[RESUMO Bioquímica] Hormônios

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Resumo Hormônios
Bioquímica
VISÃO GERAL
 
Categorias: 
a) hormônios peptídicos e proteicos 
b) hormônios derivados do aminoácido tirosina ( hormônios catecolaminas-epinefrina e norepinefrina- e hormônios da tireoide) 
c) hormônios esteroides 
Regulam o crescimento, diferenciação e função de uma enorme variedade de células alvo (que expressam receptor para hormônios específicos) 
Os hormônios peptídicos e os hormônios catecolaminas interagem com receptores de superfície celular e transmitem seus sinais por segundos mensageiros que são gerados intracelularmente (AMPc, PKA, trifosfato inositol, diacil glocerol, PKC, HMPc, PKG) 
Hormônios esteroides difundem-se livremente através da membrana plasmática e ligam-se especificamente a seus receptores intracelulares que funcionam como fatores de transcrição ligante-ativados. 
Os receptores intracelulares esteroides e de não-esteroides (como hormônio da tireoide) pertencem a família de supergenes de receptores de esteroides e tem homologia de sequencias. 
HORMÔNIOS E O SISTEMA DE CASCATA HORMONAL 
Hormônio = substancia em um organismo que carregue um sinal para gerar algum tipo de alteração em nível celular. 
Hormônios endócrinos = classe de hormônios que são sintetizados com um tecido ou glândula e viajam pela circulação geral para atingir células alvo distantes que expressam receptores cognatos. 
Hormônios parácrinos → são secretados por uma célula e depois viajam uma distancia relativamente pequena para interagir com seus receptores cognatos em uma célula vizinha. 
Hormônios autócrinos → produzidos pela mesma célula que, subsequentemente, funciona como alvo para aquele hormônio, assim como células vizinhas. 
Hormônios endócrinos normalmente são mais estáveis que hormônios autocrinos, que exercem efeitos em distancias muito curtas 
Sistema de Cascata Amplifica sinais específicos 
- Para muitos sistemas hormonais de animais superiores, a via de sinalização origina-se no cérebro e culmina na célula alvo. 
- Um estimulo pode se originar no meio externo ou dentro do organismo, e pode ser transmitido como potenciais de ação, sinais químicos ou ambos 
- Em muitos casos: sinais são enviados ao sistema límbico → hipotálamo → pituitária → glândula alvo (que secreta o hormônio final, que afeta várias células alvo) 
- Cascata: quantidades crescentes de hormônios são geradas em níveis sucessivos (hipotálamo, pituitária, glândula alvo). 
- Meia vida de hormônios transportados pelo sangue tendem a ficar progressivamente mais longas na descida da cascata 
A cascata: - Estresse ambiental resulta em um sinal para a estrutura hipocampal do sistema límbico e sinaliza liberação de nanogramas de um hormônio liberador hipotalâmico, hormônio liberador de corticotropina (CRH).
- CRH viaja por um sistema porta fechado para a pituitária anterior, onde se liga a seu receptor cognato na membrana de células corticotrópicas e inicia eventos intracelulares que resultam em liberação de hormônio adrenocorticotrópico (ACTH) e beta-lipotropica. 
- ACTH tem meia vida mais longa que CRH. ACTH circula até se ligar a seus receptores cognatos expressos nas membranas de células da camada do meio do córtex adrenal (glândula alvo) 
- Resultado: síntese e liberação de esteroide cortisol (em mg) que tem meia vida mais longa que ACTH. Cortisol é efetivo sobre células alvos que expressam receptores intracelulares de glucocorticoide. 
- O hormônio final, cortisol, retroalimenta negativamente as células da pituitária anterior e do hipotálamo, que também expressam receptores de glucocorticoides. 
- Outros sistemas operam por cascatas semelhantes (só que por hormônios liberadores, hormônios trópicos da pituitária anterior) 
- Numero de células alvo afetadas depende de sua expressão de receptores para hormônios finais. 
- Hormônios da pituitária posterior 
– ocitocina e vasopressina (hormônio diurético) são armazenados e secretados pela pituitária posterior, mas são sintetizados em corpos celulares separados de neurônios hipotalâmicos. Esse sistema se ramifica para a direita, a partir do hipotálamo. 
- Ocitocina e vasopressina são sintetizados em corpos celulares separados de neuronios hipotalâmicos. 
- Sua liberação da glândula pituitária posterior ocorre independentemente em reposta a estímulos separados
Neurônios aminergicos (que secretam dopamina e serotonina) conectam-se a neurônios envolvidos na síntese e liberação de hormônios liberadores do hipotálamo.
