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RESUMO DE FISIOLOGIA ENDÓCRINA E FISIOPATOLOGIA INTEGRADA - Para Acadêmicos de Medicina - Projeto de Monitoria Autor: Matheus Vieira Gonçalves – 109.16.058 Orientadora: Karen de Jesus Oliveira Baseado nos livros: “Fisiologia Endócrina” da série Lange, “Fisiologia” de Robert Berne, “Tratado de Fisiologia Médica” de Arthur Guyton e “Fisiopatologia Clínica” de Fernando Bevilacqua SUMÁRIO HIPOTÁLAMO E NEURO-HIPÓFISE ............................ 3 ADENO-HIPÓFISE ...................................................... 6 TIREÓIDE ................................................................. 11 PARATIREÓIDES E REGULAÇÃO DO CÁLCIO E DO FOSFATO ................................................................. 16 GLÂNDULA SUPRA-RENAL ...................................... 21 PÂNCREAS ENDÓCRINO ......................................... 28 SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO ..................... 32 SISTEMA REPRODUTOR FEMININO ........................ 35 *Todas as imagens deste resumo foram retiradas da Segunda Edição do livro “Fisiologia Endócrina, da série LANGE, com exceção da última imagem, retirada do” Tratado de Fisiologia Médica”, de Arthur Guyton. Matheus Vieira Gonçalves 3 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada HIPOTÁLAMO E NEURO-HIPÓFISE Hipotálamo O hipotálamo é a região do cérebro cuja função é coordenar as respostas fisiológicas de diferentes órgãos que, em seu conjunto, mantêm a homeostasia. Integrando sinais do ambiente, viscerais e de outras regiões do cérebro dispara suas ações através de dois mecanismos: liberação de neuropeptídeos hipotalâmicos sintetizados em seus próprios neurônios e transportados para a neuro-hipófise (núcleos supra-óticos e paraventriculares) pelo trato hipotalâmico-hipofisário; e controle neuroendócrino da adeno-hipófise através da liberação dos peptídeos que medeiam a liberação dos hormônios adeno-hipofisários, os fatores de liberação (release hormones – RH). Alguns dos neurônios que compõem os núcleos do hipotálamo são de natureza neuro- hormonal, isto é, sintetizam neuropeptídeos que atuam como hormônios, liberando esses neuropeptídeos das terminações axônicas em resposta à despolarização neuronal. Existem, portanto, dois tipos celulares importantes nessa função endócrina hipotalâmica: Entre os fatores ambientais, a luz desempenha importante papel na geração do ritmo circadiano da secreção hormonal. Esse ritmo endógeno é gerado através da interação entre a retina, o núcleo supraquiasmático do hipotálamo e a glândula pineal, por meio da liberação de melatonina, sintetizada e secretada pela pineal à noite. Outros sinais percebidos pelo hipotálamo incluem os aferentes viscerais que fornecem informações ao SNC sobre órgãos periféricos, como o intestino, coração, fígado e estômago. Podemos considerar o hipotálamo como um centro de integração de informações continuamente processadas pelo corpo. Em suma, a liberação hormonal do hipotálamo é regulada por fatores ambientais, neurais e hormonais. Os hormônios podem fornecer sinais ao hipotálamo para inibir ou estimular a liberação dos hormônios hipofisiotrópicos. Essa alça de controle hormonal e de regulação da sua própria síntese é de suma importância na manutenção da homeostasia e na prevenção de doença. Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Matheus Vieira Gonçalves 4 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada Ocitocina A liberação da ocitocina é estimulada durante a lactação e o parto. A mama em fase de lactação e o útero durante a gravidez constituem os dois principais órgãos-alvo dos efeitos fisiológicos da ocitocina, estimulando a ejeção do leite através da contração das células mioepiteliais que revestem os alvéolos e ductos da glândula mamária, e produzindo contrações rítmicas para ajudar a induzir o trabalho de parto e promover a regressão do útero pós-parto. Por este último motivo, pode ser administrada durante o trabalho de parto. Durante o parto, ocorre uma supra-regulação dos receptores de ocitocina no músculo uterino, aumentando a densidade dos mesmos (podem chegar a 200 vezes mais) e, conseqüentemente, a sensibilidade do tecido ao hormônio. Assim, os níveis de ocitocina, que normalmente não são efetivos, são capazes de induzir o trabalho de parto. Outras alterações do músculo uterino para o parto incluem aumento das junções comunicantes entre as células musculares lisas, aumentando a propagação do potencial de ação por todo o tecido, e aumento da síntese prostaglandina, sempre visando o aumento da atividade contrátil do miométrio. Dentre os efeitos secundários da ocitocina, temos: a potencialização da liberação de ACTH pelo CRH, a interação com o receptor de ADH (produzindo vasoconstricção), a estimulação da liberação de prolactina bem como uma influência sobre o comportamento materno e amnésia. Uma observação pertinente é que a ocitocina e o ADH ligam-se ao receptor de ocitocina com afinidade relativamente igual. A estimulação mecânica do colo do útero pelo feto no final da gestação constitui o principal estímulo à liberação de ocitocina. Desse modo, a atividade contrátil do útero atua através de mecanismos de retroalimentação positiva durante o parto para estimular os neurônios de ocitocina, aumentando ainda mais sua secreção. Também, a liberação de ocitocina é desencadeada pela estimulação de receptores táteis nos mamilos da mama em fase de lactação durante a sucção. Além de ser liberada na hipófise posterior, também é secretada no hipotálamo, nos núcleos supra-óticos e paraventriculares, possibilitando o controle da atividade dos neurônios de ocitocina de modo autócrino, através de um mecanismo de retroalimentação positiva, aumentando sua liberação neuroipofisária. Vasopressina A arginina-vasopressina, ou hormônio anti-diurético (ADH, sigla em inglês), tem como efeitos fisiológicos principais o aumento da permeabilidade à água dos túbulos contorcidos distais e ductos coletores medulares do rim, diminuindo o volume de urina concentrada produzida; e o aumento da resistência vascular. O túbulo proximal responde pela reabsorção de cerca de 90% da água filtrada, enquanto a reabsorção dos outros 10% nos ductos coletores distais é rigorosamente controlada pelo ADH. Existem 4 tipos de aquaporinas no rim: a AQP1 está presente nas membranas apical e basolateral das células epiteliais dos túbulos proximais e ramo descendente da alça de Henle; a AQP2 é exclusiva dos ductos coletores, sendo a única AQP regulada diretamente pelo ADH (via receptor V2 – inserção na membrana luminal); e as AQP3 e AQP4 estão expressas nas membranas basolaterais das células epiteliais dos ductos coletores, as quais aumentam sua atividade perante a inserção de AQP2 na membrana luminal sob estímulo do ADH. Quantificando a ação do ADH, um indivíduo produz, em média, 180 litros Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Matheus Vieira Gonçalves 5 Resumode Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada de filtrado glomerular por dia. Assim, sem a contribuição de 10% de reabsorção do ADH, a produção diária de urina estaria próxima a 18 litros, valor dez vezes maior que a quantidade formada em condições normais (1,5 L/dia-2 L/dia). O ADH também se liga ao receptor V1, encontrado no músculo liso vascular, produzindo a contração e aumento da resistência vascular periférica. Tal efeito é importante durante períodos de falta de responsividade a outros vasoconstritores, como na sepse e no choque hipovolêmico. O estímulo mais importante à liberação de ADH consiste na osmolalidade plasmática efetiva, detectada por neurônios osmorreceptores no hipotálamo que notam alterações na pressão oncótica. Quando estas ficam menos estiradas, como no caso da desidratação, disparam um sinal para os neurônios magnocelulares, que resulta na liberação do ADH, mesmo antes da sensação de sede. Também, a secreção de ADH é estimulada por uma redução da PA superior a 10%, detectada nos átrios cardíacos, na aorta e no seio carotídeo, que, neste caso, diminuem sua distensão e conseqüentemente sua taxa de disparo, o que provoca a diminuição da inibição tônica da liberação do ADH, e o aumento da liberação desse hormônio. A queda da PA é sentida também em outro setor do corpo, a mácula densa no rim, na qual ocorre maior liberação de renina, e, posteriormente, em uma cascata de reações, ativação da angiotensina II no endotélio de diversos órgãos, que é outro potente estimulador da liberação de ADH no hipotálamo. Além destas, a redução no volume é um importante estímulo à liberação de ADH, produzindo uma resposta mais pronunciada do que a alteração da osmolalidade. Entretanto, esta última é mais sensível que a primeira, ou seja, detecta menores alterações e por isso é o primeiro mecanismo a ser disparado em favor da liberação do ADH. Entre os outros fatores capazes de aumentar essa liberação, temos ainda o estrogênio e progesterona, os opiáceos e a nicotina. Por outro lado, como inibidores, temos o álcool e o fator natriurético atrial. Fisiopatologia Integrada As concentrações de ADH podem ficar alteradas em diversas condições fisiopatológicas crônicas, como insuficiência cardíaca congestiva, cirrose hepática e síndrome nefrítica. O diabetes insípido caracteriza-se pela excreção de volumes anormalmente grandes de urina diluída e por sede excessiva. Pode ocorrer por diminuição