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Profª. Drª. Priscila Fantini Fisiologia Veterinária priscilafantini@prof.una.br ENDOCRINOLOGIA Introdução A fisiologia endócrina envolve a secreção de hormônios e suas ações subsequentes sobre os tecidos-alvo, sendo responsável pela homeostasia em conjunto com sistema nervoso. • Crescimento e desenvolvimento • Reprodução • Pressão sanguínea • Concentração de íons e outras substâncias • Comportamento Conceitos Gerais Hormônio • Substância química classificada como peptídeo, esteróide ou amina. • Secretados para a circulação em pequenas quantidades e levados para os tecidos-alvo onde produzem suas respostas fisiológicas • Sintetizados e secretados por células endócrinas, geralmente encontradas nas glândulas endócrinas Conceitos Gerais Efetores parácrinos • Difusão de mensageiros através do líquido intersticial para influenciar células adjacentes. • Autócrino: mensageiro atua nas células que o originam Neurotransmissores • Afetam a comunicação entre neurônios ou entre neurônios e a célula-alvo; as substâncias são limitadas quanto à distância percorrida e à área influenciada. Efetores exócrinos • Secretados em local externo aos vasos sanguíneos Conceitos Gerais Síntese Hormonal Hormônios Peptídicos e Protéicos • Maioria dos hormônios • Transcrição do gene no RNAm • Sintetizados nos ribossomos como proteínas precursoras – pré-pró-hormônio • Remoção do peptídeo sinalizador por peptidase no RER – pró-hormônio • Produção do hormônio na sua forma final no aparelho de Golgi – clivagem de sequências peptídicas, glicosilação, fosforilação, etc • Armazenamento em vesículas secretoras até que ocorra o estímulo para liberação (exocitose) Síntese Hormonal Hormônios Esteróides • Sintetizados e secretados pelo córtex da adrenal, gônadas, corpo lúteo e placenta • Derivados do colesterol (cortisol, aldosterona, estradiol, progesterona, testosterona, 1,25-diidroxicolecalciferol) que é sintetizado pelo fígado • Remoção ou adição de cadeias laterais, hidroxilação ou aromatização do núcleo esteróide • Formação da pregnenolona: comum a todos os esteróides (ocorre na mitocôndria) • Estrutura lipofílica – difusão simples (não ocorre armazenamento) Colesterol Síntese Hormonal Hormônios Amínicos • Correspondem às catecolaminas (epinefrina, norepinefrina e dopamina) e hormônios tireoideanos • Derivados do aminoácido tirosina Transporte de Hormônios no Sangue H. Protéicos • Hidrofílicos – transportados na forma dissolvida H. Esteróides e Tireoideanos • Lipofílicos – transportados em associação com proteínas plasmáticas • Afinidade x Capacidade Regulação da Secreção Hormonal • Mecanismos neurais: secreção de catecolaminas (medula da adrenal) • Mecanismos de feedback ou retroalimentação • Feedback negativo: alguma característica da ação hormonal, direta ou indiretamente, inibe a secreção posterior do hormônio. Isso assegura um nível apropriado de atividade hormonal no tecido-alvo por impedir a hipersecreção do hormônio ou hiperativação do tecido-alvo. • Feedback positivo: alguma característica da ação hormonal provoca mais secreção do hormônio. Embora raro nos sistemas biológicos, quando ele ocorre, conduz a um efeito explosivo. Receptores Hormonais Proteínas grandes às quais os hormônios se ligam para efetuar uma resposta biológica São específicos para cada hormônio Possuem alta afinidade a seus hormônios Relacionada ao tempo da resposta biológica Presentes em número muito maior que o necessário para a ocorrência de resposta biológica Influência sobre a sensibilidade da célula, mas não sobre a sua responsividade Down-regulation x Up-regulation Localização: R. esteróides – citoplasma e núcleo