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Hormonio aula 1 endócrino Sistema endócrino é o sistema responsável por sintetizar e liberar o mediador químico(hormônio) no meio interno (corrente sanguínea), onde o hormônio irá para a célula alvo distante. = Sinalização endócrina A célula endócrina possui as mesmas características de todas as células mais as características especificas de célula endócrina. Sistema endócrino e sistema nervoso, ambos: • Sofrem adaptação fisiológica Sistema nervoso tem resposta mais rápida • Empregam receptores, mensageiros intracelulares, etc Sistema endócrino tem duração mais longa Principais glândulas endócrinas em humanos • Hipófise • Hipotálamo Integração entre sistema nervoso e sistema endócrino, é um regulador do S.E, a comunicação entre S.A e S.E ocorre via liberação de mediador químico. Núcleos hipotalâmicos liberam fatores inibidores e estimuladores nos hormônios da adeno-hipófise(região dependente do estimulo hipotalâmico), por exemplo, a adeno-hipófise só consegue sintetizar e liberar TSH se receber o estimulo hipotalâmico do TRH(liberado pelos neurónios hipotalâmicos>>região da iminência mediana>>rede de capilares>>adeno-hipófise . A hipófise é dividida em 3 lóbulos: Anterior(Adeno-Hipófise) ; Posterior(Neuro-hipofise) ; Intermediário Glândula mestre (manda estímulos para o ovário Extensão do sistema nervoso central que libera ADH e Ocitocina e testículo) • Tireoide eixo Hipotálamo-hipófise 1º órgão alvo sob o eixo de regulação para produzir os hormônios T3 e T4, esses hormônios são dependentes de iodo vindo da dieta. T3 é o hormônio biologicamente ativo, visto que os receptores tem mais afinidade para o T3. O T4 funciona como um armazenamento para que ocorra a conversão em T3 intracelular. As células parafoliculares ou células C produção e liberação do hormônio Calcitonina, cuja função é regular a [cálcio]. OBS: As células C não dependem do eixo Hipotálamo-Hipófise para produção de Calcitonina, visto que a variação da [cálcio] age como estímulo (Hipercalcemia). • Gônadas femininas e masculinas eixo Hipotálamo-hipófise OVÁRIO TESTÍCULO Foliculogênese Espermatogênese Produção de hormônios esteroides(Estradiol/atividade biológica),(Progesterona) e proteicos como a Ativina(estimula FSH) e Inibina(inibe FSH) Produção de hormônios esteroides(Testosterona) que pode ser convertido em DHT(hidrotestosterona) e proteicos como a Ativina e Inibina • Adrenais ou supra-renal São glândulas localizadas no rim, vitais a vida, importantes no metabolismo intermediário e produzem hormônios esteroides eixo Hipotálamo-hipófise Dividida em zonas/regiões: região central (Medula) e região periférica(Córtex Adrenal), subdividida em zonas; Eixo de regulação • Zona glomerulosa(Dentro do córtex, abaixo da cápsula da adrenal/Zona mais periférica) Sintetiza o mineral corticóide, Aldosterona, o qual controla o Sódio, Potássio e consequentemente água. ALDOSTERONA Transportada pela albumina devido a alta afinidade Influenciada por: • Angiotensina II + Principais Reguladores • Hipercalemia: alta[potássio] + • AMH: Fator natriurético atrial - • ACTH (estimulo muito fraco) + • Hipovolemia • Hipotensão • Estradiol(E2) + = estimula - = inibe EFEITOS Estimula: • Reabsorção de sódio(aumentando a expressão dos canais de sódio na membrana apical das células do túbulo distal) • Excreção de potássio • Expressão da bomba Na/K+ ATPase • Expressão das proteínas da cadeia respiratória • Expressão das glândulas salivarares e sudoripas MECANISMO DE AÇÃO • Comunicação via receptor nuclear(PÁGINA 5) • Zona fasciculada (Abaixo da glomerulosa/Zona intermediária) Sintetiza e libera glicocorticoides, Cortisol. CORTISOL Transportada pela CBG(transcortina) 75-80% Albumina 15% Livre 5-10% MUITO IMPORTANTE : Possui ritmo circadiano: 8hrs(Pico de secreção). OBS: Algumas patologias aumentam as ptns transportadoras, o que pode aparentar uma menor produção do hormônio em um exame, porém o que ocorreu foi o aumento de sua fração livre. Influenciada por: ACTH MECANISMO DE AÇÃO • Comunicação via receptor nuclear(obs: o receptor citoplasmático fica ligado a ptn de choque térmico ficando inativo até a ligação com o hormônio). • Após a ligação com a região responsiva ele pode modular a transcrição gênica de 2 maneiras: • Transativação: aumentando a expressão • Transrepressão: inibindo a expressão As vezes o complexo se liga à outra proteína e vai inibir a expressão também. Ex: Suponha-se que dentro mesmo do núcleo tenha uma proteína que inibe a transcrição genica. O complexo ao