8 Sinalização

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Sinalização Intracelular 
Ação Hormonal 
Os mamíferos têm seu metabolismo regulado 
de forma global e integrada 
• Especialização de funções distribuídas pelos diferentes órgãos ou tecidos. 
 
• Os mecanismos de regulação metabólica incidem sobre o conjunto de 
enzimas sintetizadas em um órgão, atribuindo a ele capacidades 
metabólicas específicas. 
 
Fígado – capaz de sintetizar e degradar lipídios 
 
Músculo – degradam lipídios 
 
Hemácias – não degradam nem sintetizam lipídios 
 
• Os tecidos não são autônomos, devem agir de forma concertada para 
permitir a reação adequada do organismo 
 
 
A coordenação das respostas dos diversos 
órgãos e tecidos é obtida pela ação dos 
hormônios 
• Os hormônios atuam sobre tecidos específicos, provocando respostas 
também específicas, mas o conjunto das respostas é cooperativo, 
tornando lógico e harmônico o ajuste do organismo a uma determinada 
condição fisiológica. 
 
 
• A interferência hormonal sobre a velocidade das reações do metabolismo 
depende do hormônio e do tecido considerado e é exercida em dois níveis 
principais: expressão gênica e atividade enzimática. 
Os hormônios são os primeiros mensageiros 
do sistema endócrino 
 
• Provocam modificações do metabolismo das suas células-alvo por 
interferência na atividade de enzimas, no controle da expressão gênica ou 
no transporte através de membranas. 
 
• São os primeiros mensageiros químicos, extracelulares, do sistema 
endócrino, que, juntamente com o sistema nervoso, constituem os sistemas 
responsáveis pela integração das funções vitais nos animais. 
 
• Esteróides – cortisol, aldosterona, estradiol, progesterona, testosterona 
• Tireoidianos – tiroxina, triiodotironina 
• Peptídicos – insulina, glucagon 
• Catecolaminas – epinefrina, norepinefrina 
Hormônios 
definição: 
Substâncias químicas, 
secretadas 
por céls. especializadas, 
que regulam a(s) 
Diversas função(ões) 
metabólica(s) 
natureza 
química: 
derivados de aas, 
peptideos 
 ou colesterol 
produção: 
glândulas endócrinas 
ou tecido 
neurosecretor 
transporte: 
no sangue: livres ou 
ligados s proteínas 
plasmáticas 
atuação: 
nas células-alvo degradação: 
pelo fígado (fezes) e 
excreção renal 
Conceitos gerais sobre os hormônios 
Hormônios 
Crescimento e 
desenvolvimento 
Funções gerais: 
Reprodução 
Manutenção da 
composição e do 
volume 
Disponibilidade 
energética 
Mecanismos de ação: 
Segundo Mensageiro 
Ativação de cAMP 
Ativação de PI3K/Ca2+ 
Modulação da 
expressão gênica 
Modulação do 
comportamento 
Natureza Química dos Hormônios 
 
• Derivados de aminoácidos; 
• Peptídeos; 
• Lipídeos. 
 
• Derivados de Aminoácidos 
• Catecolaminas - Adrenalina e noradrenalina 
 
 
Natureza Química 
Hormônios da tireóide – triiodo tironina (T3) e tetraiodo tironina (T4 ou tiroxina) 
Hormônios derivados de Tirosina 
Natureza Química 
• Peptídicos 
 
– Variam em relação ao tamanho, composição e número 
de cadeias. 
 