R. protéicos – membrana celular Mecanismos da Ação Hormonal Receptores ligados a canais iônicos • Especialmente importante para neurotransmissores • Formação do complexo hormônio-receptor • Mudança conformacional do receptor – abertura/fechamento dos canais iônicos • Movimentação iônica – efeito na célula • Ex: Nicotínicos e GABA Mecanismos da Ação Hormonal Receptores ligados a enzimas • Proteínas que atravessam a membrana apenas uma vez • Sítio de ligação: porção EC • Sítio catalítico: porção IC • Ex: receptores para insulina Mecanismos da Ação Hormonal Receptores ligados à Proteína G • Receptores possuem 7 segmentos transmembrana • Proteína acoplada na porção IC • Possuem 3 subunidades: α, β, γ • Capacidade de ligação a nucleosídeos de guanosina – subunidade α • Ligação do hormônio (EC) – mudança de conformação do receptor – ativação da proteína G – sinais IC (canais iônicos ou atividade enzimática) • Ex: Muscarínicos e Adrenérgicos Mecanismos da Ação Hormonal Mecanismos da Ação Hormonal Receptores Intracelulares • Hormônios esteróides – lipossolúveis – atravessam a membrana celular • Formação do complexo hormônio-receptor • Ligação a uma sequência reguladora do DNA • Ativação ou inibição da transcrição de genes específicos Mecanismos de Segundo Mensageiro • Moléculas que medeiam a resposta celular à ligação do hormônio ao seu receptor • Mecanismo adenil ciclase – AMPc • Mecanismo fosfolipase C – IP3/DAG Eixo Hipotalâmico Hipofisário Introdução O hipotálamo e hipófise funcionam de modo coordenado, comandando a maioria das funções endócrinas. • Tireóide • Adrenal • Glândulas reprodutoras • Crescimento • Produção e ejeção de leite • Regulação osmótica Hipotálamo • Corresponde a uma pequena área do diencéfalo, responsável por fenômenos vitais do organismo • Exerce influência direta sobre a hipófise e indireta sobre diversas glândulas e tecidos • Recebe sinais vindos de diversas fontes do sistema nervoso – trata-se de um centro coletor de informações relativas ao bem- estar interno do organismo, sendo grande parte das informações utilizada para controlar secreções de vários hormônios hipofisários • Memória • Regulação da temperatura corporal, sono e ingestão de alimentos • Comportamento sexual • Função cardiovascular • Controle da hipófise Hipotálamo Irrigação Sistema porta hipotalâmico-hipofisário Fibras nervosas secretam hormônios hipotalâmicos na eminência mediana, que seguem para a hipófise anterior Hormônios Hipotalâmicos ORIGEM HORMÔNIO HORMÔNIO HIPOFISÁRIO AÇÃO (órgão-alvo) Núcleo paraventricular TRH Hormônio Liberador de Tireotropina TSH (tireotropos) Tireóide Núcleo pré-óptico GnRH Hormônio Liberador de Gonadotrofina FSH e LH (gonadotropos) Testículos e ovários Núcleo paraventricular CRH Hormônio Liberador de Corticotropina ACTH (corticotropos) Córtex da adrenal Núcleo arqueado GHRH Hormônio Liberador do Hormônio do Crescimento GH ou somatotrofina (somatotropos) Metabolismo em geral Área hipotalâmica anterior GHRIH Hormônio Inibidor do Hormônio do Crescimento (Somatostatina) Núcleo arqueado PIF Hormônio Inibidor da Prolactina (dopamina) ? PRF Hormônio Liberador da Prolactina (?????) Prolactina (lactotropos) Glândulas mamárias Hipófise • Também chamada pituitária, trata-se de uma glândula localizada na base do cérebro, em uma depressão óssea denominada sela túrcica • Liga-se ao hipotálamo através do pedúnculo hipofisário ou infundíbulo• Composta pela adeno-hipófise (lobo anterior ou pars distalis) e pela neuro-hipófise (lobo posterior ou pars nervosa) – origens embriológicas diferentes Hipófise Neuro-Hipófise • Lobo posterior - derivado do tecido neural • Conexões neurais com o hipotálamo, onde se localizam