Faculdade de Ciências Médicas - Resumo Mecanismo de Sinalização Hormonal

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Faculdade de Ciências Médicas 
UPE 
 
Mecanismos de Transdução Hormonal 
 
 
 
 
 
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Edvaldo Jerônimo da Silva Júnior 
Monitor da disciplina de Bioquímica 
edvaldo.upe12@gmail.com 
 
 
Introdução 
As diversas respostas que o organismo dá a estímulos externos ou internos muitas vezes 
se dá por mecanismos de transdução de sinal entre as células. Quando as células estão próximas 
umas a outras, esse sinal pode ser passado pelo contato célula a célula (junções gap, por 
exemplo). Entretanto, em seres vivos maiores, onde as células não estão lado a lado, são 
necessárias substâncias químicas sinalizadoras, mediadoras e receptoras que irão agir através 
de cascatas nas células, gerando moléculas de baixo peso molecular que por fim terá por 
conseguinte uma resposta celular sistemática ou local. 
 
Receptores de hormônios esteroides (hidrofóbicos ) 
 Em função da natureza dessas substâncias serem derivadas do colesterol, elas possuem 
um caráter lipídico. Dessa forma, elas conseguem atravessar a membrana celular de forma fácil 
sem precisar de uma proteína receptora ou canal. 
. Hormônios Sexuais 
. Cortisol 
. Vitamina A 
. Vitamina D 
. Entre outros 
 Dessa maneira, os receptores existem no citoplasma da célula – intracelular – e são 
chamados de receptores de hormônios esteroides, que fazem parte da família dos receptores 
intracelular. Tais receptores irão agir na célula de forma epigenética. Ou seja, irão acoplar-se ao 
DNA celular, induzindo ou suprimindo a transcrição em RNA de uma proteína específica. Por 
essa razão, os hormônios induzem perfis de respostas diferentes nas diferentes células-alvo. 
 
Receptores de superfície celular (receptores de hormônios polipeptídeos) 
 Primeiramente, iremos tentar dar uma visão geral da lógica envolvida nos diferentes 
mecanismos de transdução de sinal com receptores da superfície celular, após feito isso, iremos 
falar um pouco mais de cada mecanismo. 
 Em contrates com os mensageiros lipídicos, os polipeptídeos não atravessam a 
membrana celular por possuir um caráter hidrofílico. Dessa forma, necessitam de um receptor 
para enviar “a sua mensagem” par ao interior da célula. Esses polipeptídeos são chamados de 
primeiros mensageiros enquanto as substâncias de sinalização no interior da célula de baixo 
peso molecular são denominadas segundos mensageiros. 
 Algumas substâncias como o NO (óxido nítrico) não necessita de um receptor para ativar 
os segundos mensageiros, por ser um gás e de baixo peso molecular, ele se difunde pela 
membrana plasmática e ativa os segundos mensageiros. O NO possui uma atividade de 
relaxamento das células do músculo liso dos vasos sanguíneos, estimulando a guanilato ciclase, 
levando a geração do segundo mensageiro GMPc. Pacientes com anginas são tratados com 
nitroglicerina que são convertidas a NO, resultando no relaxamento dos vasos e consequente 
diminuição da dor. 
 A maioria dos receptores não desencadeiam por si só as respostas nos segundos 
mensageiros. Eles necessitam de substâncias adaptadoras que ligam as moléculas efetoras ao 
receptor, uma delas é a proteína G. 
Proteína G 
 As proteínas G são constituídas por três subunidades, as Alfa Beta e Gama. A Alfa possui 
um sítio de ligação do GTP com um poder GTPase, o qual irá ativar a cascata de reação dos 
segundos mensageiros. De forma resumida, o primeiro mensageiro se acopla ao receptor que 
faz com que o GDP ligado a subunidade alfa seja trocado por uma GTP. Isso muda a conformação 
da proteína G, afastando as subunidades alfa das betas e gamas. Dessa forma, a subunidade alfa 
ativada ou as “by” podem reagir com um ou mais efetores que irão desencadear a cascata dos 
segundos mensageiros nas células. 
 
