[FISIOLOGIA] Sistema Endócrino

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● Crosstalk tecidual: comunicação entre diferentes Sistemas do organismo humano - problemas em
um podem afetar o funcionamento dos demais relacionados. É importante se pensar a fisiologia de
forma integrada!
● Fazer exercício reduz a glicemia - melhora os níveis de glicose no sangue, tornando o corpo mais
sensível à insulina e também queima a glicose, consequentemente, diminui a quantidade necessária de
medicação para controle de diabetes; (fazer exercício) também parece ser preventivo para o
desenvolvimento de doenças neurodegenerativas (por exemplo: Alzheimer).
● Procedimento cirúrgico de retirada da tireóide, quando inadequado, pode acabar prejudicando a
fonação devido ao pinçamento ou corte de alguns dos nervos que são essenciais para o envio ou
“recolhimento” de mensagens das pregas vocais. GLÂNDULA TIREÓIDE FICA PERTO DAS PREGAS
VOCAIS!
● Problema de vocalização pode ser aumento da Tireóide.
HOMEOSTASE
Manutenção dos sistemas estáticos e constância do ambiente interno (corporal) para que ele
mantenha as condições necessárias para sua sobrevivência.
EXEMPLOS DE MECANISMOS QUE O CORPO USA PARA CHEGAR/MANTER A HOMEOSTASE
OSMORREGULAÇÃO / Regulação da quantidade de água
Fenômeno controlado pela homeostase (?).
Por exemplo, quando se ingere algo salgado, o sódio irá percorrer o trato digestório (estômago,
intestino). Enquanto ele está no estômago/intestino, existe uma atração de H2O (do Sistema
Circulatório, meio extracelular) que é lançada/absorvida pelo interior da cavidade gastro intestinal.
Isso acontece porque as reações de quebra e absorção ocorrem em meio aquoso. → Por isso, quando
se come qualquer coisa, sente-se sede após o consumo. É algo natural.
Quando há a redução de água no sangue, o “Centro da Sede” (SN - hipotálamo) detecta essa
falta e estimula a vontade de sede (indicador de desidratação). Há a ativação de
osmorreguladores/osmorreceptores (relacionados com quantidade de soluto e solvente) do sistema
citado, liberando o hormônio antidiurético - o organismo trabalha para que não tenha uma redução
dramática de água na circulação (desidratação), uma vez que isto pode afetar o funcionamento do
cérebro.
Além do sangue ter uma proporção grande de líquido, consigo transporta glicose e oxigênio.
Caso o consumo de água seja reduzido, também há a redução da pressão sanguínea, limitando a
circulação normal do sangue pelo corpo e, consequentemente, de seu transporte até o cérebro - que
usa 25% de energia de uma atividade.
Às vezes, a desidratação pode ser confundida com hipoglicemia, principalmente com idosos.
Com o envelhecimento, os sensores do Centro da Sede são menos responsivos na detecção da
osmolaridade do sangue - relação soluto e água - e, dessa maneira, os idosos não sentem a
necessidade de beber água. Isso é um reflexo da Hipovolemia: queda de pressão sanguínea -
diminuição anormal do volume de sangue de um indivíduo
Para remover os excretos, os rins e participam ativamente desse sistema, assim como os
pulmões, para a remoção de CO2 do corpo, liberado pelas células durante a respiração.
TERMORREGULAÇÃO/TERMOGÊNESE
A termorregulação também é regulada pela homeostase. O álcool é extremamente nocivo
para o controle de temperatura do corpo, uma vez que atenua as respostas do SNC (hipotálamo),
influenciando o Centro de Controle da Temperatura, omitindo sensações e respostas, por
exemplo. Só o nosso corpo não é capaz de gerar calor suficiente de maneira que, no frio,
mantenhamos a temperatura interna. A temperatura de órgãos e sistemas é diferente da temperatura
periférica (das extremidades: mãos, pés e nariz, por exemplo). A temperatura corporal não pode ser
reduzida abaixo de 33ºC (hipotermia).
Em temperaturas mais baixas, além de costumamos nos alimentar com maior
frequência(conforme necessidade de demanda energética), uma das respostas imediatas do SNC
(Centro de Controle de Temperatura - Via SN Simpático) é o tremor muscular, que busca gerar calor
corporal local. A outra é a vasoconstrição (redução do calibre) dos vasos sanguíneos da periferia,
diminuindo a circulação de sangue na superfície do corpo e concentrando-a no.. Ao contrário da
vasodilatação periférica, que ocorre no calor; os vasos sanguíneos dilatam na periferia, em busca de
refrescar o indivíduo, uma vez que há dissipação do calor do sangue para o ambiente - caso haja um
acúmulo muito grande de calor, gera-se a hipertermia.
O corpo se ajusta à longa exposição ao frio: começaremos a produzir muito mais calor,
vasoconstrição, liberação dos hormônios da tireóide (que vão agir no corpo principalmente em
tecidos adiposos a fim de promover a lipólise, liberar ácido graxo para circulação que será usada pelo
corpo para produzir glicose, a fim de produzir mais energia → AQUELA ENERGIA QUE ESTÁ
ARMAZENADA EM UMA MOLÉCULA QUÍMICA!
Calor é uma forma de energia! Fazer o nosso corpo produzir calor = a energia que está no
elétron, que faz parte da ligação da molécula de ATP, pode ser convertida em ENERGIA TÉRMICA!
A organela capaz de converter energia de ligação de ATP em energia térmica é a MITOCÔNDRIA!
→ TERMOGÊNESE: produzir calor para poder se manter vivo!
REGULAÇÃO DA GLICEMIA
Armazenamos a glicose que ingerimos no fígado e no tecido muscular, principalmente no
esquelético, na forma de glicogênio. Esse excedente encontra-se em células adiposas na forma de
triacilglicerol, que é uma forma extremamente eficiente de armazenar nutrientes; podendo ser
utilizada na produção de glicose pelo fígado.
Esse órgão também converte glicerol em glicose, distribuindo para o corpo. Porém, o
glicogênio armazenado na musculatura é de uso exclusivo muscular: mecanismos de fuga ou luta.
Mesmo em jejum, mantemos uma glicemia - Glicemia Basal: em torno de 80 a 100mg/dL -
conseguimos manter esse nível mesmo sem alimentação justamente por causa do armazenamento e
conversão de glicerol em glicose.
MACROMOLÉCULAS
Carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos são macromoléculas. São denominadas
desta forma pois são as moléculas mais absorvidas durante a digestão.
