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Sistema endócrino As glândulas exócrinas secretam seus produtos para ductos que conduzem as secreções para cavidades corporais, para o lúmen de um órgão ou para a superfície externa do corpo. As glândulas sudoríferas (suor), sebáceas (óleo), mucosas e digestivas são exócrinas. Glândulas endócrinas → Secretam seus hormônios no liquido intersticial que circunda as células secretoras que se difundem para capilares sanguíneos e o sangue transporta as células alvo pelo corpo → São muito vascularizadas → Hipófise, tireoide, paratireoide, suprarrenais e pineal são endócrinas → Órgãos que contêm células que secretam hormônios: hipotálamo, timo, pâncreas, ovários, testículos, rins, estomago, fígado, intestino delgado, pele, coração, tecido adiposo e placenta. Hipófise Tamanho: em torno de 1 cm de diâmetro e pesa de 0,5 a 1 grama Localização: sela túrcica ou turca do esfenoide, fixada ao hipotálamo pelo pedúnculo hipofisário (infundíbulo) Dividida em hipófise anterior (adeno-hipófise) que representa 75% do peso total e hipófise posterior (neuro-hipófise). Entre essas duas partes existe a parte intermediária, que é pouco desenvolvida em humanos e relativamente avascular. EMBRIOLOGIA: hipófise anterior se origina da bolsa de Rathke, uma invaginação do epitélio faríngeo e a hipófise posterior deriva do crescimento do tecido neural do hipotálamo. Adeno-hipófise Secreta hormônios que regulam uma ampla variedade de atividades corporais A liberação de hormônios é estimulada por hormônios liberadores de suprimida por hormônios inibidores do hipotálamo Formada principalmente de tecido epitelial Hormônios secretados pela adeno-hipófise · Hormônio do crescimento (GH): promove o crescimento de todo organismo, afetando a formação de proteínas, a divisão e diferenciação celular · Adrenocorticotropina (ACTH): controla a secreção dos hormônios adrecorticais que afetam o metabolismo da glicose, das proteínas e das gorduras. · Hormônio estimulante da tireoide / tireotropina (TSH): controla a secreção do T3 e T4; esses hormônios controlam a velocidade das reações químicas intracelulares · Prolactina: promove o desenvolvimento da glândula mamária e produção de leite · Hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH): controlam o crescimento dos ovários e dos testículos, bem como suas atividades hormonais e reprodutivas. Células hipofisárias · Somatotropos: hormônio do crescimento humano (hGH) – 30 a 40% · Corticotropos: adrenocorticotropina (ACTH) – 20% · Tireotropos: hormônio estimulante da tireoide (TSH) · Gonadotropos: LH e FSH · Lactotropos: prolactina Neuro-hipófise Composta por células semelhantes as células gliais Os corpos das células que secretam os hormônios da hipófise posterior estão localizados nos neurônios magnocelulares localizados nos núcleos supraópticos e paraventriculares do hipotálamo. Eles são transportados no axoplasma das fibras nervosas do neurônios e seguem do hipotálamo para hipófise. Hormônios secretados pela neuro-hipófise · ADH: controla a excreção da água na urina · Ocitocina: auxilia na ejeção de leite pelas glândulas mamárias para o mamilo durante a sucção e desempenha papel de auxilio durante o parto Hipotálamo - hipófise Quase toda a secreção hipofisária é controlada por sinais hormonais e nervosos vindos do hipotálamo Neuro-hipófise: controlada por sinais neurais Adeno-hipofise: controlada por hormônios liberadores e hormônios hipotalâmicos inibidores Hipotálamo é o centro coletor de informações relativas ao bem-estar interno do organismo, e essas informações são utilizadas para controlar as secreções dos vários hormônios hipofisários. Hormônios liberadores e inibidores do hipotálamo · Hormônio liberador de tireotropina (TRH): provoca a liberação do TSH · Hormônio liberador de corticotropina (CRH): provoa a liberação do ACTH · Hormônio liberador do hormônio de crescimento (GHRH): provoca a liberação do GH · Hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH): inibe a liberação do GH · Hormônio liberador da gonadotropina (GnRH): leva a liberação de LH e FSH · Hormônio inibidor da prolactina (PIH): inibe a secreção de prolactina Sistema porta hipofisário Os hormônios liberados pelo hipotálamo chegam a adeno-hipofise por meio de um sistema porta. Sistema porta: o sangue flui de um rede capilar para uma veia porta e em seguida para uma segunda rede capilar antes de retornar ao coração. Células neurosecretoras → hormônios em vesículas → impulsos promovem a exocitose das vesículas → hormônios se difundem para o plexo primário → fluem com o sangue pelas veias porto-hipofisárias para o plexo secundário→ hormônios secretados pela adeno-hipofise passam para os capilares do plexo secundário → drenam para as veias porto-hipofisárias anteriores → para fora da circulação Mensageiros químicos Um hormônio é uma molécula mediadora