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Maria Eduarda Faustino Turma LX FISIOLOGIA DA GLÂNDULA SUPRARRENAL OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM ✓Conhecer os hormônios esteróides produzidos no córtex das glândulas suprarrenais a partir do colesterol; ✓Conhecer o eixo hipotálamo-hipófise-suprarrenal; ✓ Compreender: os sinais para a produção; os mecanismos que controlam a secreção, e as ações celulares dos hormônios produzidos no córtex das glândulas suprarrenais. ADRENAIS Localizadas acima dos rins, assim sua denominação, também, de glândulas suprarrenais. Cada glândula é revestida por uma cápsula de tecido conjuntivo denso e apresenta uma região interna, o córtex e outra interna, a medula. O córtex suprarrenal deriva de células mesenquimais ligadas à cavidade celômica. A suprarrenal do adulto se diferencia em: - Zona glomerulosa: síntese de mineralocorticóides. - Zona fasciculada:(intermediária), síntese de glicocorticóides. - Zona reticular: síntese de esteróides C19, andrógenos e hormônios sexuais. A região de medula possui células cromafins que produzem epinefrina e norepinefrina. As moléculas originadas são extremamente parecidas. O precursor para todos os hormônios adrenocorticais é o colesterol, que pode ser sintetizado a partir da acetilcoenzima A. A maior fonte do colesterol para a esteroidogênese é o colesterol transportado no plasma pelas células adrenocorticais por meio de receptores específicos de LDL presentes na membrana celular. VIAS PARA A SÍNTESE DOS HORMÔNIOS ESTERÓIDES DO CÓRTEX DAS SUPRARRENAIS A partir do colesterol, tem-se as reações responsáveis pela síntese de aldosterona, cortisol e androgênios. As reações se diferem de acordo com o tipo de substância produzida, porém, qualquer um dos hormônios parte de uma molécula em comum: pregnenolona. Além disso, todos partem de um estímulo em comum: o hormônio ACTH. A cascata de síntese de cada hormônio apresenta enzimas específicas, sendo as principais: Maria Eduarda Faustino Turma LX - 21-hidroxilase: para a formação de aldosterona e cortisol - aromatase: para a formação dos andrógenos HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Os hormônios adrenocorticais podem ser de três principais tipos: glicocorticóides, mineralocorticóides e androgênios. As moléculas originadas tem poucas diferenças bioquímicas, sendo extremamente parecidas, portanto, conseguem se encaixar em diferentes receptores com vários sítios capazes de produzir reação para esses hormônios. - O cortisol pode ocupar o receptor de aldosterona, causando um efeito chamado de cruzado. GLICOCORTICÓIDES Atuam sobre o metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas. O cortisol é o principal glicocorticóide humano, mas existem outros como a cortisona e a prednisona. O ACTH é o principal hormônio estimulador da síntese e secreção do cortisol. MINERALOCORTICÓIDES O principal é a aldosterona. Atuam no metabolismo de eletrólitos, especialmente sódio e potássio, e no equilíbrio químico. A produção é controlada principalmente, pelas concentrações de angiotensina II e de potássio no líquido extracelular. ANDROGÊNIO Desidroepiandrosterona (DHEA) e Androstenediona: precursores de hormônios sexuais, principalmente masculinos. E quantidades mínimas de progesterona e estrogênio, hormônios femininos. O ACTH regula a secreção, no entanto, os mecanismos do controle ainda não estão completamente elucidados. CORTISOL REGULAÇÃO DA SECREÇÃO O ritmo circadiano do glicocorticóide é caracterizado por um pico que ocorre no horário ou pouco antes do despertar, coincidindo com o início de atividades e com o declínio no restante das 24 h. Assim, no homem, as concentrações basais de ACTH e cortisol são mais elevadas pela manhã (das 6 às 9 h) com queda progressiva ao longo do dia e nadir noturno (das 23 às 3 h). O estresse não faz a adrenal liberar o cortisol diretamente. Ele ativa primeiro o eixo hipotálamo–hipófise–adrenal (HHA): Estresse → hipotálamo libera CRH CRH → hipófise libera ACTH ACTH → adrenal produz e libera cortisol Maria Eduarda Faustino Turma LX Ou seja, o