LIPÍDEOS
São moléculas de caráter hidrofóbico, com esqueleto carbônico longo - até 18 carbonos na
estrutura -, gerando a característica de apolaridade.
SATURAÇÃO
Os lipídeos podem ser saturados ou insaturados. Quanto mais insaturado, mais líquida é sua
consistência e; quanto mais saturado, mais sólido será - em temperatura ambiente.
FOSFOLIPÍDIOS
Fosfolipídios são moléculas encontradas, por
exemplo, na membrana plasmática celular. Isso permite
uma característica seletiva à mesma.
GLICEROL
Parente do etanol, em razão de possuir hidroxila em
sua composição orgânica
ÁCIDO GRAXO
Sua composição contém ácido carboxílico.
Através de uma reação química, a junção entre estes últimos lipídeos gera um triglicerídeo e a
liberação de água, sendo este uma molécula estável e que de fato pode ser armazenada, feito por todas
as células de nosso corpo. É importante que o corpo armazene e consuma gordura.
Além disso, a gordura serve também como isolante térmico. Ela encontra-se debaixo da pele -
gordura subcutânea -, representando uma adaptação importante para evitar a perda de calor. Em
uma situação contrária, ocorre a sudorese (produção de suor), em que gera-se uma camada de água
na pele, facilitando a troca de calor com o ambiente externo.
COLESTEROL
Pode ser usado como precursor na produção de hormônios esteróides (testosterona,
progesterona). Ele também entra na composição da membrana plasmática da célula, regulando sua
fluidez. Quanto maior a quantidade de colesterol, mais rígida e vice-versa; influenciando na
deformação da célula.
LDL HDL
São denominados como Lipoproteínas e não são colesterol. São formas através das quais o
nosso corpo transporta lipídeos. Elas são definidas por “bolsas” revestidas por uma membrana
semelhante a membrana celular e com uma "cabeça" de fosfolipídeos para fora, com a parte apolar
voltada para dentro. Essas “bolsas” são preenchidas por gordura (TG, colesterol).
CARBOIDRATOSCarboidratos são a macromoléculas que mais e melhor absorvemos em uma refeição, sendo a
glicose o principal carboidrato.
GLICOSE
Possui muitos carbonos em sua composição, além de regiões polares que permitem a
característica hidrofílica da molécula. Além da afinidade, a glicose atrai H2O, podendo caracterizar a
SOLVATAÇÃO: Em uma reação com sacarose, a água faz pontes de hidrogênio com várias regiões da
molécula de glicose, dissolvendo com facilidade o açúcar.
Em uma situação de liberação de adrenalina - hormônio liberado em meio ao estresse -,
tem-se uma produção de glicose. Por isso, ao consumir um copo com açúcar, há a redução da mesma.
A ligação entre várias moléculas de glicose geram o glicogênio, reserva importante armazenada
em tecidos como fígado e músculo. Uma glicose é um monômero, enquanto várias glicoses ligadas
entre si formam um polímero.
PROTEÍNAS
São um tipo de polímero, sendo a unidade principal os aminoácidos (aa). Denomina-se
dessa maneira uma vez que em uma extremidade possui uma função orgânica denominada amina,
enquanto na outra encontra-se o ácido carboxílico.
Em uma síntese protéica, ela é determinada pelo material genético [DNA]. A sequência de
aminoácidos em uma proteína não é aleatória, ela responde por um código genético que está presente
no DNA. Esse fenômeno de transformação da sequência do DNA em outra de aminoácidos específica
é denominado como Dogma Central da Biologia Molecular.
Genes (partes do DNA) podem ser transcritos em RNA mensageiro, que, então, saem do núcleo
e são traduzidos em proteína no citoplasma. Dessa forma, de acordo com o Dogma Central, o DNA
pode ser transformado em proteínas.
Nas sequências do DNA tem-se as bases nitrogenadas, as quais representam a sequência
específica do DNA que pode ter uma transformação. Isso responde a diversidade dos indivíduos em
várias características em função das nossas sequências de ácidos nucléicos.
Introdução à Fisiologia Endócrina
O Sistema Endócrino é um conjunto de órgãos (glândulas endócrinas) ou células que
apresentam como característica comum a produção e a secreção de hormônios, moléculas
responsáveis pelo seu funcionamento que, por sua vez, são lançados na corrente sanguínea e atuam
em células-alvo.
A diferenciação entre um sistema endócrino e exócrino pode ser vista na própria
nomenclatura, em que o primeiro refere-se ao interior do organismo, portanto, possui uma ação
sistêmica (atinge o corpo todo), como o exemplo da ação de hormônios; enquanto o segundo
abrange as secreções do tipo exócrinas, liberadas por células que liberam/lançam esse conteúdo fora
do sistema circulatório.
Entre as glândulas que compõem o sistema endócrino, destacam-se o sistema
hipotálamo-hipófise, a glândula pineal, glândula tireóide e paratireóides, as adrenais, as
gônadas e o pâncreas endócrino. Contudo, é importante ressaltar que existem órgãos
não-clássicos, tais como o tecido adiposo, tecido muscular, trato gastrointestinal, coração, rins,
células do sistema imune, fígado, placenta e timo.
Funções do Sistema Endócrino
Dentre as funções desse sistema, pode-se destacar a reprodução, o crescimento e
desenvolvimento do indivíduo, a manutenção do equilíbrio dos sistemas orgânicos (homeostase)
e a produção, utilização e estoque de energia.
Sistema Hipotálamo-Hipófise
É uma região do sistema nervoso central capaz de reconhecer diversas situações (sono/vigília,
dor, emoções, odores, visão), em que todas essas condições levam informações para o hipotálamo,
permitindo que o mesmo desencadeie estímulos para regular, por exemplo, a temperatura corporal, a
regulação do balanço energético (fome/saciedade), regulações do sistema nervoso autonômico
(frequência cardíaca, respiração), regulação do balanço hidroelétrico (controle do volume sanguíneo,
detecção de sede e diurese), além de outras funções relacionadas com taxa metabólica, estresse e
outros.
O hipotálamo só é capaz de controlar todos esses fenômenos a partir da glândula hipófise,
sendo dividida em adeno-hipófise e neuro-hipófise.
Hormônios
Moléculas que representam sinais químicos secretados na corrente sanguínea (sistema
circulatório), que agem em qualquer região do corpo. Eles exercem seu efeito em concentrações
baixas (nanomolar ou picomolar), contudo, são capazes de exercer seus efeitos através da
amplificação de resposta, atuando conforme alta afinidade e alta especificade de seus
receptores.