 
GLUCAGON INSULINA 
Síntese, empacotamento e liberação de 
hormônios peptícos 
 
• Derivados de Lipídios 
• Esteróides (derivados do colesterol) 
• Eicosanóides – prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos 
 (derivados do acido araquidônico) 
Natureza Química 
(a) Sinalização endócrina 
(c) Sinalização autócrina 
(b) Sinalização parácrina 
Vaso sangüíneo 
Células alvo distantes 
Sinal atuando sobre a célula secretora 
Célula sinalizadora Célula alvo adjacente 
Sinal extracelular 
Sinal associado à 
membrana 
Receptor 
Secreção de hormônios na corrente 
sangüínea por glândulas endócrinas 
Tipos de sinalização hormonal 
Neurotransmissores 
 
Neurohormônios 
Tipos de sinalização hormonal 
Glândulas endócrinas 
Visão Geral 
Retroalimentação negativa e positiva 
 
 
Mecanismo de Ação de Hormônios : 
 
 
 
 Para atuarem, os hormônios precisam interagir com sítios específicos, 
altamente seletivos, presentes nas células-alvo: 
 
RECEPTORES 
 
 
Características dos receptores: 
 
Capacidade de ligação ao hormônio com alta afinidade e 
especificidade. 
Transmitem a informação, levando ao desencadeamento de uma 
resposta celular. 
A resposta a um determinado hormônio depende da presença na 
célula-alvo: 
→ do receptor 
→ de um sistema de transdução do sinal hormonal 
 A mesma molécula sinalizadora pode induzir diferentes respostas em 
células-alvo diferentes. 
 
Hormônios que interagem com a superfície celular 
 se ligam a receptores na superfície da célula-alvo e a transmissão da 
informação ocorre através de mediadores intracelulares 
 Hormônios peptídicos 
 Catecolaminas 
 Prostaglandinas 
 
 Hormônios que atravessam a membrana celular 
 são capazes de se difundirem através da membrana, penetrarem na 
célula. Uma vez dentro delas estas moléculas podem se ligar a proteínas que 
interagem diretamente com o DNA e modulam a transcrição gênica. 
 
 Hormônios da tireóide 
 Esteróides 
Especificidade do Receptor 
Esquema de uma via de sinalização ativada por um hormônio 
Receptores – ligam-se a molécula 
sinalizadora 
 
Proteínas sinalizadoras intracelulares- 
distribuem e amplificam o sinal, 
através de vias de transdução de 
sinal. 
 
Proteínas alvo – são alteradas quando 
a via de sinalização está ativada e 
mudam o comportamento da célula, 
produzindo assim uma resposta 
celular. 
Proteínas de sinalização 
↓ 
Transmitem o sinal ativando a próxima 
proteína da cadeia ou gerando 
mediadores celulares pequenos 
 
proteínas de sinalização 
e 
segundos mensageiros 
Hormônios que Interagem com a Superfície Celular 
 As vias de transmissão de sinais seguem um curso amplamente semelhante, que pode ser 
visto como um circuito molecular 
 
As moléculas sinalizadoras pequenas 
são chamadas “segundos mensageiros” 
↓ 
São produzidas em grande quantidade 
e rapidamente se difundem 
transmitindo o sinal a outras partes da 
célula 
↓ 
Transmitem o sinal se ligando e 
alterando o comportamento de 
proteinas de sinalização ou das 
proteínas alvo 
Amplificação de Sinal 
Cascata de sinalização da 
epinefrina, envolvendo receptor 
adrenérgico associado a Ptn G 
com consequente produção de 
AMPc, resultando em liberação 
de glicose pelo hepatócito. 
Hormônios que Interagem com a Superfície Celular 
A sinalização ocorre através de 4 tipos básicos de receptores: 
 
• Receptores acoplados à proteína G 
• Receptores que funcionam como canais iônicos 
• Receptores com atividade enzimática intrínseca 
• Receptores que interagem diretamente com enzimas intracelulares 
 
 Em todos os casos, a ação do hormônio depende de segundos 
mensageiros 
 
Mecanismo de ação de hormônios 
peptideos 
Mecanismo de ação de hormônios 
peptideos 
A produção do segundo mensageiro da ação 
hormonal é uma etapa do processo de 
transdução de sinal 
 
