a uma diminuição da concentração deles na corrente sanguínea. → Essa queda dos níveis hormonais, faz com que eles se soltem de seus receptores, impedindo o início de uma nova ação hormonal. ↳ Capacidade GTPásica da subunidade α da proteína Gs. ↪ Além de impedir o início de uma nova ação hormonal, é preciso frear a ação hormonal que já foi iniciada. ↪ A subunidade α da proteína Gs tem a capacidade de hidrol isar o GTP e transforma-lo em GDP. Ao fazer isso, e la se torna inat iva, se so l ta da adenilato-ciclase e retorna para o seu p o n t o d e a n c o r a g e m j u n t o a s subunidades β e 𝛄 da proteína Gs. ↪ Sem a ligação com a subunidade α, a adeni lato-c ic lase também se torna inativa e deixa de produzir AMPc. ↳ Fosfodiesterases ↪ Após a inativação da adenilato-ciclase, o AMPc de ixa de se r p roduz ido . Entretanto, é necessár io, também, degradar o AMPc que já foi produzido anteriormente. ↪ As fosfodiesterases são enzimas que a t u a m n a d e g r a d a ç ã o d o A M P c , levando a uma diminuição nos níveis de concentração dele. ↪ A baixa concentração de AMPc faz com que as subunidades reguladoras da PKA voltem a se ligar nas subunidades catalíticas, o que inativa a PKA. ↪ Uma vez inat iva, a PKA para de fosforilar as proteínas intracelulares. ↳ Fosfoproteínas fosfatases. ↪ A PKA inativa não insere mais fosfato nas proteínas intracelulares. Entretanto, as proteínas que já foram fosforiladas devem ter o seu fosfato retirado para a finalização completa da ação hormonal. ↪ As fos fop ro te ínas fos fa tases são enzimas que tem a função de retirar o f o s f a t o d a s p r o t e í n a s q u e f o r a m fosforiladas. ↪ Dessa forma, as enzimas reguladoras que foram ativadas, se tornam inativas e as enzimas reguladoras que foram inativadas, se tornam ativas. ● Ex: a cólera é causada por uma bactéria e tem como sintoma principal um forte diarréia, que pode levar a morte por desidratação. ↳ A bactéria causadora da cólera fica alojada no intestino. Lá, ela produz uma toxina chamada de toxina colérica. ↳ A toxina colérica entra na célula intestinal e catalisa uma reação chamada de ADP ribosilação, que liga um ADP na subunidade α da proteína G, alterando sua estrutura. ↳ Isso faz com que a subunidade α perca sua capacidade GTPásica. Dessa forma, uma vez que a subunidade α da proteína G se l i g a a o G T P e l a p e r m a n e c e r á constantemente ativa, pois não terá mais a capacidade de hidrolisar o GTP em GDP. ↳ Consequentemente, a subunidade α, como está ativa, ficará ligada a adenilato-cilase, e s t i m u l a n d o a p r o d u ç ã o d e A M P c constantemente. Por sua vez, a produção constante de AMPc faz com quea PKA fique s e m p r e a t i v a , f o s f o r i l a n d o p r o t e í n a s intracelulares. ↳ No caso do intestino, uma da funções da PKA é a fosforilação de canais protéicos de sódio e de cloreto. Esses canais protéicos ativados bombeiam sódio e cloreto para o lúmen intestinal, o que cria uma pressão osmótica e atraí água, causando a diarréia. ↳ O tratamento é feito com a hidratação do indivíduo até que a bactéria seja eliminada. PROTEÍNA GI (INIBITÓRIA) ● A proteína Gi também tem as subunidades α, β e 𝛄 e também só se torna at iva quando a subunidade α está ligada ao GTP. ● Entretanto, diferentemente do que ocorre com a proteína Gs, que, quando ativa, estimula a adenilato-ciclase, na proteína Gi, a subunidade α, quando ativa, inibe essa enzima, por isso ela é chamada de proteína G inibitória. ● Dessa forma, com a inibição da adenilato- ciclase, a proteína Gi causa uma diminuição na concentração de AMPc. PROTEÍNA GQ ● A proteína Gq também tem as subunidades α, β e 𝛄 e também só se torna ativa quando a subunidade α se liga ao GTP. ● A diferença está no segundo mensageiro, pois o segundo mensageiro da proteína Gq não é o AMPc, mas sim o IP3, DAG e Ca2+. ● Quando está ativa, a proteína Gq não ativa a adenilato-ciclase, mas ativa uma outra enzima chamada fosfolipase C se ligado à ela. ● A fosfolipase C ativada degrada o PIP2 em IP3 e DAG. ↳ O DAG é um lipídio que permanece na membrana. ↳ O IP3 é polar. Dessa forma, ele vai para o citosol e se liga em canais de cálcio dos retículos endoplasmáticos, estimulando