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Introdução ao Sistema Endócrino

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Daniel Carlini – MEDUNEB13 
 
Introdução ao Sistema Endócrino 
Princípios Gerais da Fisiologia Endócrina 
O sistema endócrino coordena e integra as 
atividades celulares, por meio da regulação 
das funções das células e pela manutenção 
da homeostasia. Sendo assim, destacam-se 
as funções: 
 Regulação do equilíbrio do sódio e da 
água, além do controle da volemia e da 
pressão arterial. 
 Regulação do equilíbrio do cálcio e do 
fosfato, para preservar as 
concentrações no líquido extracelular 
necessárias à integridade da membrana 
celular e à sinalização intracelular. 
 Regulação do balanço energético e 
controle da 
mobilização/utilização/armazenamento 
da energia. 
 Coordenação das respostas 
contrarreguladoras hemodinâmicas e 
metabólicas do hospedeiro ao estresse. 
 Regulação da reprodução, do 
desenvolvimento, do crescimento e do 
envelhecimento. 
No sistema endócrino, um hormônio 
(mensageiro químico) é liberado na 
circulação para produzir um efeito sobre um 
órgão-alvo distante. Por isso, define-se o 
sistema endócrino como uma rede 
integrada de múltiplos órgãos. Essa rede não 
atua de maneira isolada, estando integrada 
com os sistemas nervosos central e 
periférico e o sistema imune – daí o nome 
“sistema neuroendócrino”. 
O sistema endócrino é constituído, 
essencialmente, por três componentes: 
a) Glândulas endócrinas – elas carecem de 
ductos, sendo sua secreção liberada no 
espaço intersticial. Não há conexão 
anatômica entre elas. 
b) Hormônios – são produtos químicos 
liberados pela célula em pequenas 
quantidades, exercendo uma ação 
biológica sobre uma célula-alvo. Podem 
ser liberados pelas glândulas endócrinas 
(como insulina e cortisol), pelo cérebro 
(como CRH, ocitocina e ADH), pelo 
coração (como o peptídeo natriurético 
atrial), pelo fígado (como o fator de 
crescimento semelhante à insulina 1) e 
pelo tecido adiposo (como a leptina). 
c) Célula-alvo – contém células que 
expressam receptores hormonais 
específicos e que respondem à ligação 
de determinado hormônio. 
Química e Mecanismos de Ação dos 
Hormônios 
De acordo com sua estrutura química, os 
hormônios podem ser classificados em 
proteínas, esteroides e derivados de 
aminoácidos (aminas). Essa estrutura 
determina a localização do receptor 
hormonal, de modo que as aminas e os 
hormônios peptídicos se ligam a receptores 
na superfície celular, enquanto os hormônios 
esteroides têm a capacidade de atravessar 
as membranas celulares, ligando-se a 
receptores intracelulares. Uma exceção é o 
hormônio tireoidiano, uma amina, que é 
transportado na célula para sua ligação a um 
receptor nuclear. A meia-vida também é 
influenciada pela estrutura hormonal: 
aminas possuem meia-vida mais curta (2 a 3 
minutos), seguidas dos polipeptídeos (4 a 40 
minutos), dos esteroides e proteínas (4 a 
170 minutos) e dos hormônios tireoidianos 
(0,75 a 6,7 dias). 
Hormônios Proteicos ou Peptídicos 
Eles representam a maioria dos hormônios. 
São moléculas compostas de 3 a 200 
resíduos de aminoácidos, sendo sintetizados 
na forma de pré-pró-hormônios e sofrem 
processamento de pós-tradução, sendo 
armazenados em grânulos secretores antes 
da liberação por exocitose, por meio de um 
processo que lembra a liberação de 
neurotransmissores. Exemplos: insulina, 
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Daniel Carlini – MEDUNEB13 
 