Para que o hormônio aja em seu receptor, a célula alvo deve respondê-lo de acordo com o sinal
dado; portanto, qualquer célula não pode ser responsiva, uma vez que necessita de um receptor
específico para determinado hormônio.
Para haver o estímulo contínuo ou a inibição da produção desses hormônios, as alças de
retroalimentação (feedback) são responsáveis por isso. Trata-se da relação entre as células a
partir do controle da resposta em relação à um estímulo, sendo dividida entre retroalimentação
positiva e retroalimentação negativa. Na fisiologia do sistema endócrino, convencionalmente
ocorre a inibição do estímulo (feedback negativo), raramente ocorrendo respostas que reforcem o
estímulo (feedback positivo).
Classificação de hormônios
Ação Autócrina
Ocorre quando uma célula autócrina libera um hormônio e este age na própria célula ou no
próprio tipo celular que o sintetizou, sendo independente do sistema circulatório. Um
exemplo é entre as células hepáticas.
Ação Parácrina
Quando uma célula libera o hormônio e este age na célula-alvo adjacente (próxima),
também sendo independente do sistema circulatório. Um exemplo é a ação do testosterona na
gametogênese.
Ação Endócrina
Diferente das anteriores, a ação endócrina depende do sistema circulatório para o
transporte do hormônio até a célula-alvo. Um exemplo é o reflexo endócrino, responsável pela
regulação da concentração plasmática de cálcio.
Ação Neuro-Endócrina
Esta ação também depende do sistema circulatório, porém, diferente do anterior, dentro
desta ação tem um hormônio que é liberado por uma célula neuronal. Dessa forma, a molécula
secretada atinge o sistema circulatório e atinge um grau sistêmico, gerando efeito sobre todas as
células do corpo. Um exemplo dessa ação é o reflexo neuroendócrino por meio da secreção de
ocitocina.
Evolução dos Hormônios
A partir do momento que o hormônio liga-se à célula alvo, sua ação induz uma sinalização
química, correspondente à um método antigo de comunicação - da mesma forma que mecanismos
muito simples a realizam, seres humanos também o fazem de forma muito semelhante. Assim,
pode-se dizer que a sinalização foi mantida e conservada evolutivamente de maneira que muitos seres
vivos apresentam uma conservação evolutiva da estrutura e da função dos hormônios em nosso
organismo.
Comunicação celular e transdução de sinais
A transdução é a conversão da mensagem de moléculas sinalizadoras extracelulares
em mensagens intracelulares que induzem uma resposta. Isso ocorre quando um
hormônio se liga à um receptor capaz de traduzir a “mensagem” que está trazendo, feito a partir
do auxílio de proteínas.
Outro conceito importante nesse sentido é a amplificação de sinal, em que o hormônio se
liga a um receptor, ativando moléculas que, por sua vez, ativam várias outras moléculas. Isso
demonstra que, mesmo que haja uma quantidade mínima de sinal (hormônio), tem-se uma
capacidade de indução de grande influência nas respostas celulares; gerando um efeito cascata.
Uma das relevâncias de um efeito em cascata é que existem vários pontos de ação, através
dos quais essa cascata pode ser controlada negativamente (off signal). Um componente pode ser
inibido e impedir ou tentar neutralizar um possível efeito exacerbado do estímulo inicial.
Entretanto, pode ocorrer um outro tipo de controle (cross signal), em que cascatas podem
comunicar-se entre si, podendo gerar a ativação uma de outra, de forma múltipla ou não.
Propriedades dos receptores hormonais
● Receptor: presente na membrana ou interior da célula;
●Especificidade: refere-se que cada receptor é específico à um hormônio;
● Saturação: proporção de receptores “ocupados” por hormônios;
● Afinidade: força que o hormônio se liga ao receptor;
● Competição: relação entre moléculas semelhantes que podem competir por um receptor.
Aquele que tiver maior afinidade, liga-se ao receptor;
● Antagonista: hormônio que compete pelo receptor e inibe a sinalização do outro ao ligar-se
ao receptor;
● Agonista: molécula que se liga ao receptor, sinalizando de forma semelhante à informação do
hormônio específico àquele receptor - visto em uso de drogas que agem como agonistas
hormonais para tratamento de algumas doenças;
● Modulação de receptor: receptor pode estar super expresso na célula ou não, indicando a
sensibilidade (resposta) da célula ao hormônio
○ Expressão reduzida / Down-regulation
○ Expressão aumentada / Up-regulation;
● Super sensibilidade: aumento da responsividade da célula alvo para um determinado
hormônio, como resultado da up-regulation.
Quais características de uma via de sinalização permitem que quantidades diminutas
de um hormônio resultem em alterações profundas na célula?
Hormônios são secretados em quantidades pequenas e variações mínimas de suas concentrações
podem gerar grandes efeitos à célula ou até mesmo ao organismo. Isso se dá pela amplificação de
resposta dos hormônios, uma vez que a ligação de um hormônio a um receptor é capaz de gerar
muitos componentes dentro da célula, os quais permitem respostas profundas. Além disso, as vias de
sinalização são capazes de comunicar-se entre si, podendo acarretar a amplificação da resposta.
Estrutura dos hormônios
Proteicos ou Peptídicos
São de caráter hidrofílico, produzidos pelas células a partir de características presentes nos
genes expressos nestas. O RNA mensageiro da célula é transcrito e traduzido à uma proteína
denominada de pró-hormônio, armazenada e modificada ao longo de sua trajetória no aparelho de
Golgi, produzindo vesículas (grânulos) contendo o hormônio em seu interior. Essa vesícula
secretora pode fundir-se a membrana da célula secretora e liberar o hormônio para fora da
célula, possibilitando que o mesmo aja sobre células vizinhas (ação autócrina ou parácrina) ou então
sobre a circulação sanguínea, atravessando o endotélio capilar e transportado à célula-alvo.
As células que produzem e armazenam hormônios protéicos possuem vários
grânulos (vesículas) em seu interior, os quais contém hormônios, resultando em uma grande
capacidade de estoque da célula. Os sinais químicos só são liberados quando há o estímulo da mesma.
Aminas e Aminas modificadas
Enquanto o primeiro é hidrofílico, o segundo é hidrofóbico. A característica comum em
ambos é a sua produção a partir de um precursor comum, sendo uma molécula de aminoácido do
tipo tirosina.