a abertura desses canais e a liberação de cálcio para o citosol. ● O cálcio atua como um sinalizador intracelular, podendo gerar vários efeitos, como, até mesmo, a apoptose. ↳ Por isso, a concentração de cálcio no citosol é muito baixa. O retículo endoplasmático armazena uma quantidade maior de cálcio para ser utilizado quando necessário, que são liberados para o citosol através dos canais de cálcio. ↳ Uma das possibi l idades para o cálcio liberado é se ligar à calmodulina, que é uma subun idade de uma enz ima chamada quinase dependente de cálcio calmodulina. Quando o cálcio se liga na calmodulina, a enzima quinase dependente de cálc io calmodulina se torna ativa. Essa enzima faz a fosforilação de outras proteínas, ativando- as ou inativando-as, conforme a natureza de cada uma. ↳ Outra possibilidade para o cálcio liberado, é ele atuar junto com o DAG e ativar a PKC (proteína quinase C). ↪ Tanto o cálcio como o DAG podem ativar a PKC de forma isolada, mas quando atuam juntos, a ativação da PKC é mais pontente. ↪ A PKC tem como função fosfori lar outras proteínas, o que pode ativa-las ou inativa-las. Receptores tirosina-quinases ● Os receptores do tipo tirosina-quinases são fixos de membrana e, geralmente, ficam na membrana celular na forma de monômeros. ↳ Quando o hormônio se liga no receptor, os monômeros se unem e formam um dímero. ↳ Exceção: o receptor da insulina fica na membrana já na forma de dímero. ● O receptor tirosina-quinase tem esse nome porque ele possui uma atividade enzimática, que consiste na sua própria fosforilação. ↳ Quando o hormônio se liga no receptor, ele se au to - f os fo r i l a nas suas t i r os i nas , tornando-se ativo. ↳ Após a sua auto-at ivação, o receptor tirosina quinase também vai fosforilar outras pro te ínas in t race lu la res , que vão ser ativadas ou inativadas, dependendo da estrutura de cada uma. INSULINA ● A insulina é um hormônio liberado quando o organismo está num quadro de hiperglicemia. ● Um dos efeitos da insul ina é estimular a captação de glicose pelos músculos e pelo tecido adiposo. ● A glicose não é capaz de atravessar a membrana p lasmát ica das cé lu las . Para fazer essa passagem são necessários transportadores de glicose, que são chamados de glut’s. ↳ Existem vários tipos de glut’s, que possuem peculiaridades entre si. ● O glut 4 está presente nos músculos e no tecido adiposo. Entretanto, ele não fica expresso na membrana plasmática, mas armazenado em vesículas intra-celulares. ↳ Dessa forma, a células musculares e do tecido adiposo não conseguem captar glicose do sangue enquanto os glut's 4 estivem armazenados nas vesículas. ↳ Uma das ações causadas pela insulina é fazer os glut’s 4 irem para a membrana plasmática, para possibilitar a captação de glicose do sangue pelas células musculares e do tecido adiposo. ● Quando a insulina se liga ao seu receptor, que é do tipo tirosina-quinase, ele se auto-fosforila, tornando-se ativo. ↳ Uma vez ativado, o receptor tirosina-quinase vai começar a fosforilar também outras p ro te ínas in t race lu la res . Uma dessas proteínas é o IRS-1 (substrato do receptor de insulina). ↳ Quando fosforilado, o IRS-1 ativa uma enzima chamada PI3K (fosfatidilinusitol-3- quinase), se ligando à ela. ↳ A PI3K ativada vai inserir mais um fosfato no PIP2 (fosfatidilinusitol-4,5-difosfato), que é u m f o s f o l i p í d i o d e m e m b r a n a , t r a n s f o r m a n d o - o e m P I P 3 (fosfatidilinusitol-3,4,5-trifosfato). ↳ O PIP3 vai atuar como um ponto de ancoragem da PKB (proteína quinase B). Quando a PKB fica ancorada no PIP3, ela é fosforilada por uma enzima chamada PDK-1 (quinase dependente de fosfatidilinusitol). Essa fosforilação ativa a PKB. ↪ A PDK-1 só consegue fosforilar a PKB se a PKB estiver ancorada no PIP3. ↳ A PKB produz vários efeitos na célula. Um desses efeitos é estimular a migração das vesículas que armazenam os glut’s 4 para a membrana plasmática das células. Isso faz com que a vesícula se funda com a membrana, fazendo com que os glut’s 4 fiquem expostos e possibilitem a captação da glicose que está no sangue. ↳ Portanto, as células musculares e o tecido adiposo só conseguem captar glicose na presença de