da liberação de ADH (tipo neurogênico – relação com traumatismo, inflamação ou infecção, e câncer), por responsividade renal diminuída ao ADH (tipo nefrogênico – relação com mutação do receptor V2, quando hereditário; ou relação com tratamento com lítio, hipocalemia e poliúria pós- obstrutiva, quando adquirido), ou por ingestão excessiva de água. De acordo com cada caso, o nível de ADH sérico pode ser normal ou não, devendo então ser corretamente interpretado tal dosagem, caso seja utilizada para o diagnóstico. Outros métodos para o diagnóstico diferencial, além da dosagem sérica, são a administração de análogo sintético do ADH e administração de solução salina hipertônica. Para tal, é essencial a plena compreensão da fisiologia do ADH. A ocorrência de um aumento ou excesso na liberação de ADH pode resultar da produção tumoral de ADH. Essa síndrome da secreção inapropriada de ADH resulta na formação de volumes muito pequenos de urina concentrada, resultando em hiponatremia. Matheus Vieira Gonçalves 6 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada ADENO-HIPÓFISE Matheus Vieira Gonçalves 7 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada Glicoproteínas O TSH é uma glicoproteína sintetizada e secretada pelos tireotropos da adeno-hipófise (5% dos total de células), em resposta à estimulação do TRH, o qual é produzido por neurônios parvicelulares nos núcleos paraventriculares do hipotálamo e é liberado na eminência mediana, a exemplo dos outros hormônios de liberação com influência sobre a hipófise anterior. O TSH estimula todos os eventos envolvidos na síntese e liberação dos hormônios tireoidianos e, também, atua como fator de crescimento e sobrevida para a glândula tireóide. Sua liberação é inibida pelo hormônio tireoidiano, por retroalimentação negativa. Os hormônios gonadotrópicos LH e FSH são sintetizados e secretados pelos gonadotropos da adeno-hipófise (5% a 10% do total de células – 60% destas produzem tanto LH quanto FSH) em resposta à estimulação pelo GnRH, que controla sua síntese e excreção. Entre as células-alvo das gonadotropinas, destacam-se as células da granulosa do ovário, células internas da teca, células de Sertoli e células de Leydig, que, quando estimuladas pelos hormônios gonadotrópicos, irão promover a esteroidogênese (síntese dos hormônios sexuais), espermatogênese, foliculogênese e ovulação, controlando a função reprodutiva em ambos os sexos. Além dos feedbacks envolvidos com o GnRH, existem outros reguladores da liberação ou não destes hormônios, como o estradiol, que intensifica a liberação de LH e inibe a do FSH, enquanto as inibinas A e B (hormônios glicoprotéicos gonádicos) reduzem a secreção do FSH. Hormônios derivados da pró-ópiomelanocortina (POMC) A POMC é um pró-hormônio precursor sintetizado pelos corticotropos da adeno- hipófise, os quais respondem por 10% das células secretoras deste órgão, e estimulada pelo CRH, oriundo do hipotálamo. A POMC é clivada após a tradução em ACTH, β-endorfina, e MSH, basicamente. O principal produto da POMC é o ACTH, que é liberado em resposta a estresses físicos (como infecção, hipoglicemia, traumatismo e cirurgia) e psicológicos. É liberado em pulsos, sendo seu máximo às 4 da manhã, e o mínino na parte da tarde. Os efeitos fisiológicos do ACTH no córtex da supra-renal consistem em estimular a produção e liberação de glicocorticóides (cortisol), bem como, em menor grau, de mineralocorticóides (aldosterona). A liberação de cortisol segue, basicamente, o mesmo ciclo circadiano do ACTH, e, através de suas alças de retroalimentação, regula a concentração tanto do ACTH como a do CRH. Em condições normais, apenas pequenas quantidades de α-MSH são produzidas na hipófise, apesar de também poder ser produzida perifericamente por céluas não-endócrinas. Através da ligação em seus receptores aumenta a síntese de melanina nos melanócitos. A β-endorfina, o peptídeo opióide endógeno mais abundante, é outro produto do processamento da POMC na hipófise. Suas ações fisiológicas incluem analgesia, efeitos comportamentais e funções neuromoduladoras. Sobre a função endócrina, destaca-se por inibir a liberação de GnRH. Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Priscilla Realce Matheus Vieira Gonçalves 8 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada Família do hormônio do crescimento e da prolactina O GH, ou somatotropina, um hormônio com semelhança estrutural à prolactina, é liberado dos somatotropos, (50% do total de células). É liberado em surtos pulsáteis, e a maior parte da secreção é noturna, ocorrendo em associação ao sono de ondas lentas (fase 3 e 4). Os principais reguladores hipotalâmicos da liberação de GH pela adeno-hipófise são o hormônio de liberação do GH (GHRH) e a somatostatina (produzida, também, em algumas regiões do cérebro), que exercem influências excitatórias e inibitórias, respectivamente,sobre os somatotropos. Também é inibida pelo fator de crescimento semelhante à insulina I (IGF-1), produzido na periferia (fígado), em resposta à estimulação dos receptores do GH, por retroalimentação negativa. A grelina, liberada durante a alimentação, também pode estimular a secreção do GH pela adeno-hipófise, sendo este o principal estímulo para sua liberação. O GHRH estimula a secreção do GH pelos somatotropos através de aumentos na transcrição do gene do GH e biossíntese e proliferação dos somatotropos. Entre outros fatores envolvidos em escala de menor relevância, encontramos as catecolaminas, a dopamina e os aminoácidos excitatórios aumentam a liberação de GHRH e diminuem a de somatostatina. Hormônios como o cortisol, estrogênio, androgênios e tireoidianos também podem afetar a responsividade dos somatotropos ao GH e à somatostatina, bem como a liberação de GH. A glicose e os ácidos graxos não-esterificados diminuem a liberação do GH, enquanto os aminoácidos, particularmente a arginina, aumentam a liberação do GH através de uma redução na liberação de somatostatina. Sendo assim, por ser estimulado na baixa de glicose, a hipoglicemia induzida por insulina é utilizada como teste clínico para provocar a secreção de GH em crianças e adultos com deficiência de GH nos seres humanos. Cerca de 60% do GH liberado liga-se à proteína de ligação do GH, que prolonga sua meia-vida ao diminuir sua taxa de degradação, servindo de reservatório sanguíneo ao hormônio. Possui meia-vida de 6 a 20 minutos, e é degradado intracelularmente, nos lisossomos. O GH induz seus efeitos fisiológicos sobre as células-alvo diretamente através da ativação do receptor do GH e indiretamente através da estimulação da síntese e secreção do IGF-1, um pequeno peptídeo estruturalmente relacionado com a pró-insulina, que medeia vários dos efeitos anabólicos e mitogênicos do GH nos tecidos periféricos. O GH estimula o crescimento longitudinal, aumentando a formação de novo osso e cartilagem. Os efeitos do GH sobre o crescimento começam a ter relevância no primeiro e segundo ano de vida, atingindo um pico na puberdade. Antes da fusão das epífises dos ossos longos, o GH estimula a condrogênese e o alargamento da placa epifisária cartilaginosa, seguidos da deposição da matriz óssea. Além disso, no adulto, o GH promove a renovação óssea, o que aumenta a formação óssea e, em menor grau, a reabsorção óssea. Seu efeito direto se dá sobre a diferenciação dos precursores dos condrócitos e sobre o receptor dos osteoblastos; e seu efeito indireto é pelo aumento na produção local de IGF-1 e da responsividade a esse fator, que, através de sua ação autócrina ou parácrina, estimula a expansão clonal dos condrócitos no processo de diferenciação. O GH possui um efeito bifásico, aparentemente paradoxal, que é dividido de acordo com o período de exposição do tecido a esse hormônio. Em curto prazo, o GH exerce efeitos semelhantes aos da insulina, como a lipogênese e utilização periférica da glicose e dos aminoácidos, favorecendo a síntese protéica muscular, e os efeitos anabólicos gerais do GH. Matheus Vieira Gonçalves 9 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada Os efeitos semelhantes aos de insulina, cuja duração é de cerca de 2 horas, são seguidos de efeitos antiinsulina, em longo prazo, como a lipólise, hiperglicemia e hiperinsulinemia, nos permitindo enquadrar o GH como um contra-regulador, já que este segundo efeito é o prevalente. Isso se dá, não pelo comprometimento da liberação pancreática de insulina (inclusive, a produção de insulina é dependente de GH, tanto que promove a hiperinsulinemia em longo prazo), mas através do comprometimento da capacidade da insulina de suprimir a produção hepática de glicose, bem como a capacidade de estimular a captação e oxidação da glicose. Esse efeito bifásico tem importância durante o exercício, uma situação em que primeiro precisa-se da entrada de glicose na célula muscular para que desempenhe seu papel; e, posteriormente, disponibilize esse açúcar para os tecidos que ficaram em déficit durante a atividade física. No adipócito, o GH inibe a diferenciação, diminui o acúmulo de TAG bem como estimula a lipólise e oxidação de gordura, efeitos mediados por redução da atividade da lipoproteína lipase (envolvida na depuração dos VLDL e LDL, fornecendo ácidos graxos livres ao tecido adiposo para armazenamento e ao músculo esquelético para oxidação e produção de energia). De modo geral, o GH neutraliza a ação da insulina sobre o metabolismo dos