invés de se ligar no DNA e realizar a modulação, ele vai se ligar nessa proteína e por meio dela vai inibir a transcrição genica. EFEITOS Catabólicos Anabólicos Inibe insulina (inibe a resposta pós receptor da insulina, e não a síntese de insulina) Estimula a gliconeogênese e a expressão de suas enzimas: PEP carboxiquinase, Frutose 1,6 Bifosfatase e G6P fosfatase(glicose-6-fosfatase) Estimula lipólise(produzindo Ac graxo e glicerol) Glicogênese Proteólise muscular(liberando Aas) Obs: Alta concentração de cortisol permite a sua ligação nos receptores de aldosterona(aumentando a reabsorção de sódio e água causando edema). Isso é possível devido a semelhança de cortisol e aldosterona. Consequências: Hiperglicemia, perda de massa muscular, desequilíbrio osmótico. Isso não acontece em concentrações normais de cortisol porque a célula alvo de aldosterona expressa uma enzima 11BetaHSD tipo 2, ela metaboliza cortisol para a cortisona impedindo ele de se ligar ao receptor mineralocorticoide. Alcaçuz inibe essa enzima. O tipo 1 dessa enzima reativa cortisol(convertendo cortisona em cortisol) Resposta inflamatória Resposta Imune Estimula a produção de mediadores da inflamação(prostaglandinas). Começando pela formação do ácido araquidônico devido a fosforilação da fosfatidilcolina pela fosfolipase A2. Inibe a produção de anticorpo Estimula a produção de lipocortina 1 que inibe a fosfolipase 2. É um imunossupressor(inibe a produção de citocinas, ativação de linfócito...) Obs: Alta concentração de cortisol permite a sua ligação nos receptores de aldosterona(aumentando a reabsorção de sódio e água causando edema). Isso é possível devido a semelhança de cortisol e adosterona. Consequências: Hiperglicemia, perda de massa muscular, desequilíbrio osmótico Isso não acontece em concentrações normais de cortisol porque a célula alvo de aldosterona expressa uma enzima 11BetaHSD tipo 2, ela metaboliza cortisol para o cortisona impedindo ele de se ligar ao receptor mineralocorticoide. Alcaçuz inibe essa enzima Obs: Cortisol é usado para tratar algumas doenças auto-imunes EFEITOS DO EXCESSO DE CORTISOL • Redução da absorção de Cálcio intertinal • Aumento da excreção de cálcio • Estimula PTH devido a hipocalmia • Estimula a reabsorção óssea (ação feita pelo PTH) • Potencializa a ação das catecolaminas no coração • Inibe a síntese de colágeno e proliferação de fibroblasto PATOLOGIA: Doença de Cushing • Pernas e braços finos • Pele fina • Abdômen estriado • Estimulo para a lipogênese • Retenção de gordura abdominal e cervical • Hipertensão e má cicatrização EIXO DE REGULAÇÃO DO CORTISOL • O hipotálamo libera o hormônio regulador de corticotrofina (CRH), ele vai para o sistema porta- hipofisário, ao chegarno tipo celular corticotrofo vai estimular ele a sintetizar o ACTH. ACTH é produzido a partir da clivagem da POMC. • ACTH age na zona fasciculada e até reticulada, vai estimular a expressão do cortisol. • Também faz retroalimentação negativa: O cortisol vai inibir na adeno-hipófise, a síntese de ACTH e no hipotálamo, na síntese e liberação de CRH. • Zona reticulada A DHEA sulfatada é transportada por albumina, a DHEA sem sulfato é transportada de forma livre, sendo mais excretada, ou seja, tem vida útil menor Sintetiza andrógenos, DHEA sulfatada, Androstenedioma (ex:Testosterona). Androgênio não realiza feedback – (não regula ACRH e CRH) A DHEA e a Androstenedioma são importantes nas mulheres, pois fornecem precursores que podem ser convertidos à hormônios sexuais, como o estradial(principal fonte). • Sobre a região central (Medula) regulada pelo sistema simpático-adrenal Extensão do sistema nervoso simpático, formada por células cromafins que liberam catecolaminas que recebe influência do neurotransmissor Acetilcolina. IMPORTANTE PELO MECANISMO DE LUTA E FUGA Catecolaminas: Epinefrina e Norapinefrina, 80% da norapinefrina é convertida em Epinefrina pela enzima FNMT . A liberação da FNMT é devido a entrada do cortisol na medula adrenal pelos vasos EFEITO DA EPINEFRINA ESTIMULA: • Glucagon • Gliconeogenese • Cetogenese • Lipólise • Glicogenólise muscular • Produção de glicose hepática • Inibe efeito pós receptor de insulina e reduz sua secreção SINTESE DE HORMÔNIOS ESTERÓIDES • Precursor: Colesterol • Principais fontes: LDL E HDL; Colesterol; Acetil CoA • As células que sintetizam esteroides não armazenam seus hormônios • Ocorre o armazenamento do precursor do hormônio dentro das gotículas de gordura, esse precursor fica armazenado como Éster de colesterol, através da enzima ACAT que vai