insulina. Receptores intracelulares móveis ● Os hormônios que possuem esse t ipo de receptor são os hormônios esteroides e os hormônios da tireóide (T3 e T4), pois eles são apolares e conseguem atravessar a membrana plasmática das células, o que possibilita que eles se liguem aos seus receptores no meio intracelular. ● Os receptores móveis intracelulares podem estar localizados no citosol ou no núcleo da célula. ↳ Os receptores que estão no citosol formam um complexo com uma proteína chamada HSP (proteína de choque térmico). A HSP confere uma estabilidade aos receptores. ↪ Quando os hormônios entram na célula e se ligam nos receptores, fazem com que eles se soltem da HSP e migrem para o núcleo da célula. ↪ No núcleo, o complexo hormônio- receptor vai se ligar ao DNA, regulando a expressão gênica. No DNA existem regiões chamadas de HRE (elementos de respostas à hormônios), que são sequencias de DNA onde o complexo hormônio-receptor se liga, modulando a expressão gênica. → A modulação da expressão gênica pode estimular ou inibir a síntese protéica. ↳ Os receptores que estão no núcleo, já estão ligados no HRE do DNA, mas não produzem efeitos na modulação gênica porque, sem a presença do hormôn io , f i cam l igados também à um repressor. ↪ Q u a n d o o h o r m ô n i o a t r a v e s s a a membrana plasmática, entra na célula, vai para o núcleo e se liga no receptor, o repressor se solta do receptor. Sem o r e p r e s s o r , o r e c e p t o r , j u n t o a o hormônio, começam a fazer a regulação da expressão gênica. ↪ Os hormônios da tireóide possuem esse tipo de receptor (intracelulares móveis que estão no núcleo). ● O s h o r m ô n i o s q u e p o s s u e m r e c e p t o r e s in t race lu lares móve is possuem uma ação hormonal de início lento, pois envolvem a modulação da expressão gênica, que é um processo lento. Entretanto, possuem um efeito mais duradouro, já que após a síntese proteica, a p r o t e í n a e s t a r á d i s p o n í v e l a t é a s u a degradação. Testosterona ● A t e s t o s t e r o n a é u m h o r m ô n i o s e x u a l , responsável pelo processo de masculinização.Ela possui efeitos androgênicos, anabólicos e psicológicos. ↳ Efeitos androgênicos: ↪ Crescimento do pênis ↪ Espessamento das cordas vocais ↪ Aumento da libido ↪ Crescimento de pelos ↳ Efeitos anabólicos ↪ Aumento da massa muscular ↪ Aumento da retenção de nitrogênio (ocorre por causa da síntese protéica) ↳ Psicológicos: ↪ Aumento da auto-confiança ↪ Aumento do sentimento de raiva ● Os esteroides anabolizantes são a testosterona ou derivados de testosterona. O uso inadequado d e s s a s s u b s t â n c i a s p o d e c a u s a r a dessensibilização dos receptores dos hormônios esteroides e efeitos colaterais. ↳ No caso dos homens, o uso excessivo pode causar: ↪ Al terações ps ico lóg icas, como um comportamento agressivo, ataques de fúria, alucinações, comportamentos de risco, propensão ao suicídio. ↪ Al terações f ís icas, que inc luem a inibição do eixo hipotálamo-hipófise- testículo. Isso inibe a produção de testosterona pelo testículo, o que leva à a t r o f i a t e s t i c u l a r , i n f e r t i l i d a d e , impotência sexual. ↪ Processo de feminilização, pois parte da testosterona vai ser convertida em estrogênio. → Nesse processo pode acontecer o crescimento das mamas, afinamento da voz, etc. ↪ Insuficiência renal e hepática, pois o acúmulo de testosterona sobrecarrega o funcionamento dos rins e do fígado, responsáveis por metabol izar esse hormônio. ↳ No caso das mulheres, o uso de esteróides causa um processo de masculinização, que inclui: ↪ Aumento da massa muscular ↪ Engrossamento da voz (irreversível) ↪ Crescimento de pelos ↪ Calvice ↪ Comportamentos de risco ↪ Comportamento agressivo ↪ Hipertrofia do clitóris Mecanismos de Ação Hormonal Comunicação celular Classificação Glândulas endócrinas Circuitos de controle hormonal Natureza química dos hormônios Receptores hormonais Amplificação do sinal hormonal Segundos mensageiros Receptores associados à proteína G Receptores adrenérgicos Proteína Gs (estimulatória) Proteína gi (inibitória) Proteína gq Receptores tirosina-quinases Insulina Receptores intracelulares móveis Testosterona