lipídeos e da glicose. Sobre o sistema imune, tem papel de manutenção, afetando múltiplos aspectos da resposta imune, como as respostas das células B e a produção de anticorpos, a função de linfócitos e de macrófagos. Muitos efeitos de crescimento e metabólicos do GH são mediados pelos fatores de crescimento semelhante à insulina (IGF) ou somatomedinas. Sintetizados no fígado, retêm o peptídeo C, ao contrário da insulina, circulando na circulação em concentrações mais altas que a insulina, e atuando como mitógeno, através do estímulo da síntese de DNA, RNA e proteína. O IGF é essencial ao desenvolvimento embrionário e, depois do nascimento, desempenha papel predominante na regulação do crescimento. Apesar de seu principal sítio de produção ser o fígado, também é produzido, em menor escala, em outros tecidos como o músculo, agindo de forma parácrina. O IGF-1 circula de forma livre no plasma, com meia-vida de 15 a 20 minutos, ou ligado a proteínas de ligação específica, que prolongam sua meia-vida, as IFGBP (binding protein - representam 80% do total de IGF no plasma), que regulam a disponibilidade do IGF. A semelhança estrutural com a insulina permite às IFGs a interagirem também com receptores de insulina para o desempenho de suas próprias funções. De modo geral, suas ações são: (1) estimula a formação óssea, a síntese de proteína, a captação de glicose no músculo, a sobrevida de neurônios e a síntese de melanina; (2) reverte o balanço nitrogenado negativo durante a privação de alimento e inibe a degradação de proteína no músculo (3) aumenta a replicação da linhagem osteoblástica, intensifica a síntese osteoblástica do colágeno e a taxa de aposição da matriz, bem como diminui a degradação de colágeno na calvária. Ao mesmo tempo, faz um balanço por estimular a reabsorção óssea por meio do recrutamento aumentado de osteoclastos. A prolactina é um hormônio polipeptídico sintetizado e secretado pelos lactotropos presentes na adeno-hipófise (15% a 20% do total). Tal porcentagem aumenta consideravelmente em resposta ao estrogênio liberado na gravidez. Circula em maior concentração durante o sono e em menor concentração durante as horas de vigília. A liberação de prolactina possui inibição tônica exercida principalmente pela dopamina, mas também pela somatostatina e GABA. Entre os mais potentes estímulos para sua liberação, encontram-se a sucção (que diminui da inibição tônica pela dopamina), o aumento dos níveis Matheus Vieira Gonçalves 10 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada de hormônios esteróides do ovário (primariamente o estrogênio, que estimula o crescimento dos lactotropos durante a gravidez bem como a expressão e liberação do gene da prolactina), e o estresse. Também, o TSH, a ocitocina e o VIP são capazes de estimular a liberação de prolactina, sendo o primeiro exercendo sua atividade apenas quando há presença do tônus inibitório da dopamina. Os principais efeitos fisiológicos da prolactina consistem na estimulação do crescimento e do desenvolvimento da glândula mamária, na síntese do leite e na manutenção da secreção do leite. Também, estimula a captação deglicose e dos aminoácidos, bem como a síntese das proteínas do leite (β-caseína e α-lactalbumina), o açúcar do leite lactose e as gorduras do leite pelas células epiteliais da mama. Durante a gravidez, a prolactina prepara a mama para a lactação, mas a produção do leite é impedida pelos elevados níveis de progesterona que predominam nesta fase. Entre outros efeitos, inibe a liberação de GnRH, a biossíntese de progesterona e a hipertrofia das células lúteas durante a gravidez. Fisiopatologia Integrada Os adenomas de somatotropos são os segundos adenomas de hipófise mais freqüentes, constituindo 20% dos mesmos. Estão associados a acromegalia e gigantismo, em crianças. Por outro lado, as deficiências isoladas de GH, no hipopituitarismo, são as mais freqüentes. Pode ocorrer por traumatismo, hipoperfusão ou lesão isquêmica. Um exemplo é a síndrome de Sheehan (lesão isquêmica durante o periparto, que inclui outras deficiências de outros hormônios hipofisários). O atraso no crescimento pode resultar de diminuição na liberação do GH, ação diminuída do GH ou síndrome de insensibilidade ao GH, também conhecida como síndrome de Laron (deleções ou mutações no gene do receptor do GH, com conseqüente incapacidade de produção da IGF). A manifestação típica consiste em baixa estatura ou nanismo, que pode ser evitada mediante tratamento com IGF-1. A deficiência de GH em crianças pode resultar de disfunção hipotalâmica, destruição hipofisária, um receptor de GHRH defeituoso, uma molécula receptora de GH ou um GH incompetente biologicamente, incapacidade de gerar somatomedinas normalmente, ou uma deficiência do receptor de GH. Baixa estatura e correspondentemente amadurecimento sexual e ósseo retardado são característicos. Obesidade leve é comum e a puberdade é normalmente atrasada. Ocorre redução da massa magra, da função cardíaca e da densidade óssea. A acromegalia é uma doença crônica caracterizada por hiperdesenvolvimento dos ossos, tecido conjuntivo e vísceras, decorrente do aumento excessivo e prolongado do hormônio somatotrópico. Quando essa hiperfunção acomete o adulto, com as cartilagens de conjugação já soldadas, há hiperdesenvolvimento das partes distais do corpo. Já quando o distúrbio ocorre antes da puberdade surge o gigantismo, já que ainda não houve consolidação das cartilagens de conjugação. Dentre os principais sinais e sintomas, temos: galactorréia, semelhança do GH à prolactina; neuropatia periférica, proliferação fibrosa peri e endovenosa, e por compressão pelos ossos e tecidos moles; artralgia/artrite/cifoescoliose e voz rouca, pela remodelagem de cartilagens em osso; visceromegalia com cardiopatia dilatada (insuficiência cardíaca) e hipertensão; e alterações fisionômicas, alargamento do nariz, aumento dos lábios, prognatismo, diastema, fronte proeminente, macroglossia, aumento dos arcos zigomáticos. Matheus Vieira Gonçalves 11 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada TIREÓIDE A síntese e liberação dos hormônios da tireóide são reguladas, por alças de feedback, pelo eixo hipotalâmico-hipofisário-tireoidiano, envolvendo TRH (hormônio liberado da tireotrofina), TSH (hormonio estimulante da tireóide) e T3/T4. A ativação do receptor de TSH resulta em estimulação de todas as etapas envolvidas na síntese dos hormônios tireoidianos. Especificamente, os efeitos biológicos do TSH incluem a estimulação da transcrição gênica dos seguintes fatores: simportador Na/I (NIS – presente na membrana basolateral), envolvida no transporte e concentração do iodeto; tireoglobulina, que atua no suporte para iodação da tirosina, síntese do hormônio e seu armazenamento; tireoperoxidase (TPO), envolvida na catálise da oxidação do iodeto, além da incorporação em resíduos da tirosina da tireoglobulina. O principal inibidor do TSH é o T3 convertido a nível hipofisário pela desiodase tipo II; também, possuem papel relevante nessa inibição a dopamina, a somatostatina e os glicocorticóides. A tireoglobulina é uma glicoproteína que contém múltiplos resíduos de tirosina, sendo sintetizada nas células epiteliais foliculares da tireóide e secretada, através da membrana apical, na luz folicular, o colóide. Ela é a base dos hormônios da tireóide, e, uma vez secretada no colóide, sofre importante modificação pós-tradução durante a síntese desses hormônios: na superfície apical das células epiteliais foliculares ocorre iodação de múltiplos resíduos de tirosina da tireoglobulina, seguida do acoplamento de alguns dos resíduos de iodotirosina para a formação do T3 ou do T4. O iodeto é concentrado nas células epiteliais da tireóide por um processo ativo, passível de saturação e dependente de energia, mediado por um simportador de sódio-iodeto localizado na membrana plasmática basolateral da célula folicular. Como o processo de iodação ocorre na membrana apical, o iodeto abandona a célula folicular através de efluxo apical, diretamente para o colóide. Na luz folicular os resíduos de tirosina no interior da matriz da tireoglobulina são iodados pela TPO, na presença do iodo. Essa iodação de tirosinas específicas produz resíduos monoiodados (MIT) e diiodados (DIT), enzimaticamente acoplados para formar a triiodotironina (T3) ou tetraiodotironina (T4). Esse acoplamento é catalisado pela tireóide peroxidase. Importante ressaltar que esse metabolismo do iodo no interior da tireóide também pode ser regulado independentemente do TSH, por um mecanismo importante, particularmente quando os níveis plasmáticos de iodeto estão elevados. Essa via auto-reguladora consiste na inibição da organificação do iodo pelos níveis circulantes elevados de iodeto, sendo conhecido como fenômeno de Wolff-Chaikoff. O fenômeno de escape resulta de uma diminuição da concentração de iodo inorgânico no interior da glândula tireóide, devido à infra-regulação do simportador de sódio-iodeto, permitindo que o sistema da peroxidase readquira sua atividade normal. Como a superfície apical da célula epitelial folicular é voltada para o colóide, e não para o espaço intersticial, essa não possui acesso à corrente sanguínea, e a liberação dos hormônios tireoidianos, associados à tireoiglobulinas, envolve a endocitose das vesículas, que ainda serão metabolizadas, a partir desta superfície da célula folicular. De um modo