glucagon, ACTH e glicoproteínas (LH, FSH, 
TSH e gonadotrofina coriônica humana). 
Hormônios Esteroides 
São derivados do colesterol e sintetizados no 
córtex da suprarrenal, nas gônadas e na 
placenta. São lipossolúveis, circulam no 
plasma ligados a proteínas e atravessam a 
membrana plasmática para se ligarem a 
receptores intracelulares. Exemplo: 
vitamina D e seus metabólitos. 
Hormônios derivados de Aminoácidos 
São sintetizados a partir do aminoácido 
tirosina. Exemplos: catecolaminas 
noradrenalina, adrenalina e dopamina, além 
dos hormônios tireoidinaos, que derivam da 
combinação de dois resíduos do aminoácido 
tirosina que são iodados. 
Classificação quanto ao efeito dos 
hormônios 
O efeito é endócrino quando o hormônio é 
liberado na circulação e, em seguida, 
transportado pelo sangue para exercer um 
efeito sobre células-alvo distantes. É 
parácrino quando o hormônio liberado de 
uma célula exerce um efeito sobre uma 
célula vizinha. É autócrino quando o efeito 
produzido pelo hormônio se dá sobre a 
mesma célula que o libera. O efeito 
intrácrino foi proposto para se referir 
quando o efeito se dá pela própria célula que 
produz o hormônio. 
Transporte hormonal 
Quando liberados na circulação, os 
hormônios podem circular em sua forma 
livre ou ligados a proteínas carreadoras 
(proteínas de ligação). Estas proteínas 
atuam como reservatório para o hormônio e 
prolongam a sua meia-vida. Dessa forma, a 
ligação dos hormônios com as proteínas 
carreadoras serve para regular a atividade 
hormonal. O hormônio livre, por sua vez, 
constitui a forma ativa. 
As proteínas carreadoras são, em sua 
maioria, globulinas sintetizadas no fígado. 
Algumas das proteínas de ligação são 
específicas para uma proteína, como a de 
ligação do cortisol. Todavia, proteínas como 
as globulinas e a albumina também se ligam 
a hormônios. Como a maior parte delas é 
sintetizada no fígado, alterações hepáticas 
podem resultar em anormais níveis de 
proteínas de ligação. Em geral, a maioria das 
aminas, peptídeos e dos hormônios 
proteicos circula em sua forma livre. 
Entretanto, uma exceção à regra é a ligação 
entre os fatores de crescimento semelhantes 
à insulina e uma de seis diferentes proteínas 
de alta afinidade. 
A interação entre um hormônio com a sua 
proteína carreadora está em equilíbrio 
dinâmico, possibilitando adaptações que 
impedem as manifestações clínicas da 
deficiência ou do excesso hormonal. Após 
alterações nos níveis das proteínas 
transportadoras, a secreção do hormônio é 
rapidamente regulada. 
Exemplo: durante a gravidez, os níveis 
plasmáticos da proteína de ligação do 
cortisol aumentam, fazendo com que haja 
menos cortisol livre. Isso faz com que uma 
série de sinalizações estimule a síntese e 
liberação de mais cortisol, restaurando os 
níveis de cortisol livre. 
 A meia-vida de um hormônio está 
inversamente relacionada com a sua 
remoção da circulação. A remoção dos 
hormônios da circulação é denominada taxa 
de depuração metabólica (volume de 
depuração plasmática/unidade de tempo). 
Uma vez liberado na circulação, eles podem 
se ligar a seus receptores específicos, sofrer 
transformação metabólica pelo fígado ou 
ser excretados pela urina. No fígado, os 
hormônios podem ser inativados pelas 
reações de fase I (hidroxilação ou oxidação) 
e/ou de fase II (glicouronidação, sulfatação 
ou redução com glutatinona) e, em seguida, 
excretados pela bile ou pelo rim. Em alguns 
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Daniel Carlini – MEDUNEB13 
 