Da mesma forma que ela pode ser fonte de produção as catecolaminas (dopamina,
noradrenalina e adrenalina), também pode ser para os hormônios da tireóide (tiroxina e
triiodotironina)
Esteróides
Grupo de hormônio hidrofóbico, sendo seu precursor o colesterol. Como exemplo de
esteróides, tem-se a aldosterona, cortisol e estradiol.
Para os hormônios hidrofóbicos, o transporte na circulação se faz a partir de seu ligamento
à glicoproteínas plasmáticas, os quais são envolvidos e protegidos, permitindo a interação
indireta com a água. Dado essa característica, esses hormônios acabam acumulando-se na circulação,
criando pequenas reservas hormonais, gerando uma meia-vida mais longa que os hormônios
hidrofílicos, uma vez que estão menos suscetíveis à degradação.
Mecanismos de Ação Hormonal
As células presentes no organismo coordenam todos os fenômenos biológicos a partir de
comunicação entre si, tanto por meio de sinais elétricos quanto químicos, sendo o primeiro
dependente de variações no potencial de membrana na célula, enquanto o segundo são relevantes em
relação à moléculas secretadas no fluido extracelular; grupo que agrega os hormônios. Para que o
hormônio tenha uma ação em uma célula considerada alvo, ela necessita apresentar um receptor
específico para que o mecanismo de ação do hormônio seja desencadeado.
Entre os receptores, eles são separados em duas categorias:
Receptores de membrana
Atuam nestes os hormônios hidrossolúveis, sendo a maioria. Destacam-se dois receptores,
sendo o receptor enzimático e o receptor acoplado à proteína G.
Receptor enzimático
Neste primeiro grupo, o principal receptor é o receptor Tirosina Cinase, o qual apresenta
características importantes que permitem que ele tenha ações enzimáticas.
Na parte externa da célula esse receptor irá apresentar um sítio de ligação ativo ao
hormônio. O receptor prolonga-se transpassando a membrana da célula até uma região
voltada para o líquido intracelular (IC); representando sua parte que apresenta a atividade
enzimática (tirosina cinase): capacidade de transferir grupamentos fosfato para os
substratos que interage; a qual reage com a chegada do hormônio. Ou seja, libera fosfatos para
proteínas (prt) IC, alterando a atividade destas, provocando sua fosforilação.
Outras características relevantes do receptor é que este apresenta vários sítios em seu
interior que podem apresentar atividade tirosina quinase. O receptor, ao ser ligado ao
hormônio, se dimeriza, estando ativado, podendo se auto fosforilar, sendo capaz de recrutar
prt IC que irão receber o grupamento fosfato.
A ação da insulina resumidamente se dá pelo fosforilante do receptor, causando
recrutamento de IRS1, havendo uma cascata de fosforilação, até o momento que há um aumento da
atividade de PKC e, consequentemente, da migração de vesículas contendo GLUT4 para a membrana
da célula, permitindo a captação de glicose para seu interior, absorvendo-as. Esse é um exemplo do
que acontece quando há redução de glicose no sangue pela captação desse composto pelo tecido
muscular esquelético.
Outro receptor associado à enzima é o JAK-STAT. A sua sinalização envolve prts da família
Janus Kinase (JAK) e da Signal Transducer and Activator of Transcription (STAT), as quais
tem relações importantes com ativação da transcrição e sinalização celular.
A JAK pode ser encontrada acoplada ao seu receptor, sendo este inicialmente chamado de
receptor de citocina. Quando o hormônio liga-se à ele, ele irá dimerizar-se - receptor tirosina
quinase - e a JAK é capaz de fosforila-lo em resíduos de tirosina. Esses resíduos ganham maior
afinidade com as prts STAT, que por sua vez ganham grupamentos fosfato e se dimerizam
(ativa) e migram para o núcleo da célula, ligando-se a regiões responsíveis do DNA,
modulando a expressão de gene.
Entre os hormônios que podem atuar com os tipos de receptores citados, tem-se a prolactina,
GH, fatores de crescimento, leptina, eritropoietina, interferon, etc.
Receptor acoplados à proteína G
Sua estrutura apresenta uma região EC (extracelular) e sete regiões que transpassam a
membrana da célula; sendo conhecido também como receptor de sete alças. Em cada uma delas
o hormônio pode se ligar, desde que na porção exposta ao líquido EC. No meio IC o receptor
encontra-se acoplado à uma prt G.
A prt G corresponde à uma estrutura trimérica - porção alfa (16), beta (5) e gama (11). Ela
pode ser de três tipos: Tipo Gs (estimulatória), Gi (inibitória), Gq (estimulatória). A grande maioria
dos hormônios (catecolaminas, glucagon, calcitonina, ACTH, LH/FSH, TSH e outros) utilizam esse
receptor para sua sinalização.
Antes que a sinalização ocorra, o receptor ligado à prt G encontra-se inativo. Quando ocorre a
conexão com o hormônio, ocorre um rearranjo do receptor em uma perspectiva intracelular,
de forma que as porções IC das alças 3, 5, 6 e 7 integrem-se de forma organizada e a
porção alfa da prt G ganhe afinidade com estas.
No caso da via do tipo Gs, a partir dessa interação, a prt G antes ligada à GDP (guanosina
difosfato) irá desconectar-se dessa e interagir melhor com a GTP (guanosina trifosfato). Uma vez
ativa, a prt irá ser capaz deinteragir com moléculas de adenilciclase (AC) a partir da porção alfa. A
AC irá tornar cíclica uma porção de molécula de ATP, gerando um AMP cíclico; elemento
correspondente o segundo mensageiro dessa via de sinalização.
O cAMP é capaz de ativar a prt Kinase A (PKA), ligando-se às regiões regulatórias dessa
molécula e liberando as regiões catalíticas desta, ativando-as. Dessa forma, elas que irão
desencadear as respostas nesta célula - crescimento celular, secreção ou liberação de
componentes, etc.
Em relação aos outros tipos de prt G, no caso da Gi, essa inibe a produção de AC a partir da
ligação do receptor acoplado a prt G com hormônios de natureza inibitória, fazendo com
que a porção alfa da prt, ao ligar-se AC, inibe a produção de cAMP.
No caso da Gq, após conexão com o hormônio e ativação da prt Gq, ela interage com uma
molécula de fosfolipase. A partir de sua ativação, a fosfolipase pode agir sobre fosfolipídios
específicos da membrana (fosfolipídica 4,5-bifosfato), clivando-os. Parte dele irá manter-se
conectado a membrana (diacilglicerol), capaz de ligar-se a uma prt Kinase C (PKC) e contribuir
para ativação dessa proteína, enquanto a outra será liberada no citoplasma da célula (inositol
trifosfato), ligando-se a receptores presentes no retículo endoplasmático, permitindo a
liberação de cálcio. Ademais, O cálcio é o segundo mensageiro desta sinalização, além do
inositol trifosfato e diacilcglicerol.