geral, a tireóide libera 40 vezes mais T4 que T3 na circulação, apesar deste último ter maior atividade biológica. Assim, a maior parte do T3 circulante é formada na periferia por desiodação de T4, um processo que envolve a remoção de iodo do carbono 5 no anel externo da T4, que pode, Matheus Vieira Gonçalves 12 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada portanto, ser considerado um pró-hormônio de T3. A desiodação periférica ocorre principalmente no fígado, mas também possui relevância aquela que se dá na própria célula epitelial folicular da tireóide. Ainda relacionada à atividade e armazenamento, temos que T4 é considerada, em níveis fisiológicos, inativa, tendo em vista sua afinidade 100 vezes menor que a de T3 pelos receptores de hormônios tireoidianos, além de não penetrar no núcleo da célula em concentrações altas o suficiente para ocupar o local de ligação do ligante do receptor de hormônio tireoidiano. Outro fator importante de ser destacado, é a capacidade de armazenamento peculiar da tireóide que pode durar de 2 a 3 meses com o reservatório de tireoglobulina. Cerca de 70% destes estão ligados à globulina de ligação da tireóide, e o restante está associado à transtiretina ou à albumina. Apenas uma pequena fração de cada hormônio circula na forma livre no plasma (0,03% de T4 e 0,3% de T3), e é justamente essa parcela que é biodisponível, podendopenetrar na célula para ligar-se ao receptor do hormônio tireoidiano. T4 liga-se mais firmemente às proteínas de ligação que T3 e, por isso, apresenta menor taxa de depuração metabólica e meia-vida mais longa (7 dias) que T3 (1 dia). Assim, a ligação à proteínas plasmáticas assegura uma reserva circulante e retarda a sua depuração. Alterações na quantidade total de proteínas plasmáticas disponíveis para a ligação desses hormônios têm impacto sobre a quantidade total de hormônio tireoidiano circulante devido a um constante ajuste homeostático a alterações nos níveis de hormônio livre. Por exemplo, a hepatopatia está associada a uma redução na síntese das proteínas de ligação, enquanto os níveis elevados de estrogênio aumentam a síntese dessas mesmas proteínas. Conforme supracitado, a principal fonte de T3 circulante consiste na desiodação periférica da T4 por desiodases. Cerca de 80% da T4 produzida pela tireóide sofre desiodação na periferia, sendo aproximadamente 40% transformados em T3, mais ativa, principalmente no rim e no fígado. Por volta de 33% dos casos, acontece do iodo ser removido do carbono 5 do anel interno, produzindo o T3 reverso (T3r), a qual nenhuma atividade metabólica, apresentando maior taxa de depuração e menor concentração sérica do que T3 normal. O metabolismo periférico dos hormônios da tireóide consiste em um processo seqüencial de desiodação, que leva, primeiro, a uma forma mais ativa do hormônio da tireóide (T3) e, depois, à inativação completa do hormônio, por meio de outra desiodação, resultando em T2, hormônio com atividade biológica sobre a mitocôndria. Essa desiodação progressiva extratireoidiana dos hormônios da tireóide, catalisada pelas desiodases, desempenha importante papel no metabolismo desses hormônios e requer o oligoelemento selenocisteína para uma atividade enzimática ótima. A desiodase tipo I: catalisa a desiodação do anel externo e anel interno da T4, bem como da T3r; é encontrada predominantemente no fígado, rim e tireóide; é responsável pela maior parte da conversão de T4 em T3 na periferia, e também converte T3 em T2. A desiodase tipo II: expressa no cérebro, na hipófise, no tecido adiposo marrom, na tireóide, na placenta e nos músculos esquelético e cardíaco; só possui atividade no anel externo e converte T4 em T3; constitui relevante fonte de T3 intracelular; atua em tecidos que produzem uma proporção relativamente alta da T3 ligada a receptor, mais do que a da T3 derivada do plasma; é importante a nível de feedback negativo sobre o TSH na hipófise, sendo este seu papel fundamental. A desiodase tipo III: expressa no cérebro, na placenta e na pele; possui atividade Matheus Vieira Gonçalves 13 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada apenas no anel interno, inativando T4 e T3, seja em T3r, seja em T2; diminui o fluxo de T3 da mãe para o feto, e assim, o T4 transferido pela mãe é transformado em T3 no cérebro do feto, prevenindo o hipotireodismo, já que esse hormônio é essencial ao desenvolvimento do SNC, também na vida extra-uterina. Ou seja, a desativação ocorre por meio da desiodase I e III, enquanto a ativação se dá pelos tipos I e II. Os hormônios tireoidianos podem ser excretados após conjugação hepática com sulfato e glicuronídio, bem como excreção biliar. Os efeitos do hormônio tireoidiano são mediados primariamente pela regulação transcricional de genes-alvo, apesar de também possuírem efeitos não-genômicos. Os receptores desses hormônios são receptores nucleares intimamente associados à cromatina, atuando como fatores de transcrição, e ligando-se com baixa capacidade, porém alta afinidade pela T3 (cerca de 85% do hormônio tireoidiano nuclear ligado consiste de T3). Esse receptor pode ativar ou reprimir a transcrição gênica, dependendo do contexto do promotor e do estado de ligação do ligante. Como esses receptores são multissistêmicos, os hormônios tireoidianos desempenham papel vital no metabolismo celular. Entre os eventos celulares que decorrem em virtude da ação de T3/T4, temos: o aumento do consumo de oxigênio; o aumento da oxidação de ácidos graxos e a geração de calor sem a produção de ATP; a síntese e degradação de proteínas, contribuindo para o crescimento e diferenciação; a glicogenólise e gliconeogênese induzidas por epinefrina, afetando a ação da insulina sobre a célula; e a síntese e regulação do colesterol e do receptor de LDL. É indubitável o quão essencial são estes hormônios para o crescimento e desenvolvimento normais, e para o controle da intensidade desse metabolismo, já que afetam a função de praticamente todos os tecidos. No osso, estimulam o crescimento e desenvolvimento através da ativação dos osteoblastos e osteoclastos. No coração, são inotrópicos e cronotrópicos, aumentando o débito cardíaco, o volume sangüíneo e diminuindo a resistência vascular sistêmica. Induzem a diferenciação do tecido adiposo branco, as enzimas lipogênicas e o acúmulo intracelular de lipídios, estimulam a proliferação dos adipócitos, estimulam as proteínas de desacoplamento, desacoplam a fosforilação oxidativa, e induzem a lipólise, mediada pelas catecolaminas, via aumento do número de receptores β-adrenérgicos e diminuição da ativadade da fosfodiesterase, aumentando os níves de AMPc e a atividade da lipase sensível a hormônio. No fígado, regulam o metabolismo dos triglicerídios e do colesterol, bem como da homeostasia das lipoproteínas. Na hipófise, regulam a síntese dos hormônios hipofisários, estimulam a liberação do GH e inibem o TSH. Por fim, no cérebro, estimualm o crescimento e desenvolvimento dos axônios. Fisiopatologia Integrada A disfunção tireoidiana pode resultar de três fatores: alterações nos níveis circulantes nos hormônios da tireóide, comprometimento do metabolismo dos hormônios da tireóide na periferia e resistência às ações dos hormônios da tireóide em nível tecidual. As respostas imunes anormais dirigidas às proteínas relacionadas com a tireóide resultam em dois processos patogênicos opostos: aumento da glândula tireóide na doença de Basedow-Graves e destruição da mesma na tireoidite de Hashimoto. O hipotireoidismo é um distúrbio que resulta da deficiência da ação dos hormônios da tireóide. É mais prevalente em mulheres e divide-se em primário e secundário. De um modo Matheus Vieira Gonçalves 14 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada geral, no início cursa com cansaço, letargia, prisão de ventre, diminuição do apetite, intolerância ao frio, fluxo menstrual anormal, queda de cabelos, unhas quebradiças, pele seca e áspera, bem como voz rouca. Na fase crônica, há o mixedema, espessamento da pele, edema periorbitário, edema das mãos e dos pés sem indentação, contração e relaxamento musculares tardios, reflexos retardados, redução do cronotropismo e inotropismo, derrame pericárdico, acúmulo de líquidos nas cavidades pleural e periotoneal, lentidão da função mental, comprometimento da memória, fala lenta, diminuição da iniciativa, sonolência e hiportemia (diminui a geração de calor provocada por este hormônio). De modo geral, os sintomas relacionam-se com a dependência do metabolismo basal e do sistema nervoso com os hormônios tireoidianos para funcionar. Além disso, todo o extravasamento de líquidos (derrames e edema) são oriundos da infiltração de substância mucopolissacarídea (liberada na resposta auto-imune) nos diversos tecidos, característico do hipotireoidismo. O primário consiste de doença na própria tireóide. Quando ocorre a diminuição da função tireoidiana intra-útero, há um grave retardo mental, ou cretinismo. Em adultos, pode resultar de uma destruição auto-imune do parênquima da glândula, de uma cirurgia, oude tratamento com iodo radioativo. Entretanto, pode , também, estar associado à um aumento da glândula em conseqüência de infiltração linfocítica, como na doença de Hashimoto ou deficiência dietética de iodo, uma tentativa da tireóide de captar mais iodo para suprir sua ausência. O hipotireoidismo secundário caracteriza-se por diminuição da secreção