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Lara Fernandes – Enf. UFRJ – Fisiologia Biosau III INTRODUÇÃO • O prolongamento ventral do hipotálamo em formato de funil terminava em uma massa granular – a hipófise, envolvida por um rico aporte sanguíneo. • A hipófise apresenta dois lobos: anterior (adeno- hipófise) e posterior (neuro-hipófise). • A hipófise está ligada ao hipotálamo através de uma estrutura em forma de haste, denominada de infundíbulo. • O hipotálamo encontra-se localizado na porção do diencéfalo, abaixo do tálamo e acima da hipófise. FUNÇÕES DO HIPOTÁLAMO • Controle da emoção e do comportamento: o hipotálamo regula os sentimentos de raiva, agressividade, dor e prazer, além de padrões de comportamento relacionados a atividade sexual. • Modula a fome e saciedade: libera neurotransmissores norexígenos e anorexígenos (NPY, AgRP e POMC). • Regula a temperatura corporal: estimula processos de vasoconstricção e contração muscular. • Estabelece o ritmo circadiano: gera padrões de sono e vigília. • Controla a hipófise: libera hormônios liberadores ou inibidores • Células neurossecretoras hipotalâmicas são capazes de sintetizar hormônios que são transportados pelas veias porto-hipofisárias, regulando então a síntese e a liberação de outros hormônios produzidos pela adeno-hipófise. • Células neurossecretoras hipotalâmicas também são capazes de sintetizar e secretar outros hormônios como: ocitocina e ADH. Esses hormônios são produzidos no hipotálamo e secretados diretamente na neuro-hipófise através dos axônios que se estendem de um local ao outro. Posteriormente, são liberados na corrente sanguínea. SISTEMA HIPOTÁLAMO-HIPOFISÁRIO • O hipotálamo e a hipófise estão conectados anatomicamente pelo infundíbulo e funcionalmente por neurônios provenientes de distintos núcleos hipotalâmicos. • Os neurônios parvo-celulares (2,3 e 4) se dirigem a rede de capilares pertencentes ao sistema pota- hipotálamo-hipofisário. Fisiologia endócrina Lara Fernandes – Enf. UFRJ – Fisiologia Biosau III • Os neurônios magno-celulares se dirigem diretamente a neuro-hipófise. • Os hormônios neuro-hipofisários ficam armazenados em vesículas de secreção até serem liberados na corrente sanguínea. • Exemplos de hormônios hipotalâmicos: TRH, e h0rmonio liberador de gonadotrofina. • Exemplos de hormônios adeno-hipofisários: TSH, LH e FSH. • Exemplos de hormônios neuro-hipofisários: ocitocina e ADH. HORMÔNIOS DO HIPOTÁLAMO QUE INFLUENCIAM A ADENO-HIPÓFISE HORMÔNIO LIBERADOR DE TIREOTROFINA (TRH) • É sintetizado a partir do pré-pró-TRH (242 AA). • Foi isolado por Schally (1968), a partir de estudos em hipotálamos suínos. • É produzido no hipotálamo. • Estimula o TSH e Prl produzidos na adeno- hipófise. HORMÔNIO LIBERADOR DE CORTICOTROFINAS (CRH) • É um peptídeo formado por 41 AA. • Isolado a partir do hipotálamo de ovinos (Dhariwal APS et al, 1966) • Produzido no hipotálamo. • Estimula a produção de ACTH na adeno-hipófise. HORMÔNIO LIBERADOR DE GONADOTROFINA (GNRH) • Decapeptídeo. • Foi isolado a partir do hipotálamo se suínos. • É produzido no hipotálamo. • Aumenta a produção de LH e FSH na adeno- hipófise. • O eixo hipotálamo-hipófize-gonadal é ativado na puberdade. HORMÔNIO LIBERADOR DO HORMÔNIO DE CRESCIMENTO (GHRH) • O GHRH é sintetizado a partir do pré-pró-GHRH. • Existem três isoformas de GHRH: 37, 40 e 44 AA, e todos possuem a mesma atividade biológica liberadora de GH. • É produzido no hipotálamo. • Estimula a produção do hormônio GH na adeno- hipófise. HORMÔNIO INIBIDOR DA LIBERAÇÃO DO HORMÔNIO DE CRESCIMENTO (GHRIH) • É capaz de inibir a liberação de GH, também do TSH. • Produzido no hipotálamo. • É chamado de somastostatina (SS). • Isoforma s-14: predominante no cérebro. • Isoforma s-28: predominante no TGI – Trato gastro-intestinal. Lara Fernandes – Enf. UFRJ – Fisiologia Biosau III HORMÔNIOS DA ADENO-HIPÓFISE TSH • Liberado pela adeno-hipofise. • É capaz de se ligar a receptores