liberada em alguma parte do corpo que regula a atividade celular em outras partes do corpo. A secreção hormonal é regulada por (1) sinais do sistema nervoso, (2) alterações químicas no sangue e (3) outros hormônios. → Neurotransmissores: liberados nos terminais axônicos e atuam localmente para controlar as funções das células nervosas. → Hormônios endócrinos: liberados por glândulas ou células especializadas na corrente sanguínea e influenciam células em outro local do corpo → hormônios neuroendócrinos: secretados por neurônios na corrente sanguínea e influenciam a função de células em outro lugar do corpo → parácrinos: secretados pelas células no liquido extracelular e afetam células vizinhas de tipo diferente → autócrinos: secretados no liquido extracelular e afetam a função das mesmas células que os produziram → citocinas: peptídeos secretados por células no liquido extracelular e podem funcionar como hormônios parácrinos, autócrinos ou endócrinos. → neurohipófise/hipófise posterior: secreta neuro-hormônios (ADH, ocitocina e hormônios hipofisiotrópicos que controlam a secreção dos hormônios da hipófise. Estrutura química e síntese de hormônios HORMÔNIOS LIPOSSOLUVEIS: HORMONIOS ESTEROIDES (aldosterona, cortisol, androgênios, calcitriol, testosterona, estrogênios e progesterosa); HORMONIOS DA TIREOIDE (T3 e T4); GÁS (óxido nítrico) HORMÔNIOS HIDROSSOLUVEIS: AMINAS (epinefrina, norepinefrina, melatonina, histamina, serotonina); PEPTIDIOS E PROTEINAS (hormônios hipotalâmicos, ocitocina, ADH, GH, TSH, ACTH, FSH, LH, prolactina, hormônio melanocito estimulantes, insulina, glucagon, somatostatina, polipeptideo pancreático, paratormônio, calcitonina, gastrina, secretina, colecistocinina, GIP, eritropoietina, leptina); EICOSANOIDES (prostaglandinas, leucotrienos) Proteínas e polipeptídios: → secretados pela hipófise anterior e superior, pelo pâncreas (insulina e glucagon), paratireoide (paratormônio) → são armazenados em vesículas secretoras até que sejam necessários → polipeptídios com mais de 100 aminoácidos são chamados de proteínas e com menos de 100 peptídeos. → são sintetizados na extremidade rugosa do retículo endoplasmático → são hidrossolúveis, o que permite que sejam facilmente transportado pelo plasma sanguineo 1. São sintetizados primeiramente como proteínas maiores biologicamente ativas (pré-pró-hormônios) e clivados para formar pró-hormônios menores no retículo endoplasmático. 2. Esses pró-hormônios são transferidos para o aparelho de Golgi para acondicionamento em vesículas secretoras 3. As enzimas nas vesículas clivam os pró-hormônios para produzir hormônios menores biologicamente ativos e fragmentos inativos 4. As vesículas são armazenadas no citoplasma ou ligadas a membrana celular até que o produto de sua secreção seja necessário. 5. A secreção dos hormônios e fragmento inativos ocorre quando a vesícula secretora se funde com a membrana e o conteúdo é expelido para o LEC ou na corrente sanguínea através da exocitose. Esteroides: → secretados pelo córtex adrenal (cortisol e aldosterona), ovários, testículos e placenta). → são sintetizados a partir do colesterol e não são armazenados → São lipossolúveis, portanto se difundem na membranacelular, entram no liquido intersticial e depois no sangue → grandes depósitos de ésteres de colesterol em vacúolos do citoplasma podem ser rapidamente mobilizados para a síntese de esteroides após o estímulo → grande parte do colesterol de células produtoras de esteroides vem do plasma, mas ocorre também a síntese de novo colesterol derivados do aminoácido tirosina: → secretados pela tireoide (tiroxina e tri-iodotironina) e medula adrenal (epinefrina e norepinefrina) →formados pela ação de enzimas nos compartimentos citoplasmáticos das células glandulares → secreção ocorre de forma parecida com a dos hormônios proteicos Secreção hormonal, transporte e depuração de hormônios Início da secreção de hormônios após um estímulo e duração de ação de diferentes hormônios → Alguns hormônios são secretados em segundos após a glândula ser estimulada e podem desenvolver ação completa dentro de alguns segundos a minutos → Outros, como a tiroxina ou GH, podem exigir meses para ter seu efeito completo → Cada hormônio é moldado para realizar sua função de controle específica Concentrações de hormônios no sangue e intensidade de secreção hormonal → As concentrações de hormônios necessárias para controlar a maioria das funções metabólicas e endócrina são muito pequenas → As intensidades de secreção também são muito pequenas Controle por feedback da secreção hormonal FEEDBACK NEGATIVO: impede a hiperatividade e hipersecreção dos sistemas hormonais → assegura o nível apropriado de atividade hormonal no tecido alvo → quando a atividade no tecido alvo se eleva até o nível apropriado, os sinais de feedback para a glândula endócrina serão suficientemente potentes