do TSH, e conseqüentemente também do hormônio tireoidiano, resultando de distúrbios da adeno- hipófise ou do hipotálamo. Pode ocorrer uma resistência ao hormônio da tireóide, distúrbio hereditário raro, no qual observa-se menor responsivade dos tecidos à este hormônio. Clinicamente, esses pacientes podem apresentar sinais e sintomas do hipotireoidismo, mas sem a redução dos níveis circulantes dos hormônios da tireóide. O hipertireoidismo é definido como um estado de atividade funcional excessiva da tireóide, caracterizado por aumento do metabolismo basal, distúrbios do sistema nervoso autônomo, e reflexos da hiperestimulação cardíaca em conseqüência da produção excessiva dos hormônios tireoidianos. Tem como quadro clínico palpitações, comprometimento do exercício físico, alargamento da pressão de pulso, taquicardia em repouso e durante o exercício, aumento do volume sanguineo, aumento palpável da glândula tireóide, oftalmopatia infiltrativa, nervosismo, irritabilidade, hiperatividade, instabilidade emocional, ansiedade, intolerância ao calor, perda ponderal apesar do aumento da ingestão de alimentos, diminuição ou ausência do fluxo menstrual, aumento no número de evacuações, pele quente e úmida ou com textura aveludada, fraqueza muscular proximal, cabelos finos, tremor fino e sudorese excessiva. A doença de Basedow-Graves é uma afecção auto-imune que leva à secreção autônoma do hormônio da tireóide devido à estimulação dos receptores de TSH pela imunoglobulina G. essa estimulação contínua do receptor de TSH por anticorpos semelhantes ao TSH resulta em produção excessiva de T4 e T3. Pode haver protusão do globo ocular, a exoftalmia, em virtude da infiltração dos tecidos e músculos extra-oculares por linfócitos e Matheus Vieira Gonçalves 15 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada fibroblastos, bem como acúmulo de glisoaminoglicanos produzidos por estes fibroblastos nos tecidos. O hipertireoidismo secundário é devido a um aumento na liberação dos hormônios da tireóide pela glândula em resposta a níveis elevados de TSH produzidos por adenomas hipofisários secretores de TSH. Os pacientes com tireoidite aguda apresentam uma glândula tireóide dolorosa, quente, aumentada e palpável, febre, calafrios e hipertireoidismo no início. Já a tireoidite crônica, a tireoidite de Hashimoto, é uma doença auto-imune da tireóide, caracterizada por infiltração dos linfócitos e anticorpos auto-imunes circulantes, os quais inibem o simportador de Na/I, impedindo a captação de iodeto e, consequentemente, a síntese de hormônios tireoidianos. Matheus Vieira Gonçalves 16 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada PARATIREÓIDES E REGULAÇÃO DO CÁLCIO E DO FOSFATO Paratormônio À semelhança dos outros hormônios peptídicos, o PTH é sintetizado na forma de pré- pró-peptídeo. Sua síntese consiste de um processo contínuo, e assim também é sua liberação, com cerca de seis ou sete pulsos superpostos a cada hora. É metabolizado no fígado e no rim em fragmentos carboxiterminais e aminoterminais antes de ser eliminados. O principal efeito fisiológico do PTH consiste em manter a homeostasia do cálcio sérico, e, assim, sua liberação é controlada através de um estreito sistema de retroalimentação pelas concentrações plasmáticas do íon. A ocorrência de pequenas oscilações nos níveis plasmáticos de cálcio é detectada pelo receptor paratireóideo sensor de cálcio (receptor acoplado às proteínas Gq e Gi nas células principais das paratireóides) que, numa hipocalcemia, fica relaxado e não há restrição ao PTH, disparando uma liberação do pró- hormônio a curto prazo, e uma maior produção a longo prazo. De um modo geral, constituem estímulos para a secreção de PTH a hipocalcemia, a hiperfosfatemia e as catecolaminas; ao passo que hipercalcemia, vitamina D e hipomagnesemia grave são capazes de inibir a secreção do PTH. É interessante assinalar que a inibição da secreção do PTH pelos níveis elevados de cálcio não se deve a uma alteração na velocidade de síntese do hormônio, porém a um aumento na degradação de hormônio pré-formado, levando a formação de fragmentos de PTH carboxiterminais inativos, liberados na circulação ou degradados ainda mais nas paratireóides. Diferentemente, a inibição a liberação de PTH pela forma ativa da vitamina D resulta da diminuição da expressão do gene do PTH. Os rins e o osso constituem os principais órgãos-alvo dos efeitos fisiológicos do PTH. Sua principal resposta é a elevação dos níveis plasmáticos de cálcio através do aumento da reabsorção renal de cálcio, reabsorção óssea e absorção intestinal indiretamente, através da ativação da vitamina D. Também aumenta a atividade da 1α-hidroxilase (enzima responsável pela formação da forma ativa da vitamina D) e da excreção renal de fosfato. Os efeitos fisiológicos importantes do PTH são mediados pelo PTHR1, seu receptor de membrana acoplado à proteína G. Esse receptor é expresso nos osteoblastos ósseos e no rim. O PTH regula o componente transcelular ativo da reabsorção de cálcio no rim, no segmento ascendente espesso e no túbulo distal, sendo este último também regulado pela vitamina D e pela calcitonina. Seu efeito é consumado através da inserção e abertura do canal de cálcio apical, facilitando a entrada do íon na célula, que é direcionado graças à polarização que existem nessas células do néfron, garantindo um fluxo unidirecional. Ainda, o PTH diminui a reabsorção renal e intestinal de fosfato através da diminuição na expressão dos co- transportadores de Na/Pi do tipo II. A internalização desse tipo de receptor é irreversível. No sistema esquelético, provoca o aumento da degradação óssea, resultando na rápida liberação de cálcio da matriz óssea, efeito esse mediado nos osteoblastos através da síntese ou atividade de várias proteínas, como o fator de diferenciação dos osteoclastos. Seus efeitos ósseos globais consistem na ativação do osteoblasto, estimulação dos genes essenciais aos processos de degradação da matriz extracelular, bem como remodelagem óssea (colagenase-3), produção dos fatores de crescimento, além da estimulação e recrutamento dos osteoclastos. Matheus Vieira Gonçalves 17 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada A remodelagem óssea envolve a remoção contínua de osso (reabsorção óssea) seguida da síntese de nova matriz óssea e mineralização subseqüente (formação óssea). A atividade osteoclástica induzida pelo PTH é mediada indiretamente através da ativação dos osteoblastos, que secretam moléculas que induzem e controlam a diferenciação dos osteoclastos. Estes criam vesículas de caráter ácido que dissolvem o mineral ósseo, que será liberado para o organismo. Durante o processo de degradação óssea, enzimas intracelulares, como a fosfatase alcalina, também são liberadas no espaço intersticial para a circulação. Clinicamente, pode-se utilizar a elevação dos níveis circulantes dessa fosfatase alcalina como marcador do aumento da atividade osteoclástica. Homeostasia do Cálcio Do cálcio total do corpo, apenas 1% está no plasma, e este é dividido da seguinte forma: 50% é cálcio ionizado, 40% está ligado a proteínas plasmáticas e 10% forma complexos solúveis com citrato e fosfato.A maioria do cálcio ligado relaciona-se com a albumina e esta interação mostra-se sensível a mudanças do pH. A acidose resulta na diminuição da ligação do cálcio às proteínas e aumento da fração livre no plasma, ao passo que a alcalose tem efeito contrário. Os íons cálcio desempenham diversas funções fisiológicas. Pode atuar como mensageiro intracelular essencial, é um co-fator para várias enzimas, atua na coagulação sanguínea, mantem a integridade do esqueleto, modula a excitabilidade neuromuscular, etc. Por conseguinte, a estabilidade dos níveis de cálcio é fundamental à função fisiológica normal. Clinicamente, a irritabilidade neuromuscular pode ser demonstrada pela estimulação mecânica do nervo hiperexcitável, resultando em contração muscular do tipo tetânica pela produção do sinal de Chvostek (contração ipsilateral dos músculos faciais induzida pela percussão da pele sobre o nervo facial) ou sinal de Trousseau (espasmo carpal induzido pela inflação do manguito de pressão arterial para 20 mmHg acima da sistólica do paciente durante 3 a 5 minutos). O cálcio no osso encontra-se distribuído em um reservatório rapidamente intercambiável e em um reservatório estável. No rim, praticamente todo o cálcio filtrado é reabsorvido, sendo 40% dessa reabsorção responsabilidade do PTH. O transporte transcelular do cálcio é facilitado pela vitamina D através de um aumento na proteína de ligação do cálcio e na expressão dos transportadores de cálcio na membrana basolateral. No intestino, em situações normais, apenas 30% do cálcio ingerido na dieta são absorvidos, sendo esta condição significativamente aumentada pela ação da vitamina D (como na gestação, lactação e crescimento), que atua apenas sobre a via transcelular ativa saturável, e não sobre a via paracelular não-saturável. Após o término da fase de crescimento do indivíduo, não há ganho nem perda efetiva de cálcio no osso apesar da renovação contínua da massa óssea, de modo que a quantidade de cálcio perdida na urina é aproximadamente igual à absorção no intestino. Vitamina D Além de promover a reabsorção do cálcio no rim, outra ação importantíssima do PTH nesse órgão é a promoção da hidroxilação da 25-hidroxivitamina D3 na posição 