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SO 2 AULA UM– HORMÔNIOS Eduarda Gonzalez FISIOLOGIA SISTEMA ENDOCRINO Hormônios: Estrutura química, biossíntese, Secreção, transporte e depuração de hormônios no sangue, classificação, mecanismos de ação e controle por feedback da secreção hormonal. Definição: Substancias químicas secretadas para o sangue, que são especializadas em realizar funções metabólicas. Essas substancias químicas são secretadas em pequenas concentrações e conseguem realizar suas funções a partir dessa pequena quantidade. Composição Química: A partir da composição química, os hormônios são divididos em 3, podendo ser: O hormônio peptídico ou proteico (3 ou mais AA); podem ser derivados de colesterol, que são os Esteroides e podem ser os hormônios aminicos., que também é chamado de aminoácidos derivados da tirosina, como exemplo os hormônios da TIREOIDE e as catecolaminas (No momento só iremos estudar os Hormônios da tireoide.) Produção: Produzidos por Glândulas endócrinas clássicas ou tecido neuro secretor, como o hipotálamo ou células endócrinas que estão espalhadas em outros sistemas que podem produzir hormônios específicos Glândulas endócrinas clássicas: • Hipófise • Hipotálamo ** • Tireoide • Glândulas Paratireoides • Glândulas Suprarrenais • Pâncreas • Gônadas: Ovário e testículo Hipotálamo é uma exceção porque ele produz um neuro-hormônio, porque ao invés de ser uma glândula, ele é um tecido nervoso produzindo uma substancia que possui a função de um hormônio. Há também órgãos que não são glândulas, mas que possuem células endócrinas: • Tecido adiposo • Coração • Rins • Fígado Transporte: São transportadas no sangue e irão chegar as células alvo. No sangue ela pode ser transportada de forma livre ou ela pode ser transportada por uma proteína especifica para aquele hormônio ou pela albumina. Esse transporte vai variar em ser livre ou com o auxílio de uma proteína a partir do tipo de hormônio e de suas subunidades. Atuação: Nas células alvo com receptor, possuindo uma ação pleiotrópica, que é a característica dos hormônios possuírem efeitos diversos a partir do local em que o hormônio se ligou, podendo ter efeitos semelhantes ou totalmente diferentes a partir de onde houve a ligação. Degradação: Os hormônios que estão circulando são degradados pelo fígado (fezes) e secreção renal. Quando está dentro ligado a um receptor ou está dentro da célula, a degradação será a partir dos lisossomos ou por enzimas plasmáticas. Os hormônios possuem meia vida. SO 2 AULA UM– HORMÔNIOS Eduarda Gonzalez TIPOS DE SECREÇÃO Parácrina: Quando uma célula libera uma substancia que estimula uma célula vizinha, que está próxima a ela. Alguns hormônios podem fazer isso como o CCK. (PRÓXIMO). O CCK pode realizar a sinalização parácrina como a endócrina. Endócrina: É uma sinalização que as células liberam uma substancia que irão para a circulação sanguínea para conseguir chegar a células que estão distantes a ela. Essa sinalização só vai acontecer nas células que tiverem o receptor, sem receptor não há sinalização. (DISTANTE). Neuro-Hormonal: O neurônio secreta um hormônio que realizará essa secreção endócrina, mas como foi um hormônio, tem esse nome de neuro-hormônio. As células só irão responder a esses hormônios se tiver o receptor daquele hormônio, dessa forma se a célula alvo não possui o receptor, não vai ter reação ao hormônio. No caso de ter um mesmo hormônio agindo em receptores diferentes, pode haver efeitos biológicos distintos a depender da célula alvo, ainda que seja o mesmo tecido, pode ter receptores e respostas distintas para um mesmo hormônio. Ex: O efeito do SIMPATICO é diferente no sist. Cardíaco e no digestório, agindo como uma excitação cardíaca e uma inibição no sist. digestório RECEPTORES: Podem se apresentar de duas formas: SUPERFICIE OU INTRACELULARES Um tecido endócrino vai secretar um hormônio, que vai chegar até a célula alvo por meio da circulação sanguínea. Esse transporte pode ocorrer livremente ou sendo transportado por uma proteína. Quando ele chega a célula alvo, ele vai se ligar ao receptor para passar a informação, esse receptor pode ser de superfície ou intracelular (podendo estar no citoplasma ou núcleo) e isso vai variar a partir das características do hormônio. A partir dessa ligação, vai gerar uma resposta. SO 2 AULA UM– HORMÔNIOS Eduarda Gonzalez No caso de agir em um receptor de membrana, ele vai agir através da formação de um SEGUNDO MENSAGEIRO, como o AMP cíclico. Quando gera um segundo mensageiro é muito difícil ter como resposta uma ativação gênica, o segundo mensageiro normalmente ativo uma enzima, abre canal. Sendo muito difícil haver uma informação chegando ao núcleo pelo segundo mensageiro. Quando ele entra na célula, sendo um receptor de citoplasma ou de núcleo, a ação vai ocorrer no núcleo, ainda