esterificar o colesterol. • A enzima HIDROLASE ESTER-COLESTEROL vai desesterificar o colesterol permitindo que ele siga para via sintética. PROCESSO 1. Proteína STAR presente na membrana mitocondrial interna transporta colesterol livre para dentro da mitocôndria 2. Etapa liminante: O colesterol precisa de clivado pela enzima Desmolase 1, ela cliva a cadeia lateral do colesterol formando o produto Pregnenolona. Essa enzima faz parte da família Citocromo p450 • Paratireoides NÃO depende do eixo Hipotálamo-hipófise Regulada pela baixa [cálcio](Hipocalcemia), produzindo paratormônio (PTH) cuja função é estimular a captação de cálcio para o meio extracelular. • Pâncreas NÃO depende do eixo Hipotálamo-hipófise Órgão misto, tanto a função exócrina(auxílio digestivo) como a função endócrina, liberando os hormônios: insulina e renina pela célula B, glucagon pela célula alfa, SST(somatostatina) e o hormônio PP e grenina. A insulina e renina liberadas pela célula Beta estão relacionadas à [carboidrato], principalmente a glicose, ou seja, hiperglicemia. O glucagon liberado pela célula Alfa, é um contra-regulador de insulina em condições de hipoglicemia. Hormônio presente no jejum. A somatostatina é liberada pela célula Delta, ela inibe a secreção gástrica, ela pode ser sintetizada no hipotálamo e no estomago também. Grenina faz controle da ingesta alimentar, sintetizada também no estomago e no hipotálamo. Órgãos não endócrinos mas que possuem células endócrinas: I. Coração: possui célula endócrina no átrio direito que libera fator natriurético II. Rim: libera eritropoetina e ativação da vitamina D biologicamente ativa(recentemente classificado como hormônio) TIPOS DE SINALIZAÇÃO 1. Endócrina Célula endócrina libera o mensageiro químico(hormônio) na corrente sanguínea, a célula alvo reconhece o hormônio através do receptor. Hormônio atua em célula distante 2. Autócrina A célula endócrina libera o mediador para o espaço extracelular, e própria célula endócrina expressa um receptor para ele e o hormônio atua na própria célula que o sintetizou. O hormônio não chega na corrente sanguínea. 3. Parácrina Mesmo mecanismo da autócrina com exceção que nessa sinalização, a célula vizinha irá expressar o receptor para o mediador, logo a atuação do hormônio não será na célula que o sintetizou. Também não vai para a corrente sanguínea. OBS: NA SINALIZAÇÃO AUTÓCRINA E PARÁCRINA A CÉLULA ALVO NÃO É DISTANTE Nestas sinalizações os hormônios lipossolúveis são transportados por proteínas plasmáticas. Os hormônios hidrossolúveis PODEM ser transportados por proteínas plasmáticas para evitar ser metabolizada ou excretada, logo aumenta sua meia-vida. Outra definição para hormônio: Substancia não nutriente que leva informação à outras células 4. Neurotransmissão Neurônio liberando mediador químico (neurotransmissor) na fenda sináptica, onde o neurotransmissor vai se ligar a célula pós-sináptica através de seu respectivo receptor e assim atuar nesta célula. 5. Neuro-endócrina Neurônio libera mediador químico(neuro-hormônio) na corrente sanguínea, chega a célula alvo com receptor, gerando a resposta na célula. EX: TRHn(Neuro-hormônio liberador de tireotrofina). Célula alvo distante SISTEMAS HORMONAIS NÃO CLÁSSICOS 1- Justácrino O mediador químico sintetizado pela célula endócrina fica preso na membrana, então a célula expõe uma haste para fora, atraindo outra célula vizinha capaz de se ligar a essa haste e ocorre proliferação dessa célula. Ex: fator de crescimento. 2- Intrácrina Hormônio vindo da circulação, ao entrar na célula alvo é convertido em sua forma biologicamente ativa. Ex: T4 em T3, testosterona em estradiol. 3- Criptócrina Ocorre apenas no testículo, a célula de Sertori libera TGF que vai atuar nas células gaméticas, o TGF não sai devido a barreira hemato-testicular. HORMÔNIO É uma substância química secretada diretamente para o sangue, por células especializadas(endócrinas) as quais podem ou não estar organizadas em órgãos endócrinos em respostas a estímulos específicos(humorais ou neurais), em quantidades que dependem da intensidade do estímulo(a intensidade é circadiana ou seja, em determinado período do dia, determinado hormônio é muito sintetizado e outrora é pouco sintetizado), onde é carreado pelo sangue até a célula alvo( ou ser metabolizado/excretado) agindo nas células alvos regulando reações pré-existentes( o hormônio se liga ao receptor ativando o maquinário da célula para realizar determinada reação. O hormônio não participa diretamente. CARACTERISTICAS QUIMICAS DE HORMONIOS