específicos presentes na glândula tireoide, estimulando a produção de hormônios tireoidianos. ACTH • Hormônio adeno-hipofisário. • Possui a capacidade de se ligar a receptores específicos presentes no córtex da adrenal e estimulando a produção de hormônios adrenais. FSH E LH • São hormônios adeno-hipofisários. • Tem a capacidade de se ligar aos testículos e aos ovários estimulando respectivamente a produção de testosterona e estrógenos. PROLACTINA • Hormônio adeno-hipofisário. • Se liga aos seus receptores específicos presentes nas mamas. • Estimula a produção de leite. GH • Hormônio adeno-hipofisário. • Tem a capacidade de se ligar ao fígado e estimular a produção de IGFs (fatores de crescimento semelhantes a insulina). Esses fatores de crescimento atuam nos ossos, músculos esqueléticos, órgãos e no tecido adiposo branco. • Estimula o crescimento linear, o aumento de massa magra e a lipólise. HORMÔNIOS DA NEURO-HIPÓFISE OCITOCINA • Composto por 9 AA. • É produzido pelo hipotálamo e secretado pela neuro-hipófise. • Produzida especificamente no núcleo supraóptico e núcleo paraventricular do hipotálamo. • Atua através da interação com receptores específicos: OXTR-1 e 2, presentes nas membranas plasmáticas das células alvo. FUNÇÕES DA OCITOCINA • Parturição: provoca a contração da musculatura lisa uterina. Tais contrações são intensificadas próximas ao parto. • Lactação: promove a ejeção do leite materno. • Reprodução: 1. Auxilia a “sucção” do sêmen pelo aparelho reprodutor feminino ao estimular as contrações miometriais. 2. Leva a formação de pares e estimula o desejo sexual. • Conhecida como o hormônio do amor (amor EROS) conhecido como o amor sexual. • Participa no desenvolvimento de outros tipos de amor: materno, paterno e entre irmãos. ATUAÇÃO DA OXITOCINA EJEÇÃO DO LEITE MATERNO E CONTRAÇÃO UTERINA • À medida que o bebê suga as mamas é disparado o potencial de ação por impulsos nervosos aferentes gerados, ganhando áreas cerebrais superiores, estimulando células hipotalâmicas neurossecretoras e produzindo o hormônio ocitocina. Após a produção o hormônio é encaminhado a neuro-hipófise, armazenado temporariamente e secretado alcançando a Lara Fernandes – Enf. UFRJ – Fisiologia Biosau III grande circulação. Na grande circulação irá se ligar aos seus receptores específicos presentes na membrana das células mioepteliais que se encontram nos alvéolos mamários e na membrana plasmática das células do músculo do miométrio. • Em ambas as células a ocitocina irá ativar uma via de sinalização específica que envolve a ativação da proteína G, levando a ejeção do leite materno e a contração uterina. • No período pós-natal a ocitocina faz com que o útero volte ao seu tamanho original. • No alvéolo mamário encontram-se as células produtoras de leite que possuem receptores para a prolactina – hormônio adeno-hipofisário que ao se ligar no seu receptor específico estimula a produção do leite materno. • Próximo às células epiteliais estão as células mioepteliais que possuem receptores específicos para a ocitocina. Há a ativação de uma via de sinalização celular que tem como efeito gerar a ejeção do leite materno. CONTAÇÃO MUSCULAR / EFEITO NO MIOMÉTRIO • Receptor OXTR: receptor da ocitocina. • A ocitocina representada na imagem por “OXT” se liga ao seu receptor específico, a partir daí há a ativação da proteína G, que por sua vez ativa a enzima fosfolipase C (PLC) que é capaz de atuar em fosfolipídeos da membrana plasmática, tais como: fosfatidilinositoll bifosfato (PIP2) gerando o diacilgliceral (DAG) e o inositol trifosfato (IP3). • O IP3 é capaz de ativar canais de cálcio que estão no retículo endoplasmático, liberando o cálcio aprisionado nas cisternasque segue em direção ao citosol acumulando-se nele e ativando actina e miosina, provocando a contração celular. ADH • Hormonio nonapeptídico com peso molecular de 1228 kDa. • Produzido pelo hipotálamo e secretado pela neuro-hipófise em casos de