casos, o fígado pode ativar um precursor 
hormonal, como na síntese de vitamina D. 
Os hormônios podem ser degradados nas 
suas células-alvo pela internalização do 
complexo hormônio-receptor, seguida da 
degradação lisossomal do hormônio. Apenas 
uma fração muito pequena é excretada de 
modo intacto na urina e nas fezes. 
Efeitos Celulares dos Hormônios 
Os hormônios circulam em concentrações 
muito baixas, de modo que o receptor deve 
ter afinidade e especificidade elevadas pelo 
hormônio – mas o que são esses termos? 
Afinidade é, basicamente, um reflexo do 
grau de intensidade da interação entre 
hormônio e receptor. Ela é determinada 
pelas taxas de dissociação e associação do 
complexo hormônio-receptor em condições 
de equilíbrio. A constante de dissociação em 
equilíbrio (Kd) é definida como a 
concentração hormonal necessária para a 
ligação de metade dos sítios dos receptores. 
Quanto menor Kd, maior a afinidade de 
ligação. Já a especificidade é a capacidade de 
um receptor hormonal discriminar outros 
hormônios. 
A ligação hormônios-receptores é passível 
de saturação, tendo um número finito de 
receptores ao qual um hormônio pode se 
ligar. Geralmente, a resposta máxima pode 
ser obtida sem haver ocupação de todos os 
receptores – aqueles que não são ocupados 
são denominados receptores de reserva. 
Como consequência, uma redução do 
número de receptores nos tecidos-alvos não 
provoca, necessariamente, um 
comprometimento imediato da ação 
hormonal. 
Ainda, é necessário diferenciar agonistas de 
antagonistas, pois eles são utilizados para 
restaurar a função endócrina. Os agonistas 
são moléculas que se ligam ao receptor 
hormonal e produzem efeito semelhante ao 
induzido pelo hormônio. Por outro lado, os 
antagonistas são moléculas que se ligam ao 
receptor hormonal e inibem os efeitos 
biológicos de um hormônio específico. 
 
Receptores Hormonais e Transdução de 
Sinais 
Receptores de membrana celular 
Localizam-se dentro da dupla camada da 
membrana celular. A sua ligação com o 
hormônio – e consequente formação de um 
complexo – desencadeia uma cascata de 
sinalização de eventos intracelulares, 
resultando em uma resposta biológica. 
Funcionalmente, eles podem ser divididos 
em: 
a) Canais iônios regulados por ligantes: 
estão funcionalmente acoplados aos 
canais iônicos. A ligação com um 
hormônio produz uma mudança de 
conformação, determinando a abertura 
e produzindo um fluxo de íons no 
interior da célula-alvo.. Os efeitos são 
observados poucos segundos após a 
ligação do hormônio. 
b) Receptores que regulam a atividade de 
proteínas intracelulares: consistem em 
proteínas transmembrana que 
transmitem sinais a alvos intracelulares 
quando ativadas. Os principais tipos de 
receptores hormonais da membrana 
celular são os receptores acoplados à 
proteína G e os receptores de tirosina-
quinases. 
Receptores acoplados à proteína G 
São cadeias polipeptídicas simples que 
possuem 7 domínios transmembrana e que 
estão acopladasa proteínas 
heterotriméricas de ligação da guanina 
(proteína G), constituídas de 3 subunidades: 
α, β e γ. Com a ligação do hormônio, ocorre 
mudança conformacional que induz a 
interação do receptor com a proteína G 
reguladora, estimulando a liberação de GDP 
em troca de GTP, o que resulta na ativação 
da proteína G. Uma vez ativada, ela se 
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Daniel Carlini – MEDUNEB13 
 
