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DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES FISIOLOGIA DO SISTEMA ENDÓCRINO Introdução e conceitos gerais: - Responsável pela regulação e coordenação dos processos fisiológicos; - Integra e controla as funções corporais; - Proporciona estabilidade ao meio ambiente interno do corpo; - Regula crescimento, desenvolvimento, reprodução, metabolismo... Principais glândulas endócrinas: - Hipotálamo: tem função endócrina, produz hormônios liberadores (GHRH, CRH, TRH, GnRH) e inibidores (GHIH, HIP); - Hipófise ou pituitária: libera hormônios estimuladores de outras glândulas; - Tireóide: T3, T4, Calcitonina; - Paratireóide: paratormônio; - Adrenal: medula (catecolamina), córtex (mineralocorticóides); - Pâncreas: insulina e glucagon; - Gônadas sexuais: testículos (testosterona), ovários (estrógeno e progesterona). Glândulas Hormônios (mensageiros químicos) - Hormônio é um mensageiro químico; são substâncias químicas secretadas para o sangue por células especializadas, que regulam as funções metabólicas; - Utiliza a circulação sanguínea; - Composição: AA, colesterol, iodotironina; - Degradado no fígado; excreção nas fezes e urina. Diferentes ações: - Endócrinas: corrente sanguínea receptor; - Parácrinas: célula a célula (no mesmo tecido, local próximo); - Neurócrinas: precisa de estímulo nervoso; - Neuro-hormonal: Endócrino+neurócrino (ex. Adrenalina). Natureza química dos hormônios: - Hidrofílicos – Peptídicos** (AA, catecolaminas): insulina, ocitocina, ADH... - Hidrofóbicos* – Esteroides (colesterol): hormônios sexuais, glicocorticoides, mineralocorticoides; - Hidrofóbicos* – Iodotironinas: T3, T4 *Utilizam transportadores na circulação. Atuação: célula alvo com receptor Transporte: sangue Degradação: fígado Produção: gls. Endócrinas e tecido neurossecretor DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES **São armazenados em vesículas, diferentemente dos hormônios hidrofóbicos. Portanto, o estímulo provoca: Hidrofíicos = Liberação; Hidrofóbicos = Síntese. - Derivados da tirosina: ligam-se a proteínas citoplasmáticas (tireoglobulinas); armazenados em vesículas secretoras (NA e Adrenalina). Esses hormônios obtêm suas especifidades a partir da alteração enzimática do AA tirosina. O hormônio que a tireóide produz fica ligado a uma tireoglobulina até ser estimulado para ser secretado. Hormônios Peptídicos - Síntese e armazenamento: na célula, em vesículas. Quando a célula é estimulada, ele é liberado. Transcrição DNA para formar o RNAm. apresentam em sua extremidade N terminal um grupo de 15 a 30 aminoacidos chamados de peptideo sinal (pré-pro-hormônio) RNAm faz a síntese da proteína do RER (Tradução). Remoção do peptídeo sinal pela peptidase sinal (pró-hormônio) No Golgi ocorre a clivagem do pró-hormônio em hormônios+peptídeos. (hormônio) Empacotamento de hormônios + copeptídeos em vesículas Estímulo para exocitose: aumento [Ca2+] e [AMPc]. - Meia vida curta. Hormônios Esteróides - Síntese a partir do colesterol; - Praticamente não são armazenados; - Apresentam receptores específicos intracelulares; - Estão associados à proteínas (p.ex. Albumina, tireoglobulina). Transporte de Hormônios - Livre: hormônios peptídicos e catecolaminas; - Ligados a proteínas plasmáticas: hormônios esteróides, hormônios da tireoide (ligados à tireoglobulina, no citoplasma da célula). Essas proteínas são produzidas de forma regulada no fígado; - O hormônio livre é a forma biologicamente ativa para a ação no órgão-alvo, no controle do feeback, na metabolização do hormônio e consumo pela célula; - A ligação à proteína serve para diversos propósitos, ela prolonga a meia vida do hormônio, serve como reserva de hormônios e facilita seu transporte. DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES Mecanismo de Ação dos Hormônios - A especificidade das respostas hormonais reside na estrutura do hormônio em si, do receptor do hormônio e do tipo celular no qual o receptor é expresso. O hormônio ligado a um receptor induz mudanças conformacionais no receptor, produzindo um sinal, que é transformado em ativação de um ou mais mensageiros celulares. - Os receptores podem estar: 1) Intracelular 2) Membrana citoplasmática: Receptor com atividade tirosina quinase (a) fosforila enzimas; Ligado ao canal iônico; ligado à proteína G(b) metabotrópicos. (a) Exemplo: receptor da insulina Mecanismo de ação de um receptor acoplado a proteína G. Quando o hormônio ativa o receptor, o complexo de proteínas alfa, gama e beta inativas, se associa ao receptor e é ativado, com uma troca de trifosfato de guanosina (GTP) por difosfato de guanosina (GDP). Isso faz com que a subunidade alfa (à qual está ligado o GTP) se dissocie das subunidades beta e gama da proteína G, e interaja com as proteínas alvo ligadas à membrana (enzimas) que iniciam sinais intracelulares. - As moléculas de mensagem se ligam a proteínas efetoras que modificam funções celulares especificas. Essa é a via de transdução do