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EIXO HIPOTÁLAMO HIPOFISÁRIO Profa. Mariana Vale EIXO HIPOTÁLAMO HIPOFISÁRIO Mais complexo e dominante componente de todo o sistema endócrino. Regula a ação da tireóide, adrenal, gônadas, é diretamente responsável pelo crescimento somático, lactação e ejeção do leite e a homeostasia dos líquidos corporais. Hormônios produzidos em resposta ao ambiente interno e externo - tanto a homeostasia como o desenvolvimento do organismo depende desse eixo. AS PRINCIPAIS GLÂNDULAS ENDÓCRINAS E SEUS HORMÔNIOS Hipotálamo Fatores liberadores: GHRH, CRH, TRH, GnRH Fatores inibidores: Somatostatina e dopamina Hipófise (pituitária) H. do crescimento Prolactina ACTH, MSH, TSH, FSH, LH Ocitocina ADH (vasopressina) Tireóide H. Tireóideos (T3 e T4) Calcitonina Paratireóide Paratormônio Adrenal Córtex: Cortisol aldosterona Andrógenos Medula Epinefrina Pâncreas Insulina Glucagon Ovários Estrógeno Progesterona Testículos testosterona ANATOMIA - LOCALIZAÇÃO Hipotálamo Assoalho do terceiro ventrículo Tálamo Dorsal Quiasma ótico Corpo mamilar Hipófise Abaixo do hipotálamo e eminência mediana Sustentada pela sela túrcica no osso esfenóide Divisão From the XIX century wax collection of human brains at the Museum of the Department of Human Anatomy of the Unversity of Bologna, Italy HIPOTÁLAMO HIPÓFISE ANATOMIA - LOCALIZAÇÃO HIPÓFISE: DIVISÕES E RELAÇÃO COM HIPOTÁLAMO • Hipófise • Divisões • Hipófise anterior (adeno-hipófise) • Hipófise posterior (neuro-hipófise) • Relação com o hipotálamo • Adeno-hipófise – humoral • Sistema porta-hipotálamo- hipofisário • Neuro-hipófise – neural • Neurônios magno celulares ANATOMIA - IRRIGAÇÃO • Hipotálamo • Vasos do Polígono de Willis (artérias cerebrais anterior e posterior) • Hipófise • Artéria hipofisária inferior – neuro-hipófise processo infundibular • Artéria hipofisária superior – eminência média e parte superior do pedúnculo • 1º plexo capilar, veias portais longas • 2º plexo capilar, veias portais curtas SISTEMA PORTA-HIPOTÂLAMICO-HIPOFISARIO Vasos do Polígono de Willis (artérias cerebrais anterior e posterior) Sangue Arterial Adeno-hipófise Eminência Mediana Infundibulum Neuro-hipófise Vasos Portais Curtos sangue venoso Hipotálamo sangue venoso Artéria hipofisária superior Artéria hipofisária inferior Fonte: Malvin et al., 1997. Concepts in Human Physiology. RELAÇÕES ANATÔMICAS E FUNCIONAIS •Hipófise –Adeno-hipófise • Conjunto de células endócrinas reguladas por fatores/ hormônios hipotalâmicos • Os fatores/hormônios hipotâlamicos estimulam a adeno- hipofise quando secretados no plexo da artéria hipofisária superior a nível de eminência média • Hormônios hipotalâmicos atingem a adeno-hipófise pelas veias portais longas FUNÇÃO HIPOTALÂMICA • Estação central de coleta, integrador do sinal de diversas fontes para a hipófise • Aferências: – Tálamo, sistema límbico, olhos, neocórtex... • Influenciado por: – dor, estado de alerta, medo, raiva, sensações olfatórias e luminosas, pensamentos • Áreas funcionais – Hipotálamo lateral – Hipotálamo anterior – Hipotálamo médio-basal OS NÚCLEOS HIPOTALÂMICOS Hipotálamo Lateral Hipotálamo Anterior Hipotálamo Médio-basal Aferências: Tálamo S. A. Reticular Sistema ótico Neocórtex Sistema Límbico: •Amígdala •núcleo olfatório •Hipocampo •Habêndula Núcleo supra-ótico Núcleo Paraventricular Núcleo Arqueado Núcleo Periventricular Para a Neuro-hipófise Para a Eminência Mediana Adeno-hipófise Dor, vigília, emoção Medo, raiva, pensamentos Sens. olfatórias e luminosas AF ER ÊN CI AS AF ER ÊN CI AS DIVISÃO DIVISÃO A FE R Ê N C IA S A FE R Ê N C IA S FUNÇÃO HIPOTALÂMICA • Áreas funcionais e hormônios produzidos • Hipotálamo lateral • Recebe impulsos aferentes e os transmite para os núcleos secretores