• Os segundos-mensageiros de hormônios constituem 
uma classe de compostos agrupados não pela estrutura 
química, mas pela função. Alguns exemplos importantes 
são: AMP cíclico, íons Ca2+ e derivados de fosfolipídios 
de membrana. 
Canais Iônicos 
• Canais ligante dependente (Acetilcolina) 
• Canais voltagem dependentes. 
Abertura de canais iônicos 
Receptores com atividade enzimática 
Tirosina Cináse 
Receptores Ligados a Proteína G 
Sistema Proteína G – AdenilatoCiclase 
Ação do AMPc 
 
A concentração aumentada de AMPc pode afetar uma ampla faixa de 
processos celulares. 
Ex: aumenta a degradação de fontes de energia armazenadas, aumenta a 
secreção de ácido pela mucosa gástrica, diminui a agregação de plaquetas e 
induz a abertura de canais de cloreto. 
 Como o AMPc influencia tantos processos celulares? 
 
Ativação da PKA 
A PKA contribui para todos os efeitos do AMPc na maioria das células. 
Os substratos da PKA diferem nos tipos celulares distintos efeitos do AMPc variam 
de acordo com a célula-alvo 
O AMPc estimula a proteína quinase A (PKA) 
O AMPc inibe a proteína fosfatase 1 (PP-1) 
•A fosforilação de proteínas não é permanente, podendo ser revertida por fosfoproteína fosfatase (PP). 
•São reguladas por modificação covalente: são substratos da PKA e de outras proteína quinases 
 
Algumas Respostas Celulares Induzidas por Hormônios e Mediadas por AMPc 
 
Tecido Alvo Hormônio Principal Resposta 
Glândula 
Tireóide 
Hormônio Estimulador da 
Tireóide (TSH) 
Síntese e secreção do hormônio 
tireiodeano 
Córtex da 
Supra-renal 
Hormônio 
Adrenocorticotrópico 
(ACTH) 
Secreção de Cortisol 
Ovário Hormônio Luteinizante (LH) Secreção de progesterona 
Músculo Adrenalina Degradação de glicogênio 
Ossos Paratormônio Reabsorção óssea 
Coração Adrenalina Aumento na freqüência e forca 
dos batimentos cardíacos 
Fígado Glucagon Degradação de glicogênio 
Células 
Adiposas 
Adrenalina, ACTH, 
Glucagon e TSH 
Degradação de triglicerídeos 
Sistema Fosfolipase C 
Algumas Respostas Celulares Mediadas por Receptores Ligados à PTN G 
Associadas às Vias de Sinalização dos Fosfolipídios de Inositol 
Tecido Alvo Molécula 
Sinalizadora 
Principal Resposta 
Fígado Vasopressina Degradação de 
Glicogênio 
Pâncreas Acetilcolina Secreção de amilase 
Células 
Musculares lisas 
Acetilcolina Contração 
Mastócitos Antígeno Secreção de 
Histamina 
Plaquetas Trombina Agregação 
Sinalização através de receptores nucleares: 
 O complexo receptor-
hormônio se liga então aos 
elementos de resposta a 
hormônios (HREs) no DNA. 
 A resposta celular ao 
hormônio é conseqüência 
da modificação na 
expressão de proteínas 
celulares 
 A ligação ao DNA regula a 
transcrição de genes adjacentes, 
podendo aumentar ou diminuir a 
taxa de formação de mRNA. 
Proteína carreadora 
associada ao hormônio 
Membrana 
plasmática 
Núcleo 
polimerase 
Transcrição 
Síntese 
de novas 
proteínas 
Tradução nos 
ribossomos 
Modificação no 
comportamento 
celular 
 
 
 
 
 O hormônio (H) é transportado 
até tecidos distantes por proteínas 
carreadoras. Ao atingir a célula alvo 
ele difunde através da membrana 
plasmática e se associa com seu 
receptores específicos (Rec). 
Hormônios que atuam através de receptores nucleares: 
Esteróides, hormônios tireoidianos, retinóides, vitamina D 
Hormônios Esteroides