sinal ou via de sinalização, sendo o resultado final, a resposta celular. A via é desativada por meio da internalização do hormônio e ou do receptor, fosforilação ou desfosforilação enzimática, destruição proteassomal do receptor e geração de inibidores da retroalimentação. (b) Proteína G + hormônio Ativa subunidade alfa (GTP GDP) GDP GTP Ativa adenilciclase AMPc ativa proteínas quinases (ativar outras enzimas, estimula ações, abre ou fecha canais...) DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Os receptores de membrana possuem efeitos rápidos nos processos celulares, que são independentes da síntese proteica, ou podem regular a expressão genica. - Já os receptores intracelulares apresentam efeitos lentos e de longo prazo que envolvem o remodelamento da cromatina e alterações da expressão genica. - Hormônios esteróides: sintetiza novas proteínas; Hormônios peptídicos: Ativa proteína quinase. - Receptores: peptídicos (na MP); esteroides (intracelular) Mecanismo ação hormonal: IP3/Ca2+ PTN G GTP Ativa fosfolipase C Ativa PiP2 Forma DAG e IP3 Atua REL Libera Ca2+ Ex: catecolaminas, TRH, ADH, LURH, ocitocina Mecanismo hormônios esteroides (receptor no citoplasma ou no núcleo) Hormônio esteroide liga ao receptor citoplasmático atua no núcleo. Obs: alguns hormônios esteróides atuam no núcleo, e ativam a transcrição de determinados genes. Mecanismo tirosina quinase - Quando o hormônio liga ao receptor, ativa a proteína quinase incorporar/aumentar/diminuir transportadores; abre/fecha canais iônicos; fatores de transcrição. - Exemplo: insulina Vai cair na prova: 1) Explique em detalhes o mecanismo de ação hormonal dependente de cAMP. Quais hormônios utilizam esse mecanismo? O cAMP nas células provoca alterações nas atividade de determinadas enzimas e desta forma a modificação do metabolismo constitui a resposta celular ao estimulo hormonal. A concentração celular de cAMP e a resposta ao hormônio estão na dependência das atividades relativas da adenilato ciclase e da fosfodiesterase. Os hormônios que utilizam esse mecanismo são os peptídicos e as catecolaminas (adrenalina e noradrenalina). 2) Explique o mecanismo de ação hormonal, dependente de IP3/Ca2+. A ligação do hormônio ao receptor ativa uma proteína G que estimula fosfolipase C que catalisa a hidrólise de FIP2 a IP3 e DG. O IP3 se difunde no citosol e induz a liberação de Ca2+ dos reservatórios celulares. IP3 é o elo entre o DAD FISIOLOGIAENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES hormônio e o pool interno de cálcio. Nas células musculares, íons cálcio desencadeiam a contração e promovem a degradação de glicogênio. Em outras células ligam – se a calmodulina (proteína reguladora de processos celulares) que exerce sua ação por ativar uma série de proteínas quando ligada aos íons de cálcio. DG permanece ligado a membrana e na presença de cálcio ativa a proteína quinase C que catalisa a fosforilação de um conjunto de proteínas. A alteração da atividade de proteína – alvo desencadeia a resposta celular ao hormônio. AMPc (ACTH, Angio II epitélio, Calcitonina, Catecolaminas receptores beta, CRH, FSH, Glucagon, HGC, LH, PTH, Somatostatina, Secretina, TSH, ADH V2) IP3/Ca2+ (Angio II músculo liso, Catecolaminas receptores alfa, GnRH, GHRH, Ocitocina, TRH, ADH V1) Controle da Secreção Hormonal - Estimulação Hormonal: muitos hormônios influenciam a secreção de outros hormônios (ex. TSH). Feedback (-): Hipotálamo (TRH) Hipófise (TSH) Tireóide (T3, T4) Feedback (+): trabalho de parto liberação de ocitocina estímulo do hipotálamo para produzir mais ocitocina. - Estimulação humoral: são oscilações nos níveis de certos líquidos corporais que estimulam a liberação de hormônios. Ex. Insulina, pelo aumento [açúcar] no sangue. - Estimulação neuronal: a liberação do hormônio é afetada pela atividade neural. Ex. ativação do SNS na medula da suprarrenal (Adrenalina e NA). HIPOTÁLAMO ENDÓCRINO - Manutenção da constância do meio interno; - Regulação da temperatura; - Possui vários núcleos (paraventriculares e supraóptico) que secretam hormônios neurônios peptidérgicos; - Localização anatômica: liga o SN com o Sistema Endócrino. DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - O hipotálamo e a hipófise formam uma unidade de controle sobre a função de várias glândulas endócrinas (tireoide, adrenais, gônodas). - A produção de hormônios está relacionada ao fato de o hipotálamo fazer parte do sistema límbico. - Rede vascular: onde terminam os axônios. Neurônios PA terminações nervosas abre canal Ca2+ voltagem dependente Exocitose hormônios liberados na rede vascular. - Trato neural: parte posterior trato hipotálamo-hipófise (neurohipófise) ausência de células que produzem hormônios. Controle da secreção hipotalâmica: Hormônios hipotalâmicos: - GnRH, TRH, CRH, TRH, Dopamina, GHRH, Somatostatina, ADH, Ocitocina. HIPÓFISE - Porção anterior: Adenohipófise (epitélio da faringe) possui células endócrinas DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Porção