Receptores intracelulares (nucleares)
Atuam em conjunto com hormônios lipossolúveis. Eles se localizam no interior da célula
alvo e funcionam como fatores de transcrição de genes.
Exemplificando a via de sinalização com o hormonio esteroide, há a conexão deste a
região/domínio de ligação do receptor hormonal. O receptor possui também outro domínio que é
capaz de interagir com o DNA, o qual se liga a porções deste de elemento de resposta hormonal.
Essa ligação ocorre somente quando ocorreu a conexão com o hormônio, dimeriza com outro receptor
hormonal, ganhando afinidade com os elementos de resposta hormonal. Esse conjunto de hormônio,
receptor e receptores dimerizados são capazes de modular a transcrição genética dessa célula alfa
(produções/inibição RNA mensageiro e, portanto, tradução de proteínas a partir desse RNA).
A ação de hormônios esteróides envolvem principalmente modulação da transcrição de células
e síntese de proteínas na célula alfa. No caso de hormônios tireoidianos, o que difere do anterior é que
a dimerização do receptor e hormônio deve ser realizado de ácido retinóico (presente em nossas
células), ganhando afinidade para se ligar a elementos responsivos no DNA, sendo a função do
hormônio tiroidiano a mesma que o do esteróide.
Mecanismos celulares
Para promover a terminação da ação hormonal (off signals)
● Degradação
○ Degradação ou Endocitose do receptor
○ Vias de ubiquitinação (uso de ia do proteassoma para degradar prt, componentes e
estruturas dentro da célula)
● Inativação
○ SOCS (proteína inibidora da sinalização das citocinas)
○ Fosfatases (desfosforilação)
○ Serina/Treonina Quinases
Eixo Hipotálamo-Hipófise
Neurohipófise
O Hipotálamo corresponde à parte mais inferior do Tálamo, a qual se conecta à Hipófise pelo
Infundíbulo - haste que faz a conexão de todo encéfalo à glândula hipófise. Esta é dividida em duas
partes, sendo a frontal a adeno-hipófise, apontada para a frente do encéfalo. Denomina-se essa
região como glândula endócrina verdadeira, uma vez que apresenta células endócrinas. A região
da posterior da hipófise é a neuro-hipófise, atuando como extensão do hipotálamo.
No Hipotálamo, existem os núcleos hipotalâmicos, sendo aglomerados de neurônios que
apresentam uma característica (função) consideravelmente comum. Logo abaixo dessa região existe o
infundíbulo e, inferior a esse, a hipófise.
A hipófise é também conhecida como Pituitária (muco) e se localiza próxima as fossas nasais -
por isso sua nomenclatura -, uma vez que se encontra no osso esfenóide. Enquanto a adeno-hipófise
possui células endócrinas, a neuro-hipófise apresenta extremidades axonais de neurônios cujos
corpos celulares se localizam no hipotálamo. Tais terminações axônicas armazenam os
hormônios liberados pelos neurônios, sendo os mais importantes o anti-diurético (ADH) e a
ocitocina. As células que promovem sua sintetização são denominadas de magnocelulares, uma
vez que apresentam maior magnitude em relação às demais que compõem os núcleos hipotalâmicos.
Síntese, processamento e transporte do ADH
O supraóptico e o paraventricular são os dois núcleos hipotalâmicos principais que
produzem a ocitocina e o ADH. Uma vez que esses hormônios são de origem proteica, a via de
síntese é feita a partir de informações do DNA, expressão de RNA mensageiro, tradução de proteínas
e armazenamento em vesículas secretoras, utilizando toda a maquinaria de microtúbulos presentes
no axônio para que possam ser transportados até a terminação axônica, formando os Corpos de
Herring.
O hormônio peptídico é secretados juntamente com um peptídeo que se mantém ligado à
ele e o mantém estável. No caso do ADH, o hormônio co-secretado com ele é a neurofisina,
estando em concentrações equimolares, sendo possível dosar indiretamente a secreção de ADH a
partir desta.
O estímulo para produção do ADH advém, além do contato de neurotransmissores à
região sináptica dos dendritos do neurônio, de regiões superiores do encéfalo (conexão com
outros neurônios), uma vez que há a geração de um potencial de ação que percorre todo o axônio do
neurônio até alcançar sua terminação axônica com um fluxo de cálcio em seu interior e, portanto,
movimentação das vesículas que contém os hormônios, liberando-os ao meio extracelular e,
consequentemente, atingindo os capilares no entorno da terminação axônica da neurohipófise.
Os principais sinais que desencadeiam a secreção do ADH é a variação da osmolaridade
sanguínea e as variações de volume e pressão. No primeiro caso, tem-se a presença dos
osmorreceptores, neurônios sensíveis da osmolaridade no sangue. Quanto maior a osmolaridade,
maior a ação dos osmorreceptores, disparando maior quantidade de potenciais de ação (PA). Eles
realizam sinapse com neurônios magnocelulares e, portanto, estimulam PA que culminam na
neurohipófise com a secreção do ADH.
No segundo caso, tem-se os barorreceptores, neurônios sensíveis ao estiramento ou
deformações no vaso sanguíneo. Eles encontram em duas regiões, sendo na artéria carótida e no
arco carótido. Quando há um menor volume e, portanto, menor pressão sobre a parede dos vasos
sanguíneos, ocorrem PA conduzidos a região do centro vasomotor no bulbo e, posteriormente,
neurônios levam tal informação até os neurônios dos núcleos paraventriculares, que são estimulados
a secreção do ADH.
Quando há um aumento do hormônio antidiurético no sangue, é um indicativo de
desidratação, na busca de preservar água no organismo. Como forma de mecanismo, o ADH age
ligando-se a seus receptores, localizados em células que compõem o túbulo distal e do ducto coletor
que por sua vez encontram-se nos rins. Isso permite uma maior reabsorção de água da urina em
formação, retornando para o sangue e, consequentemente, aumentando a concentração da urina;
restabelecendo a osmolaridade sanguínea.