 - Neurônios aminergicos disparam dependendo de vários tipos de sinais internos e externos. A atividade desses neurônios são responsáveis por: 
a) liberação pulsátil de alguns hormônios 
b) liberação cíclica rítmica de outros hormônios como cortisol.
 - Característica importante da cascata hormonal: retroalimanetação negativa, que opera quando níveis suficientemente altos do hormônio final foram secretados. Na alça de retroalimentação longa, o hormônio final se liga a um receptor cognato em células da pituitária anterior (do hipotálamo e do SNC) para impedir mais síntese/secreção de hormônios liberadores. Nas alças de retroalimentação ultracurtas, o fator liberador hipotalâmico retroalimenta o hipotálamo para inibir sua própria alimentação. 
Importantes Hormônios Polipeptídicos e Suas Ações 
Hormônios Polipeptídicos e Pituitária Anterior Principais: hormônio do crescimento (GH), tirotropina ou hormônio estimulante da tireoide (TSH), hormônio adrenocorticotrópico (ACTH), β-lipotropina (β-LTH), β-endorfina, hormônio melanócito-estimulante (α-MSH), peptídeo intermediário tipo-corticotropina (CLIP), prolactina (PRL), hormônio folículo-estimulante (FSH), hormônio luteinizante (LH). Todos são cadeias polipeptídicas únicas, exceto TSH, FSH e LH, que são dímeros que compartilham a subunidade α. Como o lóbulo intermediário do homem é rudimentar, os níveis circulantes de α e β-MSH livres são
	relativamente baixos. Receptores de MSH reconhecem e são ativados por ACTH (parte da sequencia de aminoácidos semelhante). Por isso, o ACTH pode ser um fator contribuinte para a pigmentação da pele e pode exercer a importância do MSH, especialmente em condições em que o nível de ACTH é alto. FONTE 
	HORMÔNIO 
	AÇÃO 
	Pituitária anterior 
	Tireotropina (TSH) 
	Nas cels foliculares tireoidianas para causar liberação de T4 (T3) 
	Hormônio luteinizante (LH) 
	• Nas cels de Leyding do testículo: síntese/liberação de testosterona •No corpo lúteo do ovário: prod. e liberação de progesterona 
	Horm. Folículo-estimulante (FSH) 
	Nas cels de Sertoli do túbulo seminífero p/ aumentar secreção de proteínas que se ligam a andrógeno (ABP); aumentar prod. de estradiol a partir da testosterona; atua nos folículos ovarianos estimulando maturação do óvulo e produção de estradiol. 
	Hormônio do crescimento (GH) 
	Em uma variedade de cels para produzir IGFs; crescimento celular e crescimento ósseo. 
	ACTH 
	Nas cels do córtex adrenal para aumentar produção e secreção de cortisol. 
	Β-endorfina 
	Nas cels e neurônios para produzir efeitos analgésicos e outros. 
	Prolactina (PRL) 
	Na glândula mamária causando diferenciação de cels secretórias (com outros hormônios) e estimulando síntese de componentes do leite 
	Horm. melanócito-estimulante (MSH) 
	Atua nas cels da pele causando dispersão de melanina (escurecimento da pele). 
	Horm. da glândula final 
	Fatores de crescimento tipo insulina (IGF) 
	Responde ao GH e produz efeitos de crescimento por estímulo da mitose celular. 
	Céls da granulosa ovariana; Cels de Sertoli dos testículos. 
	Inibina 
	Estimula a esteroidogênese em ovários e testículos; Regula a secreção de FSH da pituitária anterior. 
	Horm. Polipeptídicos (que respondem a outros sinais além dos hormônios da pituitária anterior) 
	Ocitocina 
	Ejeção do leite em fêmeas lactantes; contrações uterinas no parto; fator luteolítico produzido pelo corpolúteo; diminui a síntese de esteroides no testículo. 
	Céls β do pâncreas 
	Insulina 
	Aumenta a utilização tecidual de glicose. 
	Céls α do pâncreas 
	Glucagon 
	Diminui a utilização tecidual de glicose para elevar a glicose do sangue. 
	Duodeno (ph <4,5) 
	Secretina 
	Estimula cels acinares pancreáticas a liberarem bicarbonato e água para elevar o pH dudenal. 
	Cels C parafolicular da glândula tireoide. 
	Calcitonina (CT) 
	Diminui Ca no soro. 
	Glândulas paratireoides 
	Hormônio paratireoide (PTH) 
	Estimulam reabsorção óssea; excreção de fosfato pelo rim e eleva os níveis de Ca no soro. 