posterior: Neurohipófise (evaginação do assoalho do diencéfalo) tecido nervoso - Núcleos: paraventriculares e supra-óptico estão no hipotálamo e os axônios chegam na NH; produzem ADH e ocitocina para a NH secretar. Os hormônios são transportados no axoplasma das fibras nervosas dos neurônios e seguem do hipotálamo para a hipófise posterior. - Neurônios ventro e dorsomedial (Sistema parvicelular nas células da A.H.): axônios terminam na eminência média rede vascular AH atuação de hormônios (?) Sistema porta-hipotalâmico-hipofisário: - A irrigação da A.H.: pelo sistema porta-hipotalâmico-hipofisário originado na eminência mediana e da N.H. - Artéria hipofisária superior e inferior - Importância: os hormônios hipotalâmicos da A.H. não caem na corrente sanguínea sistêmica. Dessa forma ele não é diluído e por isso possui uma ação mais específica. - Hormônios produzidos no hipotálamo que atuam na A.H.: GnRH, TRH, CRH, PRF, HIP(dopamina), GHRH, Somatostatina. - Hormônios da A.H.: FSH, LH, TSH, ACTH, PRL, GH. - Funções A.H.: Crescimento, Regulação endócrina, Sexuais e reprodutivas, Metabólicas e Imunológicas. Neurohipófise: - Armazena e secreta os hormônios ADH e ocitocina. Os dois diferem em apenas 2 aminoácidos. - Ações do hormônio ADH: *aumento da permeabilidade à água (aumenta a reabsorção de água, ativa adenilato ciclase para formar AMPc), contração do músculo liso vascular (receptor V1 e IP3/Ca2+), é estimulado devido à baixa de H2O corporal (urina concentrada e volume reduzido). Diminuição da água corporal Sede Aumenta a osmolaridade do sangue receptores no hipotálamo produz ADH Secreção na N.H. aumenta a reabsorção de H20 urina concentrada e volume reduzido aumenta H20 corporal (urina diluída e volume aumentado) diminui osmolaridade do sangue (deixa de sinalizar para o hipotálamo) Obs: o hormônio natriurético atrial em baixa concentração estimula a liberação do ADH. *produzido no núcleo supra-óptico e paraventricular. - Mecanismo ADH: Receptor V2 + ADH AMPc sinal de segundo mensageiro fusão das vesículas que possuem um canal (poro/aquaporina) com a membrana plasmática passagem da água DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES Diabetes insipidus: - Problema na formação do V2, não há formação do AMPc, aumenta o volume de urina da pessoa. - Central / Periférica (nefrogênica – ñ forma segundo mensageiro) Ocitocina - Influência do meio externo hipotálamo. - A ocitocina atua na contração das células que envolvem o alvéolo mamário. - Age na glândula mamária e útero. - Via IP3/Ca2+ (contração). Hormônios da Adenohipófise - Tipos celulares: somatotrópicas (GH), corticotrópicas (ACTH), tireotrópicas (TSH), gonadotrópicas (LH e FSH), lactotrópicas (PRL). Em geral, há um tipo celular para cada hormônio. - Prolactina: *Ações: desenvolvimento da mama, lactogênese, inibe a ovulação; *é produzida na A.H. e tem ação direta; *permanentemente inibida pela secreção de dopamina; *estímulo: sucção da mama, sono, estrógeno, TRH; *inibidores: dopamina, somatostatina, prolactina. Fases da mama: 1) ductos rudimentares (infância); 2) glândula pronta (prog./estrog.); 3) glândula após fecundação (aumenta estrógeno e progesterona); 4) glândula após o parto (aumenta prolactina). Reflexo neuroendócrino da galactogênese e ejeção láctea: - Hormônio do Crescimento (GH) *células acidófilas secretam o GH; *o pico de secreção ocorre a noite, durante o sono; *o aumento da secreção de GH inibe a secreção de GHRH e estimula a secreção de GHIH/somatostatina; *produção de somatostatina no fígado, pelas células delta (é estimulada pelo GH); *a secreção do GH estimula a secreção do IGF (somatomedinas), que faz o feedback negativo na produção de GHIH. DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES Estimuladores da secreção de GH: - baixa concentração de glicose, baixa concentração de ácidos graxos, jejum ou fome, estrógeno e testosterona, exercícios, sono, estresse. Inibidores da secreção de GH: - alta concentração de glicose, alta concentração de ácidos graxos, obesidade, GHIH, IGF, GH. Ações fisiológicas do GH: 1) Fígado: estimula a síntese de proteínas, gliconeogênese, produção de IGF; 2) Tecido adiposo: aumenta a captação de glicose, diminui a lipólise (quebra de gordura como fonte de energia); 3) Músculo: diminui a captação de glicose, aumenta a captação de aminoácidos, aumenta a massa muscular; 4) Outros tecidos: aumenta o tamanho e número de células, síntese proteica, de RNA e DNA. *Metabolismo Proteico: - Estimula o transporte de AA; - Aumenta a síntese de proteínas; - Diminui o catabolismo proteico; - Estimulação da tradução do RNA; - Aumenta a transcrição do DNA. *Crescimento do osso: - Deposição aumentada de proteínas pelas células condrocíticas e osteogênicas; - Aumento da taxa de reprodução dessas células; - Estímulo da conversão dos condrócitos em células osteogênicas. *Metabolismodos carboidratos: - Diminuição da captação de glicose aumenta a produção de glicose no fígado hiperglicemia hiperinsulinemia resistência à