IP Endocrino Bioquimica, Secreção e Transporte de Hormônios

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1. BIOQUÍMICA, SECREÇÃO E TRANSPORTE DE HORMÔNIOS 
Hormônios podem ser classificados de acordo com sua estrutura química. A síntese, 
secreção e transporte de hormônios dependem das propriedades químicas associadas com 
a estrutura. O controle da secreção de um hormônio depende da sua função. 
 
2. OBJETIVOS E O QUE VOCÊ PRECISA SABER 
OBJETIVOS 
Reconhecer as classes químicas e propriedades de solubilidade dos hormônios. 
Observar como um único membro de cada classe de hormônios é sintetizado. 
Entender que a secreção de hormônios depende de liberadores ou de estimulantes, ou 
ambos. 
Entender que os estímulos neurais, hormonais ou humorais controlam a secreção de 
hormônios. 
O QUE VOCÊ PRECISA SABER 
As estruturas dos aminoácidos, proteínas e esteroides. 
A diferença entre hidrossolúvel e lipossolúvel. 
O conceito de sistemas de feedback negativo e como eles funcionam. 
A síntese de moléculas complexas prossegue ao longo de vias, cada passo requerendo uma 
enzima específica. 
A anatomia e os neurotransmissores do sistema nervoso autônomo. 
 
3. ESTRUTURA QUÍMICA DOS HORMÔNIOS 
Um hormônio é um mensageiro químico que é liberado na corrente sanguínea. A maioria dos 
hormônios pode ser agrupada em uma das três classes de produtos químicos: 
PEPTÍDEOS 
Hormônios feitos a partir de cadeias de aminoácidos, variam em tamanho de pequenos 
peptídeos de apenas 3 aminoácidos para pequenas proteínas que contêm mais do que 20 
aminoácidos. Para simplificar, vamos nos referir a todos eles como peptídeos, uma 
convenção usada por endocrinologistas. 
A maioria dos hormônios são peptídeos. Os peptídeos são solúveis em água. 
Ex: Insulina. 
 
AMINAS 
Os hormônios aminas são derivados do aminoácido tirosina. 
A dopamina, norepinefrina (noradrenalina) e epinefrina (adrenalina) são chamados de 
catecolaminas. Eles são formados por uma série de reações químicas que alteram a tirosina. 
Catecolaminas são solúveis em água. 
Duas moléculas contém iodo, tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), juntamente com o hormônio 
da tireóide (TH). Cada um é produzido como o iodo e é adicionado à tiroglobulina. T4 e T3 
são lipossolúveis. 
 
ESTEROIDES 
Os hormônios esteroides são derivados a partir da molécula de colesterol. 
Esteroides são formados por uma série de reações químicas que alteram o colesterol. Os 
esteroides são lipossolúveis. 
Ex: Cortisol 
 
4. HORMÔNIOS PEPTÍDEOS: INSULINA 
Síntese da Insulina: Ocorre nas células B do Pâncreas. 
Hormônios peptídicos são frequentemente sintetizados como grandes moléculas precursoras 
de ribossomos chamadas preprohormônios. 
Muitos são processados no retículo reticulo endoplasmático em peptídeos menores 
chamados pró-hormônios. 
 
O aparelho de Golgi empacota os prohormônios com outras proteínas em vesículas 
secretoras que são armazenados no interior da célula. 
Para alguns hormônios, a conversão para a forma ativa a partir ocorre nas vesículas. 
 
Ao se abrir, os hormônios peptídicos da vesícula secretora, junto com fragmentos clivados e 
outras proteínas armazenadas, são liberados no espaço extracelular por exocitose. 
Os hormônios armazenados podem ser liberados rapidamente para o sistema circulatório. 
Tecidos endócrinos são bem vascularizados de modo que os hormônios podem facilmente 
entrar na corrente sanguínea para o transporte para as células alvo. 
Uma vez que são solúveis em água, os peptídeos são transportados no plasma sanguíneo 
na forma de partículas dissolvidas. 
 
5. HORMÔNIOS AMINA: EPINEFRINA/ADRENALINA 
A síntese e armazenamento de hormônios amina variam para cada hormônio. 
A epinefrina é produzida na medula adrenal da glândula suprarrenal. 
As células da medula suprarrenal são neurônios pós-ganglionares modificados do sistema 
nervoso simpático. 
Em células medulares adrenais, a epinefrina (E) é a catecolamina primária. 
Uma vez que entra na corrente sanguínea, funciona como um hormônio. 
A Síntese de E começa quando a tirosina é convertida em dopamina (DA). 
Esta conversão tem lugar no citosol, onde as enzimas para cada passo estão localizadas. 
A DA é bombeada para vesículas secretoras chamadas grânulos chromaffim, onde a enzima 
de conversão para NE reside. 
Ambas NE e E são produzidas pela medula suprarrenal, numa proporção de 1: 4-5. 
A produção de E requer NE para reentrar no citosol, onde é convertido para E. Então 
bombeada de novo para dentro da vesícula. 
Vesículas secretoras servem a dois propósitos: 
1) Elas acumulam quantidades de catecolaminas para a liberação rápida e 
2) Elas protegem a NE e E da quebra por enzimas citosólicas 
Hormônios são liberados a partir de células medulares adrenais pelo mesmo processo que 
provoca a liberação de neurotransmissores dos neurônios. 
Uma vez que são solúveis em água, catecolaminas são transportadas no plasma sanguíneo 
na forma de partículas dissolvidas. 
 