dissocia do receptor, seguido da dissociação 
da subunidade α das demais. As 
subunidades ativam alvos intracelulares 
(canal iônico, enzima...). 
Com base na subunidade Gα, as proteínas G 
podem ser classificadas em 4 famílias 
associadas a diferentes proteínas efetoras. 
Gαs ativa a adenilato-ciclase, Gαi inibe a 
adenilato-ciclase e a Gαq ativa a fosfolipase 
C (PLC). A interação entre Gαs com a 
adenilato-ciclase resulta na maior conversão 
de ATP em AMPc, que constitui a resposta 
oposta induzida pela ligação aos receptores 
acoplados à Gαi. Com a elevação de AMPc 
no meio intracelular, ativa-se a proteína 
quinase A, que, por sua vez, fosforila as 
proteínas efetoras. A ação da AMPc termina 
com sua degradação pela fosfodiesterase. 
A ativação da PLC pela Gαq leva à hidrólise 
de PIP2 e produção de diacilglicerol (DAG) e 
trifosfato de inositol (IP3). O DAG ativa a 
proteína-quinase C (CPK), que fosforila 
proteínas efetoras. O IP3 se liga a canais de 
cálcio do retículo endoplasmático, com 
consequente aumento do influxo de íons 
cálcio para o citosol. Nesse contexto, a 
calmodulina é uma importante proteína na 
mediação dos efeitos do cálcio. A sua ligação 
com o íon resulta na ativação de proteínas 
Receptores de proteína tirosina-quinase 
São proteínas transmembrana simples que 
possuem atividade enzimática intrínseca. A 
insulina e os fatores de crescimento são 
exemplos de hormônios que utilizam esses 
tipos de receptores. A ligação do hormônio 
com esses receptores ativa a atividade de 
quinase intracelular, resultando em 
fosforilação dos resíduos de tirosina no 
domínio catalítico do próprio receptor, com 
consequente aumento de sua atividade de 
quinase. 
A ligação do hormônio a receptores de 
superfície celular resulta em rápida ativação 
das proteínas citosólicas e em respostas 
celulares. Além disso, por meio da 
fosforilação proteica, essa ligação pode 
alterar a transcrição de genes específicos – 
como exemplo, a fosforilação do fator de 
transcrição, a proteína de ligação do 
elemento de resposta ao AMPc, pela 
proteína-quinase A em resposta à ligação do 
receptor e à ativação da adenilato-ciclase. A 
ligação do hormônio ao receptor pode gerar 
uma resposta imediata quando o receptor 
está acoplado a um canal iônico ou pela 
rápida fosforilação das proteínas citosólicas 
pré-formadas. 
Receptores intracelulares 
Esses receptores pertencem à superfamília 
dos receptores de esteroides. Eles consistem 
em fatores de transcrição com locais de 
ligação para o hormônio e o DNA e que 
atuam como fatores de transcrição 
regulados por hormônios. Desse modo, a 
formação do complexo hormônio-receptor e 
a ligação do DNA vai ativar ou reprimir a 
transcrição gênica. Para que ocorra a ligação 
com um receptor intracelular, o hormônio 
deve ser hidrofóbico, requisito preenchido 
por hormônios esteroides e o derivado 
esteroide vitamina D3. Os hormônios 
tireoidianos, por sua vez, são transportados 
ativamente. 
O receptor intracelular pode estar no citosol 
ou no núcleo. No caso dos receptores 
citosólicos, a formação do complexo 
promove uma mudança conformacional, 
possibilitando a sua entrada no núcleo e sua 
ligação a sequências de DNA. Uma vez 
dentro do núcleo,os receptores regulam a 
transcrição pela ligação a elementos de 
resposta hormonal em regiões reguladoras 
de genes-alvo. No caso de os receptores já 
estarem dentro do núcleo, como o receptor 
do hormônio tireoidiano, quando não 
ocupados, reprimem a transcrição. 
Regulação dos receptores hormonais 
Pela modulação da função dos receptores, 
os hormônios podem influenciar a 
responsividade da célula-alvo. Estas células 
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têm a capacidade de detectar alterações no 
sinal hormonal. Isso requer que ela seja 
capaz de sofrer um processo reversível de 
adaptação ou dessensibilização, por meio da 
qual a exposição prolongada a um hormônio 
diminui a resposta a mudanças na 
concentração hormonal. Como exemplo de 
um desses mecanismos, tem-se a ligação do 
hormônio a receptores de superfície celular, 
que pode induzir a endocitose e o sequestro 
temporário de endossomas – podendo levar 
à destruição dos receptores nos lisossomos. 
Além dessa downregulation, pode haver 
upregulation, de modo que ocorra um 
aumento no número de receptores 
hormonais específicos e, em geral, acontece 
quando os níveis do hormônio se encontram 
baixos. 
 
Controle da Liberação dos Hormônios 
Os níveis plasmáticos hormonais oscilam 
durante o dia, sendo esse padrão variável de 
liberação determinado pela interação e pela 
integração de vários mecanismos de 
controle – fatores hormonais, neurais, 
ambientais e nutricionais. A liberação 
periódica é importante para manter a 
função endócrina normal. 
Controle neural (SNC) 
A liberação de hormônios pelas células 
endócrinas pode ser modulada por 
neurônios pré-ganglionares, por meio da 
acetilcolina, ou por pós-ganglionares do 
sistema nervoso simpático ou 
parassimpático, utilizando a acetilcolina 
ou a noradrenalina. Vale lembrar que o 
sistema simpático atua na regulação da 
glândula suprarrenal. 
 