insulina EFEITO DIABETOGÊNICO - Diminuição do nº de receptores de insulina diminui a afinidade do receptor à insulina diminui a utilização da glicose resistência à insulina EFEITO DIABETOGÊNICO OBS: tanto a somatomedina e o GH fazem um efeito de feedback negativo e acabam estimulando a somatostatina que inibe o GH. TIREÓIDE - Vários folículos preenchidos por colóide contendo tireoglobulina (as células foliculares delimitam o folículo). - Célula folicular: apical (enzimas para síntese de hormônios) e região basolateral (por onde entra o iodo). - Células parafoliculares ou células C produzem a calcitonina. - A tireóide está sob a regulação do eixo hipotálamo-hipofisário, regulada pelo TSH liberado pela adenohipófise. - O T3 e T4 são sintetizados dentro do colóide. Depois de produzidos eles são lançados para o capilar. Hormônios da tireóide: - T3* triiodotironina (7%): enzimas para síntese de hormônios. - T4 tiroxina (93%). *O T4 é o mais produzido pela glândula, porém é menos ativo que o T3. Existem enzimas que fazem a hidrólise do T4 em T3, sendo que o T3 é mais hidrolisado. - Nanismo: falta ou deficiência de GH na infância; - Gigantismo: excesso de GH na infância; - Acromegalia: excesso de GH após a puberdade. - DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - São sintetizados a partir da tirosina, que está dentro da tireoglobulina. O iodo é o principal elemento para a síntese - Regulam o metabolismo basal, o crescimento, a maturação do SNC (formação de sinapses), excita o sistema cardiovascular. A falta desses hormônios na infância pode gerar deficiência mental devido à não maturação do SN cretinismo (retardo mental e de crescimento). Síntese dos hormônios da tireóide 1ª etapa: Captação do iodo da dieta pelas células foliculares, na forma de iodeto transportador do iodo na membrana basolateral co-transporte de Na+ e I- (ação pelo hormônio TSH). 2ª etapa: Oxidação do iodeto na membrana apical das células foliculares pela ação da peroxidase (I- I2). 3ª etapa: Ainda na membrana apical, organificação (Iodo se liga à tirosina). 4ª etapa: No coloide, próximo à membrana apical, acoplamento (para formar o hormônio). MIT + DIT T3 (maior ação) DIT + DIT T4 (produz mais) 5ª etapa: Ação do TSH estimula as células a fazerem endocitose do colóide (a partir da emissão de pseudópodes pela célula) dentro da célula folicular, no citoplasma tem lizosimas, que funde no colóide endocitando-o. As proteases quebram a ligação peptídica e liberam T3, T4, MIT e DIT. MIT e DIT sobrem ação da deiodinase para serem reutilizados libera I- e tirosina. O T3 é o hormônio na forma ativa. Transporte no Sangue - Os hormônios T3 e T4 são transportados no sangue: globulina ligante de tiroxina (TBG), pré- albumina ligante de tiroxina, albumina, pequena fração na forma livre (1%) fisiologicamente ativos. T4-TGB-T3 T4 + T3 (no sangue) - A ligação do hormônio com uma proteína acaba sendo uma forma de depósito, pois o fornecimento de hormônio é gradativo. - 99% dos hormônios serão transportados ligados a proteínas plasmáticas. A proteína que transporta os hormônios da tireóide é a TBG. - TBG é uma glicoproteína globular, sintetizada no fígado e tem maior afinidade pelo T4. Ela é responsável por 80% do transporte de T4 e 38% de T3. O T4 é convertido em T3 no tecido. - TBPA: outra proteína transportadora, tetramérica e sintetizada pelo fígado. Também tem maior afinidade pelo T4, mas em menor proporção. Responsável por 15% do transporte de T4 e 27% do transporte de T3. - Albumina: em grande quantidade no sangue e não é específica para uma substância só. Ela se liga a diversas substancias. É um ligante secundário do T3 e T4 e é responsável apenas por 5% do transporte de T4 e 35% de T3. Os hormônios produzidos estão ligados à tireoglobulina. DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES Obs: Pessoas que tem deficiência de proteínas plasmáticas podem ter uma superdosagem de T3 e T4 no corpo. Circulação e modo de ação dos hormônios foliculares tireoidianos: - T4 no sangue célula-alvo (órgãos) enzina 5’iodinase T4 em T3 (45%) ou T3r (55%) – o reverso é inativo T3 (45%) liga a proteína no citoplasma chega ao núcleo da célula transporte T3 no núcleo síntese de proteínas ao se ligar num receptor para transportador de T3. - A ação dos hormônios tireoidianos é lenta e de longa duração: *são liberados lentamente para os tecidos-alvo; *ação mais rápida que o T4; *liberação T4 – 6 dias; *T3 é liberado para as células em ~ 1 dia. Efeitos metabólicos dos hormônios foliculares: - Maturação óssea e crescimento; - Maturação SNC; Receptor DNA Transcrição e Tradução: Aumento Na+K+ ATPase; Aumento do nº de mitocôndrias; Aumento do nº de enzimas respiratórias; Proteínas de crescimento e maturação. Ações dentro da célula atuam no corpo como um todo Aumento do metabolismo, de 02, da ventilação aumento da função cardíaca... Aumento da produção de metabólitos Aumento de C02 Controle de produção: TRH (hipotálamo) TSH (A.H.) T3 e T4 (tireoide) DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - TRH: síntese pré-pró-hormônio, estimula a síntese e secreção das células tireotróficas e lactotróficas hipofisárias, mecanismo de ação: IP3/DAG Regulação da secreção dos hormônios tireoidianos: - TRH TSH T3 e T4 (feedback +) - Hipotireoidismo: diminuição de T3 e T4 aumento de TSH aumento do tamanho da tireóide aumento do crescimento da glândula. Causa: autoimunidade, cirúrgica, falta de iodo. - Distúrbios na regulação: cretinismo, mixedema. OBS: O bócio é o crescimento exagerado da glândula. Pode acontecer pelo hipo ou hipertireoidismo, pois no hipo primário, o TSH está alto, o que fica forçando a glândula a produzir os hormônios, o que gera o crescimento exagerado da glândula. * Ação do TSH: atua no receptor, acoplado à proteína G. Tem ação morfológica: aumenta a altura do epitélio, reabsorção e fluidez do colóide, maior vascularização, aumento do peso da glândula. E tem ação química: capta o iodo inorgânico, incorporação à tireoglobulina e síntese e secreção de T3 e T4. **A produção de anticorpo contra TSH se liga ao receptor estimulando a glândula a sintetizar o T3 e T4 : uma das causa do hipertireoidismo primário (autoimune). É a doença de Graves. Se dosar o TSH está baixo. METABOLISMO ENERGÉTICO - Anabólica síntese (economia de energia) - Catabólica quebra - Hormônios reguladores: Catabolismo: adrenalina, cortisol, glucagon Anabolismo: insulina - Estoques energéticos: fígado (glicogênio), músculo (glicogênio), tecido adiposo (triacilglicerol) - A fase catabólica: Sono, exercício físico, estresse cortisol, adrenalina (glândula suprarrenal) Jejum Glucagon GLÂNDULA ADRENAL DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Sono, estresse, atividade física ativam a produção dos hormônios da adrenal. Camadas celulares: - Medula da adrenal: produz as catecolaminas; precursor: tirosina; neurônios pré-granglionares simpáticos inervam a glândula. - Córtex da adrenal: zona glomerulosa, zona fasciculada e zona reticulada. - A epinefrina reforça o estímulo simpático e favorece: quebra de glicose; aumento da frequência cardíaca; aumento do fluxo sanguíneo para os músculos; aumento da dilatação dos brônquios. Síntese dehormônios do córtex da adrenal: - Precursor: colesterol. - O transporte do colesterol para as células adrenais é regulado por mecanismos de feedback que podem alterar, acentuadamente, a quantidade disponível para a síntese dos esteroides. Exemplo: ACTH estimula a síntese de esteroides adrenais, aumenta o número de receptores de LDL nas células adrenocorticais, bem como a atividade das enzimas que liberam o colesterol da LDL. - Uma vez que o colesterol entre na célula, é transportado para as mitocôndrias, onde é clivado pela enzima colesterol desmolase, formando a pregnenolona; essa é a etapa limitante na formação de esteroides adrenais. - Nas três zonas do córtex adrenal, esse estágio inicial da síntese de esteroide é estimulado pelos diferentes fatores que controlam a secreção dos principais produtos hormonais, aldosterona e cortisol. Por exemplo, tanto o ACTH que estimula a secreção de cortisol como a angiotensina II que estimula a secreção de aldosterona aumentam a conversão de colesterol para pregnenolona. DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES Zona fasciculada: Pregnenolona (ação da 17-hidroxilase*) cortisol (glicocorticoide) Zona glomerulosa: Corticosterona (ação da aldosterona sintase) aldosterona (mineralocorticoide) *A 17-hidroxilase pode seguir a via do corticoesterona ou cortisol. Zona reticular: hormônios androgênicos. Enzima importante 17,20 liase (desmolase) Ação do hormônio ACTH na glândula adrenal DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Receptor metabotrópico: AMPc é o 2º mensageiro ativa proteínas quinases (que contribuem para a oferta do colesterol) efeitos agudos (aumenta as hidrolases de éster de colesterol, aumenta a síntese de novo colesterol, aumenta colesterol desmolase – dentro da mitocondria o colesterol é quebrado para formar pregnenolona por ação de colesterol desmolase); efeitos crônicos (síntese – receptor LDL, proteínas carreadoras de esteroides, transcrição de genes da enzima citocromo P450). Esse processo acontece na camada fasciculada e reticular do córtex da adrenal. Mecanismo de ação dos hormônios do córtex da adrenal - No órgão-alvo: receptor no citoplasma da célula chega ao núcleo processo de transcrição de RNAm tradução proteína RESPOSTA ESTERÓIDE. Hormônios adrenocorticoides: - São transportados no plasma ligados à proteínas (por isso permanecem mais tempo no organismo): transcortina, albumina. Para exercerem função precisam estar livres no citoplasma. Glicocorticoides: cortisol; Mineralocorticoides: Aldosterona; Andrógenos: Androstenediona. - São metabolizados no fígado. Glicocorticóides: - Cortisol; - O hormônio é secretado em pulsos ( ~ 10 pulsos em 24h). O maior pico é às 8h da manhã, para ativar o metabolismo para produzir energia (logo, é um hormônio catabólico). - O padrão diurno é