 
6. HORMÔNIOS AMINAS: HORMÔNIO DA TIREOIDE 
O mecanismo de produção de hormônio da tireoide é único no corpo. 
A produção começa quando as células foliculares sintetizam uma proteína chamada 
tiroglobulina e a segregam no folículo. 
Como a tiroglobulina entra no folículo, cada tirosina se liga a um ou dois átomos de iodo. 
As moléculas de armazenamento se reinserem nas células do folículo por endocitose. 
As moléculas lipossolúveis de T3 e T4 difundem-se para fora das células do folículo e 
entram na corrente sanguínea. 
1) Transportadoras especializadas que se ligam apenas hormônios da tireoide. 
2) Proteína albumina plasmática. 
A albumina carrega nãoseletivamente muitos hormônios solúveis em lipídeos. 
A produção incomum e armazenamento de TH têm consequências especiais. Folículos são 
capazes de armazenar dois ou três meses no valor de TH. 
 
7. HORMÔNIOS ESTERÓIDES: CORTISOL 
A síntese de esteroides a partir do colesterol, no córtex adrenal, cria uma grande família de 
hormônios relacionados. 
Colesterol→ Pregnenolona → Progesterona → Aldosterona → Androstenediona → Estrona 
Pregnenolona/Progesterona → Androstenediona 
Androstenediona ↔ Testosterona → Estradiol 
Estrona ↔ Estradiol 
 
O passo fundamental na conversão de colesterol a qualquer hormônio esteroide é a 
produção do precursor comum, a molécula de pregnenolona. 
O colesterol entra na mitocôndria, onde é convertido em pregnenolona. 
A molécula de pregnenolona deve reentrar no citoplasma para conversão das moléculas 
intermediárias do caminho da produção de cortisol. 
Os intermediários reentram na mitocôndria, onde são convertidos em cortisol. 
O cortisol entra na corrente sanguínea por difusão. O cortisol é solúvel em lipídios e outros 
esteroides se ligam a dois tipos de proteínas de transporte: 
1) As transportadoras especializadas que se ligam determinados hormônios esteroides 
2) A proteína albumina plasmática. Lembre-se que a albumina transporta não seletivamente 
muitos hormônios lipossolúveis. 
Os hormônios esteroides não são armazenados, eles são sintetizados sob demanda. 
Portanto, a taxa de secreção de esteroides é relativamente lenta e depende da sua taxa de 
síntese. 
 
8. CONTROLE DA SECREÇÃO HORMONAL 
Nós aprendemos que a disponibilidade de hormônios depende de sua secreção. Secreção 
significa que os estímulos podem alterar a síntese, libertação ou de ambos os processos 
para alterar os níveis de plasma de um hormônio. 
Três tipos de estímulos controlam a secreção da maioria dos hormônios: 
 
1) ESTÍMULOS NEURAIS 
Algumas células endócrinas são diretamente estimuladas por fibras nervosas 
Dor, medo, trauma: ↑ Atividade de fibras simpáticas: Glândula adrenal: ↑ Liberação de E 
(epinefrina) e NE (norepinefrina) 
Os hormônios E e NE reforçam as ações do sistema nervoso simpático. 
 
2) ESTÍMULOS HORMONAIS 
A secreção de muitos hormôniosé controlada por outros hormônios. 
TSH é o estímulo para a secreção de T3 e T4. 
↑ TSH: célula folicular: ↑ Endocitose: ↑ T3 e T4 
O principal mecanismo para manter os níveis sanguíneos de TH relativamente constantes é 
um loop de feedback negativo no qual o T3 e T4 circulante no plasma, inibem a secreção de 
TSH. 
Feedback negativo de T3 e T4: ↓ TSH 
↑ TRH: ↑ TSH 
 
ACTH é o estímulo para a secreção do cortisol. 
↑ ACTH: Adrenal célula cortical: ↑ Síntese de cortisol: ↑ Cortisol 
Elevação de cortisol plasmático provoca um ciclo de feedback negativo em que o cortisol 
inibe tanto ACTH quanto o CRH, que é o hormônio hipotalâmico que causa secreção de 
ACTH. 
Feedback negativo de Cortisol: ↓ ACTH e ↓ CRH 
Dor, medo, trauma: ↑ CRH 
 
3) ESTÍMULOS HUMORAIS 
Estímulos humorais incluem a concentração de íons e nutrientes no plasma. 
↑ Glicose plasmática: ↑ Secreção de insulina: ↑ Captação de glicose 
O aumento dos níveis de glicose plasmática iniciar um ciclo de feedback negativo que faz a 
glicose voltar aos níveis anteriores. 
Feedback da captação de glicose pela Insulina: ↓ glicose plasmática 
Comer uma refeição é o estímulo que inicia o aumento da glicose no plasma. 
 
