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Profa. Dra. Leidiane Pinho Setembro - 2019 Noções gerais da homeostase do Sistema Endócrino Ojetivos de aprendizagem • Conhecer os principais tópicos de fisiologia do sistema endócrino • Correlacionar as principais glândulas, percebendo as principais interações entre elas • Aprender a reconhecer os parâmetros normais das principais variáveis do sistema endócrino • Associar os conteúdos ministrados com a futura atuação profissional 2 Índice do conteúdo H o m e o st as e n o Si st e m a En d ó cr in o - Definição - Estruturas - Secreção hormonal - Parâmetros normais de hormônios - Transporte dos hormônios no sangue - Mecanismo de ação hormonal no órgão alvo - Clearence dos hormônios - Correlacionamento com a clínica Glândulas Hormônios Órgãos-alvo Proteínas ou polipeptídeos Esteroide e testículos Derivados da tirosina Controle da secreção hormonal Variações na secreção hormonal Feedback Feedback + - 3 Sistema endócrino • É um sistema responsável por produzir mensageiros químicos para coordenar as funções corporais • Controle do volume sanguíneo e da pressão arterial • Equilíbrio de íons e de outras substâncias através da membrana celular e da sinalização intracelular (GUITON, 2017 e MOLINA, 2007) 4 Sistema endócrino • Balanço energético e regulação de temperatura • Coordenação das respostas do hospedeiro ao estresse • Reprodução, desenvolvimento, crescimento e processo do envelhecimento 5 (GUITON, 2017 e MOLINA, 2007) Perspectiva histórica Hormônio (Starling, 1905): mensageiros químicos que se difundem de célula a célula por meio da corrente sanguínea, coordenando as atividades e o crescimento de diferentes partes do corpo. (TATA, 2005) 6 Sistema endócrino • Rede integrada de múltiplos órgãos de diferentes origens embriológicas, que liberam hormônios, exercendo estes seus efeitos em células-alvo próximas ou distantes • Rede endócrina integra • O sistema nervoso central • O sistema nervoso periférico • O sistema imune Glândulas endócrinas* Hormônios Órgãos-alvo 7 (MOLINA, 2007) Glândulas endócrinas 8 (GUYTON, 2017; BERNE, 2009 e MOLINA, 2007) Glândulas endócrinas 9 (GUYTON, 2017; BERNE, 2009 e MOLINA, 2007) Hormônios: estrutura química • Proteínas ou polipeptídeos (3 a 200aa): hormônios da hipófise anterior, da hipófise posterior, pâncreas etc. • Esteroides: hormônios do córtex da adrenal, dos ovários, dos testículos, e da placenta, vitamina D e seus metabólitos • Derivados do aminoácido tirosina: hormônios da tireoide e da medula da adrenal 10 (GUYTON, 2017; BERNE, 2009 e MOLINA, 2007) Processamento pós-tradução • Pre-prohormônios • Prohormônios • Hormônios biologicamente ativos + fragmentos inativos • São estocados e secretados conforme a ocorrência de estímulo. São hidrofílicos • Exemplos: insulina, glucagon, ACTH, glicoprotéicos (GnRH, LH, FSH, TSH, HCG) 11 (GUYTON, 2017) Síntese e secreção de hormônios polipeptídicos Hormônios esteroides • Sintetizados a partir do colesterol (principal fonte: plasmática) • São lipofílicos (cruzam facilmente a membrana celular após sua síntese) 12 (GUYTON, 2017) Exemplos: • Hormônios tireoidianos • Hormônios da medula da adrenal (epinefrina e norepinefrina) 13 (GUYTON, 2017) Hormônios derivados do aminoácido tirosina Hormônios derivados do aminoácido tirosina 14 (GUYTON, 2017) Secreção hormonal • O tempo necessário para a resposta pela glândula endócrina ao estímulo, bem como a ação hormonal plena, é variável: • Epinefrina e norepinefrina: rápido (segundos a minutos) • Tiroxina (T4) ou GH: meses para o efeito pleno 15 (GUYTON, 2017; BERNE, 2009 e MOLINA, 2007) • Concentrações hormonais: muito pequenas (variam de 1pg/mL a poucos μg/mL de sangue) Controle da secreção hormonal • Esse processo de controle ocorre por mecanismos muito efetivos • Cada hormônio tem seus fatores próprios de estímulo para ↑ sua secreção (+), bem como fatores negativos para ↓ sua secreção (-) Fatores estimuladores Fatores inibidores 16 (GUYTON, 2017) Feedback negativo de controle da secreção hormonal • A própria [hormônio] (ou um de seus produtos), ou mesmo o seu grau de atividade no órgão-alvo causa um efeito negativo na produção hormonal • Para prevenir a secreção exagerada do hormônio, ou mesmo sua a atividade exagerada no órgão-alvo 17 TSH Adeno-hipófise (GUYTON, 2017; BERNE, 2009) Feedback positivo de controle da secreção hormonal • Alguns hormônios exercem feedback positivo para sua produção após sua ação no órgão-alvo 18 (GUYTON, 2017) Variações cíclicas e secreção hormonal • Além dos fatores clássicos de estímulo e de inibição na secreção hormonal, outros fatores cíclicos também podem influenciar • Variações sazonais • Idade e estágios de desenvolvimento • Ciclo circadiano • Sono • Exemplo: Secreção de GH e estágios do sono (secreção > no período inicial) 19 (GUYTON, 2017 e BERNE, 2009) Parâmetros normais séricos em adultos • TSH: entre 0,4 - 4,5 µUI/mL • T3: 70-210 ng/dL • T4: 4,5 - 12,5 µg/dL • Prolactina: • Mulher: 1,9 - 25 ng/mL • Homem: 2,5 - 17 ng/mL • Insulina: até 30 µUI/mL • Cortisol: • Manhã: (7 - 9 horas): 5 - 25 µg/dL • Tarde: (13 -18 horas): aproximadamente metade dos valores da manhã. 