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introdução ao sistema endócrino * O sistema endócrino é o conjunto de órgãos e tecidos que tem em comum a síntese e a secreção de hormônios. * Função do sistema endócrino: coordenação e integração da atividade das células em todo o organismo por meio da regulação das funções celulares e orgânicas e pela manutenção da homeostasia durante toda a vida. * Integrado com o sistema nervoso central, com o sistema nervoso periférico e com o sistema imune (neuroendócrino ou neuroendócrino-imune). * Hormônios: ® Moléculas sinalizadoras que chegam às células-alvo e nelas atuam modificando seu estado funcional; ® Capacidade de modular a atividade celular. * Órgão-alvo: ® Com células que expressam receptores específicos de hormônios e exibem resposta biológica a estes. * Modo de ação: ® Ação endócrina clássica: secretados na corrente sanguínea, atingindo células-alvo distantes; ® Ação parácrina: por difusão pelo interstício, atingem as células-alvo vizinhas à célula produtora ® geralmente no mesmo órgão ou tecido; ® Ação em suas próprias células produtoras: Þ Autócrina: secretados, ligam-se aos receptores na superfície da célula produtora; Þ Intrácrina: interagem com a célula produtora sem serem liberados, ligam-se aos receptores intracelulares. ® Citocinas: peptídeos secretados por células no líquido extracelular ® podem funcionar como hormônios autócrinos, parácrinos ou endócrinos. * Glândula endócrina X glândula exócrina: ® Glândula endócrina: células secretoras + capilares; ® Glândula exócrina: células secretoras + ducto secretor. hormônios * Hidrossolúveis/hidrofílicos: ® Circulam livremente pelo plasma; ® Não são capazes de permear a membrana plasmática (hidrofóbica); ® Atuam em receptores de membrana da superfície celular: ativação dos receptores de membrana ® cascata de sinalização interna ® resposta celular; ® Podem sofrer proteólise na própria célula-alvo após a internalização do complexo hormônio- receptor; ® Hormônios peptídicos/proteicos: Þ Pré-pró-hormônio: sem atividade biológica ® clivagens proteolíticas sucessivas ® pró- hormônios ® hormônio biologicamente ativo; Þ Sintetizados na forma de pré-pró-hormônio ® sofrem processamento pós-tradução; Þ Armazenados em grânulos secretores antes da sua liberação por exocitose; Bárbara Oenning da Gama Þ Insulina, glucagon e ACTH (adrenocorticotrófico); Þ Glicoproteicos (ligados a carboidratos): LH, FSH, TSH e hCG; Þ Meia vida dos polipeptídeos: 4-40 minutos; Þ Meia vida das proteínas: 4-170 minutos. ® Hormônios derivados de aminoácidos: Þ Sintetizados a partir do aminoácido tirosina; Þ Catecolaminas: noradrenalina, adrenalina e dopamina; Þ Hormônios tireoidianos: dois resíduos de tirosina que são iodados ® transporte na célula para ligação a um receptor nuclear; Þ Meia vida das aminas: 2-3 minutos; Þ Meia vida do HT: 0,75-6 dias. * Lipossolúveis/lipofílicos/hidrofóbicos: ® Derivam do colesterol; ® Sintetizados no córtex da suprarrenal, gônadas e placenta; ® Maior parte circula ligada a proteínas carreadoras ® podem trafegar na forma livre ou ligado reversivelmente a proteínas carreadoras; ® Atravessam a membrana plasmática; ® Receptores intracelulares ® citoplasma ou núcleo; ® Funcionam como reguladores de transcrição gênica; ® Cortisol, aldosterona, progesterona, testosterona e estradiol; ® Vitamina D e seus metabólitos; ® Meia vida: 4-170 minutos; ® Proteínas transportadoras: Þ Maioria constituída por globulinas sintetizadas no fígado; Þ Ligação hormônio-específica; Þ Reservatório, influenciando de forma dinâmica a concentração da fração livre circulante (biologicamente ativa); Þ Aumenta a meia vida do hormônio no plasma; Þ Não circulam livremente no plasma; Þ Taxa de depuração metabólica: volume de depuração plasmática do hormônio por unidade de tempo; Þ Produtos inativos excretados na bile ou na urina. Bárbara Oenning da Gama * Principais hormônios hipotalâmicos: ® TRH (liberador de tireotrofina); ® CRH (liberador de corticotrofina); ® GnRH (liberador de gonadotrofinas); ® PIH ou DA (inibidor da prolactina ou dopamina); ® SS (somatostatina); ® PRF (fator de liberação da prolactina); ® GHRG (liberador do hormônio de crescimento). * Principais hormônios tróficos adenohipofisários: ® TSH (tireoestimulante); ® ACTH (adrenocorticotrófico); ® GH; ® PRL; ® Gonadotrofinas: LH e FSH. * Principais hormônios tróficos neurohipofisários: ® Ocitocina; ® ADH. * Sinalização hormonal: ® Ao entrarem na circulação, os hormônios ganham acesso virtualmente a todas as células, mesmo que nem todas respondam aos seus estímulos; ® Especificidade: ação de um determinado hormônio depende da interação dele com receptores presentes na célula-alvo ® processo ocorre de maneira característica; ® Afinidade: interação hormônio-receptor permite que o efeito biológico seja observado mesmo em concentrações muito baixas do hormônio ® determinada pelas taxas de dissociação (quanto menor a taxa, maior a afinidade) e associação do complexo hormônio-receptor em condições de equilíbrio. * Receptores hormonais: ® Receptores acoplados a proteína G: Þ Cadeias polipeptídicas simples que possuem sete domínios transmembrana, conectados por alças intracelulares