1, levando à formação da vitamina D ativa, o calcitriol. Além de suas ações renais e intestinais supra- Matheus Vieira Gonçalves 18 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada citadas, no osso aumenta o número de osteoclastos e estimula a reabsorção óssea, com o conseqüente aumento da calcemia. A vitamina D é um hormônio lipossolúvel, que pode ser sintetizado a partir dos precursores de origem vegetal, ou através da ação da luz solar a partir dos precursores do colesterol encontrados na pele. O calcitriol é produto de duas etapas consecutivas de hidroxilação, no fígado e no rim, respectivamente, nas posições 1 e 25 do hormônio. Caso seja hidroxilado na posição, a vitamina D perde sua função biológica, sendo esta uma maneira de inibir sua atividade. A título de retroalimentação realizada pela vitamina D, podemos pensar que esta reprime a produção do PTH nas paratireóides e inibe a atividade da 1α-hidroxilase. Quanto ao metabolismo do fosfato, à semelhança de suas ações sobre o cálcio, a vitamina D atua no sentido de aumentar a absorção desse fosfato no rim e no intestino. Calcitonina A elevação dos níveis de cálcio ionizado livre diminui a liberação de PTH da glândula paratireóide, diminui a ativação da vitamina D no rim e estimula a liberação do hormônio calcitonina pelas células parafoliculares da tireóide. A calcitonina contrabalança os efeitos do Matheus Vieira Gonçalves 19 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada PTH: inibe a atividade dos osteoclastos, diminuindo a reabsorção óssea e aumentando a excreção renal de cálcio. Ela inibe direta e rapidamente a motilidade dos osteoclastos, impede a sua diferenciação, provoca a perda da borda pregueada destes, inibe a atividade secretora dessas células e reduz seu número no osso a longo prazo. No rim, inibe a reabsorção tubular tubular do íon. Outros reguladores da homeostasia Além de PTH, vitamina D e calcitonia, contamos ainda com outros reguladores com funções secundárias que também interferem no balanço de cálcio no organismo. Os esteróides sexuais (androgênios e estrogênios) aumentam a 1α-hidroxilase, diminuem a reabsorção óssea e aumentam a síntese da osteoprotegerina, o fator inibidor da osteoclastogênese. O estrogênio estimula a proliferação dos osteoblastos e diminui a dos osteoclastos, de uma forma geral. Daí temos a maior ocorrência de osteoporose em mulheres pós-menopausa, quando o nível de seus hormônios sexuais está diminuído. O GH e a IGF-1 estimulam a síntese e o crescimento dos ossos, através da diferenciação dos osteoblastos, bem como a síntese da proteína do osso e inibição da degradação do colágeno tipo I. O hormônio tireoidiano em excesso aumenta a reabsorção óssea. A prolactina aumenta a reabsorção de cálcio e a atividade da 1α-hidroxilase. Os glicocorticóides desempenham um papel catabólico geral no metabolismo ósseo, visto que aumentam a reabsorção óssea e diminuem a síntese do osso, resultando no aumento do risco de fraturas. As citocinas, como o fator de necrose tumoral e as interleucinas, aumentam a proliferação e diferenciação dos precursores dos osteoclastos e sua atividade osteoclástica, atuando, portanto, como potentes estimuladores da reabsorção óssea. Fisiopatologia Integrada A deficiência de vitamina D pode resultar de ingestão dietética diminuída ou da falta de luz solar e, portanto, da conversão diminuída a partir do precursor inativo na pele à forma ativa do hormônio. Esse déficit resulta em deformidades ósseas (raquitismo) nas crianças e diminuição da massa óssea (osteomalácia) em adultos. Essas doenças são associadas à fraqueza, arqueamento dos ossos de sustentação do peso, defeitos dentários e hipocalcemia. É comum em países muitos frios, em que se usa muita roupa e se expõe pouco ao sol, ou em países com determinadas latitudes, que não possuem sol o ano todo. Com menos freqüência, pode acontecer também uma mutação na 1α-hidroxilase como fator causal da doença. A calcitonina não parece ser fundamental à regulação da homeostasia do cálcio: a remoção total da tireóide não provoca alterações significativas nessa homeostasia; e nenhum achado clínico significativo tem sido associado a um excesso ou deficiência de calcitonina. A produção excessiva de PTH é frequentemente causada por hiperplasia, adenoma ou carcinoma das paratireóides, o chamado hiperparatireoidismo primário. As manifestações clínicas consistem de níveis elevados de PTH intacto, hipercalcemia, hipercalciúria, urolitíase (maior formação de cálculos renais) e hipofosfatemia. A insuficiência renal crônica pode levar ao quadro de hiperplasia, ou a um hiperparatireoidismo secundário, pela redução da vitamina D ativa (reduzindo a retroalimentação negativa sobre as paratireóides) e pela hipocalcemia resultante (rim não consegue reabsorver plenamente o cálcio). Matheus Vieira Gonçalves 20 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada O hipoparatireoidismo, resultante do comprometimento na produção de PTH, pode estar associado a outros distúrbios endócrinos e neoplasias, ou resultar da remoção cirúrgica das paratireóides. Devido ao importante papel do PTH na regulação aguda dos níveis plasmáticos de cálcio, a tetania hipocalcêmica constitui manifestação precoce dessa remoção. O sinal clínico clássico é o chamado sinal de Chvostek, já explicado anteriormente. O pseudo-hipoparatireoidismo não é devido a uma redução dos níveis de PTH, poréma uma resposta anormal do hormônio, em virtude de defeito congênito da proteína G associada ao PTHR1. O pseudo-hipoparatireoidismo tipo Ia caracteriza-se por resistência hormonal generalizada ao PTH, TSH, LH e FSH, estando associado a manifestações físicas anormais, como baixa estatura e anomalias esqueléticas. O pseudo-hipoparatireoidismo tipo Ib caracteriza-se por resistência renal ao PTH e aspecto normal. Matheus Vieira Gonçalves 21 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada GLÂNDULA SUPRA-RENAL Glicocorticóides As células da zona fasciculada e da zona reticular do córtex da supra-renal sintetizam e secretam os glicocorticóides cortisol ou corticosterona através da seguinte via: a pregnenolona, presente nas mitocôndrias, é convertida em 17α-OH-pregnenolona pela 17α- hidroxilase; então, a 17α-OH-pregnenolona é convertida em 17α-OH-progesterona pela 3β- OH-esteróide desidrogenase, e depois, convertida em 11-desoxicortisol, mediada pela 21- hidroxilase; finalmente, 11-desoxicortisol é transformado em cortisol pela 11β-hidroxilase. A deficiência de uma dessas enzimas leva a baixa produção de cortisol, com falta de retroalimentação negativa sobre a hipófise, aumentando o ACTH e o consumo do colesterol, que origina a pregnenolona. Assim, há um desvio dos metabólitos intermediários para síntese de outros hormônios esteróides, podendo haver hipertensão, masculinização, e outros sintomas de acordo com o hormônio afetado secundariamente. Resumidamente, temos a síntese dos hormônios esteróides: Matheus Vieira Gonçalves 22 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada A liberação do cortisol é pulsátil, seguindo o ritmo circadiano, e estimulada diretamente pelo ACTH liberado da adeno-hipófise, que é sintetizado a partir da POMC (pró- opiomelanocortina). Ainda, é sensível à luz, ao sono, ao stress, sendo maior concentrado no sangue durante as primeiras horas da vigília e essa concentração vai declinando ao longo do dia. O ACTH tem de 7 a 15 picos por dia, e os picos de cortisol ocorrem cerca de 15 minutos após as altas desse ACTH. O ACTH liga-se a receptores na adrenal, e, via proteína G, ativa a proteinocinase A, que catalisa a liberação de colesterol para a síntese dos hormônios esteróides; e também estimula o transporte desse colesterol para a membrana mitocondrial, onde será convertida em pregnenolona no citocromo P450. Por sua natureza lipofílica, o cortisol difunde-se facilmente pelas membranas celulares apresentando grande volume de distribuição, e é encontrado nos líquidos biológicos sob a forma conjugada ou ligado à proteínas (principalmente à alfa-globulina de ligação aos glicocorticóides, a transcortina). O resto do cortisol liga-se à albumina (20% a 50%) ou fica livre no plasma (1% a 10%), sendo a fração ativa do hormônio. Essas proteínas plasmáticas funcionam como tampões, já que uma simples diminuição da concentração livre do hormônio já promove a dissociação protéica. Tem meia-vida de 70 a 90 minutos. Seus receptores intracelulares são mais presentes no tecido adiposo, que participa ativamente no metabolismo dos hormônios esteroides pela conversão destes em outros. O fígado, principalmente, e os rins são os locais de inativação e eliminação ou catabolismo desses hormônios, sendo eliminados na forma conjugada, em compostos hidrofílicos. A forma de metabolização tem como produto final o tetraidrocortisol, um 17- hidrocorticosteróide, podendo ser detectado na urina a fim de avaliar o estado da produção dos esteróides pela supra-renal. O cortisol penetra nas células por difusão passiva e liga-se ao receptor de glicocorticóides tipo II, alterando a transcrição de genes. Como todas as células possuem tal receptor, o efeito do cortisol é multissistêmico, envolvendo os sistemas metabólico, hemodinâmico, imunológico e o nervoso central. Quanto aos seus efeitos metabólicos, o cortisol: degrada proteína muscular e aumenta a excreção de nitrogênio, aumenta a gliconeogênese e os níveis plasmáticos