que ele seja receptor de citoplasma, ele vai para o núcleo assim como o receptor nuclear. Quando chega ao núcleo, ocorre a ativação gênica, que normalmente está associada a síntese de novas moléculas. Após a ligação do receptor com o hormônio e toda a resposta conseguinte, o hormônio deve ser eliminado, mas no caso desse hormônio estar circulante no sangue, por não ter chegado ainda à célula alvo, ele pode ser degradado pelo fígado e pelos rins e excretado por meio da urina e fezes. Mas, quando esse hormônio já se ligou ao receptor ou está dentro da célula, existem enzimas próprias do plasma que estão por perto da célula que podem degradar esse hormônio e os lisossomos dentro das células. A meia vida de um hormônio é o tempo que esse hormônio chega a 50%, quando ele abaixa mais que 50% da sua concentração, ele já não possui efeito significativo. Cada hormônio tem uma meia vida diferente. CLASSIFICAÇÃO DOS HORMONIOS SO 2 AULA UM– HORMÔNIOS Eduarda Gonzalez SINTESE DOS HORMÔNIOS PEPTÍDEOS Os hormônios peptídicos ou proteicos são os que possuem 3 ou mais aminoácidos. A célula que for sintetizar os peptídeos, ela vai precisar da organela RER e o aparelho de GOLGI, para conseguir sintetizar essa estrutura proteica. A maior parte dos nossos hormônios são peptídeos. O RNA mensageiro nos ribossomos vai unir aminoácidos, e formar uma cadeia peptídica, chamada de pré-pro-hormônio. Pre- Pro hormônio é a composição de 3 estruturas: (1) Sequencias do hormônio, (2) Fragmento de peptídeo: vai impedir que o hormônio esteja de forma ativa e (3) uma sequência sinal: direciona onde ele deve seguir, direciona ele para entrar no retículo pra que ele seja empacotado e armazenado. Essa cadeia vai ser direcionada para dentro do lúmen do RER por uma sequência sinal. Dessa forma, no RER, vamos ter o Pre-pro-hormônio que vai se tornar um pró-hormônio após as enzimas do Reticulo endoplasmático retirarem a sequência sinal, tornando um pró-hormônio, que está inativo. O pró-hormônio irá passar do reticulo endoplasmático rugoso para o aparelho de GOLGI. As vesículas secretoras que contem enzimas e o pró hormônio brotam do aparelho de Golgi. As enzimas clivam o pró-hormônio, formando um ou mais peptídeos ativos, além dos fragmentos peptídicos adicionais. Essas vesículas secretoras vão liberar o seu conteúdo por exocitose no espaço extracelular. Posteriormente, o hormônio é liberado para poder entrar na circulação para que possa ser transportado até o seu alvo. • Os hormônios de peptídeo são hormônios que são produzidos e armazenados em vesículas até ter necessidade da sua secreção, a partir de uma sinalização. Como exemplo, a insulina. • Hormônio peptídeo é transportado de forma livre (tem exceção), e possui uma meia vida curta. • Ativação é a partir de sistemas de segundo mensageiro. • Agem em receptores de membrana, porque ele não consegue atravessar a membrana celular. SO 2 AULA UM– HORMÔNIOS Eduarda GonzalezHORMÔNIOS ESTERÓIDES OU DERIVADOS DO COLESTEROL Como: Hormônios sexuais, Cortisol, corticosteroides, aldosterona Produzidos por: O colesterol é a molécula precursora de todos os hormônios esteroides e é produzido pelo córtex da glândula suprarrenal; As Gônadas que podem produzir esteroides sexuais como estrogênio, progesterona e androgênio; A pele pode produzir vitamina D e a placenta também pode ser uma fonte de hormônio esteroides em mulheres grávidas. Síntese e libração: As células que secretam hormônios esteroides necessitam de uma grande quantidade de retículo endoplasmático liso, pois essa organela é utilizada para sintetizar os esteroides. Essa síntese só será realizada caso haja um estímulo ativando a célula endócrina, pois, após produzido, o hormônio esteroide já é secretado, devido a sua lipofilia, ou seja, o hormônio se difunde facilmente através da membrana, tanto para fora da célula secretora, quanto para dentro das células-alvo. O hormônio sai da célula por difusão simples. Transporte: Não são muito solúveis no plasma, por ser lipofílico e hidrofóbico e por isso normalmente estão ligados a proteínas carreadoras, podendo ser proteínas específicas ou inespecíficas, como a albumina. Devido a essa ligação com a proteína, vai haver uma proteção do hormônio a degradação enzimática e por isso esses hormônios vão possuir uma meia vida longa. Ex: cortisol, hormônio produzido pelo córtex da glândula suprarrenal possui uma meia vida de 60 a 90 min, enquanto a meia vida de hormônios derivados de aminoácidos é medida em segundos. Além de aumentar sua meia vida, as proteínas impedem que os hormônios esteroides entrem nas células-alvo, mas nem todos os hormônios estão ligados e como os hormônios são ativos em quantidades muito pequenas, pode haver uma resposta com esses poucos hormônios que não estão ligados. A medida em que os hormônios não ligados deixam o sangue e entram nas