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Hormônios Profa. Danyelly Bruneska 2017 O que são hormônios? 3 O que são hormônios? Hormônios regulam crescimento, diferenciação e função de vários tipos celulares Morfogênese: crescimento e desenvolvimento do organismo Função regulatória: manter a homeostasia, respostas as infecções, trauma e estresse fisiológico, regulação da reprodução (gametogênese, comportamento sexual, fertilização, nutrição do feto, parto e lactação). Função integrativa: os hormônio regulam uns aos outros Os hormônios diferem de acordo com a sua composição química: - Derivados do amino-ácido tirosina (hidrofílicos) - Derivados de proteínas ou peptídeos (hidrofílicos) - Derivados de lipídeos (lipofílicos) Os hormônios diferem quanto ao seu mecanismo de ação: - ação autócrina: sobre as células que os produziram - ação parácrina: sobre células vizinhas ao seu local de produção - ação endócrina: ser transportados pela corrente sangüínea até o seu local de ação • Biossíntese do hormone em uma determinada glândula • Armazenamento e secreção do hormônio • Transporte do hormônio para o local de ação • Reconhecimento do hormônio pelo receptor • Cascata e sinalização hormonal via transdução de sinal • Feedback da sinalização hormonal e inativação/ degradação hormonal Etapas da sinalização hormonal Hipotálamo Tireóide Paratireóide Supra-renal Ovário Testículos Glândula pituitária (hipófise) Pâncreas Timo Glândula pineal SISTEMA ENDÓCRINO Mecanismo de ação dos hormônios Hormônios nitrogenados Qual o mecanismo de ação da epinefrina no organismo? Cada tipo de célula possui combinações próprias de receptores hormonais, o que define a faixa de sensibilidade da resposta hormonal. Células diferentes com o mesmo tipo de receptor pode possuir diferentes iniciadores intracelulares e, por essa razão, respondem de forma diferente ao mesmo hormônio. Os hormônios interagem com receptores específicos nas células alvo. Receptores expressos especificamente em células alvos Proteína transdutora na membrana (internalização ou abrem um canal iônico) Sinais intracelulares por segundos mensageiros AMP cíclico (cAMP) GMP cíclico (cGMP) Inositol trifosfato (IP3) Diacilglicerol (DG) Fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato (PIP3) Hormônios polipeptídicos Quando inativa, a proteína G está ligada ao GDP. Apenas a alteração conformacional do receptor ativa a troca de GDP por GTP na subunidade Gα. Proteína G Ativação da adenilato ciclase pela proteina G A proteína G se localiza na superfície interna da membrana da célula, ligada ao receptor. Segundo mensageiro 1 2 1 3 4 Ativação da adenilato ciclase pela proteina G Ativação da proteína quinase pelo cAMP A PKA permanece inativa até que 4 moléculas cAMP se liguem ao domínio regulador da PKA, liberando as subunidades catalíticas. Epinefrina e outras moléculas 21 Epinefrina 22 Modulação da atividade da adenilato ciclase pelas proteínas G estimulatória (Gs) e inibitória (Gi). Mas existem outros mensageiros intracelulares 24 IP3 (fosfatidilinositol trifosfato) DAG (diacilglicerol) *Ca2+ Mecanismo de ação através do IP3 25 Cálcio-calmodulina E o receptor Tirosina quinase? O receptor tem 2 cadeias idênticas que atravessam a membrana plasmática A face intracelular das sub-unidades apresenta a região carboxi-terminal, com domínio de Tirosina. A Tirosina quinase transfere o grupo fosforil do ATP ao grupo hidroxil da Tirosina de moléculas-alvo. Receptores Tirosina quinase Receptores Tirosina quinase Normalmente, os receptores enzimáticos são proteínas quinases que fosforilam resíduos de Tirosina de proteínas específicas. A Insulina regula o metabolismo e a expressão gênica, no qual o sinal mediado pela insulina passa do receptor à enzima metabólica sensível a insulina e consequentemente chega ao núcleo ativando a transcrição de genes específicos. 