abolido em situações de cegueira, coma, exposição luz/escuro ciclo circadiano. Fatores que influenciam a secreção de glicocorticoides: - Estimulantes: diminuição do cortisol, estresse, hipoglicemia, agonista alfa-adrenérgico, transição sono-vigília. - Inibidores: aumento cortisol, opióides. Ações dos Glicocorticoides (ação catabólica): - estimula a gliconeogênese, estimula a proteólise, estimula a lipólise, diminui a utilização de glicose, anti- inflamatório, imunossupressor, inibe a formação óssea, diminui o número de osteoblastos, diminui a produção de colágeno tipo II, mantem a reatividade vascular às catecolaminas. - inibe a utilização periférica da glicose. Metabolismo de carboidratos (mantem o estoque energético): DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Gliconeogênese: O glicocorticoide aumenta a concentração de glicose plasmática e diminui a sensibilidade da insulina; Aumenta a mobilização de substratos para a gliconeogênese; Aumenta a atividade de enzimas chave da gliconeogênese; Aumenta a síntese do glicogênio hepático (aumento da glicogênio sintase), estocando substratos para respostas agudas por agentes gliconeolíticos, tais como a epinefrina; Efeitos permissivos na gliconeogênese e glicogenólise pelo glucagon e epinefrina (aumenta o nº de receptores); Inibe a utilização periférica da glicose. Metabolismo de proteínas: - O cortisol promove a proteólise, diminui a captação de glicose e aminoácidos, porém não impede nada no fígado para formar proteína. - Mobiliza AA dos tecidos não hepáticos; - A síntese proteica. Metabolismo lipídico: - Lipólise, aumento de ácidos graxos, utilização ac. Graxos para energia metabólica. - Obs.: Obesidade e o uso de corticóides cortisol tem ação catabólica, aumenta o apetite; por causa do mecanismo de feedback; retenção hídrica = ação mineralocorticoide. Efeitos do estresse: - Estresse físico: traumatismos, cirurgias, queimaduras, infecção, hipoglicemia, febre, hipotensão... - Estresse mental: ansiedade Hipotálamo CRH Intensifica eixo HHA ACTH Cortisol - Aumenta a resistência do organismo; - Inibe a síntese dos mediadores da resposta inflamatória; - Inibe a liberação de enzimas lisossômicas; - Inibe a liberação de histamina. PÂNCREAS DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Parte endócrina: ácidos e túbulos; - Parte exócrina: ilhotas de langerhans; - Células que compõem a ilhota: beta – maior parte (insulina), alfa (glucagon), delta (somatostatina), células PP (polipeptídeo pancreático); - A insulina e o glucagon regulam a utilização da glicose. Quem regula a produção e secreção desses hormônios é o nível de glicose no sangue. Glicemia normal +- 80 a 90. - Se aumenta glicose, libera insulina; se diminui glicose, libera glucagon (quebra do glicogênio); - O cérebro é um dos órgãos que utiliza muita glicose, porém ele não tem estoque. Ele utiliza a glicose circulante; - A insulina faz com que o tecido adiposo e muscular captem a glicose sanguínea. Insulina - É um hormônio peptídico anabólico; - Sintetiza a insulina: fica armazenada na forma de vesículas nas células beta. Essas células são sensíveis a processos autoimunes (destruição autoimune = diabetes tipo I é insulina dependente; diabetes tipo II é problema no receptor); - Transportada na forma livre; - T1/2 de 6min; - Degradada pela insulinase; - Pró-insulina Insulina (é a quebra do peptídeo C, que sai na urina) : sofre clivagem no Complexo de Golgi; - O peptídeo C é um marcador importante, pois serve para saber o quanto de insulina a pessoa está produzindo. O peptídeo C não tem função biológica; - A insulina possui 2 cadeias (alfa e beta) de AA ligadas por pontes S-S; - A insulina é produzida em laboratório através de recombinação. A insulina de porco tem diferença de 1 aminoácido para a insulina humana. - Estímulos para a secreção de insulina: *carboidratos; *aminoácidos (uma das ações da insulina é promover síntese de proteína. Muito aminoácido no sangue estimula a síntese de insulina); *hormônios gastrointestinais (GIP, gastrina, colecistocinina, secretina); *ácidos graxos (a insulina promove síntese de triglicerídeos); *glucagon; *eletrólitos (K+, Ca2+, Na+); DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES *acetilcolina via parassimpática; *fármacos hipoglicemiantes (utilizados no tratamento para o diabetes tipo II, sulfonilureias) estimulam o armazenamento da glicose. Mecanismo de secreção de insulina pelas células beta pancreáticas: A glicose extracelular atravessa a membrana da célula beta a partir do transportador GLUT. O GLUT que precisa de insulina é o GLUT 4. A insulina promove a translocação do GLUT4 para a membrana da célula, possibilitando a passagem da glicose. No meio intracelular, sobre metabolização pela enzima glicoquinase para Glicose-6P, que sofre oxidação e libera ATP. O ATP liberado fecha canal de K+ sensível a ATP e, consequentemente, despolariza a célula e abre canal de Ca2+ voltagem dependente, estimulando a exocitose da insulina. (Vai cair na prova!!!) - A