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Fisiologia do sistema endócrino: hormônio do crescimento (GH) Prof. Kellen Brunaldi Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Ciências Fisiológicas Curso: Odontologia • Hormônio protéico (191aa) secre tado pe la adeno- hipófise. • Transportado no plasma ligado a proteínas. GH (growth hormone) – hormônio do crescimento GH e a estatura • Influencia a estatura humana final em torno de 30% do potencial genético: Uma pessoa destinada, por sua carga genética, a atingir a estatura final de 1,8 metros terá 1,2 metros, mesmo na ausência de GH, e é pouco provável que ultrapasse 2,4 metros, mesmo com a secreção elevada de GH, desde o nascimento. GHr-/- lit/lit GHr-/-: mutação no receptor para GH; Lit/lit: mutação no receptor para o GHRH; não produz GH; GHA: mutação no GH; Wt (wild type): sem alterações; bGH: excesso de GH. GHA wt bGH Junnila, R. K. et al. Nat. Rev. Endocrinol. 9, 366–376 (2013); published online 16 April 2013; doi:10.1038/nrendo.2013.67 O que precisamos para crescer, além do GH? • Hormônios Insulina Hormônios tiroidianos Hormônios sexuais • Dieta adequada • Ausência de estresse crônico Mecanismo de ação do GH Padrão de secreção circadiana de GH • Pico de GH noturno; • Secreção máxima ocorre dentre 1 a 2 horas após o início do sono. Bear M.F.; Barry, W.C.; Paradiso, M.A. Neurociências Desvendando o Sistema Nervoso. 3 ed., 2008. A secreção de GH diminui com a idade • Secreção elevada na puberdade; • Após a puberdade, os níveis de GH reduzem gradativamente; • A partir dos 60 anos, a secreção de GH es tá bas tan te reduz ida (somatopausa), explicando, em parte, a redução da densidade óssea e da massa magra, a expansão do tecido adiposo e a diminuição da espessura da pele. Guyton & Hall, Tratado de Fisiologia, 11ed, 2009. Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn IGFs Controle da secreção de GH • Hipotálamo: GHRH (peptídeo liberador de GH), somatostatina (inibe). • GH e IGF (retroalimentação negativa); Mutação no gene do receptor para o GHRH. H. Tiroidianos (+) Insulina (+) H. Sexuais (+) Hipoglicemia (+) Aminoácidos (+) Estresse crônico (écortisol) (-) SS – Somatostatina (GHIH) Exercício (+) Doença (+) Molina, P.E. Lange Physiology Series – Endocrine Physiology. 2.ed. 2006 Somatomedinas (IGF – insulin-like growth factor) • IGF-1 é uma proteína com 70 aa e alta homologia com a pró-insulina; • Encontra-se associada a proteínas plasmáticas (t1/2 de 20 horas); • IGF-1 é produzida por diversos tecidos e exerce seus efeitos sobre crescimento através de ações autócrinas, parácrinas e endócrinas (produzida principalmente pelo fígado); • IGF-1 estimula a proliferação celular e inibe apoptose. • Metabolismo – ação direta do GH Tecido Adiposo, Fígado e Músculo • Crescimento – ação indireta do GH (IGF) Ossos, Tecidos moles e Órgãos Estimula a síntese proteica e divisão celular (hipertrofia e hiperplasia) Ações do GH Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn Efeito do IGF sobre o crescimento linear • Aumenta a deposição de cartilagem e a conversão da mesma em tecido ósseo; • Aumenta a proliferação dos condrócitos; • IGF produzido pelo tecido ósseo em reposta ao GH ou de origem hepática. Músculo Esquelético Ações do GH sobre o metabolismo protéico • Estimulam a captação de aa; • Elevam o conteúdo intracelular de mRNA; • Inibem o catabolismo de proteínas e aa. Aumento da massa muscular Ações nos músculos esquelético e cardíaco. Aumento do tamanho dos órgãos. Os efeitos anabólicos do GH sobre a síntese proteica somente são evidenciados na presença de insulina Em animais que não possuem pâncreas, o GH não estimula o crescimento. GH e insulina • A insulina estimula a síntese proteica e inibe a degradação das proteínas, ações importantes para o crescimento; • Sem insulina, os efeitos anabólicos do GH sobre