os corpos celulares • Não inervam outros neurônios, apesar de serem inervados • Secreção de neuropeptídeos direta no sangue – ação a longas distâncias (~ hormônio) • Ação direta sobre o órgão-alvo – resposta tecidual Neuro-Hipófise Hormônios peptídicos (neuropeptídeos) • Ocitocina • núcleos paraventriculares • Hormônio anti-diurético (ADH) • núcleo supra-óptico Hormônio Antidiurético ADH ou vasopressina • Relacionado com a regulação da osmolaridade dos líquidos corporais • Atua nas células principais da porção terminal do túbulo distal e dos ductos coletores – aumenta a reabsorção de água • Aumento da permeabilidade à água • Contração do músculo liso vascular Hormônio Antidiurético Fatores estimuladores Osmolaridade aumentada do soro Volume diminuído do LEC Angiotensina II Dor Náusea Hipoglicemia Nicotina Opiáceos Drogas antineoplásicas Fatores inibidores Osmolaridade diminuída do soro Etanol Agonistas α-adrenérgicos Peptídeo natriurético atrial (ANP) Ocitocina • Estimula a contração das células mioepiteliais dos ductos lactíferos da glândula mamária – ejeção do leite • Secretada em resposta à amamentação ou condicionamento • Estimula a contração uterina, em resposta à dilatação da cérvix • Utilizada para indução de parto e redução do sangramento pós-parto Adeno-Hipófise • Lobo anterior – derivado do ectoderma oral embrionário • Formado por células endócrinas • Hormônios peptídicos • Sistema porta hipotalâmico-hipofisáiro • Hormônios hipotalâmicos em alta concentração na adeno-hipófise • Hormônios hipotalâmicos em baixa concentração na circulação sistêmica Adeno-Hipófise Tipos celulares – hormônios específicos Somatotropos – hormônio do crescimento (GH) Corticotropos – adrenocorticotropina (ACTH) Tireotropos – hormônio estimulante da tireóide (TSH) Gonadotropos – hormônio folículo estimulante (FSH) e homônio luteinizante (LH) Lactotropos – prolactina (PRL) Homologias estruturais e funcionais TSH, FSH e LH: glicoproteínas 2 Subunidades alfa – idênticas Subunidade beta – especificidade biológica ACTH Derivado do POMC (pró-opiomielanocortina) GH e PRL Ptn cadeia simples Homologia na sequência de aa`s de 50% - sobreposição de atividades Hormônio do Crescimento (GH) • Também chamado de somatotropina ou hormônio somatotrópico • Estimulado pelo GHRH (hipotálamo) • hGH: 191 aa`s com duas pontes dissulfeto internas • Homólogo à prolactina • Efeito metabólico - Não exerce efeito sobre uma glândula alvo * Somatomedinas – fatores de crescimento semelhantes à insulina Ações do GH • Crescimento (ossos e cartilagem) • Aumento no tamanho das células • Promove multiplicação e diferenciação celular • Síntese de próteínas • Aumento da captação de aa`s • Aumento da síntese protéica • Redução do catabolismo de proteínas • Mobilização de ácidos graxos • Em excesso: cetose • Redução da taxa de utilização de carboidratos • Diminuição da captação de glicose • Aumento da produção de glicose pelo fígado • Aumento da secreção de insulina Fatores que afetam a secreção do GH Fatores estimuladores Diminuição da glicose no sangue Diminuição dos ácidos graxos livres no sangue Jejum ou fome Deficiência de proteínas Hormônios esteróides (testosterona e estrógeno) Exercício Estresse Traumatismo Sono profundo GHRH Fatores inibidores Concentração aumentada de glicose Concentração aumentada de ácidos graxos livres Obesidade Senescência Somatostatina Somatomedinas Gestação Hormônio do crescimento Regulação da Secreção do GH Prolactina (PRL) • Cadeia polipeptídica única • 198 aa`s com 3 pontes dissulfeto internas • Atua em conjunto com o estrógeno e a progesterona • Gravidez e lactação – aumento dos níveis sanguíneos • Principal hormônio responsável pela