para lentificar a secreção do hormônio, podendo ocorrer em todos os níveis (transcrição genica, tradução, processamento e liberação de hormônios) FEEDBACK POSITIVO: a ação biológica do hormônio causa sua secreção adicional. VARIAÇÕES CÍCLICAS NA LIBERAÇÃO DE HORMONIOS: variações periódicas dos hormônios são influenciadas por alterações sazonais, etapas do desenvolvimento e envelhecimento, ciclo circadiano e sono. → hormônios esteroides e da tireoide circulam no sangue ligados a proteínas plasmáticas, sendo biologicamente inativos até que se dissociem da protéinas. Servem como reservatórios, reabastecendo a concentração de hormônios livres quando eles estão ligados a receptores-alvo ou eliminados da circulação. DEPURAÇÃO DE HORMONIOS NO SANGUE → fatores que aumentam a concentração: intensidade de secreção e intensidade de remoção (depuração metabólica) → diminuição da depuração pode causar concentrações altas do hormônio nos líquidos circulantes Depuração metabólica = VELOCIDADE DO DESAPARECIMENTO DO HORMONIO NO PLASMA / CONCENTRAÇÃO DE HORMONIO → modos de depuração: · Destruição metabólica pelos tecidos · Ligação com os tecidos · Excreção na bile pelo fígado · Excreção na urina pelos rins Receptores hormonais São grandes proteínas e em geral cada célula estimulada possui de 2000 à 100000 receptores · Membrana celular ou em sua superfície · Citoplasma celular · Núcleo → o numero de receptores pode variar e serem inativados devido ao aumento da concentração de hormônio e o aumento da ligação aos receptores de sua célula-alvo DOWN REGULATION: diminui a resposta do tecido-alvo ao hormônio · Inativação de algumas moléculas de receptores · Inativação de parte das moléculas de sinalização das proteínas intracelulares · Sequestro temporário do receptor para o interior da célula · Destruição dos receptores por lisossomos · Diminuição da produção dos receptores UP REGULATION: estimular o hormônio induz a formação de receptores ou moléculas de sinalização intracelular maior que a normal, tornando o tecido alvo mais sensível aos efeitos de estimulação do hormônio. · Receptores ligados a canais iônicos · Receptores hormonais ligados a proteína G · Receptores ligados a enzimas → o hormônio se liga a parte extracelular do receptor e é ativada uma enzima dentro da membrana celular. · Receptores intracelulares e ativação de genes (atravessam a membrana e interagem com receptores intracelulares ou no núcleo formando o complexo hormônio receptor) Os receptores ligados a canais iônicos abrem ou fecham para diferentes ions causando os efeitos subsequentes nas células pós-sinapticas. A maioria dos hormônios que exercem sua ação através de receptores de canais iônicos, fazem indiretamente por acoplamento com receptores ligados as proteínas G ou a enzimas →Existem mais de 1000 receptores ligados a proteína G (GTP) e todos eles tem sete segmentos transmembrana que formam alça para o interior e exterior célula. →Algumas partes do receptor quem fazem protusão para o citoplasma são acopladas as proteínas G que incluem três parte: α, β e y → em seu estado inativo, essas partes formam complexo que se liga ao GDP → quando o hormônio se liga a parte extracelular ocorre alteração na conformação do receptor ativando as proteínas G e induzindo sinais intracelulares que abrem ou fecham os canais iônicos ou mudam a atividade de uma enzima no citoplasma da célula → quando o receptor é ativado, ele passa por alteração de conformação que faz com que a proteína G trimerica, ligada ao GDP, se associe a parte citoplasmática do receptor e troce o GDP por GTP. → o deslocamento do GDP por GTP faz com que a unidade α se dissocie do complexo trimerico e se associe a proteínas sinalizadoras intracelulares alterando a atividade dos canais iônicos ou de enzimas intracelulares, o que altera também a função da célula → a sinalização é rapidamente terminada quando o hormônio é removido e a subunidade α se inativa por conversão de seu GTP ligado em GDP → existem proteínas G inibitórias e estimuladoras Sistema de segundo mensageiro Os segundos mensageiros são substâncias que tem suas concentrações elevadas dentro das células em resposta a um hormônio primário, com a função de transmitir o sinal primário hormonal e traduzi-lo em alterações metabólicas dentro da célula-alvo. Como exemplos de segundos mensageiros, têm AMPc, GMPc, cálcio, proteínas-quinases, derivados do fosfatidil-inositol e a ação hormonal mediada por receptores nucleares. AmpC Ligação do hormônio ao receptor → acoplamento do receptor à proteína G → estimulação da Adenilil ciclase → catalisa a conversão de ATP em AMPc → desencadea reações bioquímicas → ativa cascata de enzimas Hormônios que usam esse sistema: ACTH, ANGIOTENSINA II, CALCITONINA, CATECOLAMINAS, CRH, FSH, GLUCAGON, HCG, LH, PTH, SECRETINA, SOMATOSTINA, TSH, ADH
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