PROTEICOS, DERIVADOS DE AMINAS E ESTERÓIDES • TSH, LH, FSH HCG, T3 e T4. • Os hormônios são formados por 2 subunidades: alfa e beta e açucares associados, sendo a cadeia alfa é igual a todos os hormônios e a cadeia beta é quem dá especificidade aos hormônios glicoproteicos. (Por este motivo em exames de gravidez pedem B-HCG). • Todas as aminas são derivadas de aminoácidos (Catecolaminas, hormônios tireoidianos são derivados do aminoácido tirosina, e também temos as aminas iodadas(T3 e T4). • Com exceção dos hormônios tireóideos todas os hormônios proteicos são hidrossolúveis • T3 e T4 apesar de apresentarem característica hidrossolúvel possuem proteínas transportadores que permitem atravessar a bicamada lipídica. Sintese de hormônio proteico • Sintetizadas para o interior do RE, passa para o complexo de Golgi onde serão exportadas via vesícula, podendo ir fazer parte do lisossomo, da membrana ou fica em grânulos de secreção(Caso do hormônio) • Os hormônios ficam armazenados em grânulos de secreção dentro da célula • Ao receber estimulo esse granulo de secreção(vesícula) contendo o hormônio se funde a membrana liberando o hormônio (Exocitose) • Também são chamados de proteínas de exportação.• Esse processo de sintetização dentro do RE e do complexo de golgi ativam o hormônio • A forma inativada deles é chamada de Pré-Pró-Hormônio Durante o processo de síntese do hormônio, a primeira sequencia é formada, a sequencia sinal(Pré), ela direciona os Aa o que serão sintetizados em hormônio para dentro da membrana do retículo. A medida que ele entra para dentro do RE são formadas as outras sequencias de aminoácidos, e então se forma o Pré-pró. Agora temos a sequencia de Aa que definirá o hormônio, enquanto estiver sendo formada a sequencia Pré-Pró-Hormônio, NÃO existe atividade biológica ainda. Entrando para dentro do RE ocorre uma clivagem e retira a sequencia sinal(Pré), restando o Pró- hormônio, o qual após passar pelo RE, vai ser dobrada, glicosilada(se for o caso),---todo aquele processo de formação de estrutura de proteína---, então vai para o Golgi para ser armazenada dentro de um granulo de secreção. Dentro do grânulo ocorre a clivagem da sequencia Pró e então o hormônio se torna biologicamente ativo. Ambos estão dentro do granulo e serão liberados juntos. Exemplo: Insulina. A insulina biologicamente ativa tem cadeia A e B, esta presente do granulo juntamente com sua sequencia Pró( peptídeo C), ela esta biologicamente ativa pois o peptídeo C já foi clivado e quando eles forem liberados, a insulina vai para o tecido alvo e o peptídeo C vai ser degradado. OBS: Esteroide • Hormônios derivados do colesterol (estradiol, progesterona, testosterona, DHT) • São lipossolúveis • Esteroides: cortisol, vitamina D, aldosterona, androgênios Mecanismo de ação hormonal Receptor: é uma ptn que pode estar inserida na bicamada lipídica(receptor de membrana plasmática); ligado a uma proteína(acoplado a proteína G); presente na membrana da célula(acoplado a canal iônico); presente na membrana interna da célula(nuclear). Receptor acoplado a proteína G: Quando o hormônio se liga no receptor, ocorre mudança conformacional e ativação da proteína G. É uma ligação reversível OBS: Somente a fração livre do hormônio é capaz de se ligar ao receptor Ao ativar a proteína G, é gerado segundos mensageiros>>ativa adenilato ciclase>>aumenta produção de AMP cíclico,>>ativa proteína Cinase A,>>fosforilação de uma proteína que pode ativar ou inativar. Ela explicou todo o processo falando as proteínas Receptor com porção intracelular com atividade enzimática: ex: Tirosina Cinase. não gera mensageiros secundários. O hormônio se liga ao receptor, ativando a Tirosina Cinase que vai fosforilar a tirosina. Receptor acoplados a canais iônicos: São canais dependentes de estimulo como os: voltagem dependente, mecânico dependente, ligante dependente. Um hormônio que atua como ligante dependente pode regular a abertura e fechamento do canal iônico. Receptor nuclear: Os hormônios esteroides ou os amino iodados se ligam no receptor presente na membrana nuclear ou no citoplasma, formam o complexo hormônio-receptor, atravessam o poro nuclear, se vai se ligar no DNA, na região responsiva desse hormônio, ao se ligar ele pode estimular ou inibir a transcrição gênica. Esse tipo de receptor controla a transcrição gênica. Retroalimentação/Feedback Mecanismo no qual a célula endócrina controla a própria secreção, ela pode ser negativa ou positiva. Negativa: É o mais frequente. Produto da célula alvo inibe seus