Fisiologia Endócrina

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Fisiologia Endócrina
Função: Responsável pelo controle da homeostasia (junto com o
sistema nervoso)!
● Crescimento
● Desenvolvimento
● Reprodução
● Pressão arterial
● Concentração de íons e substâncias no sangue
● Comportamento
● Responder às flutuações no ambiente interno e vários tipos de
estresse
Garante o fluxo de informações entre diferentes células, permitindo a
integração funcional de todo o organismo. Sua atuação se dá
estimulando ou inibindo reações químicas; nunca iniciando-as.
São produzidos por glândulas endócrinas ou tecidos com função
endócrina. Os hormônios são transportados no líquido extracelular
para todas as partes do corpo para participar da regulação da função
celular.
Por exemplo, o hormônio da tireoide aumenta a velocidade da maioria
das reações químicas em todas as células, contribuindo assim para
estabelecer o ritmo da atividade corporal.
A insulina controla o metabolismo da glicose;
hormônios adrenocorticóides controlam o metabolismo dos íons sódio,
potássio, e o metabolismo proteico;
e o hormônio paratireóideo controla o cálcio e o fosfato dos ossos.
Assim, os hormônios formam um sistema para a regulação que
complementa o sistema nervoso. O sistema nervoso regula muitas
atividades musculares e secretórias do organismo, enquanto o sistema
hormonal regula muitas funções metabólicas.
Glândulas endócrinas convencionais:
☾ Hipófise (em associação com o hipotálamo) (GH, TSH,
ACTH, LH, FSH, MSH, Prolactina)
☾ Tireóide (T3, T3, calcitonina)
☾ Paratireóide (PTH)
☾ Pâncreas endócrino (insulina, glucagon, somatostatina)
☾ Gônadas (ovários = estrogênio e progesterona/ testículos =
testosterona)
☾ Córtex adrenal (glicocorticóides, mineralocorticóides,
androgênios)
☾ Medula adrenal (adrenalina)
Glândulas endócrinas não convencionais:
☾ Coração
☾ Hipotálamo
☾ Rins
☾ Timo
☾ Tecido adiposo
☾ Cérebro
☾ Trato gastrointestinal
Estrutura química e síntese dos hormônios - A maioria dos
hormônios é de natureza peptídica ou proteica.
● Proteínas e polipeptídeos - (hormônios hipofisários e
pancreáticos). Ex: insulina - hidrofílicos, não atravessam a
membrana da célula, logo, seus receptores ficam na própria
membrana.
● Esteróides - (córtex adrenal, ovários, testículos e placenta) -
derivados do colesterol. Ex: Vit D, estrogênio, glicocorticóides. -
lipofílicos, não ficam soltos na corrente sanguínea então se
ligam a uma globulina e viajam ligados a ela. Isso protege esse
hormônio, aumentando sua meia vida pois essa proteína
impede que ele seja excretado. Atravessa a membrana da
célula (receptores intracelulares)
● Aminas - (sintetizados a partir da tirosina e liberados pela
medula adrenal, tireoide, neurônios). Ex: epinefrina,
norepinefrina, dopamina, triiodotironina (T3) e tiroxina (T4).
● Lipídios - Prostanóides, como os metabólitos do ácido
araquidônico. Ex: prostaglandins.
➥ A natureza do hormônio determina como ele é:
● Sintetizado, estocado e liberado
● Como é transportado no sangue
● Meia-vida e depuração
● Mecanismo de ação celular
Os hormônios liberados podem circular livres ou associados a
proteínas transportadoras. Hormônios solúveis em água, em
princípio, podem circular sem necessitar de um sistema transportador
específico,já que o sangue é um meio aquoso.
Os insolúveis em água circulam associados a proteínas plasmáticas,
que garantem o acesso dessas moléculas a todas as células. Algumas
proteínas transportadoras são específicas para determinados
hormônios, enquanto outros hormônios se ligam a sistemas gerais de
transporte.
Formas de sinalização hormonal
Endócrina- A regulação endócrina ocorre com uma célula sensível a
determinado estímulo que causa a produção de hormônios por
glândulas endócrinas e liberados na corrente sanguínea para que
atinjam suas células-alvo.
Parácrina- Na regulação parácrina, as células produzem hormônios
que não são liberados na corrente sanguínea, mas sim para outras
células-alvo próximas no mesmo tecido através do processo de
difusão.
