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FISIOLOGIA VETERINÁRIA HORMÔNIOS ADENOHIPOFISÁRIOS --------------------- PROLACTINA ----------------------- Prolactina (PRL), Mamotrofina ou Hormônio lactogênico: Funções biológicas: equilíbrio de água e eletrólitos, crescimento, diferenciação e desenvolvimento, endocrinologia e metabolismo, SNC e comportamento, reprodução, imunorregulação e proteção. Lactotrofos adenohipofisários ⇒ prolactina (197/199 aa) - Crescimento e desenvolvimento mamário e lactogênese. Prolactina ⇒também é produzida: células sistema imune, cérebro, decídua útero prenhe, células epiteliais glândula mamária. Fatores liberadores: VIP, estrógenos, HLT (h. estimulante da tireóide), ADH e ocitocina VIP (peptídeo intestinal vasoativo) – um dos principais moduladores ⇒ inibe síntese dopamina (principal modulador inibitório da síntese e secreção de prolactina) Estrógenos ⇒ aumentam secreção PRL nos lactotrofos pela diminuição sensibilidade à dopamina (desenvolvimento alveolar durante período pré-parto) e aumento número receptores tireotrofina. Sinais sensoriais sucção ⇒ hipotálamo ⇒ síntese dopamina bloqueada ⇒ neurônios núcleo PV produzem VIP ⇒ liberação PRL (estimular a produção e liberação da prolactina que atua na gl. Mamária na produção do leite para a próxima mamada/retirada do leite) Secreção pulsátil (6 pulsos/dia) (o que faz PRL é a supressão do efeito inibitório e ação de fatores liberadores) PRL estimula secreção dopamina hipotalâmica (ação autoregulatória) Ligação lactotrofos ⇒ inibe divisão celular síntese/secreção PRL Liberação dopamina ⇒ inibida pela sucção, estrógenos, estresse e tranqüilizantes MECANISMO DE AÇÃO DA DOPAMINA *quando ocorre a liberação de dopamina e ela chega no lactotrofo hipofisário, ela se liga a receptores específicos de dopamina chamados receptores do tipo II, vai ativara proteína G alfa zero, que vai inibir a saída de potássio da célula, aumentando a concentração intracelular – fechamento de canais de cálcio, diminuindo a concentração intracelular de cálcio. O aumento intracelular de cálcio – liberação de prolactina através do processo de exocitose (armazenada em grânulos secretórios). Inibir a fosfolipase C (assim não há a formação de cálcio). Atuar sob a proteína G inibitória que inibe a ação da enzima adenilciclase (proteínas quinases A não são ativadas – não ocorre a síntese protéica de prolactina) PROLACTINA: REGULAÇÃO E SECREÇÃO Exercido essencialmente por via mecânica ou estimulatória táctil. Receptor prolactina (RPRL): RECEPTOR PROLACTINA Glândula mamária, fígado, rins, bexiga (peixes, répteis e anfíbios), córtex adrenal, coração, SNC, sistema reprodutivo masculino e feminino (ovários), pulmões, timo, baço, pâncreas, pele, útero, hipófise, tecido ósseo e muscular esquelético, glândulas salivares e sistema gastrointestinal. Receptor: membro da superfamília dos receptores das citoquinas Possui atividade intrínseca tirosina quinase ⇒ fosforila resíduos tirosina ⇒ gera segundos mensageiros ⇒ transdutores da sinalização e ativadores da transcrição (STAT). Proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPQ). Quando se liga o sítio 1 no receptor isso faz com que haja o Deslizamento do complexo hormônio receptor no domínio da membrana fazendo com que ele se ligue no segundo sítio a outro receptor da PRL. Homodimerização desses receptores. (Um único domínio transmembrana) Lactação: PRL 10-15 vezes acima nível normal Ações mamotróficas PRL requerem participação vários H: Estrógenos, insulina, glicocorticóides, progesterona e GH. Ações principais produção leite: 1. indução crescimento lóbulo alveolar glândula mamária; 2. estimula lactogênese pós-parto em conjunto com cortisol e insulina, pela transcrição de genes que codificam as proteínas do leite (principal proteína do leite é a cazeína). Final gestação e período lactacional pós-parto: Lactotrofos + 50% células acidófilas adenohipófise Liberação PRL grânulos secretores ⇒ exocitose ⇒ aumento progressivo concentrações séricas PRL ⇒ valores máximos no parto. Níveis séricos PRL aumentam ⇒ ação estimuladora estrógenos ovarianos neste período. AÇÕES