estimuladores. Ex: Hipotalamo adeno hipófise testículo O neuro-hormônio sintetizado pelo hipotálamo atua na adeno hipófise, estimula a produção de um hormônio que vai atuar no testículo estimulando a produção e liberação de testosterona, ela atua nos músculos estimulando a massa muscular e também atua no hipotálamo e adeno hipófise, diminuindo a sua produção. Positiva: 3 casos fisiológicos: Amamentação, parto, e ciclo menstrual Mesmo processo, porém o produto vai estimular seus estimuladores. É temporário. Ex1: Contração uterina estimula hormônios que vão estimular a contração uterina. Ex2: Sucção do mamilo: gera estimulo para colactina que vai estimular a síntese de leite. Ex3: Ciclo Menstrual: estrogênio estuma LH e vice-versa até a ovulação. • Down Regulation = Desensibilização Célula exposta a grande concentração hormonal, diminui a exposição dos seus receptores, rola uma endocitose do hormônio e receptor, são internalizados e ocorre a degradação do hormônio e reciclagem do receptor. Antigamente relacionado a diabete tipo 2, como tinha muita insulina a célula alvo internalizava os receptores. • Up Regulation = Sensibilização Célula exposta a pouca concentração hormonal, aumenta a exposição dos receptores. Estrutura Macroscópica da Hipófise Aula 2 Dividida em: • Hipófise Anterior(adeno-hipófise): GH/Somatotrofina, TSH, LH,FSH, ACTH, Prolactina. Sinalização corre através de estímulos químicos, onde os hormônios são liberados em capilares que são destinados a hipófise que vão estimular os hormônios da adeno-hipófise. O sistema porta hipotalâmico hipofisário conecta uma rede de capilares com a outra que está localizada na hipófise anterior responsável pela comunicação. Células alvos dos seus hormônios: ➢ Somatotrófico estimula a somatotrofina a produzir GH ➢ Mamotrófico estimula a mamotrofina a produção de prolactina ➢ O corticotrófico secreta corticotrofina ACTH ➢ Gonadotrófico estimula as gônadas a produzir LH e FSH ➢ Tireotrofos estimulam a tireoide a produzir TSH • Hipófise Posterior(neuro-hipófise): Armazena e secreta ADH e ocitocina por exocitose, quem produz é o neurônio no corpo celular. Sinalização ocorre através de potenciais de ação Hormônio do crescimento (GH ou somatostatina) Formado e armazenado pelas células somatotróficas da hipófise anterior I. Função: • Estimular o crescimento e o desenvolvimento somáticos pós-natais • Ajudar a manter a massa corporal magra e a massa óssea normais em adultos • Ações sobre o metabolismo das proteínas, carboidratos e gorduras Outros hormônios que influenciam o crescimento pós-natal: • Fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs) • Hormônios tireóides (T3 e T4) • Glicocorticóides • Andrógenos • Estrógenos II. Estrutura: O GH é um polipeptídeo de cadeia única com peso molecular de 22 KD.Contém 191 Aa e 2 pontes dissulfeto. É um membro da grande família de “proteínas com feixes helicoidais”. Secreção de GH A secreção de GH é regulada por 3 hormônios: • o peptídeo liberar de GH(GHRH): estimula a síntese e secreção do GH via receptor de GHRH • peptídeo estimulador da secreção de GH(GHS/Ghrelina): age através do receptor de GHS • Somatostatina(SS): age na hipófise anterior inibindo a secreção basal e a estimulada mas afetar a síntese de GH. Também possui uma inibição sobre a secreção de GHRH. Mecanismo de ação do GH O hormônio se liga ao seu receptor presente em vários tecidos, como o fígado e tecido adiposo, ativando tirosinas quinases, e proteínas ativadores de transcrição, ao serem ativadas essas ptns migram para o núcleo da célula e ativam a transcrição de certos genes. OBS: O GH NÃO ATUA DIRETAMENTE NA CÉLULA ALVO PARA PROMOVER O CRESCIMENTO, ELE ESTIMULA O FIGADO E LOCALMENTE O OSSO. Ações do GH • Reduz: Captação de Glicose no tecido adiposo e no músculo, inibindo a ação da insulina • Estimula: Lipólise, Síntese de RNA e proteína, gliconeogênese, IGF, captação de Aa, colágeno, maturação e divisão dos condrócitos. Distúrbios do Crescimento 1) Deficiente de GH: causa disfunção hipotalâmica; destruição da hipófise; moléculas de GH ou de seu receptor biologicamente incompetentes; incapacidade de gerar somatomedinas Consequências: Baixa estatura, maturação óssea e sexual retardadas, menor massa muscular, menor massa corporal magra total, redução da forma muscular, menor densidade óssea em adultos. Diagnóstico:Baixo nivel plasmático de GH( não sobem independente de estímulos); baixo níveis de somatomedinas Tratamento: Reposição com GH 2) Hipersecreção persistente de GH: causa tumores hipofisários(mais