do hipotálamo anterior e médio-basal • Hipotálamo anterior • Núcleo supra ótico • Corpo celular dos neurônios produtores do hormônio antidiurético (ADH) • Núcleo paraventricular • Corpo celular dos neurônios produtores de Ocitocina • Neurônios produtores do hormônio liberador da tireotropina (TRH) e do hormônio liberador da corticotrofina (CRH) FUNÇÃO HIPOTALÂMICA Áreas funcionais e hormônios produzidos • Hipotálamo médio basal – Núcleo arqueado • Neurônios produtores do Hormônio Liberador de Gonadotrofinas (GnRH) • Neurônios produtores do Hormônio Liberador do Hormônio do Crescimento (GHRH) • Neurônios produtores do Fator Inibidor da Prolactina (PIF) - dopamina – Núcleo periventricular • Neurônios produtores do Hormônio Inibidor do Hormônio do Crescimento (Somatostatina) CARACTERÍSTICAS DOS HORMÔNIOS LIBERADORES HIPOTALÂMICOS: • Secreção Pulsátil • Ação em receptores específicos da membrana plasmática • Transdução de sinais – envolve 2os. Mensageiros • Estimulam liberação dos estoques por exocitose • Estimulam transcrição na adeno-hipófise • Causam hiperplasia e hipertrofia nas células alvo • Modulação do efeito por alteração do no. de receptores HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS • Modulação da secreção dos hormônios hipotalâmicos – Aferências – Hormônios liberados pela hipófise – Hormônios liberados pelas glândulas endócrinas • Pode haver tanto estimulação como inibição da secreção MECANISMO GERAL DE REGULAÇÃO DA SECREÇÃO HORMONAL NO EIXO HIPOTÁLAMO-HIPOFISÁRIO HIPOTÁLAMO XRH XIH HIPÓFISE XTH Glândula Periférica X XRH XTH X X X AFÊRENCIAS Córtex, tálamo, sistema límbico, área reticular, área ótica - - - - - + + - + X = hormônio I = inibidor R = liberador T= trófico HIPÓFISE ANTERIOR Glândula mamária Tireóide Córtex da adrenal Fígado ováriosTestículos HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS E HIPOFISÁRIOS Hormônio/Fator hipotalâmico Células alvo Divisão da hipófise Hormonios modulados TRH PrRF Dopamina Tireotrofo/lactotrofo lactotrofo Adeno-hipófise TSH Prolactina CRH corticotrofo Adeno-hipófise ACTH GnRH Gonadotrofo Adeno-hipófise LH e FSH GHRH Somatostatina Somatotrofo Adeno-hipófise GH ADH Células renais Neuro-hipófise - Ocitocina Céls musc. uterinas e mamárias Neuro-hipófise - EIXOS HIPOTALÂMICO-ADENOHIPOFISÁRIOS • Eixo hipotálamo – hipófise – crescimento • Eixo hipotálamo – hipófise – gonadal • Eixo hipotálamo – hipófise – lactação • Eixo hipotálamo – hipófise – tireóide • Eixo hipotálamo – hipófise – adrenal EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE – CRESCIMENTO O CRESCIMENTO É MULTIRREGULADO • Participam fatores genéticos (limitantes) e hormonais (influencia diretamente) • Estado nutricional (substratos plásticos e energéticos) - modula os fatores hormonais e a integridade fisica e psíquica EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE – CRESCIMENTO • Regulação Hormonal Fatores Nutricionais EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO Hormônios hipotalâmicos • Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH) – Função: Causa liberação do GH – Receptor: receptores de membrana acoplados à proteína G, ↑ AMPc, ↑ Ca+2, ↑ IP3 e DAG – Estímulos: sono • Grelina (Ghrelin) – Hormônio regulador do apetite – Produzido pelo estômago e hipotálamo – Aumenta a produção de GH - Receptores GHS • Hormônio hipotalâmico • Hormônio inibidor da secreção do hormônio de crescimento (GHIH ou Somatostatina) • Produzido no Núcleo Periventricular do Hipotálamo • Peptídeo de 14 aas. • Atua via receptor de membrana acoplado à proteína Gi, ↓ AMPc • Inibe a liberação do GH - impede a ação do GHRH EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO Hormônio hipofisário • Hormônio do crescimento (GH) – Função: estimular o crescimento