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THIAGO PRATA- UFS- FISIOLOGIA ENDÓCRINO 1 FISIOLOGIA DA GLÂNDULA PINEAL – CAPÍTULO 64 1.0- INTRODUÇÃO A melatonina é o hormônio secretado pela glândula pineal. Este hormônio pode agir em praticamente todos os sistemas fisiológicos. No ser humano e em outros mamíferos, os pinealócitos recebe projeções da retina por estruturas diencefálicas que, projetando-se para o simpático cervical, atingem a glândula pineal. Dessa forma a secreção da melatonina é controlada pelo ciclo claro e escuro e mudanças sazonais desse ciclo. A produção normal de melatonina predominantemente é noturna. O papel fisiológico da glândula pineal é informar ao meio interno a situação em que o meio esterno se encontra. Isso se deve a seu papel noturno, podendo informar também qual é a estação do ano. 2.0- A MELATONINA Derivada do aminoácido triptofano É uma molécula anfifílica. Possui alta capacidade antioxidante. 2.1- Síntese de melatonina pela glândula pineal A exposição a luz durante o período de escuro diminui drasticamente os níveis basais de melatonina. O controle noradrenérgico simpático sobre a glândula pineal (pienalócitos) varia circadianamente. No exato momento em que saímos de uma situação de claro para uma situação de escuro temos os seguintes efeitosfisiológicos: o A densidade e a afinidade de receptores de noradrenalina (subtipo β1) nos pinealócitos é máxima. Há o receptor do tipo α1 (subtipo α1B) não apresenta atividade circadiana, sendo SEMPRE apresentados na membrana. o Aliado ao fato anteriormente citado, a quantidade de noradrenalina produzida no escuro é exorbitantemente maior do que na situação de escuro. THIAGO PRATA- UFS- FISIOLOGIA ENDÓCRINO 2 Todas as substâncias que regulam a síntese de melatonina são reguladas conforme o estado de claro ou escuro. A atividade a enzima triptofano hidroxilase é dependente de oxigênio e de um co-fator pteridínico reduzido. A maior limitação da enzima é a concentração de triptofano plasmático. Picos de triptofano causam picos de serotonina na pineal. ESSE É O PONTO CHAVE PARA A SÍNTESE DE SEROTONINA. o O passo seguinte, que é a descarboxilação, ocorre quase que automaticamente depois do passo anterior. o A concentração de serotonina na glândula pineal é muito maior do que no resto do organismo. Suas concentrações variam de altas no período claro para baixas no período de escuro. À noite, as taxas de síntese e metabolização da serotonina são altíssimas. Os estímulos noradrenérgicos estimulam a ação da enzima NAT, transformando serotonina em N-acetilserotonina. O aumento de AMPc intracelular estimula a ação da enzima NAT. o Mecanismo de ação do sistema noradrenérgico na síntese de NAT: Os receptores β-adrenérgicos estão acoplados a uma proteína Gs, aumentado a concentração de AMPc intracelular. Os receptores α1 adrenérgicos: THIAGO PRATA- UFS- FISIOLOGIA ENDÓCRINO 3 Durante o dia, a serotonina é desviada para a via desaminativa-oxidativa, onde sofrerão ação da MAO B (monoamina O2 oxidorredutase), seguindo pela via (consultar imagem). O aumento de AMPc leva o aumento de NAT. O AMPc inicia processos de transcrição e tradução gênicas e síntese da própria NAT. O cálcio pode ter um papel importante nesses fenômenos. o O cálcio e o AMPc poderiam atuar sinergicamente sobre os processos de transcrição e tradução através de PKA e PKC, respectivamente, fosforilando fatores dependentes de AMPc, CREB. o Proteínas quinases dependentes de cálcio e AMPc poderiam fosforilar diretamente em diferentes sítios ou poderiam atuar indiretamente fosforilando proteínas citosólicas que regulam síntese, atividade ou estabilidade de NAT. O cálcio poderia ter, adicionalmente, um papel pós-síntese de RNAm. O término da atividade simpática, a adm de antagonistas de adrenalina ou fotoestimulação noturna>>>> queda na atividade de NAT. Esse processo envolve destruição proteossomal. A NAS é convertida em melatonina pela enzima hidroxiindol-O-metiltransferase, que mantém sua atividade relativamente constante ao longo das 24 h. A regulação noradrenérgica da HlOMT, diferentemente da NAT e da triptofano hidroxilase, parece ocorrer a longo prazo. Noradrenalina + receptor α1 adrenérgico Ativa fosfolipase C Hidrólise do fosfatidilinositol (IP) Com consequente produção do diacilglicerol (DAG) e IP3 Cálcio + DAG ativam PKC >> potecncializa a ação da estimulação beta adrenérgica. Aumento cálcio intracelular: influxo e liberação por meio de IP3. THIAGO PRATA- UFS- FISIOLOGIA ENDÓCRINO 4 2.2- Secreção de melatonina e sua metabolização periférica Há algumas evidências não esclarecidas no texto que a secreção de melatonina se dá de maneira pulsátil. O transporte plasmático da melatonina se dá através de proteínas carreadoras no plasma, como a albumina. A vida média da melatonina é de 20 minutos, sendo metabolizada no fígado e excretada pela urina. 2.3- Mecanismos de ação da melatonina A melatonina age nos tecidos periféricos através de dois tipos de ação: (1) ações não mediadas por receptores, ou seja, a melatonina age diretamente em outra molécula. (2) ações mediadas por receptores. o Ações não mediadas por receptores exemplos: Ação antioxidante; Ação bloqueadora do complexo cálcio-calmodulina, inibindo a atividade das proteínas quinases dependentes dele; Ação direta ao ligar-se aos complexos I e IV da cadeia fosforilativa mitocondrial, estabilizando o processo de transporte de elétrons e síntese de ATP. Estimulação dos mecanismos protetores e reparadores de DNA. Regulação de mecanismos motores celulares e da divisão celular: fuso mitótico; mecanismos motores de microtúbulos (dineínas, etc) THIAGO PRATA- UFS- FISIOLOGIA ENDÓCRINO 5 Regulação da apoptose celular: modificação da permeabilidade mitocondrial. Permeabilidade de canais iônicos: cálcio, potássio e sódio. o Ações mediadas por receptores (de membrana ou nucleares) Os receptores de membrana MT1 e MT2 são ligados principalmente a proteína Gi, Gq ou G11. Eles ativam vias de transdução dependentes de fosfolipase C, IP3 e diacilglicerolm resultando em queda de AMPc e GMPc e aumento de PLC. A melatonina também se liada a um receptor nuclear órfão pertencente à categoria de receptores do ácido retinóico tipo RZR-ROR, subtipos α e β. Entre os efeitos demonstrados para a ligação da melatonina a esses receptores está a diminuição da expressão da enzima 5-lipoxigenase, o aumento da expressão de enzimas antioxidantes e a síntese de interleucina 2 e seu receptor. 2.4- Papel da melatonina na regulação de processos fisiológicos
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