produção do leite • Atua no desenvolvimento das mamas Ações da PRL • Desenvolvimento das mamas • Estimula a proliferação e ramificação dos ductos mamários • Gestação: estimula o crescimento e desenvolvimento dos alvéolos mamários • Lactogênese (produção de leite) • Resposta à lactação • Induz à síntese dos componentes do leite (lactose, caseína e lipídios) • Inibição da ovulação • Inibição da síntese e liberação de GnRH Fatores que afetam a secreção da PRL Fatores estimulantes Gravidez (estrógeno) Amamentação Sono Estresse TRH Antagonistas da dopamina Fatores inibidores Dopamina Somatostatina Prolactina Regulação da Secreção da PRL Hormônios Tireoideanos Introdução Glândula tireóide • Dois lobos • Regulação metabólica • Células foliculares • Função glandular • Células parafoliculares ou células C • Regulação do cálcio (calcitonina) Hormônios Tireoideanos Tireoglobulina + Iodo • Triiodotironina (T3) – mais ativo • Tiroxina ou tetraiodotironina (T4) – mais secretado • Conversão de T4 em T3 – tecido alvo (fígado e rins) • T3 reverso – sem efeito biológico Síntese dos Hormônios Tireoideanos Síntese de tireoglobulina a partir da tirosina (células foliculares) Extrusão da tireoglobulina para o lúmen Ligação do iodo às tirosinas (tireoglobulinas) – precursores dos hormônios tireoideanos MIT DIT Reação de acoplamento Endocitose da tireoglobulina Hidrólise de T3 e T4 da tireoglobulina – circulação Desiodação de MIT e DIT Síntese dos Hormônios Tireoideanos Transporte dos Hormônios Tireoideanos • Ligados a proteínas plasmáticas • globulina ligante de tiroxina (TBG) • Baixa capacidade • > afinidade ao T4 * não relatada em gatos • albumina • Alta capacidade • Baixa afinidade ao T3 e T4 • Forma livre ou não conjugada • Quantidades diminutas Função Função do T3 Crescimento Ossificação e fusão das placas epifisárias Maturação óssea SNC Maturação (essencial no período neonatal) Interação com o SNA (catecolaminas β- adrenérgicos) Taxa de metabolismo basal Aumento do consumo de O2 Aumento da troca de íons Aumento da produção de calor Metabolismo Aumento da absorção de glicose Aumento da glicogenólise Aumento da gliconeogênese Aumento da lipólise Catabolismo de proteínas Cardiovascular Aumento do débito cardíaco Aumento da força de contração cardíaca Aumento da frequência cardíaca Não altera a pressão arterial Fatores que afetam a secreção dos hormônios tireoideanos • Estimuladores • TSH • Níveis aumentados de TBG • Inibidores • Deficiência de iodo • Ingestão excessiva de iodo • Níveis diminuídos de TBG Regulação da secreção dos hormônios tireoideanos Hormônios Adrenocorticais Adrenal Localizadas nos pólos anteriores dos rins Dividida em duas porções: • Medula da adrenal • Origem embrionária: neuroectoderma • Produz hormônios da família das aminas: noradrenalina e adrenalina • Córtex da adrenal • Origem embrionária: mesoderme• Produz hormônios esteróides: cortisol, corticosterona, esteróides sexuais e aldosterona Córtex da Adrenal Organizada em três regiões • Zona Glomerular (externa) • Constitui cerca de 15% do córtex da adrenal • Secreção de mineralocorticóide – balanço eletrolítico –> regulação da pressão sanguínea • Aldosterona • Zona Fasciculada (intermediária) • Constitui cerca de 75% do córtex da adrenal • Secreção de glicocorticóides – efeitos sobre a concentração da glicose sanguínea • Cortisol, corticosterona e hormônios sexuais • Zona Reticular (interna) • Secreção de alguns glicocorticóides e andrógenos ZONA GLOMERULAR ZONA FASCICULADA ZONA RETICULAR Regulação da Secreção Aldosterona • ACTH –> colesterol desmolase • Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona • K+ sérico Ações da Aldosterona – Rins (t. distal