as proteínas não podem ser expressos ou são mascarados pelos processos cataból icos s imul tâneos ou descontrolados; • A hipoglicemia induzida pela insulina estimula a secreção de GH; • A insulina aumenta o número de receptores de GH e IGF. Hiperglicemia Hiperinsulinemia Diabetes Mellitus gliconeogênese + glicose hepática Resistência à insulina captação de glicose pelo músculo Efeitos antagônicos à insulina Efeito do GH sobre o metabolismo de carboidratos * Efeito diabetogênico - Interferência na via de sinalização da insulina Efeitos do GH sobre o metabolismo lipídico ADIPÓCITO AGL + Glicerol Lipase Hormônio sensível TG GH + Estimula a lipólise AGL no plasma Fígado (gliconeogênese) • AGL (ácido graxo livre) é a principal fonte de energia; carboidratos e proteínas são poupados (importante no jejum e estados catabólicos). • Na presença de altas concentrações de GH, o excesso de AGL chegando ao fígado, é convertido em acetoacetato (efeito cetogênico). Ainda, pode-se ter fígado gorduroso (esteatose hepática). Efeitos do GH sobre o metabolismo lipídico • O aumento da utilização de gorduras, associado ao aumento da síntese de proteinas, produz um aumento da massa magra. GH aumenta a massa magra Gordura abdominal • Em indivíduos saudáveis, existe uma relação inversa entre a quantidade de GH secretado e gordura visceral, independente da idade e sexo. • O b e s i d a d e ( o b e s i d a d e a b d o m i n a l ) d i m i n u i a secreção de GH. Obesidade abdominal êGH Estresse crônico: alta de cortisol e baixa de GH – deposição de gordura abdominal Resumo das ações do GH e IGF Curi, R; Procopio, J. Fisiologia Básica, 1.ed., 2009. Outros hormônios que influenciam o crescimento • Hormônios tiroidianos: estimulam a secreção de GH, potencializam a ação do GH sobre os ossos longos e a síntese de proteína no músculo e no fígado. • Insulina: efeito anabólico e anti-catabólico, promove diferenciação e divisão celular, estimula a secreção de GH (pela hipoglicemia resultante, mais do que a própria insulina) e permite que a ação do GH sobre a síntese proteica seja evidenciado. • Cortisol: estresse prolongado ou repetitivo, apresenta efeitos potentes contra o crescimento (catabolismo que se opõem as ações do GH). • Hormônios sexuais: androgênios e estrogênios aumentam a secreção de GH (estirão do crescimento), porém fecham as epífises. HORMÔNIO DE CRESCIMENTO FALTA EXCESSO PRÉ-PÚBERE PÓS-PÚBERE PRÉ-PÚBERE PÓS-PÚBERE NANISMO ALTERAÇÕES GIGANTISMO ACROMEGALIA § Diabetes mellitus: uso prolongado de GH Distúrbios relacionados com o GH Turmor leva a redução de todos os hormônios da adeno-hipófise Pan-hipopituitarismo Nanismo Nanismo hipofisário Síndrome de Laron • Mutação no receptor para GH; • Níveis de GH altos e IGF baixos; • Baixa incidência de câncer e diabetes. National Geography, 2013 Pigmeus • Mutação genética no receptor do GH; • falha na produção de IGF. Gigantismo e acromegalia Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn Acromegalia Acromegalia – sinais clínicos • Visceromegalia (principalmente fígado e baço); • Crescimento das partes moles do corpo (língua); • Crescimento das extremidades (pés, mãos e mandíbula (prognatismo));• Acentuação dos traços faciais; • Pele e tecido conjuntivo subjacente aumentam de massa; • Pele oleosa; • Hiperidrose; • Hipertensão; • Diabetes. Abuso do uso de GH exógeno Diabetes mellitus, dislipidemias, doença cardíaca, hipertrofia do miocárdio, prognatismo Lou Ferrigno Deficiência de GH no adulto É rara; Sinais e sintomas: • émassa de tecido adiposo (especialmente visceral) • êmassa magra • êforça muscular • êperformance no exercício • ê capacidade cardíaca • érisco de fratura • Perfil lipídico aterogênico • Pele seca e fina • Fatiga, depressão, ansiedade, problemas para dormir, • isolamento social
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