O ADH se liga ao receptor V2 localizado na proteína G, elevando a aMP cíclico, através de
maior atividade da adenilciclase, havendo maior concentração de AMP cíclico intracelular, maior
atividade da proteína cinase A, cuja função é mobilizar as vesículas que contém aquaporinas para a
região do lúmen do nefúlo - onde há urina em formação. As aquaporinas migrantes irão captar a água
e permitir, através das vesículas, seu transporte ao sangue. A proteína quinase A também age em um
elemento responsivo do DNA (modulação da transcrição gênica), contribuindo para que mais
aquaporinas sejam sintetizadas. Dessa forma, o ADH provoca uma resposta rápida e imediata
reabsorvendo água e outra mais lenta para a síntesede mais aquaporinas e outras estruturas
elementos que compõem essa célula, garantindo a manutenção da mesma.
Além de agir no ducto coletor do néfron e no túbulo distal, para evitar a baixa pressão nos
vasos sanguíneos, o ADH provoca um aumento da contração da musculatura lisa destes;
restabelecendo a pressão arterial. Outro hormônio que participa do processo de vasoconstrição é a
angiotensina II (resposta à hipovolemia // baixa pressão), secretada a partir do sistema
renina-angiotensina, o qual é influenciado pelo próprio hormônio anti-diurético, auxiliando a
promoção da vasoconstrição quanto secreção de aldosterona e estímulo da liberação de ADH
Síntese, processamento e transporte da Ocitocina
A ocitocina tem duas funções importantes principais na vida de fêmeas: No período de
amamentação, esse hormônio age tanto nas células mioepiteliais das mamas - para promover
a ejeção do leite - quanto para que ocorra a indução do parto no útero grávido. Além disso, ela
promove o comportamento materno, dado alterações no sistema nervoso central da mãe
(cuidado, aproximação dos indivíduos) e, também, a ocitocina é liberada durante o ato sexual, tanto
para homens quanto mulheres.
A ocitocina pode ser estimulada também pelo som choro do bebê, informações visuais,
olfativas, táteis e outros; uma vez que esses estímulos ativam muitas regiões do sistema nervoso
central da mãe, permitindo com que os neurônios façam conexão com neurônios magnocelulares
produtores e secretores de ocitocina, deflagrando PA à neuro hipófise, promovendo maior secreção de
ocitocina. Isso permite maior contração das células da glândula mamária, ejetando o leite até a boca
do bebê. Enquanto o bebê está se amamentando, são gerados mais estímulos aos mecanorreceptores
dos mamilos, induzindo maior atividade de neurônios que liberam sinapses aos neurônios
magnocelulares, acarretando um feedback positivo.
Amamentação
Durante a amamentação ou parto, conforme aproximação dos filhotes (cheiro, sons, sucção do
mamilo), tem-se o reflexo neuroendócrino: há o estímulo de secreção da ocitocina,
promovendo maior liberação de leite, por exemplo. Quanto mais o filhote mama, maior será a
quantidade de hormônio secretado; gerando um ciclo de feedback positivo.
As glândulas mamárias são compostas por células alveolares e, englobando o alvéolo mamário,
tem-se as células mioepiteliais, de natureza contrátil. Nestas células encontram-se os receptores
da ocitocina, sendo neste local a ação do hormônio e promovendo a contratilidade das células e
permitindo a ejeção do leite das células do interior da glândula mamária (alvéolos e ductos
galactóforos menores) até chegarem ao mamilo e, posteriormente, liberados ao filhote.
Conforme atuação da ocitocina sobre as células mioepiteliais, elas irão comunicar-se com
receptores acoplados à proteína G - da mesma forma que o ADH. Há maior atuação da
subunidade alfa dessa proteína e, sendo esta do tipo Q, há, portanto, um aumento da atividade da
fosfolipase, gerando indução de inositol trifosfato. Este irá mobilizar o cálcio do interior do retículo
endoplasmático da célula e, portanto, havendo maior elevação de cálcio - estímulo rápido da
ocitocina - no citosol da célula, promovendo contração da miosina e, portanto, ejeção do leite.
Além disso, há liberação também do diacilglicerol, outro mensageiro dessa via de sinalização que
ativa a proteína Kinase C, que também promove maior contração da célula.
As células acinares também compõem a glândula mamária, responsáveis pela produção do
leite e elas respondem ao hormônio prolactina.
Contração do Útero
A ocitocina também auxilia na contração do útero, seguindo o mesmo ciclo citado
anteriormente, havendo o estímulo em situações de parto natural. Nessas circunstâncias, o
bebê/filhote inicia uma série de movimentações por uma escassez de espaço, os quais irão
induzir uma pressão no colo do útero e, consequentemente, a secreção de ocitocina. Nessa
região encontram-se neurônios sensíveis à pressão (mecanorreceptores), os quais ativam uma via
sensorial ascendente, liberando a ocitocina e, então, gerando contração no útero.
Quanto maior a contração uterina, mais hostil será aquele ambiente para o filhote, o
qual continuará fazendo pressão no colo uterino que, consequentemente, continuará
estimulando os mecanorreceptores gerando, portanto, um ciclo de feedback positivo. Ele
poderá continuar por minutos ou horas até que haja a expulsão do bebê do útero; interrompendo
a pressão sobre os mecanoreceptores e, consequentemente, o ciclo.
Eixo Hipotálamo-Adenohipófise
A conexão que permite a comunicação entre hipotálamo e hipófise - mais especificamente a
adenohipófise - é feito através de uma haste, conhecida como eminência média.
Existem hormônios hipotalâmicos que são capazes de chegar a adenohipófise migrando
através da eminência média pelo sistema porta-hipofisário. Eles irão ligar-se em receptores de
células adenohipofisárias, estimulando a produção e liberação de hormônios da
adenohipófise que, por sua vez, são liberados na circulação sanguínea e transportados até
glândulas alvo.
Entre os hormônios hipotalâmicos, tem-se o TRH (liberador de TSH - PV), CRH (liberador de
ACTH - PV), Somatostatina (inibidor do GH e TSH - PeriV), GnRH (liberador de gonadotrofinas -
ARQ), GHRH (liberador do GH - ARQ), PIF (fator inibidor de prolactina - ARQ) e PRH/TRH
(liberador de prolactina - ?). Todos os hormônios liberadores tem em sua sigla um “R” (de release),
pois são hormônios que induzem a liberação de um hormônio adenohipofisário, enquanto, a
somatostatina e dopamina inibem essa ação.
Os hormônios hipotalâmicos agem sobre células da adenohipófise, sendo estas específicas.