estresse aumenta o cortisol de forma indireta, passando por essas três etapas antes de chegar à adrenal. O cortisol exerce feedback negativo sobre o eixo hipotálamo-hipófise e adrenal. Quando seus níveis sanguíneos aumentam, ele sinaliza ao hipotálamo para diminuir a liberação de CRH e, consequentemente, a hipófise reduz a liberação de ACTH. Com menos ACTH estimulando a adrenal, a produção de cortisol cai, mantendo o equilíbrio hormonal. Situações que causam estresse: traumatismo, infecção, calor ou frio intenso, injeção de noradrenalina e de outros fármacos, cirurgia, injeção de substâncias necrosantes sob a pele. Antes do ACTH ser liberado, existe um precursor chamado pró-opiomelanocortina (POMC), que é clivado para formar hormônios peptídicos menores, com formação de ACTH, hormonios melanocito-estimulantes (MSH α, β e γ) e β-endorfina. A produção do POMC não age somente para o ACTH, como também para a síntese de melanina, resposta imune e diminuição da ingestão alimentar. A administração de cortisol sintético desequilibra a alça de retroalimentação negativa da liberação de cortisol. Isso inibe a produção de POMC, não só de ACTH. MODULAÇÃO DA AÇÃO DO CORTISOL Regulada pela enzima 11β-hidroxiesteróide desidrogenase (11β-HSD). Existem mecanismos fisiológicos que impedem o cortisol a desempenhar o efeito mineralocorticoide. Nos tecidos que possuem receptores de mineralocorticoide (como rim, cólon e glândulas salivares), a enzima 11β-HSD2 transforma o cortisol ativo em cortisona inativa, impedindo que o cortisol ocupe esses receptores, que devem responder principalmente à aldosterona. Já em outros tecidos, como fígado, pele, cérebro, tecido adiposo e placenta, a enzima 11β-HSD1 faz o contrário: converte cortisona inativa de volta em cortisol ativo, permitindo que o hormônio atue normalmente nos receptores de glicocorticóide. Assim, o organismo controla localmente se o cortisol vai ser inativado ou reativado, garantindo sua ação correta em cada tecido. TRANSPORTE/METABOLISMO No plasma 90 a 95% se liga a proteínas: - 80% a uma globulina - transcortina - 15% à albumina. O cortisol possui meia-vida relativamente longa de 60 a 90 minutos. Possui metabolismo hepático. Maria Eduarda Faustino Turma LX EFEITOS DO CORTISOL No metabolismo dos carboidratos Estimula a gliconeogênese: • Aumenta a conversão de aminoácidos em glicose no fígado. • Favorece a mobilização de aminoácidos de tecidos extra hepáticos (músculos). • Antagoniza os efeitos da insulina no fígado (inibe a formação glicogênio e estimula enzimas que produzem glicose). Diminui moderadamente a utilização de glicose pelas células: • Diminui a translocação do GLUT4 para a membrana celular • Pode levar à diabetes adrenal. No metabolismo proteico • Promove a degradação das proteínas celulares (proteólise) nos tecidos extra hepáticos. • Aumenta síntese das proteínas do fígado e plasma. Aumento aminoácidos sanguíneos, reduz o transporte de aminoácidos para as células extra-hepáticas e aumenta o transporte para as células hepáticas: (1)aumento da desaminação de aminoácidos pelo fígado, (2) aumento da síntese proteica no fígado, (3) aumento da formação de proteínas plasmáticas pelo fígado, e (4) aumento da conversão de aminoácidos em glicose – isto é, aumento da gliconeogênese. No metabolismo lipídico Mobilização de ácidos graxos • Promove lipólise e mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo. • Eleva a concentração de ácidos graxos livres no plasma. • Os sistemas metabólicos celulares passam a utilizar ácidos graxos em momentos de jejum ou de outros estresses para geração de energia. O excesso de cortisol causa obesidade (Visceral) pois estimula a diferenciação dos adipócitosdo omento (isoforma 11β-HSD1)* No processo inflamatório A mobilização de aminoácidos e gorduras das reservas celulares, torna-os disponíveis para a geração de energia e para a síntese de novos compostos. Efeitos anti-inflamatórios do cortisol (alta concentração) • Estabiliza as membranas lisossomais; • Diminui a permeabilidade dos capilares; • Diminui a atividade do sistema imunológico, reduz