Segundos Mensageiros 
 AMPc 
O AMPc é formado através do ATP e da enzima Adenilato Ciclase. O primeiro mensageiro 
liga-se ao receptor, que desencadeia a modificação na proteína G em sua subunidade alfa, ativa 
a Adenilato Ciclase que converte ATP em AMPc. O AMPc possui uma importância grande na 
conversão de glicogênio em glicose. Dessa forma, os receptores B-adrenérgicos (Adrenalina) que 
são hiperglicemiantes possuem como segundo mensageiro o AMPc. 
 O AMPc faz a transdução dos seus efeitos na interconversão glicogênio-glicose através 
da regulação da enzima chave de sinalização proteína quinase A (PKA). A PKA irá fosforilar as 
enzimas fosforilase quinase e glicogênio sintase, regulando assim a interconversão de 
glicogêncio em glicose. 
Relembrando o metabolismo do glicogênio: 
 
 Além dos efeitos hiperglicemiantes, a PKA regula as atividades de diversos canais 
iônicos, como os de K, Cl e Ca, além de também possuir um efeito epigenético. 
 Fosfodiesterases 
 As fosfodiestereases (PDEs) possuem como função o término da sinalização do AMPc 
por meio da conversão dessa substância ao seu metabólito 5’AMP. Dessa forma, as PDEs são 
alvo de vários medicamentos para desenvolvimentos de repostas cruciais nas respostas 
fisiológicas. Por exemplo, os medicamentos metilxantinas são usados como bronco dilatador e 
possuem efeito ionotrópico positivo no coração (Aumento da força de contração muscular). Isso 
acontece porque a PDEs são inibidas o que aumenta a concentração de AMPc na célula, 
aumentando PKA, o que leva a fosforilação dos canais de cálcio cardíaco e um aumento 
subsequente da concentração de cálcio, aumentando a força de contração muscular. 
 Cálcio/Calmodulina 
 O íon cálcio está em maior concentração no meio extracelular. Isso permite que 
dependendo da necessidade da célula esse íon pode entrar rapidamente do meio extra para 
intracelular. O Ca+2 é muito importante para mediar diversas reações intracelulares, como o 
metabolismo energético, permeabilidade iônica, contração muscular e da fosforilase quinase. 
Os eventos mediados pelo íon são modulados pela calmodulina, essa proteína possui quatro 
sítios de ligação dos íons cálcio. A ligação de três ou quatro íons à calmodulina induz uma 
importante mudança conformacional que permite a calmodulina se ligue e modifique outras 
proteínas como as PDEs dependentes de AMPc. 
 A Calmodulina possui um papel ativador da adenilato ciclase e provavelmente inibidor 
das PDEs. 
 Fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PIP2) 
 Em 1980 foi descoberto que o aumento de Cálcio intracelular graças a ativação de 
receptores, estimulava a ação de duas enzimas que hidrolisavam uma substância que produzia 
dois mensageiros intracelulares. 
 
Fosfatidilinositol ------(PI quinase e PIP quinase) -------> fosfatidilinositol 4,5-bifostato (PIP2) ---
(Hidrólise pela PLC + Ca+²)----> IP3 + DAG. 
 
IP3 : Responsável por mobilizar os estoques intracelular de cálcio. 
DAG: Ativa uma família de enzimas chave de sinalização, como a proteína quinase C (PKC) 
 Fosfolipases 
 As fosfolipases possuem o poder de hidrolisar a fofotidilcolina ou fosfotidiletanolamina, 
formando vários mensageiros intracelulares como por exemplo: DAGs e ácido fosfatídico. Existe 
o poder de formar vários tipos de DAGs e ácidos. As espécies das DAGs podem ser metabolizada 
produzindo ácido araquidônico e pode ser convertido também a ácido fosfatídico ou vice versa. 
 
 
 Ácido Araquidônico 
 Através das fosfolipases e do DAG pode ser produzido o ácido araquidônico. O Ácido é 
um importante precursor das moléculas denominadas de eicosanoides (prostaglandinas, 
prostaciclinas, tromboxanos e leucotrientos ). Eles possuem uma grande variedade de atividades 
biológicas, como a modulação da contração do músculo liso, agregação plaquetária, secreção 
de ácido gástrico e equilíbrio hidroeletrolítico. 
 Asprostaglandinas, prostaciclinas e tromboxanos estão envolvidos no processo 
inflamatório. Dessa forma, medicamentos como a aspirina e o ibuprofeno atuam inibindo as 
enzimas ciclo-oxigenases, que são enzimas que irão ajudar a converter o ácido araquidônico à 
eicosanoides. Os leucotrienos desencadeiam respostas inflamatórias e vasoativas. 
 
 
 
 
Correlações Clínicas 
 - Algumas bactérias como a Vibrio cholerae, Escheria Choli e Bordatella Pertussis 
possuem o poder de modificar a proteína G. Elas impedem que o GTP seja hidrolisado, o que 
impede a regulação da adenilato ciclase, por conseguinte aumenta a quantidade de AMPc, o 
que fosforila os canais iônios causando um efluxo exorbitante de eletrólitos das células 
intestinais que pela osmolaridade causam diarreia. 
 
 - AMPc reduz a agregação plaquetária, o que impede a formação de trombos e melhora 
a circulação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografia 
 
Baynes, John Bioquímica médica/John W. Baynes e Marek H. Dominiczak; [tradução de Jacyara 
Maria Brito Macedo… et al.]. - Rio de Janeiro : Elsevier, 2010.