H. hipotalâmico Células Hipofisárias H. secretado Glândula Alvo
TRH Tireotrofos Tireotrofina Tireoide
CRH Corticotrofos Corticotrofina (ACTH) Córtex Adrenal
GnRH Gonadotrofos Gonadotrofinas (LH, FSH) Gônadas
GHRH Somatotrofos Somatotrofina (GH) Fígado, etc
PRH/TRH Lactotrofos Prolactina Mamas, etc
Os hormônios liberados pelos núcleos hipotalâmicos caem em uma rede de capilares que
permitem, através do sistema porta-hipofisário, sua transmissão até a adenohipófise,
estimulando a liberação de hormônios hipofisários chegarem até suas células ou glândulas alvo.
A regulação da secreção hormonal é feito por um sistema de retroalimentação. Havendo
um estímulo, o hipotálamo libera um hormônio trófico, que por sua vez age na adenohipófise,
fazendo com que a mesma secrete outro hormônio trófico. Ele será capaz de promover uma alça
curta de retroalimentação negativa, inibindo a produção do hormônio hipotalâmico, além de
agir em sua glândula alvo, a qual secretará um hormônio específico que irá realizar um feedback
negativo por uma alça longa, inibindo a liberação de ambos hormônios hipofisário e
hipotalâmico, havendo um controle da secreção hormonal em diversos níveis.
Hormônios Somatomamotróficos
São os hormônios liberados pelos somatotrofos, sendo o GH (hormônio de crescimento) e
pelos mamotróficos, sendo a prolactina. 50% das células presentes na adenohipófise são aquelas que
produzem o GH, indicando a sua importância para o organismo.
Hormônio do crescimento (GH)
Sua função é estimular o fígado a produzir e liberar o hormônio IGF (Insulin-like Growth
Factor). Isso provém desde a GHRH (hipotalâmico), produzindo o GH que por sua vez age em
hepatócitos para liberar o IGF. Esse hormônio age de forma semelhante ao GH em relação à
promoção do crescimento do organismo, cartilagem, ossos, tecidos e elevação da glicose
sanguínea.
O IGF é capaz de promover alças longas de retroalimentação negativa, inibindo tanto a
liberação de GH quanto do GHRH. Além disso, o IGF e o GH são capazes de gerar um estímulo
positivo para produção de somatostatina, presente no hipotálamo, que por sua vez age em células
somatotróficas, inibindo a secreção de GH.
O receptor desses hormônios é o do tipo acoplado à proteína G. A inibição do GH ocorre a
partir da atuaçãodo GH e IGF, inativando, respectivamente, o neurônio liberador do GHRH e
ativando o neurônio secretor de somatostatina. Isso gera uma diminuição na produção da PKA na
célula somatotrófica, e portanto, da secreção de GH.
O receptor do GH é o tirosina cinase, mais especificamente aquele que ativa a via da
JAK-STAT, visto por exemplo no tecido adiposo e muscular. Neste primeiro, o GH favorece
lipólise; cliva triacilglicerol para ser utilizado na forma de energia, reduzindo a captação de
glicose; enquanto que no músculo atua em síntese proteica e redução da captação de glicose.
No fígado, o GH atua para estimular a produção de IGF, envolvendo uma via de JAK-STAT, além
de agir para ativação de enzimas gliconeogênicas, as quais atuam na produção e liberação de
glicose para o corpo.
O fígado produz glicose em situações de jejum. O jejum é um tipo de estresse associado à
elevação do GH no organismo. As células do núcleo hipotalâmico, principalmente o do núcleo
arqueado, são capazes de detectar, por exemplo, hipoglicemia, estresse de exercício físico e outros,
disparando a secreção de GHRH para promover lipólise - maior queima de lipídio em jejum -,
favorecendo a liberação de mais glicose pelo fígado, mantendo a glicemia em condições
favoráveis para sobrevivência e consciência - 80mg/dL, para garantir a glicose como fonte
energética. O jejum é capaz de ser mantido por longos períodos pela capacidade de recrutar essas
reservas energéticas.
O GH, além de exercer efeito lipolítico e da produção de glicose, ele também pode ter ação
anabolizante, aumentando a síntese de proteínas por meio da captação de aminoácidos -
crescimento do nosso corpo. Tanto o GH quanto o IGF atuam em diversos tecidos de forma
anabolizante. No músculo, pode gerar o aumento de massa corporal magra; no tecido
adiposo, a diminuição da adiposidade (efeito lipolítico), aumentando a oxidação de ácidos
graxos; além de favorecer o aumento do tamanho e funcionamento dos órgãos e o
crescimento linear do organismo.
Durante a puberdade, há um aumento do GH e, consequentemente, do IGF-I , promovendo o
crescimento de ossos, tecidos e crescimento linear, além da diferenciação, proliferação e
aumento do metabolismo celular, que ocorrem exclusivamente na puberdade.
Além de detectar condição de jejum e hipoglicemia, o núcleo arqueado também é sensível à
aminoácidos. Portanto, quando há a ingestão de prt, há o estímulo para produção do GHRH,
estimulando a produção de GH que por sua vez estimula liberação do IGF, havendo também aumento
da secreção de insulina pela célula beta da ilhota pancreática. A ingestão de proteínas é, portanto,
crucial para liberação de GH quanto de insulina, os quais favorecem a liberação de IGF,
aumentando síntese de proteínas, crescimento, armazenamento; promovendo anabolismo.
A ingestão de glicose não é um estímulo para produção de GHRH e, consequentemente,
de GH. No entanto, gera o aumento da secreção de insulina. Se houver apenas ingestão de
carboidratos, não favorece a secreção do GH, não havendo estímulo para produção do IGF e,
consequentemente, inibindo anabolismo.
Durante o jejum, como não há estímulo para produção de insulina - mínima durante jejum -, a
secreção do IGF não será suficiente para promover a somatomedina pelo fígado, havendo redução de
síntese proteica e de crescimento, havendo mobilização calórica: aumento da atuação do GH no
tecido adiposo para promover lipólise, utilizando ácidos graxos para produzir ATP.
Distúrbios associados ao GH
O nanismo (anões de Laron) é caracterizado por indivíduos com ausência de receptores
normais para o GH, não produzindo o IGFs. Dessa forma, o GH deixa de ter uma atuação, em
que a somatomedina deixa de ser liberada e os indivíduos que comportam essa condição tem o
seu crescimento comprometido durante a puberdade, dado que o pico do GH é nesta época e há
maior liberação de IGF.
O gigantismo ocorre de maneira oposta ao nanismo, assim como a acromegalia - aumento
da produção de GH. No caso desta, há um aumento no crescimento do tamanho dos ossos da face
devido à um adenoma nos somatotrofos após a puberdade; enquanto naquela houve um
aumento da produção de GH por um tumor nos somatotrofos durante a puberdade, afetando
todo seu organismo.