FISIOLÓGICAS Inicia lactogênese nos mamíferos: roedores, primatas, carnívoros e suínos ⇒ necessitam PRL para continuidade secreção leite. Fêmeas lactantes ruminantes ungulados ⇒ secreção normal leite na ausência relativa PRL sanguínea. Vertebrados: modula processos reprodutivos, osmorregulação (absorção Na+ rins e água luz intestinal), metabolismo e crescimento, comportamentos maternos e migratórios. ✔ Alterações climáticas e ambientais ⇒ secreção PRL ⇒ deposição gordura pré-migratória pássaros. Efeitos marcantes no crescimento, diferenciação e função de inúmeras estruturas do tegumento: → desenvolvimento penas alguns pássaros → cabelos e glândulas sebáceas em mamíferos ✔ Troca da pele em lagartos ✔ Secreção de glândulas mucosas em peixes teleósteos ✔ Pombos, flamingos, pinguins – “leite do papo” Três grupos distintos de pássaros evoluíram na capacidade de produzir leite como solução para seus problemas: a necessidade de proteína e gordura nos pombos, que alimentam quantidades muito pequenas aos filhotes; a necessidade do consumo de alimento líquido durante o desenvolvimento do aparelho de alimentação especializado dos flamingos (o que tornaria qualquer outra forma do alimento muito difícil para os filhotes ingerirem); e a necessidade de um suplemento conveniente de alimento ao se reproduzir na camada estéril de gelo no continente Antártico, que favorece os pinguins. O “papo não-lactante” (A) possui uma aparência completamente diferente a do “papo em lactação” (B). O “papo lactante” tem mais do que o dobro do tamanho da população “não-'lactante”, com uma parede mais espessa e dois lobos laterais muito evidentes. Quando o papo em “amamentação” é aberto, o "leite" é visto como um leito de pelotas de arroz que estão intimamente associados com a superfície da mucosa do tecido (C). Em contraste, o “papo não-lactante” é indiferenciado com uma vascularização envolvente mínima. FUNÇÕES DO COMPLEXO PRL/RPRL SOBRE O EPITÉLIO MAMÁRIO A PRL atua no eixo lóbulo-alveolar intramamário por uma ação endócrina nas células epiteliais alveolares da gl. Mamária. As próprias células da gl. Mamária também produzem prolactina e essa produzida nas células epiteliais alveolares atua por uma sinalização parácrina e autócrina atuando sob o desenvolvimento e lactação no final da gestação, aumentando a mobilidade de células e aumentando o crescimento de ductos e alvéolos mamários. Atua na diferenciação das células alveolares em células altamente produtores na síntese e secreção do leite e também na extensão lóbulo-alveolar durante a galactopoiese, aumentando a proliferação e sobrevivência dessas células (antiapoptoticas) OUTRAS AÇÕES FISIOLÓICAS DA PROLACTINA ✔ Efeitos luteotróficos em sinergismo com LH → formação corpo lúteo ✔ Produção esteróides ovarianos ✔ Desenvolvimento corpo lúteo e receptores LH ✔ Estimulação visual e tátil (ver/tocar ovos/filhotes ninho) ⇒ liberação prolactina ⇒ incubação/choco ✔ Comportamento materno ✔ Desenvolvimento da pseudogestação ✔ Controle da função testicular em roedores ✔ Essencial para manutenção de receptores testiculares de LH nas células de Leydig ✔ Estimula o crescimento da próstata em ratos ✔ Estimula funcionalidadedas glândulas vesiculares em sinergismo com testosterona. PRL ⇒ modula função imune ⇒ estimula proliferação e sobrevivência celular. PRL ⇒ regula proliferação linfócitos através da expressão produtos gênicos necessários para ciclo da progressão celular. Linfócitos (A e B) e macrófagos ⇒ sintetizam e secretam PRL ⇒ atuação endócrina, autócrina e parácrina na regulação da função imune e proteção orgânica. ------------------------ SOMATOTROFINA ------------------------ Hormônio do crescimento (GH) ou Somatotrofina (ST) “Essencial para crescimento pós-natal e metabolismo normal dos carboidratos, proteínas, lipídios e metabolismo mineral”. H proteico com 4 formas variantes diferentes (190- 191 aa), secretado pelos somatotrofos adenohipofisários. Família dos hormônios do crescimento: prolactina, lactogênio placentário e somatotrofina coriônica humana. STb e STp alta homologia (90%) STb e STo alta homologia (99%) 35% sequência aa STh