somático, desenvolvimento pós- natal, manutenção da massa corporal magra e massa óssea normal em adultos. Metabolismo de proteínas, carboidratos e lipídeos – Fonte: somatotrofos (40 a 50% da hipófise) – Liberaçãopulsátil FATORES QUE AFETAM A SECREÇÃO DO GH: Fatores estimuladores Fatores inibidores Baixa concentração de glicose Alta concentração de glicose Baixa concentração de ácidos graxos livres Alta concentração de ácidos graxos livres Jejum ou fome Insulina Arginina Obesidade Hormônios da puberdade Senescência Exercício Somatostatina Estresse Hormônio do crescimento Estágios III e IV do sono Agonista beta-adrenérgicos Agonistas alfa-adrenérgicos Gravidez EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO ↑ Síntese de RNA ↑ Síntese de Proteína ↑ Gliconeogênese ↑IGFBP ↑IGF Lipólise ↓ Tomada de glicose ↑ Tomada de aas ↑ Síntese de Proteína ↓ Tomada de glicose GH Tecido adiposo Fígado Músculo IGF ↑ Síntese de RNA ↑ Síntese de Proteína ↑ Síntese de DNA ↑ No. e tamanho das células ↑ Tomada de aas ↑ Síntese de Proteína Síntese de RNA Síntese de DNA ↑Colágeno ↑ No. e tamanho das células Coração, Ossos e Pulmão Condrócitos ↓ Adiposidade ↑ Tamanho e função do órgão ↑ Crescimento linear EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO Ações Metabólicas do GH • Carboidratos – Aumenta glicose plasmática – Diminui sensibilidade periférica à insulina (Diabetogênico) – Aumenta liberação de glicose pelo fígado • Proteínas – Aumenta tomada de aa pelos tecidos – Aumenta síntese proteíca – Diminui produção de uréia • Lipídios – Lipolítico – Cetogênico • IGF ou Somatomedinas – Estimulação do crescimento EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO Ações metabólicas: IGF-1 & -2 • Efeitos em ossos e cartilagens – Estimulação de cels. condróciticas (formação de cartilagem) – Mitogênicos – Estimulação de Osteoblastos – Estimulação da formação de colágeno – Estimulação da formação da matriz óssea • Mimetiza ação da insulina com mínima eficácia – Homologia com a pro-insulina EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO •Efeitos em ossos e cartilagens •Estimulação do Condrócitos (diferenciação, proliferação e hipertrofia) •Mitogênicos •Estimulação de Osteoblastos •Estimulação da formação de colágeno •Estimulação da formação da matriz óssea EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO Fisiopatologia - Gigantismo EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO Fisiopatologia - Nanismo • A deficiência de GH na infância pode resultar de • Disfunção hipotalâmica ou hipofisaria • Incapacidade de produzir somatomedina • Deficiência do receptor do GH. EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - CRESCIMENTO Fisiopatologia - Acromegalia EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE E A REPRODUÇÃO HIPOTÁLAMO GnRH HIPÓFISE FSH LH Gônadas Testosterona/Estradiol GnRH Testosterona/ Estradiol Testosterona/ Estradiol Inibina FSH LH Inibina Inibina Folistatina Ativina Dopamina Endorfinas Norepinefrina +-- - - - - - EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE E A REPRODUÇÃO Hormônio hipotalâmico • Hormônio de Liberação das Gonadotropinas (GnHR) – Produzido no Núcleo Arqueado do Hipotálamo – Peptídeo de 10 aas – Atua via receptor de membrana acoplado à proteína G, ↑ IP3, ↑Ca+2 –↑ Liberação de LH e FSH –↑ Transcrição de LH e FSH via ativação de PKC – Secreção Pulsátil – flutuações infradianas EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE E A REPRODUÇÃO Hormônios hipofisários: Gonadotropinas (FSH e LH) Hormônio Luteinizante (LH) • ↑ AMPc • Secreção de testosterona e de outros produtos pelas células de Leydig dos testiculos e pelas células intersticiais do ovário Hormônio Folículo Estimulante (FSH) • ↑ AMPc • Estimula secreção de estradiol