e extracelulares; Þ Acopladas a proteínas heterotriméricas de ligação da guanina (proteína G), constituídas de 3 subunidades (alfa, beta, gama); Þ Receptores cujas principais ações ocorrem pela interação com uma proteína ligadora de nucleotídeos da guanina; Þ Extremidade aminoterminal: voltada para o extracelular, sítio de ligação do hormônio; Þ Extremidade carboxiterminal: no citosol; Þ A ligação do hormônio ao receptor acoplado a proteína G produz uma mudança de conformação ® induz a interação do receptor com a proteína G reguladora ® estimula a liberação do difosfato de guanosina (GDP) em troca do trifosfato de guanosina (GTP) ® ativação da proteína G; Þ A proteína G ativada dissocia-se do receptor ® dissociação da subunidade alfa de beta- gama; Þ As subunidades ativam alvos intracelulares (canal iônico ou enzima); Þ Identidade da proteína G é definida pela natureza de sua subunidade alfa, responsável pela ativação do efetor: • G-alfa-s: ativação da adenilato ciclase ® aumento do AMPc; • G-alfa-i: inibição da adenilato cilcase ® diminuição do AMPc + regulação dos canais de cálcio e potássio; Bárbara Oenning da Gama • G-alfa-q: ativação da fosfolipase C; • G-alfa-12/13: ativação da Rho (proteina ligadora de nucleotídeo da guanina) e da Janus quinase (proliferação celular). Þ AMPc: • Controla diversos processos da fisiologia celular ® grande parte resultante da ativação da PKA; • AMPc se associa às subunidades regulatórias da PKA ® permite a dissociação das subunidades catalíticas da enzima ® responsáveis pela fosforilação de resíduos de serina e tirosina de diversas proteínas ® inibição ou ativação das proteínas-alvo; • Ação não-clássica mais importante: ativação das proteínas trocadoras ativas diretamente pelo AMPc (Epacs); • Participa do controle da secreção de insulina pelas células beta pancreáticas em resposta a hormônios peptídeos do TGI. Þ Cálcio (Ca++): • Em concentrações acima das basais, o cálcio citosólico ativa as proteínas ligadoras de cálcio ® desencadeamento de cascatas de sinalização; • Principal proteína ligadora: calmodulina ® complexo cálcio/calmodulina se liga a proteínas alvo alterando sua atividade; • Hormônios com ação mediada por fosforilação resultante do aumento do cálcio intracelular: adrenalina, vasopressina e angiotensina; • Hormônios de várias glândulas possui sua secreção dependente de cálcio® ocitocina; • Ativação de enzimas relacionadas diretamente na morte celular por necrose ou apoptose. Þ Diacilglicerol e trifosfato de inositol: • IP3 abre canais de cálcio no reticulo endoplasmático ® aumenta a concentração de cálcio rapidamente no citosol + ativa a sinalização mediada pelo cálcio; • DAG ativa a proteino-quinase C (PKC) (família de quinases de resíduos de serina e treonina) ® fosforila as proteínas efetoras. Þ PKC: • Envolvida na divisão, no metabolismo e na morte celular ® regula o transporte a absorção de glicose e a síntese de glicogênio; • Diminuição da atividade da isoformas PKC-lambda no músculo esquelético e no tecido adiposo de indivíduos com DM2 indica a participação da via dos fosfoinositois na fisiopatologia da doença. ® Receptores acoplados a tirosina-quinase: Þ Proteínas transmembrana simples que possuem atividade enzimática intrínseca; Þ Ligantes: insulina, PRL, GH, vários fatores de crescimento e citocinas; Þ Ligação do hormônio a estes receptores ® ativação da sua atividade de quinase intracelular ® fosforilação dos resíduos de tirosina do domínio catalítico do próprio receptor ® aumento da atividade da quinase; Þ Fosforilação fora do domínio catalítico ® criação de sítios de ligação para proteínas adicionais ® ativação da cascata de sinalização; Þ Ligação do hormônio a receptores de superfície celular ® rápida ativação das proteínas citosólicas e respostas celulares; Þ Fosforilação proteica também pode alterar a transcrição de genes específicos por intermédio da fosforilação dos fatores de transcrição; Þ Receptores com atividade tirosina-quinase intrínseca: • Domínio intracelular possui um sítio catalítico com atividade tirosina-quinase; • Ligação hormonal promove a formação de dímeros desses receptores; Bárbara Oenning da Gama • Insulina e fatores de crescimento ® receptor da insulina já está na forma de dímero antes da ligação com o hormônio; • Fatores de transcrição que possuem locais de ligação para o hormônio (ligantes) e para o DNA ® funcionam como fatores de transcrição ligados por hormônios; • Formação do complexo hormônio-receptor e a ligação do DNA ® ativação ou repressão da transcrição gênica; • Hormônios esteroides e o derivado esteroide vitamina D3; • Hormônios tireoidianos ® transportados ativamente. Þ Receptor de hormônio tireoidiano: • Nuclear; • Liga-se ao DNA quando não ocupado ® reprime a transcrição; • Ligação do HT ao receptor possibilita a ativação da transcrição gênica. Þ Receptor de esteroides: • Receptor não capas de se ligar ao DNA na ausência do hormônio; • Ligação ® receptor dissocia-se das proteínas chaperonas associadas a ele; • Complexo H-R é translocado para o núcleo ® ligação do seu elemento de resposta especifica no DNA ® transcrição gênica. Bárbara Oenning da Gama
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