Hipopituitarismo:
 - Pan-hipopituitarismo é o termo usado para descrever a deficiência geral de hormônios da pituitária anterior. 
- A conexão entre o hipotálamo e a pituitária anterior pode ser rompida por trauma ou por tumores. 
- Em caso de trauma, pode ocorrer ruptura da haste (faz conexão entre eles e contem sistema porta, pelo qual os hormônios liberadores secretados pelo hipotálamo ganham acesso as células da pituitária anterior), impedindo que os hormônios liberadores de atingir as células alvo na pituitária anterior. 
- No caso de tumores da glândula pituitária, todos os hormônios da pituitária anterior podem não ser desligados no mesmo grau, ou a secreção de alguns pode desaparecer mais cedo do que de outros. Portanto, os sintomas no hipopituitarismo, as vezes, se desenvolvem lentamente. 
- Em qualquer caso, essa condição pode resultar em uma situação de risco a vida, dependendo da extensão da perda de hormônios pituitários, especialmente o ACTH. 
- Os hormônios da pituitária posterior – vasopressina e ocitocina – também podem ser perdidos, resultando em excreção urinária excessiva (deficiência de vasopressina). 
- O pan hipopituitarismo também pode causar sensibilidade aumentada as ações da insulina, levando a hipoglicemia (em virtude da secreção diminuída de antagonistas da insulina, e de GH e cortisol) 
-Terapia: administração de hormônios de órgãos finais como hormônio da tireoide, cortisol, hormônios sexuais e progestina. 
SÍNTESE DE HORMÔNIOS POLIPEPTÍDICOS E DERIVADOS DE AMINOÁCIDOS 
Hormônios Polipeptídicos: Codificação Gênica 
- Os genes dos hormônios polipeptídeos contem a sequencia codificadora do hormônio e os elementos de controles a montante do gene estrutural. 
- Em alguns casos, mais de um hormônio é codificado em um gene 
- A pró-opiomelanocortina gera, pelo menos, nove hormônios peptídicos a partir de um único produto gênico. 
- Como se observa para muitos outros hormônios proteicos, o hormônio antidiurético (ADH, vasopressina) e a ocitonina são sintetizados como pré-pró-hormônios. Os pró-hormônios que são gerados contem segmentos chamados neurofisinas, que são clivados durante o transporte para a pituitária posterior. Quando a secreção ocorre, quantidades iguais de hormônio e de sua neurofisina entram na circulação (essas neurofisinas não tem função fisiológica conhecida) 
Pró-opiomelanocortina é precursor de vários hormônios. 
São eles: ACTH, β-lipotropina, γ-lipotropina, γ-MSH, α-MSH, CLIP e β-endorfina, e potencialmente β-MSH e encefalinas. 
- São produzidos em células separadas, dependendo de seu conteúdo de proteases especificas, controles metabólicos e reguladores. 
- Enquando a pré-pro-melanocortina é expressa em corticotropos da pituitária anterior e em células da pars intermédia, os estímulos e os produtos são diferentes (no homem a pars intermedia não é uma estrutura anatômica discreta) 
Genes de hormônios polipeptídicos podem codificar peptídeos adicionais 
- Outros genes que codificam mais de um peptídeo são os da vasopressina e da ocitonina e suas neurofisinas acompanhantes. 
- Precursor da vasopressina libera (além da vasopressina), a neurofisina II e uma glicoproteina de função desconhecida 
- Precursor da ocitocina libera (além da ocitocina), a neurofisina I. 
- A ocitocina da mãe é conhecida por sua ação de fazer “descer” o leite da fêmea lactante, e mantém o trabalho de parto. A ocitocina do feto pode estar envolvida na indução do trabalho de parto.
 - Outros hormônios polipeptídicos são codificados por um único gene que não codifica outra proteína ou hormônio.
 
- GnRH e o fator inibidor da liberação de prolactina (GAP), parecem ser cossecretados pelas mesmas células hipotalâmicas, mas não são codificados em conjunto. 
- Muitos genes de hormônios codificam apenas uma copia do hormônio, e essa parece ser a situação mais comum. 
Um gene pode codificar múltiplas copias de um hormônio Um exemplo de copias múltiplas de um único hormônio codificado em um único gene é o das encefalinas, secretadas pelas células cromafins da medula adrenal. As encefalinas são pentapeptídeos com atividade opióide. 