30 Receptores Tirosina quinase IRS-1= Substrato do receptor de insulina Grb2 e Sos= Proteína adaptadora Ras= proteína G Ras (oncogene ras) Raf-1= Proteina quinase Raf (oncogene) MEK e ERK= Proteína quinase mitogênica 31 IRS1= Substrato do receptor de insulina Grb2 e Sos= Proteínas adaptadoras Ras= proteína G Ras (oncogene) Raf-1= Proteína quinase Raf (oncogene) MEK e ERK= Proteínas quinase mitogênica Elk1= Fator de transcrição nuclear SRF= Fator de transcrição nuclear Receptores Tirosina quinase Sinalização via JAK-STAT Não são RTK Mas a JAK (TK citosólica) confere capacidade de fosforilação ao receptor Hormônios esteróides HORMÔNIOS SEXUAIS Derivados do colesterol Estrutura baseada no núcleo ciclopentanoperidrofenantreno Andrógenos: testosterona, (desidroepiandrosterona) Estrógenos: 17b-estradiol Progestinas: progesterona, cortisol e aldosterona Visão Geral - adrenal Sinalização Hormônios esteróides Receptor monomérico tipo I (NR) Estrógeno Progesterona Andrógenos Glicocorticóides 39 40 Receptor tipo II Receptor hormônio tireoidiano 41 Elementos de resposta hormonal (HRE) Hormônios derivados do aminoácido tirosina Tireoidianos: - tiroxina ou tetraiodotironina (T4) - triiodotironina (T3) Adrenais: - catecolaminas Tireoidianos: - tiroxina ou tetraiodotironina (T4) - triiodotironina (T3) Adrenais: - catecolaminas Medula adrenal: catecolaminas 55 (monoamine oxidase) (Catechol-O- methyltransferase) MAO - expressa no fígado, atuação intracelular em células pós-sinapticas 56 COMT e MAO estão presentes tecido nervoso e no fígado, degradando moléculas circulantes. Isoformas solúveis podem ser encontradas no sangue mas não parecem estar essencialmente envolvidas na degradação de de moléculas de catecolaminas. 64 Os hormônios esteróides são inativados normalmente no fígado, a partir de uma redução seguida de uma hidroxilação e conjugação ao ác. glucurônico ou sulfato. Podem ser excretados pela urina e pela bile. INATIVAÇÃO Hormônios derivados de proteínas ou peptídeos Pro-opiomelanocortina Hormônios Sigla Ação Adrenocorticóide ACTH aumento da prod./secrec. de cortisol pela adrenal Beta-lipotropina b-LTH mobiliza as reservas lipídicas Gama-lipotropina y-LTH derivado da b-LTH, mobiliza as reservas lipídicas Melanocortina y-MSH dispersão da melanina em células epiteliais Melanocortina a-MSH dispersão da melanina em células epiteliais Peptídeo interm. tipo-corticotropina CLIP estimula a liberação de insulina das cels. beta em presença de glicose Beta-endorfina - atua sobre células e neurônios para efeito analgésico Melanocortina b-MSH dispersão da melanina em células epiteliais Pro-opiomelanocortina Hormônios eicosanóides Eicosanóides são hormônios parácrinos. Função reprodutiva; inflamação, febre, dor associada à lesão ou doença; formação de coágulos e regulação da pressão arterial; na secreção de ácido gástrico. 1o Via de produção 2o Via de produção O ácido prostanóico é comum às prostaglandinas, prostaciclinas e tromboxanos. Estrutura das principais prostaglandinas Síntese de Prostaglandinas, Prostaciclinas e Tromboxanas COX-1 (PGS-1) expressa constitutivamente na mucosa gástrica, rim, plaquetase células endoteliais vasculares. COX-2 (PGS-2) Induzível, expressa em monócitos, macrófagos, endotelio, epitelio, neurônios. Resposta à inflamação. Histamina, Bradicinina e Citocinas Quimiotaxia Ativação de leucócitos Inflamação Broncoconstricção Hiperresponsividade Sinalização hormonal Receptores ligados às proteínas Gs (PGD2, PGE, PGI) ou Gi (PGE), que agem através da via da PKA. 14 Sinalização hormonal Prostaglandinas Tromboxanas NSAIDs: Aspirina Acetaminofen Ibuprofen Meclafenamato Indometacina Fenilbutazona Ácido Araquidônico Leucotrienos Fosfatidilcolina PLA2 Corticosteróides (hidrocortisona, prednisona, betametasona) - - COX-2 COX-1 - 16 INATIVAÇÃO Os eicosanóides são inativados num período de segundos a minutos, atraves da redução enzimática de ligações duplas e desidrogenação de grupos hidroxila.
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