Regulação da secreção hormonal por mecanismos de
feedback negativos
O Feedback negativo impede a hiperatividade dos sistemas hormonais
Para manter a homeostasia, a secreção de hormônios deve ser ligada
e desligada conforme a necessidade. Os ajustes nas intensidades de
secreção podem ser produzidos por meio de mecanismos neurais ou
por mecanismos de feedback. O feedback pode ser negativo ou
positivo.
O feedback negativo é o mecanismo mais comum e importante para a
regulação da secreção hormonal. ➔ Concentrações aumentadas dos
hormônios no plasma inibem a sua própria síntese.
Ex: excesso do hormônio cortisol na corrente sanguínea inibe a sua
própria síntese através de feedback negativo.
Nos sistemas endócrinos, feedback negativo significa que alguma
característica da ação do hormônio, direta ou indiretamente, inibe a
secreção adicional do hormônio.
O resultado real de
qualquer versão do
feedback negativo é que
quando os níveis de
hormônio são
considerados adequados
ou altos, a secreção do
hormônio é inibida.
Quando os níveis
hormonais são
considerados
inadequados ou baixos, a
secreção do hormônio é
estimulada.
A regulação dos hormônios por feedback pode ocorrer em todos os
níveis, incluindo a transição gênica e as etapas de tradução envolvidas
na síntese de hormônios e etapas envolvidas no processamento ou
liberação hormonal.
- Surtos de secreção hormonal podem ocorrer com feedback positivo
Ocorre feedback positivo quando a ação biológica do hormônio causa
sua secreção adicional. Ex: controle do LH
pelo estrogênio até o LH chegar a níveis controlados por feedback
negativo.
☄ Regulação da glicose
A insulina regula a concentração de glicose no sangue. Por sua
vez, a secreção de insulina é ligada ou desligada por variações
da concentração de glicose no sangue. Assim, quando a
concentração de glicose no sangue está elevada, a
secreção de insulina do pâncreas é ligada; a insulina, então,
age sobre seus tecidos-alvo (fígado, músculo e tecido adiposo)
reduzindo a concentração de glicose no sangue, de volta ao
normal. Quando a concentração de glicose é detectada como
sendo suficientemente baixa, a insulina não é mais necessária,
e sua secreção é desligada.
Receptores hormonais e sua ativação
A primeira etapa de ação do hormônio é a ligação com seu receptor
específico na célula-alvo.
Esse receptor pode se encontrar na membrana externa, no citoplasma
ou no núcleo da célula-alvo. A ligação hormônio-receptor gera uma
cascata de reações, com cada etapa ficando cada vez mais intensa
(por isso, mesmo pouco hormônio pode gerar grandes respostas).
Os receptores hormonais são, em geral, grandes proteínas. Eles são
extremamente específicos para apenas um hormônio e isso gera a
especificidade da resposta nos tecidos alvo.
Existem 3 tipos principais de receptores hormonais:
1) de membrana celular ou de superfície (geralmente hormônios
proteicos, peptídicos e catecolamínicos);
2) de citoplasma celular (receptores primários para diversos hormônios
esteróides);
3) de núcleo celular (ex: dos hormônios da tireoide).
Existem dois tipos de regulação principais:
a) Down regulation (regulação para baixo): redução do número de
receptores que pode ocorrer em decorrência de 1) inativação de
algumas moléculas dos receptores; 2) inativação de parte das
moléculas de sinalização intracelulares; 3) sequestro temporário do
receptor para dentro da célula ou para um local onde ele não tem
contato com o hormônio; 4) destruição dos receptores por lisossomos;
5) diminuição da produção de receptores.
b) Up regulation (regulação para cima): aumento do número de
receptores que pode ocorrer em decorrência da indução de formação
dos receptores ou de moléculas de sinalização intracelular maior que o
normal.
Sinalização intracelular após a ativação do receptor
hormonal
Quase sem exceção, o hormônio afeta seus tecidos-alvo formando um
complexo hormônio-receptor. Isso altera a função do próprio receptor e
ele inicia os efeitos hormonais. Se seguem as seguintes interações:
- Receptores ligados a canais iônicos
A alteração da estrutura do receptorquase sempre gera abertura ou
fechamento de canais de cálcio, sódio, potássio. As alterações na
concentração desses íons gera os efeitos subsequentes do
hormônio/neurotransmissor.