de glicose, Matheus Vieira Gonçalves 23 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada aumenta a síntese hepática de glicogênio, diminui a utilização da glicose (ação antiinsulina), diminui a utilização de AAs, aumenta a mobilização de gorduras, redistribui a gordura, e tem efeitos permissivos sobre o glucagon e efeitos catecolamínicos. Sobre o sistema hemodinâmico ele mantém a integridade vascular e a reatividade, a responsividade aos efeitos pressores das catecolaminas e o volume hídrico. No sistema imune, o cortisol: aumenta a produção de citocinas antiinflamatórias, diminui a produção de citocinas pró-inflamatorias, diminui a inflamação ao inibir a produção de prostaglandinas e leucotrienos, inibe os efeitos inflamatórios da bradicinina e serotonina, diminui as contagens circulantes de eosinófilos, basófilos e linfócitos (efeito de redistribuição), compromete a imunidade mediada por célula, e aumenta as contagens dos neutrófilos, plaquetas e eritrócitos. No sistema nervoso central ele modula a percepção e emoção, além de diminuir a liberação do CRH, ACTH, GnRH, TSH e GH. Assim, afeta o metabolismo intermediário, estimula proteólise e gliconeogênese, inibe a síntese de proteínas musculares e aumenta a mobilização de AGs. Por seus efeitos no sistema imunológico, são usados no tratamento de doenças inflamatórias crônicas. Mineralocorticóides As células da zona glomerulosa da supra-renal sintetizam e secretam preferencialmente o mineralocorticóide aldosterona. Essa região não possui atividade da 17α- hidroxilase, nem da 11β-hidroxilase, mas apresenta atividade da aldosterona sintase, responsável pela síntese do principal produto dessa zona. O controle da síntese e secreção da aldosterona é mediado pela angiotensina II e pelo potássio extracelular, bem como, em menor grau, pelo ACTH. Esse hormônio faz parte do sistema renina-angiotensina-aldosterona, responsável pela preservação da homeostasia circulatória em resposta a uma perda de sal e água. Assim, o principal estímulo fisiológico à liberação de aldosterona consiste em uma redução do volume sanguíneo intravascular efetivo. A ocorrência de declínio do volume sanguíneo leva à redução da pressão de perfusão renal, percebida pelo aparelho justaglomerular, deflagrando a liberação de renina, também regulada pela concentração de NaCl na mácula densa, pelas concentrações plasmáticas dos eletrólitos, pelos níveis de angio II e pelo tônus simpático. A renina catalisa a conversão do angiotensinogênio, uma proteína derivada do fígado, em angiotensina I. Esta é convertida em angiotensina II pelas células endoteliais, primariamente nos pulmões. O aumento da angio II circulante produz vasoconstrição arteriolar direta, mas também se liga ao receptor de angio II nas células adrenocorticais da zona glomerulosa, estimulando a liberação de aldosterona. A principal função fisiológica da aldosterona consiste em regular a reabsorção renal de sódio, interagindo no túbulo distal e ducto coletor do néfron, produzindo, também, aumento na excreção de potássio. Essa hipocalemia pode ser induzida pela ação da aldosterona através da excreção na urina, fezes, suor e saliva. Os efeitos específicos da aldosterona consistem em aumentar a síntese dos canais de Na+ na membrana apical, aumentar a síntese e atividade da Matheus Vieira Gonçalves 24 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada Na+/K+-ATP na membrana basolateral (que arrasta o Na+ citosólico para o interstício em troca de K+) e aumento da expressão da H+-ATPase na membranaapical e do trocador Cl+/HCO3- na basolateral das células intercaladas. Tais células expressam a anidrase carbônica e contribuem para a acidificação da urina e alcalinização do plasma. Androgênios As etapas iniciais na biossíntese da DHEA (desidroepiandrosterona) a partir do colesterol assemelham-se às envolvidas na síntese dos hormônios glicocorticóides e mineralocorticóides. Pode ser sintetizada diretamente a partir da 17α-pregnenolona, na zona reticulada, ou a partir da 17α-OH-progesterona em adrostenediona, na zona fasciculada. A DHEA é o hormônio circulante mais abundante do corpo, facilmente conjugado a seu éster sulfato DHEAS. Apesar de o ACTH estimular a secreção do DHEA, existe uma discrepância entre a secreção de glicocorticóides e androgênios, o que sugere a existência de um hormônio regulador adicional, ainda não caracterizado (estudos apontam para prolactina, IGF-I, derivados da POMC, entre outros). Exemplos dessa separação de regulação são a supressão de cortisol com dexametasona, na qual a DHEA cai somente 20%; e a adrenarca, que aumenta DHEA, mas não altera o cortisol. Os androgênios da supra-renal são convertidos em androstenediona e, a seguir, em potentes androgênios ou estrogênios nos tecidos periféricos. A importância dos androgênios derivados das glândulas supra-renais na produção global dos hormônios esteróides sexuais é ressaltada pelo fato de que cerca de 50% dos androgênios totais na próstata do homem adulto derivam de precursores esteróides supra-renais. Os conhecimentos atuais indicam que a presença de baixos níveis de DHEA está associada a doença cardiovascular nos homens e a risco aumentado de cânceres de mama e de ovário em mulheres na pré-menopausa. Por outro lado, os elevados níveis de DHEA podem aumentar o risco de câncer de mama pós-menopausa. De um modo geral, os efeitos fisiológicos da DHEA e do DHEAS ainda não foram totalmente elucidados e o benefício clínico de sua infusão no idoso aumentar os níveis de vários hormônios (como IGF-1, testosterona, e estradiol) também não foram claramente definidos. Hormônios da medula supra-renal A medula pode ser considerada um gânglio do sistema nervoso simpático que, em resposta à estimulação neuronial pela acetilcolina, estimula a produção e liberação de catecolaminas. Os feocromócitos sintetizam e secretam a norepinefrina, epinefrina e, em menor grau, a dopamina, sendo a segunda secretada em maior escala que a primeira. As catecolaminas são sintetizadas a partir da tirosina, transportada ativamente nas células, onde sofre quatro reações citossólicas enzimáticas para sua conversão em epinefrina, que são: hidroxilação da tirosina em L-dopa, pela tirosina hidroxilase; descaborxilação da L-dopa em dopamina pela dopa descarboxilase; a hidroxilação da dopamina em norepinefrina pela dopamina β-hidroxilase; e a metilação da norepinefrina pela feniletanolamina N- metiltransferase. Lembrando que há um controle de retroalimentação da atividade enzimática por seus produtos. Matheus Vieira Gonçalves 25 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada A liberação das catecolaminas representa uma resposta direta à estimulação nervosa simpática da medula supra-renal. A meia-vida das catecolaminas circulantes é curta e, uma fração destas circula ligada à albumina com baixa afinidade. O metabolismo das catecolaminas ocorre principalmente no citoplasma das mesmas células onde são sintetizadas após a liberação das vesículas citoplasmáticas, através da ação da MAO e da COMT, principalmente. O principal produto final dessa metabolização é o ácido vanililmandélico, que é, então, excretado na urina, sendo então importantes na detecção clínica dos tumores que produzem catecolaminas em excesso. A maioria dos receptores α-adrenérgicos exibem maior afinidade pela epinefrina do que pela norepinefrina ou isoproterenol, um agonista sintético. São subdivididos em α1 e α2, sendo cada um destes divididos, ainda, em três grupos. Os receptores β-adrenérgicos foram subclassificados em β1, β2 e β3, exibindo maior afinidade pelo isoprotenolol do que pela epinefrina (mais afinidade por esta que os receptores α) ou norepinefrina. Dentre os efeitos fisiológicos desencadeados, temos: α-adrenérgico β-adrenérgico Vasoconstrição Vasodilatação Broncoconstrição Broncodilatação Contração dos esfíncteres intestinais Relaxamento das paredes intestinais Contração dos esfíncteres vesicais Relaxamento das paredes vesicais Contração do músculo liso uterino Relaxamento do útero Produção hepática de glicose Glicogenólise Inotropismo Cronotropismo Contração pilomotora Calorigênese Dilatação da íris Lipólise As catecolaminas são liberadas como parte da resposta de estresse a uma agressão física ou psicológica, como perda grave de sangue, diminuição do nível da glicemia, lesão traumática, intervenção cirúrgica ou experiência desagradável. Como fazem parte do mecanismo de luta ou fuga, seus efeitos consistem em reatividade, alerta, dilatação das pupilas, piloereção, sudorese, dilatação brônquica, taquicardia, inibição da atividade do músculo liso do trato gastrointestinal, constrição dos esfíncteres e relaxamento do músculo uterino. A maioria dos eventos envolvidos no processo de lidar com uma situação estressante exige o gasto de energia. As catecolaminas asseguram a mobilização de substrato do fígado, músculo e da gordura, estimulando a degradação de glicogenólise e lipólise. Associa-se, então, o aumento de catecolaminas séricas com a elevação dos níveis plasmáticos de glicose e ácidos graxos. Fisiopatologia Integrada Um tumor de supra-renal (Cushing indepedente de corticotropina) ou a estimulação excessiva por ACTH endógeno ou sintético (Cushing dependente de corticotropina) pode causar um excesso de glicocorticóides, a síndrome de Cushing. Na síndrome de Cushing dependente de corticotropina, observamos hiperplasia bilateral de