difere STb e STp ⇒ não possuem efeitos sobre crescimento em humanos. SECREÇÃO E TRANSPORTE Secreção → altamente episódica (várias ondas por dia) Aumentada durante o sono (ondas lentas) Circulação sanguínea → ± 50% GH ligado com alta afinidade “proteína ligação GH”→ GHBP (estrutura química homóloga porção extra-celular RGH) Reserva plasmática muito grande do GH para atender as demandas. RGH → ação protease e clivagem → GHBP circulante EIXO DO GH, FATOR DE CRESCIMENTO SEMELHANTE À INSULINA (IGF) Intermediário para a ação efetiva do GH. Transportadas por proteínas ligantes ou transportadoras de IGFs (6 tipos). REGULAÇÃO DA PRODUÇÃO E SECREÇÃO 1) Hormônio liberador do H do crescimento (somatocrinina) 2) Hormônio inibidor da liberação do GH (somatostatina) -Sistema vaso porta-hipotalâmico-hipofisários (via neuroendócrina) GH - principal Fígado – síntese e secreção de IGF1 (atuar em diferentes tecidos modulando respostas celulares nestes atendendo as demandas orgânicas) IGF2 – produzida pelo feto durante a via fetal Estímulos internos e externos. IGF - Retroalimentação negativa (somatotróficos adenohipofisários) 1 – Corpos neuronais no núcleo arqueado secretam HLGH, um peptídeo com 43 aa que via porta-longas alcança os somatotrofos na adenohipófise. 2 – Células na região periventricular produzem somatostatina que liberado nas veias porta-longas é um potente inibidor da secreção do GH. 3 – HLGH promove síntese e liberação do GH. 4 – somatostatina inibe liberação de GH pelos somatotrofos 1 – GH estimula a secreção de IGF-1 pelos tecidos alvo periféricos. 2 – IGF-1 inibe diretamente a liberação de GH pelos somatotrofos. 3 – IGF-1 inibe indiretamente a liberação de GH por suprimir a liberação de HLGH do núcleo arqueado no hipotálamo. 4 – IGF-1 inibe indiretamente a liberação de GH por aumentar a secreção de somatostatina em núcleos da região periventricular. 5 – GH inibe sua própria secreção via retroalimentação de alça-curta nos somatotrofos. MECANISMO DE AÇÃO DA SOMATOTROFINA RGH → condrócitos placa epifisária ossos longos (cartilagem), fígado, rins, músculo esquelético, glândula mamária, adenohipófise, testículos, pâncreas, células linfáticas, tecido adiposo, pulmões, intestino, coração e células imunes RGH → proteína trans-membrana pertencente a família dos receptores de citoquinas ❖ GH → ligação RGH → homodimerização ❖ Ativação complexo hormônio-receptor MECANISMO DE AÇÃO RGH → condrócitos placa epifisária ossos longos (cartilagem), fígado, rins, músculo esquelético, glândula mamária, adenohipófise, testículos, pâncreas, células linfáticas, tecido adiposo, pulmões, intestino, coração e células imunes. RGH → proteína trans-membrana pertencente a família dos receptores de citoquinas ❖ GH → ligação RGH → homodimerização ❖ Ativação complexo hormônio-receptor ❖ Estimulação quinases → janus quinases (JAK2) ❖ Ativação proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPQ) ❖ Efeitos mitogênicos STAT (transdutores da sinalização e ativadores da transcrição) EFEITOS METABÓLICOS Metabolismo protéico: ❖ Aumenta captação aa, maior formação ARN → maior síntese protéica → balanço nitrogênio positivo ❖ Menor catabolismo aa e proteínas Metabolismo lipídico: ❖ Lipólise → quebra triglicerídios, oxidação e utilização ácidos graxos para produção energia. Metabolismo carboidratos: ❖ Manutenção glicemia sanguínea → hiperglicemiante ❖ Atividade anti-insulínica ❖ Estimula síntese glicose (gliconeogênese) no fígado ❖ Conserva glicose → menor utilização devido mobilização e utilização ácidos graxos para energia ❖ Ácidos graxos → formam grandes quantidades acetil CoA → efeitos retroalimentação bloqueando degradação de glicose e glicogênio. Estresse – Hipoglicemia estimula secreção aumentada de somatocrinina (GHRH) e diminuição (inibe) secreção de somatostatina (GHIH) hipófise anterior – GH – secreção aumentada GHRH – tecidos alvo: aumenta síntese protéica, aumenta crescimento tecidual, aumenta lipólise e diminui a utilização de glicose. EFEITOS FISIOLÓGICOS GH/IGFs Fator I de Crescimento Semelhante à Insulina (IGF-I) - Somatomedina C Fator II de Crescimento Semelhante à Insulina (IGF-II) - Somatomedina A (sem ação do GH, fase fetal) “Maioria funções importantes GH mediadas pelas somatomedinas” ❖ Diretos: ligação GH ao receptor nas células-alvo Adipócitos → quebra triglicerídios e suprime sua habilidade de captar e acumular lipídios circulantes. Lipólise. ❖ Indiretos: mediados pelo IGF-I, secretado principalmente no fígado em resposta ao GH. ❖ Maioria dos efeitos sobre crescimento promovidos pelo GH são devidos a ação IGF-I nas células-alvo. ❖ Crescimento das cartilagem e ossos longos na puberdade: proliferação e diferenciação dos condrócitos (condrogênese) → deposição “sulfato de condroitina” e “colágeno” (indispensável para crescimento tecido ósseo). GH → efeito direto no crescimento ósseo estimulando a diferenciação dos condrócitos. ❖ Ação sobre hepatócitos, adipócitos, células musculares (estimula diferenciação e proliferação mioblastos, captação de aminoácidos e síntese proteica). - Ossos: Metabolismo: aumento da diferenciação e atividade osteoclástica, aumento da atividade osteoblástica, aumento da massa óssea pela formação de osso endocondral. Crescimento linear: aumento do crescimento epifisial, “teoria do efeito duplo” (estimula a diferenciação dos pré-condrócitos e a expressão local do IGF-I que aumenta a expensão clonal dos osteoblastos). - Músculos: aumento do transporte de aa, aumento da retenção de N, aumento da atividade metabólica e consumo de energia pelos tecidos, possível efeito na distribuição das fibras musculares. - Tecido adiposo: efeitos agudos semelhantes a insulina, seguidos de aumento da lipólise, inibição da lipase lipoproteica (LPL), estimula lipase hormonio sensível (HSL), diminui transporte de glicose e diminui lipogênese. 1a – liberação do GH: hipotálamo secreta o GHRH que estimula a adenohipófise a liberar o GH. 1b – Inibição da liberaão do GH: níveis elevados de IGF-1 são percebidos pelo hipotálamo. Hormônio inibidor da liberação do GH é secretado na adenohipófise. 2a – Efeito poupador de glicose: estimula células adiposas a degradar a gordura armazenada, suprindo as necessidades do crescimento. 2b – Efeitos no crescimento: aumenta a captação de aa no sangue, estimulaa proliferação celular e reduz apoptose. 2c – Efeito diabetogênico: GH estimula gliconólise hepática, suprindo glicose para as necessidades do crescimento. ❖ Estimula lactogênese (efeitos fisiológicos incluem aumento. da captação de nutrientes usados para a produção do leite, da atividade das células secretoras e da síntese do leite). ❖ Eritropoiese ❖ Hipertrofia células cardíacas e renais ❖ Envolvidos em várias fases do desenvolvimento folicular e esteroidogênese ovariana em sinergismo com hormônios reprodutivos. ❖ Efeitos diretos na diferenciação células de Leydig e produção testosterona em sinergismo com FSH e LH. ❖ Crescimento fetal e pós-natal ❖ Efeitos no cérebro e medula espinhal → apetite, funções cognitivas (motivação e atenção), memória, humor, sono, bem-estar (estruturas límbicas) ❖ IGF e GH → efeitos neuroprotetores. UTILIZAÇÃO STbr PRODUÇÃO ANIMAL ❖ STbr → incremento na produção leite em vacas ❖ Aumento de 10-15% ❖ Maior eficiência → tratamento iniciado 101 dias após início lactação (80% finais ciclo lactação) ❖ Aumento significativo persistência lactação ❖ Manejo de saúde do rebanho e condições ambientais, práticas de ordenha, programa nutricional, raça do animal, condição corporal e fatores ambientais são essenciais na resposta ao STbr ❖ Manejo e cuidados excelentes com os animais (BEA) → produção aumentada SOMATOTROFINA RECOMBINANTE BOVINA (STbr) STpr → administrado em suínos em crescimento em doses máximas efetivas durante 30-77 dias: - Ganho diário médio 10-20% - Implemento eficiência alimentar 13-33% - Redução deposição gordura 70% - Deposição proteíca + de 62% (crescimento muscular) STpr → durante os últimos 30 dias no estágio de “terminação” antes do abate: - Melhora a taxa de crescimento - Aumenta a taxa de deposição muscular - Reduz a deposição de gordura - Melhora a alimentação - Aumenta o conteúdo de carne magra da carcaça - Reduz a produção de resíduos
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