comum). Consequências: Crianças com gigantismo, adultos com acromegalia(crescimento das mãos, pés, embrutecimento facial, crescimento do coração), hipertensão e arterioesclerose acelerada. Diagnóstico: Niveis plasmáticos acentuados de GH( Não reduzem pela administração de glicose); altos níveis de somatomedinas Tratamento: Remoção cirúrgica do tumor Pâncreas Aula 3 Porção Endócrina: A) Ilhotas de Langerhans Composta por células B(beta), alfa, delta e células F ou PP Insulina e amilina Glucagon Somatostatina polipeptideo pancreático Estímulos: Hipo ou Hiperglicemia OBS: O pâncreas é irrigado do centro para a periferia, sendo a célula B a primeira a ser irrigada pelo sangue arterial Biossíntese da Insulina A insulina é um pré-pró-hormônio, sintetizada por células que vão sintetizar hormônios proteicos 1) Estrutura do transcrito primário de RNA 2) mRNA maduro após a remoção dos introns 3) Estrutura da pró-insulina após a clivagem da sequência do peptídeo sinal da molécula de pré- pró-insulina 4) Clivagem do peptídeo C; insulina biologicamente ativa. 5) Empacotamento da insulina e do peptídeo C no grânulo secretor (estocagem e liberação) Obs: Visto que o peptídeo C é liberado junto com a insulina, ele é dosado para saber se a insulina esta sendo liberada. A dosagem é com peptídeo C devido sua estabilidade. Fatores reguladores da secreção de insulina Metabólitos Hormonais Neurais Glicose Glucagon - Sistema nervoso Autonomo Simpático e Parasimpatico Manose e frutose Somatostatina - Simpatico( Acetilcolina) + Aas Prostaglandina - Parassimpatico(Noradrenalina) - Trigliceriodes e ácidos graxos Hormonios do TGI(GIP, Gastrina, CCK, secretina) Potencializadores da secreção de insulina pela célula B Mecanismos de estimulação da secreção de insulina I. Ocorre aumenta da [glicose] extracelular II. Glicose entra para célula B através da proteína transportadora GLUT-2 presente na membrana da célula B. III. Sofre fosforilação pela glicoquinase em G6P(glicose-6-fosfato) IV. Entra na via glicolítica gerando Piruvato e ATP V. O canal de K+ ATP/ADP (ATP maior que ADP causa fechamento do canal de K+ VI. Ocorre despolarização e abre os canais de Ca+ voltagem dependentes, desencadeando o processo de exocitose(dependente da entrada de Cálcio) VII. Libera a insulina e amilina em proporção 10:1 Gráfico mostrando que após a infusão de glicose ocorre uma reposta bifásica da insulina. Fase rápida: Rapidamente ocorre um pico de insulina, ou seja, ocorre liberação de toda a insulina disponível. Fase lenta: Liberação da insulina recém- sintetizada. Mecanismos de ação da insulina A insulina se liga ao receptor que possui 2 subunidades (alfa e beta) a alfa voltada para o meio extracelular e a beta para o meio intracelular, a subunidade beta é relacionada a atividade de fosforilação pela tirosina cinase. A IRS-1 serve como substrato para a fosforilação pela subunidade Beta do receptor, após fosforilada ocorre a ação na célula. Obs: As IRS são um conjunto de proteínas que servem de substrato para a tirosina cinase. Efeito da Insulina No tecido hepático: • Aumenta o potencial de glicogênese hepática • Glicocinase(fosforilando e “prendendo” a glicose no tecido hepático • Estimula a via glicolotica e das pentoses • Estimula síntese de ácidos graxos • Inibe Neoglicogênese; glicogenólise e cetogênese Transportador presente na membrana do fígado: GLUT-2 enzima independente de outros estímulos além da glicose. Em condição de diabete tipo 1, o que é estimulado é inibido e vice versa No tecido muscular: • Estimula síntese de glicogênio • Influxo de Aminoácido(leucina, valina, isoleucina, tirosina) • Estimula síntese proteica • Inibe: Proteólise, visto o pouco substrato para a gliconeogênese hepática Transportador presente na membrana do tecido muscular: GLUT-4 enzima insulina dependente No tecido Adiposo: • Estimula lipogênese, aumentando a oferta de glicerol fosfato devido a captação e fosforilação da glicose. • Inibe lipólise (inibição da enzima lipólise hormônio-sensível) Transportador: GLUT-4 Diebete Mellitus Tipo 1: Geralmente doença autoimune onde ocorre destruição das células B pancreáticas, sendo dependente do uso de insulina, sendo característico da juventude Tipo 2: Ocorre uma secreção menor de insulina ou resistência à ação da insulina, podendo ser não ligação ou ativação do receptor de insulina, deficiência da glicoquinase. Sintomas comuns a ambos tipos : Sede e fome intensa, cansaço, quadro de hiperglicemia constante, maior frequência urinária, perda de visão, impotência sexual, pressão alta, cicatrização