presença de cetoácidos e de ácidos graxos livres também ativam essa cascata em algum ponto. - Existem substancias que inibem a secreção de insulina através de proteína G inibitória: somatostatina. - A adrenalina no receptor alfa: reduz a liberação de insulina. - A adrenalina no receptor beta: ativa a liberação de insulina. Ou seja, possui ação dupla. Depende do receptor. A ação mais frequente é a inibição da síntese da insulina. - O IP3 atua no R.E. que é um depósito de cálcio aumenta a [Ca2+] no meio intracelular: Sistema parassimpático acetilcolina fosfolipase C DAG (o DAG ativa proteína quinase C que auxilia no processo de fusão das vesículas (não abre canal de Ca2+) + IP3 (abre canal de Ca2+ no retículo fusão das vesículas). - Insulina na circulação: facilita a captação da glicose pelas células (células nervosas e hepáticas não precisam de transportador para glicose, mas a insulina atua indiretamente). DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Receptor de insulina: * A insulina se liga à subunidade alfa do receptor; * Tem atividade tirosina quinase, que está no receptor. Quando a insulina liga, ela muda a conformação da subunidade beta e ativa a tirosina quinase (fosforila) a TQ fosforila enzimas citoplasmáticas transportadoras que migram para a membrana. - Efeito global da insulina: *armazenamento de carboidratos, proteínas, lipídios + crescimento. - Mecanismo de ação a insulina: *Ação rápida: Causa difusão facilitada de glicose por translocação do GLUT 4. Ela promove a inserção desse transportador na membrana. Ele está presente nas células musculares e células adiposas principalmente. No fígado a insulina provoca ativação de enzimas que promovem a utilização da glicose para estocagem (a glicoquinase fosforila a glicose, reduzindo sua concentração intracelular, facilita a entrada de glicose). *Ação intermediária: ativação do glicogênio sintase (faz a polimerização da glicose formação do glicogênio), estímulo da síntese proteica, inibe o catabolismo proteico, inibe a neoglicogenese; fosforilação de enzimas metabólicas intracelulares, síntese de ácidos graxos, inibição da cetogenese. *Ações tardias: aumento de RNAm para enzimas lipogênicas. *Ações fisiológicas: inativa a fosforilase hepática, aumenta atividade da glicoquinase, dimerização glicose-glicogênio (pela ação da enzima glicogênio sintase), conversão da glicose excedente em triglicerídeo adipócito, inibe a gliconeogenese diminui liberação AA). O receptor de insulina é uma tirosina quinase (ligado a outra cascata de quinases). Essa cascata faz com que o glut vá para a membrana. O glut é incorporado na membrana e a glicose passa por difusão facilitada. Enquanto a insulina esta no receptor, o glut fica na membrana. O músculo em atividade física aumenta a captação de glicose sem precisar de insulina. Por isso em diabéticos é importante fazer atividade física, pois gera uma captação de glicose que não precisa de insulina por outra via. - Ação da insulina nos adipócitos: incorporação de transportador na membrana (transporte de glicose) para síntese de ac. Graxos; - Ações da insulina no músculo: armazena glicose na forma de glicogênio e aumenta a captação de aminoácidos; - Efeito da insulina na síntese proteica: captação de AA pelas células (o GH aumenta essa captação), aumento de RNAm para formar proteínas, transcrição de DNA, inibe o catabolismo proteico e a gliconeogênese. - Deficiência de insulina: * triglicerídeos armazenados ativação lipase hormônio sensível ácidos graxos e glicerol fosfolipídeos e colesterol; deprime a utilização de ácidos acetoacéticos nos tecidos periférios acidose grave, coma. DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Importância da homeostasia da glicemia: *A glicose é nutriente para as células nervosas, retina, epitélio germinativo das gônadas; aumento da glicemia Glucagon - É um hormônio hiperglicemiante; - Promove o aumento da glicose circulante através da glicogenólise e da gliconeogenese, a glicose e a síntese de trigelicerídeos hepáticos; - Circula livremente no sangue e possui meia vida curta; - Estimula a cetogênese; - O sítio alvo do glucagon é o hepatócito; - Ação: se liga a receptor na membrana, acoplado a adenilciclase por proteína G 2º mensageiro é o AMPc que ativa proteína quinase que fosforilam enzimas relaciondas; - Atua no fígado e no tecido adiposo. Somatostatina - Inibe a secreção de insulina e glucagon – ação parácrina; - Função: modular ou limitar as respostas da insulina e do glucagon. REGULAÇÃO ENDÓCRINA DA CALCEMIA - O cálcio precisa ser muito bem regulado já que ele é essencial para a polarização das células. É muito controlada pelos níveis plasmáticos de sangue. E regulada também pelos hormônios: Paratireoideano (PTH), Calcitriol (Vit.D ativa) e Calcitonina. - Cálcio e fósforo: Ca2+: o Excitabilidade e condução nervosa (muito cálcio no meio extracelular diminui a excitabilidade; a diminuição do cálcio no meio extracelular, fica mais fácil atingir o limiar e a célula fica super