Em geral, esse mecanismo se atém aos neurotransmissores. Os
hormônios que atuam na alteração da concentração de íons o faz
indiretamente, por meio de receptores ligados à ptns G ou enzimas.
Receptores hormonais ligados à proteína G
Quando o ligante (hormônio) se une a parte extracelular do receptor,
ocorre alteração da conformação do receptor, ativando as ptns G e
induzindo sinais intracelulares que 1) abrem ou fecham canais iônicos
ou 2) mudam a atividade de uma enzima (adenilil ciclase ou
fosfolipase C) no citoplasma da célula. Dependendo do acoplamento
do receptor hormonal a proteína G inibitória ou estimulatória, o
hormônio pode aumentar ou reduzir a atividade das enzimas
intracelulares.
Receptores hormonais ligados à enzima
Receptores ligados a enzimas são proteínas que tem seu local de de
ligação ao hormônio na parte externa e seu local catalítico na parte
interna da célula. Com a ligação do hormônio, há ativação ou
inativação de enzimas. Alguns receptores têm atividade enzimática
intrínseca, outros dependem da ligação de enzimas ao corpo do
receptor.
Receptores intracelulares e ativação de genes
O complexo hormônio-receptor ativado se liga à sequência de DNA
regulador/promotor específico, denominado de elemento de resposta
hormonal. Dessa maneira, há ativação ou repressão de genes
específicos e a formação de RNA mensageiro.
Relações hipotalâmicas-hipofisárias
A hipófise (antigamente chamada de pituitária) é uma pequena
glândula localizada na sela túrcica, na base do cérebro, se ligando ao
hipotálamo pelo pedúnculo hipofisário.
Será dividida em hipófise anterior ou adenohipófise e hipófise posterior
ou neurohipófise. ➔ secreção, por parte da adenohipófise, de
hormônios que regulam a produção de outros hormônios.
A neurohipófise libera dois hormônios: ocitocina e ADH
Ocitocina ➭ estimula a ejeção de leite (em função da contração das
células mioepiteliais da glândula mamária) e a contração uterina. Sua
liberação é estimulada de forma mais intensa com a sucção do bebê
na mama e pela distensão do colo do útero no final da gravidez.
● Estrogênios aumentam e as catecolaminas reduzem as ações
da ocitocina.
● Ocitocina nos homens: encontrado nos testículos, epidídimo e
na glândula prostática, ajuda no movimento do esperma,
ejaculação e na adição do líquido seminal no esperma.
ADH ➭ promove a reabsorção de água nos túbulos coletores por
aumentar sua permeabilidade, levando à produção de uma urina mais
concentrada. Além disso, promove a vasoconstrição periférica
aumenta a pressão arterial.
Quando há a liberação de ADH, esse hormônio se associa a
receptores de membrana das células epiteliais tubulares de forma a
ativar a via da Adenil ciclase, aumentando os níveis de AMPcíclico no
meio intracelular, o que resulta na fosforilação de elementos de
vesículas contendo aquaporina. Assim, tais vesículas irão se inserir na
membrana, colocando esse poro muito permeável à água na mesma.
A secreção de ADH é modulada por:
Barorreceptores: encontrados principalmente nas artérias carótidas,
aorta e pulmonar, detectam alterações da pressão sanguínea e da
volemia na parede dos vasos. Quando não são excitados significa que
há baixa pressão arterial, aumentando a secreção de ADH.
Osmorreceptores: variações na osmolaridade (principalmente
envolvendo Na + ) provocam o murchamento ou intumescimento
celular por saída ou entrada de água. Quando há murchamento dos
osmorreceptores, inicia-se uma sinalização nervosa nos núcleos
supraóptico e paraventricular em direção à neurohipófise para a
liberação de ADH. Concentrações plasmáticas de ANG-II.
A adenohipófise secreta diversos hormônios que regulam a liberação
de outros a partir da influência de hormônios hipotalâmicos
(estimulando ou inibindo a secreção): ACTH, LH, FSH, GH, Prolactina,
TSH.
ACTH (Hormônio adrenocorticotrófico) ➭ Sua secreção é estimulada
pelo hormônio hipotalâmico CRH (Hormônio Liberador de
Corticotrofina).
Estimula a suprarrenal a liberar cortisol, cujos principais efeitos são:
● Redução da resposta imune: retarda ação destrutiva
exagerada.