difícil e infecções na pele, perda de peso e obesidade Tratamento: Uso de insulina, dieta, exercício físico. Glucagon Glucagon é um polipeptídio liberado pela célula alfa, contrarregulador da insulina • Não possui proteína de transporte • Presente em situação de hipoglicemia Fatores reguladores da secreção de Glucagon Metabólico Humorais Neurais Hipoglicemia Insulina - Receptores alfa-2 adrenérgicos e vagal + Aminoácidos + Somatostatina - Triglicerídeos - Hormonios do TGI e ghrelina + Mecanismo de Ação • Hiperglicemiante -Se liga no receptor de membrana ligado a proteína G que vai ativar a adenilato ciclase, gerando o segundo mensageiro AMP cíclico ativando a cinase A, que vai fosforilar proteínas envolvidas nessas vias, ativando ou inativando a proteína. Célula alvo: Fígado e tecido adiposo(somente em altas [glucagon]), no fígado ele estimula gliconeogênese e glicogenólise, aumenta a captação de Aa e a síntese de corpos cetônicos. Inibe: Sintese de ácidos graxos. Metabolismo Cálcio-Fósforo Funções do cálcio: • Importante para a estrutura óssea sempre de forma associada ao fósforo • Manter o potencial de membrana • Ativação da cascata de coagulação sanguínea • Liberação de mediador químico • Contração muscular Funções do fósforo: • Composição da membrana • Moeda energética • Formação de ácido nucleico 8% do cálcio fica complexado com o fosfato ou citrato, 46% ligado a proteína de transporte(albumina e globulina) e 46% na fração livre(EFEITO BIOLÓGICO). A regulação de cálcio-fósforo é mediada em função do cálcio pois a regulação do cálcio mexe com fósforo também. Hormônios: Paratormônio(PTH) produzidos pela paratireoide Vitamina D, ativada pelo rim Calcitonina produzida pela célula T presente na tireoide Paratireoide: Composta por 4 glândulas cuja função é sintetizar e liberar PTH. Em condição de Hipercalcemia, essa alta [cálcio] inibe a liberação de PTH. Nesta célula apresenta um receptor de cálcio acoplado a proteína G. O receptor é ativado, estimula a fosfolipase C e inibe adenilato ciclase, aumentando a produção de inositol trifosfato e diminuindo a produção de AMP cíclico. Esse aumento de IP3 aumenta a liberação de cálcio no retículo endoplasmático liso, causando a diminuição da síntese e liberação do PTH. Na paratireoide o aumento de cálcio não favorece a liberação de PTH Em condição de Hipocalcemia, estimula a liberação de PTH. O sensor vai aumentar a produção de AMP cíclico que leva a ativação da Cinase A, fosforilação dos grânulos que contem PTH e liberação dele. PTH é estimulado pela hipocalcemia e tem efeito hipercalcemiante. Tem efeito no osso, onde tem maior estoque de cálcio e tem efeito renal onde pode ocorrer excreção de cálcio. Remoção de cálcio do osso ediminuir a excreção de cálcio na urina. A mesma quantidade de cálcio que entra no osso é a quantidade que vai ser liberado, visto que o osso é um tecido dinâmico e esta sempre sofrendo remodelação óssea. Aumentam com o avanço da idade: Pressão arterial gengiva retral perfil lipídico EFEITO FOSFATURICO Aula 4 • Aumenta a excreção de fosforo urinário • Reduz a reabsorção de fósforo Mecanismo de ação do paratormônio: Age no túbulo proximal reduzindo a ação de reabsorção Evita a precipitação de CaF em tecidos moles _______________/ /_________________ Calcitonina(atua em hipercalcemia e inibe PTH) • É liberada pela célula C da tireoide • Vitamina D inibe PTH na célula principal(paratireoide) e eleva o cálcio circulante • A Calcitonina em efeito hipocalcemiante atuando nos ossos(osteoclastos) • Reduz os osteoclastos e a reabsorção óssea • No rim: reduz a reabsorção de cálcio, aumenta a excreção de cálcio diminuindo [cálcio] sérico. Tireoide • Aminoácido precursor: Tirosina • Hormônios: T4 e T3(metabolicamente ativo) • O T3 e T4 são sintetizados nas células foliculares dentro do folículo tiroidiano • Os folículos envolvem o coloide(não tem constituição celular, é constituído apenas de glicoproteínas) Biossíntese dos hormônios tireoidianos A célula folicular apresenta 2 membranas: Membrana apical: em contato com o coloide Membrana basal: em contato com os capilares • Começa na basal Na membrana basal existe a ptn transportadora Na+/I-(simporte) Obs: A bomba Na/K ATPase cria o gradiente de concentração para permitir a ação dessa ptn transportadora. O iodo vai para a membrana apical e depois para o coloide através de canal iônico para iodeto formado por ptns Pendrina. A ptn tireoglobulina(Também sintetizada pela célula folicular) doa a estrutura para que esta seja incorporada o iodeto Essa ptn é