a reprodução dos linfócitos; • Atenua a febre principalmente porque reduz a liberação de interleucina-1; • Inibe a resposta inflamatória a reações alérgicas; • Reduz o número de eosinófilos e de linfócitos no sangue; • Diminui a produção de células T e de anticorpos nos tecidos linfóides Efeitos do cortisol em alta concentração Pele: Inibe a divisão dos queratinócitos e dos fibroblastos, reduz a síntese de ácido hialurônico, reduz a síntese e a produção de colágeno. Tecido muscular: leva à atrofia muscular. Rins: Estimula a síntese de angiotensinogênio, retenção de sódio e excreção de potássio. Osso: osteopenia ou osteoporose. ALDOSTERONA REGULAÇÃO DA SECREÇÃO Fatores principais: concentração de íons potássio no líquido extracelular e concentração de angiotensina II no líquido extracelular. Outros fatores envolvidos: • Concentração de íons sódio (↑ Sódio, ↓ pouco secreção de aldosterona) • Peptídeo atrial natriurético (PAN) (↓ pouco secreção de aldosterona) • O ACTH, formado pela adeno-hipófise (ação permissiva). Maria Eduarda Faustino Turma LX Quando o rim percebe baixa concentração de sódio, redução do fluxo sanguíneo renal ou aumento do potássio, ele aumenta a liberação de renina. A renina transforma o angiotensinogênio, produzido pelo fígado, em angiotensina I, que é convertida nos pulmões em angiotensina II pela ECA. A angiotensina II eleva a pressão arterial e estimula a zona glomerulosa da suprarrenal a produzir aldosterona. A aldosterona, então, age no rim aumentando a reabsorção de sódio, diminuindo a excreção de potássio e expandindo o volume sanguíneo, o que corrige o problema inicial percebido pelo rim. TRANSPORTE/METABOLISMO Apenas cerca de 60% se ligam a proteínas plasmáticas. Possuem meia-vida relativamente curta, de cerca de 20 minutos. O metabolismo é hepático. AÇÕES BIOLÓGICAS DA ALDOSTERONA Exerce um papel crucial na regulação da pressão arterial e na homeostase eletrolítica: • Promove a reabsorção de sódio (aumenta o volume do líquido extra celular); • Aumenta a secreção de potássio e hidrogênio; • No sistema cardiovascular: eleva pressão arterial, modula o tônus vascular, aumenta a sensibilidade às catecolaminas, aumenta a expressão de receptores para a ANG II. ANDROGÊNIOS (DHEA E SDHEA) REGULAÇÃO DA SECREÇÃO O que já se sabe: • O ACTH estimula a secreção de andrógenos suprarrenais como a DHEA e a androstenediona. • A secreção de androgênios apresenta ritmo circadiano semelhante ao do cortisol. O que ainda não está claro: • Por que não ocorre supressão da DHEA após uso crônico de corticosteroides (exógenos)? • Como acontece a elevação androgênica entre 6 e 8 anos de idade e diminuição da secreção de DHEA na velhice sem alterações concentração do cortisol? TRANSPORTE/METABOLISMO Conjugados a albumina. Possuem meia-vida: - DHEA: 25 minutos; - SDHEA: 12 horas. Metabolismo: Hepático ANORMALIDADES DA SECREÇÃO ADRENOCORTICAL Hipoadrenalismo (insuficiência adrenal): DOENÇA DE ADDISON Causas: Primária (lesão do córtex adrenal): Autoimunidade contra o córtex, tuberculose adrenal e câncer. Secundária: falha na produção de ACTH. Consequências: • Deficiência de mineralocorticoides. • Deficiência de glicocorticoides. •Hiperpigmentação pela melanina das mucosas e da pele. Tratamento: Reposição hormonal. HIPERADRENALISMO: SÍNDROME DE CUSHING Causas: • Anormalidades do hipotálamo (↑ CRH); • Tumores da adeno-hipófise (↑de ACTH); Maria Eduarda Faustino Turma LX • “Secreção ectópica” de ACTH por tumor em outra parte do corpo (ex. carcinoma abdominal); • Tumores do córtex adrenal. • Medicamentosa, pelo uso contínuo de corticóides. SÍNDROME ADRENOGENITAL Tumor adrenocortical secreta excesso de androgênios - efeitos masculinizantes em todo o corpo. - Na mulher, características virilizantes se desenvolvem, gerando características masculinas típicas. - No homem pré-púbere, provoca rápido desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos. HIPERPLASIA SUPRARRENAL CONGÊNITA Decorrentes da deficiência de 1 das 5 enzimas envolvidas na síntese de cortisol pela glândula suprarrenal. - Em 95% dos casos a 21-hidroxilase.