e d. coletores) • Reabsorção de Na+ • Secreção de K+ • Secreção de H+ - Expansão do volume do LEC - Hipertensão - Hipocalemia - Alcalose metabólica Regulação da Secreção de Glicocorticóides • Cortisol – padrão de secreção pulsátil • ACTH – padrão semelhante Ações dos Glicocorticóides • Efeitos metabólicos • Catabolismo protéico muscular – aa`s para gliconeogênese • Lipólise – glicerol para gliconeogênese • Redução da utilização da glicose • Inibição da resposta inflamatória e supressão da resposta imune • Inibição da síntese de mediadores inflamatórios • Inibição das reações alérgicas • Manutenção da reatividade vascular às catecolaminas (vasoconstrição) • Inibição da formação óssea Medula da Adrenal • Suas células são equivalentes às células pós-ganglionares do SN Simpático • Secreção de catecolaminas (adrenalina ou noradrenalina) sob estímulo das fibras nervosas pré-ganglionares Catecolaminas • Receptores • α1 e α2 –> terminações nervosas • β1: coração • β2: músculos lisos e metabolismo intermediário * adrenalina = 10 x noradrenalina Regulação da Secreção de Catecolaminas • Hipoglicemia • Estresse agudo • Hipovolemia • Hipóxia • Extremos de temperatura • Ansiedade • Dor Pâncreas Endócrino Introdução Pâncreas • Ácinos: secreção do suco digestivo no duodeno • Ilhotas de Langerhans: secreção endócrina • Células alfa: glucagon • Células beta: insulina • Células delta: somatostatina • Células PP ou F: polipeptídeo pancreático * comunicação intercelular e ação direta da secreção hormonal Insulina A insulina assegura que os nutrientes em excesso sejam armazenados como glicogênio no fígado e músculos, como lipídeo no tecido adiposo e como proteína no músculo Regulação da Secreção de Insulina Regulação da Secreção de Insulina Fatores Estimuladores Aumento da glicose sanguínea Aumento de ácidos graxos livres no sangue Aumento de aminoácidos no sangue Glucagon, GH e Cortisol Estimulação parassimpática Obesidade Fatores Inibidores Glicose sanguínea diminuída Jejum Exercício Somatostatina Agonistas alfa-adrenérgicos Ações da Insulina • Diminuição da concentração sanguínea de glicose • Aumento da captaçõ de glicose pelas células • Aumento da formação de glicogênio • Diminuição da glicogenólise e gliconeogênese • Diminuição da concentração sanguínea de ácidos graxos e cetoácidos • Aumento da deposição de lipídeos • Diminuição da lipólise • Diminuição da concentração sanguínea de aminoácidos • Aumento da síntese de proteínas Glucagon • Ação oposta à da insulina – utilização e mobilização dos combustíveis metabólicos • Aumento da glicose sanguínea • Aumento da glicogenólise e gliconeogênese • Concentração sanguínea de ácidos graxos livres e cetoácidos aumentada • Aumento da lipólise • Aumento da formação de cetoácidos Regulação da Secreção de Glucagon Fatores estimuladores Jejum Concentração diminuída de glicose Concentração aumentada de aminoácidos CCK Exercício físico Fatores Inibidores Insulina Somatostatina Concentrações aumentadas de ácido graxo e cetoácido Somatostatina • Estimulada pela ingestão de todas as formas de nutrientes, hormônios gastrintestinais e glucagon • Inibida pela secreção da insulina • Ação: inibição da secreção de insulina e glucagon – ação de modulação POLIPEPTÍDEO PANCREÁTICO • O polipeptídeo pancreático (PP) é um polipeptídeo secretado pelas células PP ou células F • O polipetídeo pancreático é um antagonista da colecistoquinina. Suprime a secreção pancreática e estimula a secreção gástrica. • Secreção aumentada depois de refeição protéica, jejum, exercício e hipoglicemia aguda e é reduzida ela somatostatina e glicose intravenosa. Perguntas???
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