rica em tirosina. A ptn tireoperoxidase oxida o iodeto e a tirosina tornando os reativos, permitindo sua ligação. ▪ A incorporação de 2 iodos na tirosina reativa forma o radical DIT ▪ A incorporação de 1 iodo na tirosina reativa forma o radical MIT ▪ 2 radicais DIT acoplados formam T4 ▪ 1 radical MIT + 1 radical DIT forma o T3 O coloide armazena esses T3 e T4 Liberação: • A membrana apical envolve a tireoglobulina iodada(endocitose). • Se funde com os lisossomos • Ocorre proteólise e libera o T3 e T4 na membrana basal (nos capilares) • Então eles vão para a corrente sanguínea • Os DIT E MIT não acoplados são reutilizados Caso o T3 e T4 não estarem ligados a proteínas eles serão metalizados Desiodases são enzimas, que vão retirar os iodos o T3 e T4, os tipo de Desiodases se diferem em função e distribuição tecidual. • Desiodase tipo I(5’desiodase) -via de ativação -remove iodo do anel externo de T4, formando T3(biologicamente ativa) -Localização: no fígado e no rim -T3 sintetizado vai para as outras células para ser utilizado. • Desiodase tipo II -remove iodo do anel externo de T4, formando T3(biologicamente ativa) -Localização: hipotálamo, hipófise, tecido adiposo marrom e branco -O T3 sintetizado é usado pela própria célula. -Ação autócrina • Desiodase tipo III -Localização: Pele e muita expressa na placenta -Função: Inativa T4, formando RT3, futuramente degradada em T2(Todos esses não tem atividade biológica) -Fator de proteção(para evitar que chegue muito hormônio tireoidiano no feto) Feto pode produzir esses hormônios a partir do 10º semana de gestação Transporte Plasmático • São transportados pela globulina ligadora de tiroxina(TBG ) e pela Transtirretina(TBPA) • A fração livre atua no eixo de regulação(feedback -) e na função biológica T3 tem mais afinidade que T4 ao receptor( que pode estar no citoplasma ou no núcleo) E o T4 tem mais afinidade a TBG Mecanismo de ação • Ptn transporta o T3/T4 para o citoplasma • Caso seja T4, vai ser convertido em T3(Ação Justácrina) • Forma o complexo hormônio-receptor no citoplasma ou no núcleo (depende de onde está o receptor) • Entra no núcleo pelos poros nucleares • Se liga na região responsiva do DNA • Gera a resposta e modula a transcrição gênica Ações • Termogênica Estimula a expressão das proteínas desacopladoras (UCPs), são expressas na membrana interna da membrana, elas atuam na cadeia respiratória alterando o fluxo de prótons, impedindo a produção de ATP, gerando calor. Lembram que André explicou que na fosforilação oxidativa, jogava H+ pra fora e aí uma enzima pegava esses H+ e gerava ATP, se essa enzima não fizesse isso, os H+ entravam de volta por uns “Canais” e isso gerava calor • Estimula: • A atividade simpática (ex: controle do batimento cardíaco) • Bomba Na/K+ ATPase • Absorção de glicose, gliconeogênese hepática • Síntese e proteólise em músculo esquelético • Lipogênese hepática, mas principalmente a lipólise, síntese e catabolismo do colesterol • Importante para a produção de GH indiretamente • OBRIGATÓRIO NO PERÍODO INTRAUTERINO (Para que ocorra o desenvolvimento do Sistema Central) • Osteogênese e osteólise (perigoso visto que ocorre mais em condição de hipertireoidismo) Hipertiroidismo Hipotiroidismo Fraqueza muscular(estimulação da osteólise) Fraqueza muscular(inibição da osteogênese) Inchaço Inchaço Magreza Causa obesidade e colesterol alto Agitação Sente muito frio Insônia Pele ressecada, unha e cabelo fraco Bradicardia Retardo mental Taquicardia Cansaço Doença de Graves: • Hipertireoidismo • Oftalmopatia • Anticorpo mimetizam TSH causando bócio(inchaço) Questões de prova 1- Qual destas células não depende do eixo Hipotálamo-Hipófise? R: células C, medula adrenal, paratireoide, células do coração que sintetiza ANF e células presentes no rim que sintetizam eritropoetina. 2- -Por que as aminas iodadas atravessam a bicamada lipídica? R: Por que apesar de serem hidrossolúveis , possuem ptns transportadoras presentes na bicamada lipídica. 3- Qual destes canais tem maior velocidade (Canal Iônico, acoplado a proteína G, atividade enzimática, nuclear)? R: Canal Iônico, atividade enzimática, acoplado a proteína G e nuclear 4- Por que o indivíduo com diabete tipo 2 não tem hálito cetonico/tendência a cetoacidose: R: Por que ele possui insulina, mesmo que em concentração inferior a de um individuo saudável, ao contrário de indivíduos com diabete tipo 1 sem insulina em que a via de cetogenese vai estar ativada, causando cetoacidose e hálito cetonico.
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