 
 
 
Controle hormonal 
Frequentemente, um hormônio controla a 
liberação de outro. Quando o estímulo é 
favorável à liberação, o hormônio 
estimulador é denominado trófico – como é 
o caso da maioria dos hormônios produzidos 
pela adeno-hipófise. Por outro lado, um 
hormônio pode suprimir a liberação de 
outro, como é o caso da somatostatina, que 
inibe a liberação do hormônio do 
crescimento. Essa inibição 
é importante para a 
regulação da liberação 
hormonal por 
retroalimentação 
negativa. Ainda, os 
hormônios podem 
estimular a liberação de 
um segundo hormônio 
por anteroalimentação. 
Obs.: retroalimentação corresponde à 
responsividade das células alvo à ação 
hormonal. A liberação do hormônio pode 
reduzir/inibir o estímulo (retroalimentação 
negativa) ou intensificar esse estímulo 
(retroalimentação positiva). O mecanismo 
mais comum é a retroalimentação negativa. 
 
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Regulação por nutrientes ou íons 
Em todos os casos, o hormônio regula a 
concentração do nutriente ou do íon no 
plasma, diretamente ou não. Como 
exemplo, temos o controle da liberação de 
insulina pelos níveis plasmáticos de glicose; 
e o controle da liberação do paratormônio 
pelos níveis plasmáticos de cálcio e fosfato. 
Cabe ressaltar que a liberação de um 
hormônio pode ser influenciada por mais de 
um desses mecanismos. A própria insulina, 
por exemplo, é regulada por nutrientes, 
mecanismos neurais e hormonais. 
Avaliação da Função Endócrina 
Para medir as concentrações hormonais nos 
líquidos biológicos, utilizam-se 
imunoensaios, os quais dependem da 
capacidade de anticorpos específicos de 
reconhecer hormônios específicos. A 
especificidade de anticorpos para a 
dosagem de um hormônio depende da 
capacidade dos anticorpos de reconhecer 
sítios antigênicos hormonais. A resposta 
máxima produzida por doses do hormônio 
pode ser diminuída pela redução do número 
de receptores hormonais, diminuição da 
concentração da enzima ativada pelo 
hormônio, aumento da concentração de 
inibidor não competitivo ou redução do 
número de células-alvo. 
Interpretação das medições hormonais 
Alguns aspectos devem ser considerados: 
 Os níveis hormonais devem ser 
avaliados com seus fatores reguladores 
apropriados. 
 A elevação simultânea dos pares sugere 
um estado de resistência hormonal. 
 A excreção urinaria do hormônio ou de 
seus metabólitos em 24 horas em 
indivíduos com função renal normal 
pode constituir uma melhor estimativa 
da secreção hormonal do que uma única 
medição dos níveis plasmáticos. 
 O excesso de hormônio-alvo deve ser 
avaliado com o hormônio trófico 
apropriado, a fim de excluir a 
possibilidade de produção hormonal 
ectópica. 
 O aumento dos níveis do hormônio 
trófico com baixos níveis do hormônio-
alvo indica uma insuficiência primária do 
órgão endócrino-alvo. 
 Baixos níveis de hormônio trófico e de 
hormônio da glândula-alvo indicam uma 
deficiência de hormônio trófico. 
 Baixos níveis de hormônio trófico com 
elevados níveis de hormônio da 
glândula-alvo indicam uma secreção 
autônoma pelo órgão endócrino-alvo. 
 
 
Medições dinâmicas da secreção hormonal 
 Testes de Estimulação 
Têm por objetivo determinar a capacidade 
da glândula-alvo de responder a seu 
mecanismo de controle, seja um hormônio 
ou um substrato que estimula sua liberação. 
 Testes de Supressão 
Esses testes são utilizados para determinar a 
integridade dos mecanismos de 
retroalimentação negativa que controlam a 
liberação hormonal. 
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