Hormônios derivados de Aminoácidos 
Epinefrina é sintetizada a partir de fenilalanina/Tirosina 
- Ocorre na medula adrenal - Esse hormônio catecolamina é secretado juntamente com um pouco de norepinefrina, encefalinas e dopamina-β-hidroxilase por células cromafins medulares 
- Sua secreção é sinalizada pela resposta neuronal ao estresse, que é transmitida por meio de neurônios pré-glanglionar acetilcolinergico. Esse sinal aumenta o Ca++ intracelular, que por sua vez estimula a exocitose e a liberação do hormônio armazenado nos grânulos cromafins 
- Seus receptores são agrupados em β e α. Epinefrina tem maior afinidade a β, e norepinefrina age primariamente via receptores α. 
- Os hormônios esteroides (como aldosterona, cortisol, e de-hidroepiandrosterona) são sintetizados e secretados por células da córtex adrenal. A secreção de cortisol também é aumentada em resposta ao estresse. Esse cortisol secretado perfunde a medula adrenal e há conversão de norepinefrina em epinefrina. 
A síntese de hormônio da tireoide requer incorporação de Iodo em Tirosinas da Tireoglobulina. 
- A glândula tireoide é especializada para concentrar iodeto do sangue. 
- Monoiodotirosina (MIT), Diiodotirosina (DIT), T4, T3 E T3r (reverso) são produzidos via iodinação de resíduos tirosina na molécula de tireoglobulina (TG) (duas moléculas de DIT ou uma de MIT e uma de DIT para uma de TG ou para duas de TG adjecentes) 
- Tireoglobulina é uma glicoproteína grande que é sintetizada e secretada pelas células epiteliais tireoidianas e é armazenada no lúmen dos folículos da tireoide. 
- A secreção de T3 e maiores quantidades de T4 na corrente sanguínea requer endocitose da tireoglobilina. 
-As DIT e MIT liberadas dentro da célula epitelial são, depois, deiodinadas e os íons iodeto liberados são reciclados e reutilizados para síntese de hormônios da tireoide. Essa reciclagem é extremamente importante e mutações que inative a enzima deiodinase podem causar uma deficiência de iodeto. 
Inativação e degradação de hormônios derivados de aminoácidos. 
- Degradação por proteases nos lisossomos. 
- Alguns hormônios possuem aminoácidos modificados 
- Alternativamente o peptídeo pode sofrer proteólise parcial a peptídeos menores, alguns dos quais podem ter ações hormonais 
- Maturação ou processamento de pro-hormonios em hormônios maduros envolve proteólise seletiva. 
PROTEÍNAS DE SINALIZAÇÃO HORMONAL 
Visão geral da Sinalização 
Receptores de membrana - No sistema de cascata, os hormônios emanam de uma fonte, causam liberação hormonal na etapa seguinte e assim por diante, seguindo a cascata. 
- Hormônios peptídicos geralmente ligam-se a receptores de membrana expressos especificamente nas células alvo. O receptor reconhece características estruturais do hormônio. Isso ativa ou inativa uma enzima efetora. - Alguns receptores sofrem internalização para o interior da célula, e outros abrem um canal iônico na membrana. 
Cascata de sinalização intracelular: segundos mensageiros 
- Após ligação com seus receptores de membrana, há transmissão de sinal intracelularmente via segundos mensageiros, que transmitem e amplificam o sinal.
 - Transmissão de sinal por aumentode concentração intracelular de um segundo mensageiro ou de vários segundos mensageiros, simultaneamente ou subsequentemente.
 - Exemplos: AMPc, GMPc, IP3, DG e PIP3. 
- Diferentes hormônios se ligan a subunidade de proteína G estimulatória ou inibitória (Gs ou Gi), resultando na ativação ou na inibição de uma enzima efetora e assim , em um aumento ou diminuição na concentração do segundo mensageiro intracelular correspondente. 
- Segundos mensageiros intracelulares ativam quinases especificas que iniciam uma cascata de reações de fosforilação/defosforilação, que resultam na ativação de algumas e inativação de outras enzimas. Receptor acoplado a proteína G -> estímulo de Adenilato ciclase -> gera AMPc -> ativa PKA Receptor acoplado a proteína G -> estimulo de Guanilato ciclase -> gera GMPc -> ativa PKG Estímulo da fosfolipase C -> geração de DC e IP3 -> mobilização dos estoques de Ca++ -> ativação da PKC 
- Resultado: secreção do hormônio da tireoide. 
- Dois hormônios diferentes podem ter efeitos antagônicos se um estimular a adenilato ciclase e outro a fosfodiesterase (desativa o AMPc) 
- A ativação hormonal da PKA também pode alterar a velocidade de transcrição de genes. 
- A ativação hormonal de uma proteína quinase pode aumentar ou diminuir a transcrição gênica.
Janaína Pareto |1