das células granulosas do ovários e das células de Sertoli dos testículos • Espermatogênese/ Oogênese EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - LACTAÇÃO HIPOTÁLAMO TRH Dopamina Somatostatina HIPÓFISE Prolactina Glândulas Mamárias TRH Gônadas Prolactina - - Ocitocina EIXO HIPOTÁLAMO – HIPÓFISE - LACTAÇÃO • Desenvolvimento das mamas (gravidez): prolactina + estrógeno + progesterona + insulina + GH • Gônadas: estimulo (fisiológico), inibição (patológico) • Lactação: estrógeno e progesterona inibem • Gravidez: lactogênio placentário • Estímulos: sono, estresse, amamentação (ocitocina) MECANISMO DE AÇÃO DA PROLACTINA: LEITE Receptor Tirosina-quinase Fosforilação Fatores de transcrição DNARNAm Ribossomos Enzimas Enzimas Enzimas Síntese de Lactose Síntese de Lipídeos Prolactina Glândulas mamárias Síntese de caseina HORMÔNIOS DA NEURO-HIPÓFISE: • Hormônios produzidos e secretados por neurônios Hipotalâmicos – Hormônio Anti-diurético ou Vasopressina – Ocitocina • Liberação por exocitose • Controle por estímulos nervosos que se originam no hipotálamo Sangue Arterial Adeno-hipófise Vasos Portais Longos Eminência Mediana ADH Ocitocina Infundibulum Neuro-hipófise Vasos Portais Curtos TSH ACTH LH FSH GH Prolactina HipotálamoNeurônios Produtores de ADH e de Ocitocina Fonte: Malvin et al., 1997. Concepts in Human Physiology. ADH neurofisina glicoproteína Molécula Precursora Peptídeo sinalizador Gene HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH) • Peptídeo de 9aas • Produz ido pe las cé lu las dos núc leos supraópticos e paraventriculares do hipotálamo – terminais nervosos da neurohipófise Fonte: Zigmond et al., 1999. Fundamental Neuroscience. AD H p la sm át ic o (p g/ m l) Variação (%) Basal Osmolalidade Plasmática Pressão sanguínea/ volume Fonte: Zigmond et al., 1999. Fundamental Neuroscience. REGULAÇÃO DA SECREÇÃO DE ADH: • Osmorreceptores no Hipotálamo – osmolalidade dos líquidos corporais • Barorreceptores – Controle hemodinâmico – volume e pressão no sistema cardiovascular MECANISMOS DE CONTROLE DA SECREÇÃO DE ADH: HIPOTÁLAMO SEDE HORMONIO ANTIDIURÉTICO (ADH ou vasopressina) ENTRADA DE ÁGUA SAÍDA DE ÁGUA Osmolalidade plasmática Volume plasmático Volume da ingesta líquida Volume urinário MECANISMOS DE CONTROLE DA SECREÇÃO DE ADH: • OSMOLALIDADE PLASMÁTICA – Osmorreceptores: células especializadas do hipotálamo ativadas pelo aumento da osmolalidade do plasma • Percebem mudanças da osmolalidade por inchamento ou contração Na+ Cl- Líquido hiper- osmótico osmose Ativação do osmorreceptor contração http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/ http://www.virtuallaboratory.net/ Biofundamentals/lectureNotes/ Topic2-5_Membranes.htm Aquaporinas PAPEL DO ADH Lúmen Túbulo Distal Na+ K+ Na+ V2 [éAMPc] PKA H2O H2O H2O H2O V2 ADH ADH Vaso PAPEL DO ADH • Ativa a aquaporina-2 na membrana luminal das células do túbulo contorcido distal e ducto coletor • Também age na porção ascendente da alça de Henle aumentando o transporte de Na+ para o interstício - aum. o gradiente osmótico para a reabsorção de H2O Aumenta a Osmolalidade da urina diminui a Osmolalidade plasmática PAPEL DO ADH • Outra função do ADH é promover vasoconstrição – EX.: Hemorragia V1 PLC [éCa+2] Vasoconstrição ADH V2 Vasodilatação (condições fisiológicas) AÇÕES DA OCITOCINA: • Peptídeo de 9 aas • Atua via receptores de membrana acoplados à proteína G, ↑IP3 e ↑ Ca +2 • Causa contração do útero grávido • Causa ejeção do leite por contração das células mioepiteliais dos alvéolos das glândulas mamárias • Estimula a produção de prolactina • Secreção estimulada por sucção da mama • Natriurética • Papel na reprodução • Modulação do comportemento - interação social
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