desidratação e queda da pressão arterial. • Atua nos rins, glândulas sudoríparas e arteríolas (vasoconstricção) para que haja retenção de água corporal. Assim, o ADH contribui com a constância da osmolalidade plasmática e volemia, que por sua vez são fundamentais para a manutenção da pressão arterial. • Nos rins esse hormônio ativa as proteínas chamadas de aquaporina 2. CONTROLE DA SECREÇÃO DE HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO MECANISMO DE OSMORREGULAÇÃO • É o mecanismo que está associado ao controle da secreção do hormônio antidiurético. • Os valores ideais de molalidade do plasma flutuam entre 285 e 295 mOsm/Kg. Lara Fernandes – Enf. UFRJ – Fisiologia Biosau III • Quando a osmolalidade está por volta de 290, significa que o corpo precisa reter mais água para que haja uma diluição efetiva dos solutos. Com isso, o ADH é liberado e atua em tecidos alvo a fim de reter a água no organismo – urina concentrada. • Quando a osmolalidade está abaixo de 280 não há necessidade de reter água no organismo, com isso a liberação do ADH é inibida provocando uma excreção livre de água – urina diluída. AÇÕES DO ADH FISIOLOGIA DA TIREÓIDE • A glândula tireoide é formada por dois lobos, um direito e outro esquerdo, unidos pelo istmo. • Apresenta folículos tireoideanos que são formadas por células denominadas tireócitos. • O tireócito ativo é capaz de secretar quantidades muito maiores de hormônios tireoideanos (T3 e T4). • O hormônio tireoideano T3 também é chamado de triiodotironina e o T4 é chamado de tiroxina. SÍNTESE DOS HORMÔNIOS TIREOIDEANOS • O TSH liga-se ao seu receptor e uma via de sinalização específica é ativada. Em consequência há o aumento da velocidade do NIS – transportador ancorado na membrana basal do tireócito. • O NIS é um transportador do tipo simporte que permite a entrada de sódio e iodeto para o interior do tireócito. • Concomitante ao aumento da velocidade do NIS, quando o TSH se liga ao TSHR outros eventos também acontecem: aumento da síntese da proteína tireoglobulina. • A tireoglobulina é formada por vários AA do tipo tirosina. Uma vez formada no citosol, ela é transportada para o colóide. Lara Fernandes – Enf. UFRJ – Fisiologia Biosau III • O colóide é um gel, uma preparação semi-sólida formada por líquido gelatinoso que contém tireoglobulina. • Na membrana apical há a presença de um outro transportador chamado pendrina, a pendrina permite a passagem de iodeto para o colóide. • A TPO (tireoperoxidase) é uma enzima que atua oxidando o iodeto e incorpora o iodo na molécula de tireoglobulina. A medida que o iodo se incorpora na molécula, são formadas a MIT (monoiodotirosina) e DIT (diodotirosina). • MIT + DIT= forma T3. • DIT + DIT= forma T4. • MIT, DIT, T3 e T4 formam um grande complexo que é endocitado. • As vesículas contendo esse complexo unem-se aos lisossomos que contém proteases, essas proteases quebram as moléculas de tireoglobulina, liberando MIT, DIT, T3 e T4. T3 e T4 são exocitados e caem no espaço extracelular para alcançar a grande circulação. • T3 e T4 circulam em sua maior parte associados a proteínas de ligação e em outra parte circulam livremente. TRANSPORTE DOS HT NO CITOPLASMA • Os hormônios tireoidianos circulam em sua maior parte ligados a TGB (globulina ligadora de tiroxina), TGPA (pré-albumina ligadora de tiroxina) e albumina. • A TGB e TGBPA apesar de terem recebido esse nome se ligam tanto a T3 quanto a T4. • T3: 99,6% ligado / T4: 99,96% ligado MECANISMO DE AÇÃO HORMONAL • Em uma célula alvo com proteínas da membrana plasmática que permitem a entrada de T3 e T4 no citosol, o T4 sofre ação das enzimas D2 e é convertido a T3. A T3 migra para o núcleo e dentro se liga ao seu receptor específico, com isso ele atua estimulando a síntese de diversas proteínas em tecidos alvo. • Os hormônios tireoidianos, especificamente o T3, atua no metabolismo celular do sistema cardiovascular, sistema nervoso, pele, intestino, músculos