● Aumenta a gliconeogênese no fígado.
● Aumenta a quebra de proteínas no músculo (catabolismo).
● Aumenta a lipólise no tecido adiposo.
LH (Hormônio Luteinizante) e FSH (Hormônio Folículo estimulante)➭
Sua secreção é estimulada pelo hormônio hipotalâmico GnRH
(Hormônio Liberador de Gonadotrofina).
Estimula a produção de progesterona e estrogênio (nos ovários) ou de
testosterona (nos testículos).
Nos períodos pré-ovulatórios da mulher, os altos níveis circulantes de
estrógenos geram uma retroalimentação positiva, culminando na
ovulação. Entretanto, ao longo do ciclo menstrual, pode-se dizer que
predomina o efeito do feedback negativo.
GH (Hormônio do crescimento) ➭ Sua secreção é estimulada pelo
hormônio hipotalâmico GHRH (Hormônio Liberador do Hormônio do
Crescimento). Este é influenciado pelo sono, pela ação da insulina,
entre outros fatores.
O GH aumenta a produção de IGF-1 (fator de crescimento), é
hiperglicemiante e aumenta a lipólise.
Prolactina➭ Sua secreção é estimulada pelo hormônio hipotalâmico
TRH e inibida pela dopamina (PIF – Prolactin Inhibiting Factor).
A prolactina aumenta o apetite, a produção de leite e reduz a produção
de GnRH (diminui as chances de engravidar durante a amamentação).
TSH (Hormônio estimulante da tireóide)➭ Sua secreção é estimulada
pelo hormônio hipotalâmico TRH (Hormônio Liberador da Tireotrofina).
O TSH estimula a tireoide a secretar os hormônios tireoidianos (T3 e
T4 ), que promovem o aumento do metabolismo e a termogênese (no
tecido adiposo marrom, atuam como desacopladores da cadeia
oxidativa, gerando calor).
Entretanto, é importante lembrar que o hipotálamo libera hormônios
que controlam a secreção da própria hipófise.
O hipotálamo e a adenohipófise estão diretamente ligados pelos vasos
sanguíneos porta hipotalâmico hipofisários, que fornecem a maior
parte do suprimento sanguíneo para o lobo anterior.
O hipotálamo é uma região próxima do quiasma óptico (logo, visão
embaçada e outros problemas de visão costumam ser os primeiros
sintomas de distúrbios hipotalâmicos) que atua no controle da
temperatura, volemia, pressão arterial, glicemia, pressão de oxigênio,
entre outros fatores, ou seja, atua na manutenção da homeostase.
O núcleo arqueado é a região mais importante no que diz respeito à
produção hormonal e, como o resto do hipotálamo, é muito
influenciado pelas condições de dor, sono, emoções, estado de alerta,
sensações olfatórias, raiva…
Além disso, podemos destacar a presença de diversas populações
hormonais no hipotálamo, sendo algumas delas:
Neurônios dos núcleos supraquiasmáticos: possuem conexão com a
retina logo são essenciais na regulação do ritmo circadiano.
Neurônios que controlam o Sistema Nervoso Visceral:
possuem ação simpática e parassimpática.
Neurônios neurossecretores: estendem seus axônios
em direção à hipófise.
Hormônios hipotalâmicos
● TRH – Hormônio liberador de tireotrofina
● CRH – Hormônio liberador de corticotrofina
● GHRH – Hormônio liberador do hormônio de crescimento
● GnRH – Hormônio liberador de gonadotrofinas
● PIH – Hormônio inibidor da prolactina (dopamina)
● GIRH – Hormônio inibidor do hormônio do crescimento
(somatostatina)
A unidade hipotálamo-hipófise regula a função da:
● Tireoide
● Adrenal
● Glândulas reprodutoras
● Responsável pelo crescimento somático
● Lactação e secreção de leite
● Homeostase dos líquidos corporais
O hipotálamo controla a liberação dos hormônios hipofisários por
Mecanismos neurais – neuro-hipófise - Neurônios saem do hipotálamo
diretamente para a hipófise posterior e secretam os hormônios na
corrente sanguínea.
Mecanismos hormonais – adeno-hipófise - Neurônios hipotalâmicos
liberam os hormônios hipotalâmicos que são conduzidos à
adenohipófise por vasos sanguíneos que formam o sistema
porta-hipotalâmico-hipofisário.