Outros fatores também controlam a secreção de insulina. 
↑Aminoácidos no Plasma: ↑ Secreção de insulina: ↑ Captação de aminoácidos 
Feedback da captação de glicose pela Insulina: ↓ glicose plasmática 
O aumento dos níveis de aminoácidos no plasma inicia um ciclo de feedback negativo como 
o causado pelo aumento de glicose no plasma. 
Feedback da captação de aminoácidos: ↓ Aminoácidos no Plasma 
Comer uma refeição é o estímulo que inicia o aumento dos aminoácidos do plasma. 
 
O GIP hormônio faz com que a secreção de insulina. 
↑ GIP e ↑ Atividade Parassimpática: ↑ Insulina 
Estresse: ↑ Atividade Simpática: ↓ Insulina 
O GIP hormônio promove a secreção de insulina. Fibras tanto simpáticas e parassimpáticas 
inervam as células das ilhotas pancreáticas. 
O consumo alimentar e estresse são eventos que influenciam os níveis de glicose no 
plasma. 
 
9. NÍVEIS DE HORMÔNIOS NO SANGUE 
Os níveis sanguíneos de um dado hormônio podem variar muito ao longo do curso de um 
dia. Normalmente, os níveis sanguíneos são determinados por secreção. 
Muitos hormônios apresentam padrões rítmicos de secreção. Um padrão comum é o ritmo 
circadiano, onde os níveis de hormônio sobem e caem em um padrão regular com duração 
de aproximadamente 24 horas. 
Para as pessoas que são ativas durante o dia, os níveis de cortisol são maiores nas 
primeiras horas da manhã, antes de se levantar, e mais baixos à noite. 
Os ritmos circadianos tem origem na atividade dos relógios biológicos no SNC. 
Os ritmos hormonais podem ser mais curtos ou mais longos em um dia, e servem como 
mecanismos de feedforward. Eles permitem que o corpo se antecipe as mudanças e se 
prepare para elas. 
Os estímulos do estresse podem se sobrepor a este ciclo para induzir a secreção adicional 
de cortisol. Tais estímulos substituem o ponto de ajuste. 
Ao contrário de cortisol, alterações agudas na secreção de TH não produzem grandes 
alterações nos níveis sanguíneos de TH. Isso porque há um grande reservatório de 
circulação de TH. Mais de 99% do TH está ligado a proteínas transportadoras e a 
quantidade total ligada é de 3 vezes a quantidade segregada e dividida em um dia. 
A taxa em que os hormônios são inativados e filtrados para fora do sistema circulatório, 
também afeta os níveis de sangue do hormônio. 
O fígado e os rins são os órgãos principais que metabolizam os hormônios e os produtos 
finais mais metabólicos são excretados na urina. Alguns hormônios são metabolizados pelos 
tecidos alvo. 
Hormônios escapam do sistema circulatório quando são filtrados nos túbulos renais e então 
excretados. 
Em geral, os hormônios peptídicos e catecolaminas são removidos rapidamente. Eles são 
rapidamente excretados e eles são alvos fáceis para a degradação por enzimas na corrente 
sanguínea. 
A insulina entra na célula por endocitose mediada pelo receptor. 
Fígado, rim, músculo e outros tecidos quebram insulina. 
A meia-vida da insulina é inferior a 10 minutos. 
Endotélio, coração, fígado e outros tecidos quebram epinefrina 
Produtos de degradação são excretados na urina. 
A meia-vida de epinefrina é de cerca de 10 segundos. 
Hormônios ligados às proteínas, como hormônio da tireoide e os esteroides não são 
facilmente excretados, nem facilmente degradados na corrente sanguínea. A remoção 
demora mais tempo, permanecendo na corrente sanguínea por um período de tempo 
compreendido entre horas e dias. 
Os hormônios tireoidianos são discriminados por remoção gradual de átomos de iodo. 
Fígado e rim removem o primeiro iodo do T4, produzindo a forma ativa do hormônio T3. 
Cérebro, hipófise e outros tecidos produzem T3 para seu próprio uso. 
A meia-vida do TH é de vários dias. 
O fígado é o tecido primário que inativa o cortisol. 
A molécula alterada pode ser excretada pelo rim. 
A meia-vida do cortisol é de cerca de 90 minutos. 
 
10. RESUMO 
A estrutura química de um hormônio determina as suas propriedades de solubilidade 
A síntese de hormônios envolve o vai e vem de moléculas precursoras de organela a 
organela ou citosol, muitas vezes e várias vezes. 
Famílias de hormônios afins são produzidas quando a via metabólica envolve a modificação 
sequencial de uma molécula de partida básica. 
O hormônio produzido por uma dada célula depende da composição enzimática dessa 
célula. 
Hormônios que não são solúveis em água são transportados em proteínas transportadoras. 
Os níveis sanguíneos da maioria dos hormônios variam muito ao longo do dia.