esqueléticos, ossos, dentes, tecido adiposo e gônadas. REGULAÇÃO DA SECREÇÃO DOS HT • No hipotálamo há a produção do TRH que atua na adeno-hipófise estimulando a produção do TSH que ao ser liberado se liga ao seu receptor presente no tireócito que compõe o folículo tireoidiano, uma vez que ele se liga ao TSHR, estimula uma via de sinalização para clivar a síntese de T3 e T4. • T3 e T4 irão circular ligados a proteína de ligação e livres. O T3 livre se liga ao seu receptor específico exercendo seus efeitos em diversas células do organismo. • Em um dado momento, T3 e T4 irão atuar inibindo a produção de TSH e TRH, desligando assim, a síntese dos hormônios tireoidianos. AÇÕES DOS HT NO METABOLISMO CELULAR • Os prótons H+ podem retornar à matriz mitocondrial através de dois caminhos: 1. Pela proteína ATP sintase, gerando ATP. Lara Fernandes – Enf. UFRJ – Fisiologia Biosau III 2. Pela proteína desacopladora (UCP), gerando calor. • Os hormônios tireoidianos possuem a capacidade de estimular a síntese de UCP, quanto mais UCP na membrana interna da mitocôndria, maior será a geração calor. • A diminuição dos hormônios tireoidianos na idade adulta propicia ganho de massa corporal e o aumento levaria ao emagrecimento. AÇÃO DOS HT NO SISTEMA NERVOSO • Estimulam a formação da bainha da mielina e o desenvolvimento dos neuritos (período intrauterino). • A diminuição dos HT ao nascer está associada ao retardo da mielinização e da capacidade mental do bebê. • Na idade adulta a diminuição dos hormônios tireoidianos está associada a apatia, lentidão nas respostas e sonolência. • O aumento dos HT no adulto provoca irritabilidade, nervosismo e insônia. AÇÃO DOS HT NO SISTEMA CARDIOVASCULAR • Promovem vasodilatação e mantém a frequência cardíaca. • A diminuição dos HT no adulto provoca bradicardia. • O aumento dos HT no adulto provoca a taquicardia. AÇÃO DOS HT NA PELE • Estimulam a produção de GAGs e consequentemente a hidratação da pele. • Aumentam a irrigação da pele – através da vasodilatação. • A diminuição dos HT no adulto provoca pele fria e pálida. • O aumento dos HT no adulto provoca pele úmida, avermelhada e quente. AÇÃO DOS HT NO INTESTINO • Estimulam a motilidade intestinal. • O aumento no adulto gera constipação intestinal. • A diminuição no adulto gera diarreia frequente. AÇÃO DOS HT NOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS • Estimulam a síntese proteica. • Atuam na contração muscular. AÇÃO DOS HT NOS OSSOS E DENTES • Formação dos ossos e dentes: atuam no metabolismo de Ca e P, interferem na síntese de colágeno. • A diminuição do HT congênito provoca retardo no crescimento linear e prejuízo na erupção dos dentes. • O aumento do HT no adulto provoca osteoporose que ocorre devido a excreção exacerbada de Ca e P pela urina. AÇÃO DOS HT NO TECIDO ADIPOSO • Estimulam a lipólise. • A diminuição dos HT no adulto provoca o ganho de massa corporal. • O aumento dos HT no adulto gera o emagrecimento. AÇÃO DOS HT NAS GÔNADAS • Promovem a espermatogênese. • Estimulam a ovulação. • Atuam na maturação folicular. • Mantêm a gravidez saudável. HIPOTIREOIDISMO NO ADULTO • Deficiência na produção dos hormônios T3 e T4. • Provoca um desequilíbrio em vários tecidos do corpo. • Primário: disfunção da glândula tireóide. Ex: doença de Hashimoto. Ocasiona a diminuição dos hormônios T3 e T4 e o aumento do TSH. Lara Fernandes – Enf. UFRJ – Fisiologia Biosau III - Apesar de haver aumento do TSH a produção dos HT não é recuperada.• Secundário: quando há disfunção na adeno- hipófise. Ex: tumores. Ocorre redução de T3 e t4 e de TSH. - Nesse caso, ocorre devido a baixa produção de TSH. HIPERTIREOIDISMO NO ADULTO • Primário: disfunção na tiroide. Ex: doença de Graves. A doença de graves é autoimune e os anticorpos mimetizam o TSH, se ligando ao TSHR e levando ao aumento da produção de T3 e T4. • Secundário: disfunção na adeno-hipófise. Ex: tumor hiper-secretante de TSH que leva a um aumento de T3 e T4.