supra-renal, já que há uma estimulação excessiva do ACTH, ou da corticotropina, que pode ser produzida por carcinomas de pulmão. O termo doença de Cushing é reservado à síndrome de Cushing causada pela Matheus Vieira Gonçalves 26 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada secreção excessiva de corticotropina por tumores de corticotropos hipofisários e constitui a forma mais comum da síndrome. Clinicamente, a manifestação inicial mais comum do excesso de glicocorticóides consiste no início súbito de ganho ponderal, que costuma ser central, espessamento da gordura facial, conferindo a fáscies em lua cheia, aumento do coxim adiposo dorsocervical, a giba de búfalo, e aumento da gordura que sobressai da fossa supraclavicular. Também, observamos HAS, intolerância à glicose, diminuição da libido no homem e equimoses espontâneas, debilidade e fraqueza musculares. Para o diagnóstico, devemos nos atentar no exame de urina 24 horas, já que o cortisol apresenta picos durante o dia. O fármaco dextametasona é usado para determinação de qual o tipo de Cushing. Por ser um análogo sintético dos glicocorticóides, a diminuição dos níveis de ACTH irá determinar um Cushing dependente de corticotropina. Assim, observamos o seguinte quadro clínico do Cushing: Obesidade de distribuição centrípeta (Tórax de búfalo; fácies em lua cheia): ação do cortisol sobre o metabolismo dos lipídeos promovendo a redistribuição centrípeta de gordura Hipotrofia muscular: depleção de proteína do músculo. Ação antianabólica protéica Estrias violáceas: estiramento da pele pela obesidade; adelgaçamento de pele e policitemia Osteoporose: antagonismo à vitamina D; aumento de excreção de cálcio pelo rim; defeito na formação da matriz óssea protéica pela ação antianabolizante Arteriosclerose: aumento dos lipídeos e colesterol circulantes Diabetes mellitus: aumento da gliconeogênese e antagonismo periférico à atuação da insulina Distúrbios do comportamento, psicoses: ação sobre o SNC diminuindo o limiar de excitabilidade da célula nervosa Dificuldade nas cicatrizações; tendências à infecções: diminuição da anticorpogênese; inibição da formação do fibroblasto Equimoses: diminuição da espessura da pele tornando-a mais vulnerável aos traumatismos; Diminuição da resistência vascular Alcalose com hipopotassemia: ação mineralocorticóide do cortisol retendo sódio e espoliando potássio HAS: pela arteriosclerose, sensibilização das arteríolas às aminas pressoras e por aumento da volemia pela retenção de sódio Sintomas dispépticos dolorosos (úlcera péptica): aumento da acidez gástrica e hiperprodução de pepsina Virilismo e alterações do ciclo menstrual: ação dos androgênios; conversão do excesso de androgênios em testosterona Déficit de crescimento: na infância; falência do cresimento longitudinal do osso por efeito antianabolizante na matriz óssea protéica Tromboembolismo: aumento dos fatores V, VIII e protrombina A deficiência de glicocorticóides pode resultar da falta de estimulação da produção supra-renal de glicocorticóides pelo ACTH (secundária) ou de disfunção supra-renal (primária). Matheus Vieira Gonçalves 27 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada O tratamento consiste na administração de análogos glicocorticóides. Entretanto, a retirada do medicamento não pode ser súbita, pois causaria insuficiência supra-renal (pelo baixo ACTH). A deficiência de glicocorticóides devido a uma hipofunção da supra-renal é conhecida como doença de Addison, que pode resultar da destruição auto-imune da glândula supra-renal ou de erros inatos na síntese dos hormônios esteróides. O quadro segue com: Pigmentação: diminuição da secreção de cortisol e conseqüente aumento da liberação do hormônio estimulante de melanócitos, derivado da POMC, e, também, pelo estímulo do ACTH, que possui seqüência de aminoácidos inicial igual à do MSH. Astenia e fatigabilidade: deficiência de cortisol; anemia; hipotensão Emagrecimento: anorexia e desidratação por perda de sal por deficiência de mineralocorticóides Hipotensão arterial: hipovolemia por perda de sal – hipoaldoteronismo primário Manifestações hipoglicêmicas: deficiência de cortisol; diminuição do limiar para hipoglicemias Sintomas gastrintestinais: deficiência de cortisol promovendo diminuição marcada das células parietais e conseqüente hipocloridria. Aumento da incidência de colecistopatias; alteração da motilidade intestinal com diarréia ou prisão de ventre Estados sincopais ou vertiginosos: hipovolemia Diminuição de pêlos: diminuição de androgênios Amenorréia: perda de peso – caquexia Impotência: debilidade orgânica O hiperaldosteronismo primário (ou síndrome de Conn) é um distúrbio em que tumores benignos autônomos da supra-renal hipersecretam aldosterona. Desenvolve-se hipertensão e hipocalemia. O hiperaldo secundário é fenômeno dependente de renina. Uma redução do volume arterial efetivo, em decorrência de outros estados patológicos, como ascite ou insuficiência cardíaca, leva a uma estimulação contínua do sistema RAA. Já o hiperaldo terciário (ou síndrome de Bartter) é devido ao hiper-reninismo reativo, distúrbio genético renal, que leva à perda de NaCl, levando a um aumento de renina compensatório. O pseudo- hiperaldosteronismo refere-se à ativação permanente dos receptores de mineralocorticóides por substâncias diferentes da aldosterona, sendo conhecida como síndrome do excesso aparente de mineralocorticóides. O hipoaldosteronismo primário está acoplado à doença de Addison, já descrita. O secundário pode ser devido à estimulação inadequada da secreção de aldosterona (hipoaldosteronismo hiporreninêmico), apesar da função supra-renal normal. Tal condição é habitualmente associada à insuficiência renal. O pseudo-hipoaldosteronismo é uma doença herdada, caracterizada por grave perda de sal neonatal, hipercalemia, acidose metabólica e não-responsividade à ação dos hormônios mineralocorticóides. Com base na coloração histoquímica, as células endócrinas do sistema simpaticoadrenal são denominadas células cromafins, e os tumores que surgem a partir de tais células são conhecidos como feocromocitomas, os quais produzem catecolaminas, e os pacientes apresentam sinais dos efeitos de excesso de catecolaminas, como hipertensão sustentada ou paroxística associada com cefaléia, sudorese ou palpitações. Matheus Vieira Gonçalves 28 Resumo de Fisiologia Endócrina e Fisiopatologia Integrada PÂNCREAS ENDÓCRINO Insulina A pré-pró-insulina sofre clivagem de seu peptídeo sinalizador durante a inserção no retículo endoplasmático, gerando pró-insulina, que possui um peptídeo de conexão na parte central, conhecido como peptídeo C. Este liga as cadeias α e β de cada extremidade da pró- insulina, permitindo, sobre seu próprio eixo, o dobramento apropriado da molécula e a formação de pontes de dissulfeto. Os pró-hormônios convertases, endopeptidases específicas presentes no retículo endoplasmático, clivam o peptídeo C deixando uma estrutura apenas com as cadeias supracitadas ligadas por interações químicas, também já mencionadas, nos dando, finalmente, a insulina. O peptídeo C junto à insulina é armazenado juntos em vesículas formadas pelo complexo de Golgi, e apenas 5% desses grânulos estão disponíveis a serem liberados instantaneamente sob estímulo. Em conseqüência, a liberação de insulina em resposta à glicose é bifásica com a rápida liberação inicial de insulina pré-formada e armazenada nos grânulos, seguida de liberação mais sustentada de insulina recém-sintetizada, que ainda será processada no complexo de Golgi. A insulina circula livre no plasma, tem meia- vida de 3 minutos, e é degradada, principalmente, pelo fígado, que extrai de 40% a 80% do hormônio em sua primeira passagem. O restante é degradado nos rins e no meio intracelular. A liberação de insulina durante o dia é de natureza pulsátil e rítmica, sendo esta característica essencial à supressão da produção hepática de glicose e ao processamento da glicose mediado pela insulina no tecido adiposo. Ainda, sua liberação aumenta após uma refeição, em reposta à elevação dos níveis plasmáticos de glicose e aminoácidos. Assim, as células β do pâncreas funcionam como sensores de energia que respondem a mudanças nos níveis plasmáticos dos substratos energéticos, liberando insulina em resposta a sinais integrados dos nutrientes (glicose, aminoácidos, e, com menor efeito secretagogo, os ácidos graxos), hormônios (insulina, peptídeo semelhante ao glucagon-1, somatostatina e epinefrina) e neurotransmissores (norepinefrina e acetilcolina). Além de ser o principal estímulo para a insulina, a glicose tem efeitos permissivos sobre os outros reguladores do hormônio. A glicose penetra na célula β através da GLUT 2, entrando no processo de glicólise e formando acetil CoA e ATP. O aumento dos níveis de ATP fecha os canais de potássio sensíveis ao ATP, reduzindo o efluxo do íon, e desencadeando um potencial de membrana, que com a despolarização irá aumentar o influxo de cálcio, que promoverá a exocitose das vesículas com insulina para a circulação. Entre as substancias que aumentam a liberação de insulina em resposta à glicose, encontramos a acetilcolina, a colecistocinina, o peptídeo gastrintestinal e o peptídeo semelhante ao glucagon-1 (GLP-1). Enquanto isso, as catecolaminas e a somatostatina inibem essa secreção. Quanto à resposta bifásica, é dividida em
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