20 (http://fcfrp.usp.br/setor-de-hormonios/#.XXzXuyhKhEY) http://fcfrp.usp.br/setor-de-hormonios/#.XXzXuyhKhEY Transporte de hormônios no sangue • Hormônios solúveis em água - dissolvidos no plasma: • Peptídicos • Catecolaminas • Esteroides e hormônios tireoidianos: • ~ 90% ligam-se à proteínas plasmáticas (reservatórios) • ~ 10% circula livre no plasma (biologicamente ativa) • Transporte para os órgãos-alvo • Capilares • Fluido intersticial • Células-alvo 21 (GUYTON, 2017 e BERNE, 2009) Mecanismo de ação hormonal no órgão alvo • Interação do hormônio com seu respectivo receptor • Sinalização intracelular após a ativação do receptor hormonal (quase sempre: formação do complexo hormônio-receptor) 22 COMPLEXO HORMÔNIO + RECEPTOR PROCESSO DE AMPLIFICAÇÃO (GUYTON, 2017) Receptores hormonais • São proteínas grandes • Cada célula-alvo tem de 2.000 a 100.000 receptores (↓ quantidades de hormônio produzem ↑ efeito) • Localização • Superfície celular (proteínas, peptídeos, catecolaminas) • Citoplasma celular (esteroides) • Núcleo celular (hormônios tireoidianos) 23 (GUYTON, 2017) Receptores hormonais • O número de receptores hormonais não permanece constante ao longo do tempo • Mudanças diárias • Ou até minuto a minuto 24 (GUYTON, 2017) Receptores hormonais • Up-regulation: aumento da concentração hormonal ↑ número de receptores ativos. • Up-regulation: ↑ sensibilidade da célula-alvo conforme ↑ • exposição ao hormônio 25 (GUYTON, 2017) Receptores hormonais • Down-regulation: aumento da concentração hormonal ↓ número de receptores ativos. Mecanismos: • inativação do receptor • inativação de proteínas intracelulares que executam a sinalização • “sequestro” temporário do receptor para o interior da célula • destruição dos receptores por lisossomas após a internalização • diminuição da produção dos receptores 26 (GUYTON, 2017) • Down-regulation: ↓ sensibilidade da célula-alvo conforme ↑ exposição ao hormônio Sinalização hormonal • Receptores ligados a canais iônicos • Receptores ligados a proteína G • Receptores que ativam complexos enzimáticos • Receptores intracelulares que ativam genes 27 (GUYTON, 2017 e BERNE, 2009) Receptores hormonais acoplados a Proteína G Exemplos de hormônios: TSH , ADH, catecolaminas 28 (GUYTON, 2017) Sinalização hormonal → abertura ou fechamento de canais iônicos/ativação de enzimas no citoplasma/ativação na transcrição de genes) Receptores hormonais têm atividade enzimática intrínseca Exemplos de outros hormônios: GH, insulina, IGF-1, PRL 29 (GUYTON, 2017) Sinalização hormonal Receptores hormonais intracelulares e a ativação de genes Os hormônios produzem respostas diferentes(apesar de ter receptores intracelulares idênticos) de acordo com o tecido-alvo respondedor porque a expressão dos genes varia de acordo com o tecido 30 (GUYTON, 2017) Sinalização hormonal 31 (GUYTON, 2017) Clearance dos hormônios no sangue Concentração sanguínea do hormônio Taxa de secreção hormonal Taxa de clearance metabólico Taxa de clearance metabólico = Taxa de desaparecimento do hormônio do plasma Concentração plasmática do hormônio Exemplos de meia-vida dos hormônios: • Angiotensina II no sangue é < 1 min (peptídeo) • Esteroides adrenais: 20-100 min • Hormônios tireoidianos ligados a TBG: 1-6 dias 32 (GUYTON, 2017) Como os hormônios podem ser removidos do plasma? • Destruição metabólica pelos tecidos • Ligação aos tecidos • Excreção hepática para a bile (Taxa de clearance metabólico dos esteroides ↓ na hepatopatia) • Excreção renal • Degradação enzimática pela célula-alvo 33 (GUYTON, 2017) Correlacionando com a clínica • Hipercortisolismo: • Obesidade • ↑ ingesta calórica • Hipertireoidismo: • Perda de peso • Pescoço inchado • Diabetes: • Polidipsia • ↓ ou perda de sensibilidade 34 (BERNE, 2009) Referências • BERNE, ROBERT M.; LEVY, MATTHEW N.; STANTON, BRUCE A.; KOEPPEN, BRUCE M. Fisiologia. 6a ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. • GUYTON, ARTHUR C.; HALL, JHON E. Tratado de Fisiologia Médica. 13a ed. Philadelphia: Elsevier, 2017. • MOLINA, PATRÍCIA, E. Fisiologia endócrina. 2a ed. São Paulo: McGraw-Hill. 2007. • TATA, J. R. One hundred years of hormones. EMBO Reports, v. 06, p . 490-496, 2005. 35 OBRIGADA! 36
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