excitada); DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES o Contração muscular; o Atividade enzimática; o Secreção glandular; o Coagulação sanguínea; o Formação dos ossos e dos dentes (mineralização). Obs.: Hipocalcemia: diminuição do cálcio extracelular diminui o limiar mais fácil despolarizar aumenta a excitabilidade consequencias: caimbras, fagida, espasmo. Hipercalcemia: aumento do cálcio extracelular aumenta o limiar mais difícil despolarizar diminui a excitabilidade. Fósforo: o Papel importante no metabolismo da célula, faz parte das principais reações enzimáticas. - Distribuição de Cálcio no sangue: *40% em forma de proteína; 60% é ultrafiltrável: 10% íons e 50% Ca2+ ionizado. *fatores que podem alterar o Ca2+ ionizado: variação de proteína plasmática, alteração de ânions, alteração de pH plasmático. Obs.: quando o pH diminui, o H+ compete com o Ca2+ pela ligação com a proteína plasmática, aumentando a quantidade de Ca2+ livre. Quando o pH aumenta, ocorre o contrário. - Órgãos envolvidos: *TGI (350mg absorção + 150mg secreção sucos gástricos intestinais = 200mg) *Rim *Ossos (deposição – reserva de cálcio) - Hormônios: *Calcitonina *Paratormônio *Cortisol *Calcitriol (Vitamina D ativa) Glândulas Paratireóides - Secreção de paratormônio (é um hormônio peptídico que possui, aproximadamente, 84AA); DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - Estímulo baixa concentração de Ca2+ no plasma (reserva: ossos e rins); - Ca2+ normal no plasma feedback negativo para a glândula secretar o hormônio. Regulação da homeostase do Ca2+ - O paratormônio atua no rim de 2 maneiras: estimulando a reabsorção de Ca2+ e estimulando a ativação da alfa- hidroxilase. A alfa-hidroxilase ativa a vitamina D para que o Ca2+ seja absorvido no intestino. - Mecanismo de ação: Ativação da proteína G e formação de AMPc (2º mensageiro), que vai ativar a proteína quinase. A fosforilação ativa enzimas necessárias para reabsorver o Ca2+. Ação do PTH - Rim: estimula a reabsorção de Ca2+, inibe a reabsorção de fostato, ativa alfa-hidroxilase. - com o aumento da reabsorção de Ca2+,haverá uma maior excreção de fosfato Fostatúria (isso porque não tem Ca2+ pro fosfato ligar, pois o Ca2+ está sendo reabsorvido). HPO4 2- + Ca2+ CaHPO4 - Intestino: estimula a reabsorção de Ca2+ indiretamente (ativação da alfa-hidroxilase ativa vitamina D reabsorção Ca2+). - Osso: Fase rápida: ativação de osteócitos *osteólise = remoção da matriz próxima aos osteócitos e osteoblastos. *receptor de PTH: osteócitos e osteoblastos. * membrana osteocítica (entre o osso e LEC) líquido ósseo CaHPO4 ação do pth reabsorção fostato e cálcio Fase lenta: ativação de osteoclastos e formação de osteoblastos. *ativação de osteoblastos e formação de osteoclastos. *acredita-se que os osteócitos e osteblastos sinalizam a ativação dos osteoclastos. Mecanismo: O PTH se liga a receptores nos osteoblastos, fazendo com que eles liberem ligantes de osteoprogerina (OPGL), que se liga a receptores nas células pré-osteoclastos. Isso causa a diferenciação das células em osteoclastos maduros. Então, os osteoclastos desenvolvem borda pregueada e liberam enzimas dos lisossomos, assim como ácidos que promovem a reabsorção óssea. Osteócitos são osteoblastos que ficaram presos na matriz óssea, durante a produção do tecido ósseo; os osteócitos formam sistema de células interligadas que se espalham por todo o osso. DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES Formação e reabsorção óssea: - Remodelagem: estresse mecânico, pressão (os osteócitos monitoram esse estresse); - A pressão estimula a remodelagem; - Em crianças, acontece de maneira mais rápida e mais facilmente. 0 a 25 anos: reabsorção < formação 25 a 35 anos: reabsorção = formação > 35 anos: reabsorção > formação (diminui a produção de colágeno) Obs.: glicocorticoide favorece a degradação óssea (estimula os osteoclastos). Biossíntese do Calcitriol - hormônio derivado da vitamina D; - D3 no fígado 25-hidroxi-calciferol ativada no rim 2ªhidroxilação pela ação do PTH 1,25 dihidroxicalciferol (calcitriol) forma ativa Regulação do Calcitriol - o estímulo para a ação do PTH diminuição do Ca2+ no plasma. Ação vit.D (calcictriol) - proteína de ligação Ca2+: calbidina (dentro do enterócito) diminui cálcio livre. - Rim: efeito fraco; - Intestino: * estimula a absorção de Ca2+ e fosfato; * formação de proteína de ligação Ca2+; * formação de ATPase estimulada por Ca2+ na borda estriada; *intensifica a absorção de fostato. - Osso: *papel importante tanto na reabsorção como na deposição óssea. Obs: na ausência de Vit. D a ação do PTH é reduzida. - deficiência de vitamina D na infância: raquitismo. Regulação da calcemia pela calcitonina - células C ou parafoliculares secretam a calcitonina; - secreção: aumenta a concentração de cálcio no plasma; DAD FISIOLOGIA ENDÓCRINO| HORTÊNCIA GOMES - calcitonina: inibe a ação dos osteoclastos estimula a deposição de cálcio nos ossos.
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