células, outros hormônios, que estão na corrente sanguínea ligados a carreadores vão se desligar desses carreadores e liberar os esteroides, isso se deve a um mecanismo de equilíbrio iônico. A partir disso, esses hormônios esteroides que foram liberados, vão podendo entrar nas células, a medida em que há necessidade. Apesar de não armazenarmos hormônios esteroides, esses hormônios que estão ligados a proteínas, vão ter uma meia vida mais longa, sendo uma forma de armazenamento, já eles só serão liberados quando os que já estavam em forma livre diminuírem ou forem degradados. SO 2 AULA UM– HORMÔNIOS Eduarda Gonzalez Receptores: Os hormônios esteroides vão se ligar com receptores extracelulares e intracelulares, podendo ser no citoplasma ou no núcleo. Quando os hormônios esteroides se ligam ao receptor de membrana, vão usar o sistema de segundos mensageiros para criar respostas celulares rápidas. No caso de ser ativado no núcleo, vai ocorrer um efeito gênico. HORMÔNIOS AMNICOS Os hormônios derivados da tirosina podem ser as catecolaminas e os hormônios da tireoide, os hormônios da tireoide são derivados de 1 aminoácido, por isso são hormônios amnicos. Como ele é derivado de 1 aminoácido, se esperava que fosse parecido com hormônios peptídicos, mas como os hormônios da tireoide são hormônios iodados, ele é um hormônio que possui a tirosina acoplado a iodo, desenvolvendo uma mudança de comportamento da molécula. Dessa forma, ele se comporta mais como um hormônio esteroide do que peptídico. Composição :TIROSINA (AA) + AMINA IODADA. Características: Possui meia vida longa e o receptor é localizado no núcleo, além disso ele pode ser armazenado, mas ele é liberado da célula secretora por meio de difusão simples, mas consegue ser armazenado porque ele fica preso dentro do coloide e não consegue sair. CONTROLE DA LIBERAÇÃO HORMONAL: Os hormônios podem ter estímulos óbvios, como é o caso da insulina, que vai ser secretada a partir da resposta ao aumento da concentração de glicose no sangue, mas há outros hormônios que não possuem estímulos tão óbvios ou que são secretados continuamente, como os que acompanham o ritmo circadiano. As vias de controle reflexo simples são aquelas em que uma célula endócrina reconhece um estimulo e responde secretando um hormônio. Nessa via, a célula endócrina atua como sensor e como centro integrador: O hormônio é o sinal de saída e a resposta geralmente serve como um sinal de retroalimentação negativa que desliga o reflexo, como no caso da insulina e glucagon; PTH e cálcio. Então uma substância é reduzida, a glândula percebe essa redução e libera um hormônio que age na célula alvo, incentivando esse aumento da substancia e há uma inibição da glândula devido a esse aumento. SO 2 AULA UM– HORMÔNIOS Eduarda Gonzalez As células endócrinas pancreáticas são sensores que monitoram a concentração de glicose no sangue. Se a concentração de glicose no sangue aumenta, vai estimular as células pancreáticas a secretarem insulina. A insulina viaja através do sangue até seus tecidos-alvo, para fazer a captação da glicose e seu metabolismo. O movimento de glicose para dentro das células diminui a concentração de glicose no sangue, atuando como um sinal de retroalimentação negativa, que desliga o reflexo e finaliza a liberação de insulina. – Feedback negativo /Retroalimentação negativa Quando os níveis de cálcio estão baixos, há a liberação do hormônio da paratireoide, faz com que ocorra um aumento de cálcio no plasma, e a partir disso, há a inibição da produção da paratireoide, o PTH. Existem mecanismos de controle que podem ser por hormônios ou nutrientes, a partir de seus níveis no sangue. Outra forma de controle de feedback negativo, pode ser dividido em feedback de alça curta ou feedback de alça longa. Sendo muito comum no heixo hiptalamo hipofise. EIXO HHO O hipotalamo vai produzir um hormonio que vai agir na hipofise. O hormonio que age na hipofise pode agir em uma galndula periferica ou inibir o proprio hipotalamo, quando há essa inibição do Hipotalamo é um feedback de ALÇA CURTA. A glandula periferica pode produzir um hormonio que pode inibir a hipofise ou o hipotalamo, sendo esse de ALÇA LONGA. Exemplo: O hipotálamo produz um hormonio chamado TRH, que age na hipófise, fazendo com que ela libere o TSH, que vai agir na tireoide liberando o T3 e T4. Porém, esses mesmos hormônios que foram liberados podem inibir o hipotalamo, por meio do SO 2 AULA UM– HORMÔNIOS Eduarda Gonzalez feedback negativo, entao o TSH (hipófise) pode inibir o TRH (hipotalamo) e como o hipotalamo e hipofise estao proximos, isso é chamado de FEEDBACK DE ALÇA CURTA. Alem disso, o T3 pode inibir o TSH (hipófise) e o TRH (hipotalamo). Como o T3 esta longe da hipófise e do hipotalamo, isso é chamado de FEEDBACK DE ALÇA LONGA
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