Prolactina
A prolactina também é um hormônio de crescimento, liberada por somatotrofos e tem um
papel importante sobre o desenvolvimento e funcionamento das mamas, promovendo o
crescimento do número de células e da mama durante a gravidez e lactação. Ela é produzida e
secreção controladas pelo hipotálamo, sendo caracterizada como “proteína do estresse” - pico de
prolactina durante cirurgia, medo e exercício físico. Como estimuladores da produção desse
hormônio tem-se a serotonina, beta-endorfina e a ocitocina e, como inibidor, a dopamina.
Na glândula mamária, as células dos alvéolos - responsáveis pela produção de leite - são
responsivas à prolactina. Ela age em receptores do tipo tirosina cinase, mais especificamente e
principalmente a via JAK-STAT, em que a ligação do hormônio ao receptor irá ativar as STATs que
irão até o núcleo e estimular a produção de uma série de RNAs mensageiros e suas respectivas
proteínas, principalmente enzimas envolvidas com a síntese de lactose, lipídios e da caseína,
proteína importante que compõe o leite. Portanto, na lactação, há a proliferação de ductos e
lóbulos alveolares, acumulando substratos energéticos (leite) nos alvéolos e síntese de
enzimas para produção de lactose e caseína (leite).
A liberação e o ciclo de prolactina ocorre de forma semelhante a ocitocina; contudo, ainda é
um mistério sobre o hormônio liberador deste. O que se sabe é que a liberação de prolactina se
encontra sempre inibida pela dopamina, em que há hormônios dopaminérgicos no hipotálamo, os
quais são inibidos durante a amamentação por estímulos causados na mãe (choro, tato,
cheiro, etc). Quando a dopamina deixa de ser liberada, os lactotrofos na adenohipofise são capazes de
liberar a prolactina e, estando esta em produção conjunta a ocitocina, permite a realização de
lactogênese e a ejeção de leite.
A dopamina também será inibida em situações de estresse, medo e de situações
emocionalmente intensas; pois podem disparar grande secreção de prolactina. É comum
acontecer inibição da menstruação em situações de estresse, principalmente no começo do ciclo em
que a adolescente está aprendendo a lidar com este fenômeno. A prolactina pode agir sobre neurônios
hipotalâmicos que liberam o GHRH - liberador de gonadotrofinas - e, na adenohipófise, a liberação
de LH e FSH fica prejudicada, gerando uma redução do estímulo do ovário e, consequentemente,
fazer com que a pessoa deixe de ovular algumas vezes, gerando amenorreia lactacional
Esses hormônios podem ser regulados e ter um comportamento de acordo com o ritmo
circadiano. O hormônio de crescimento GH por exemplo, tem um pico no começo da noite e
gradativamente vai reduzindo e, ao decorrer do dia, apresenta pequenos picos. Exemplo do citosol e
melatonina. Término 18:35
Fisiologia da Glândulas Adrenais
São duas glândulas que se localizam na parte superior do rim e, por essa razão, também
podem ser chamadas de supra renais. Como toda glândula endócrina, são muito vascularizadas,
favorecendo que seus hormônios consigam atingir sistemicamente todas as células de nosso corpo.
Em sua região cortical - mais externa -, localizam-se às células do córtex, que são de
origem mesodérmica, denominadas de células esteroidogênicas, local em que são produzidos os
hormônios esteróides. A região mais interna - medula adrenal - há a presença das células
cromafins, cuja origem provém da crista neural (nervosa) e, portanto, muitas das características
na medula da glândula adrenal sejam completamente diferente de sua região cortical.
A divisão funcional da adrenal se faz a partir de zonas. Uma delas é a zona glomerulosa,
em que a população celular produz o hormônio aldosterona. Na região seguinte, denominada de
fasciculada,o hormônio produzido é o cortisol e, em relação à região mais inferior - interna -
tem-se a zona reticular, onde é produzido o DHEAS (Sulfato de dehidroepiandrosterona). Toda
essa região é denominada de córtex e todos os hormônios são reconhecidos como esteróides,
sendo assim, a composição do córtex provém de células esteroidogênicas.
Na região medular são produzidos principalmente a epinefrina e norepinefrina, também
conhecidas como adrenalina ou noradrenalina e, em conjunto, são denominadas de
catecolaminas. A composição da medula adrenal, portanto, provém de células cromafins.
Medula Adrenal - Catecolaminas
O estímulo para secreção de catecolaminas é influenciado pela glândula suprarrenal e
pelos gânglios simpáticos. Esta primeira é inervada no sistema nervoso simpático, enquanto
o segundo recebe inervação da medula espinal.
Em relação ao gânglio simpático, a partir de sinapses enviadas pelo nervo simpático, há
a liberação de acetilcolina nestes, o que irá estimular maior deflagração de potenciais de
ação, que irão estimular a secreção de norepinefrina (noradrenalina) em diferentes órgãos
inervados/estimulados pelo sistema nervoso simpático, havendo um efeito local nas células alvo.
No caso da medula da glândula adrenal, ela atua de forma semelhante com o anterior. A
partir de sinapses enviadas pelo nervo simpático, haverá o estímulo de descargas de
acetilcolina que, por sua vez, irão disparar ou acentuar a secreção de adrenalina (ou epinefrina),
que será lançada no sistema circulatório que apresentam receptores para tal.
O primeiro é uma ação mais rápida, enquanto o segundo uma ação mais sistêmica.
Entretanto, havendo atuação em conjunto, eles se complementam. Os estímulos provém de
ansiedade, dor, trauma, hipovolemia, hipoglicemia, hipotermia e outros, os quais influenciam,
intensificam e disparam a atividade autonômica simpática. Esta, por sua vez, irá estimular
tanto a medula da glândula adrenal quanto gânglios simpáticos e ação local, tornando a
resposta muito mais eficiente.
Síntese e Secreção de Catecolaminas
Ocorre a partir do estímulo da acetilcolina, sendo um hormônio liberado na medula da
adrenal. Ela será ligada a receptores nicotínicos, estimulando a síntese da enzima tirosina
hidroxilase, capaz de converter os aminoácidos tirosina em XDOPA (precursor da dopamina).
Ela será ativada pela enzima dopamina beta hidroxilase, produzindo a norepinefrina que, a
partir da atuação de outra enzima, origina a epinefrina (adrenalina), que é o principal
hormônio pela medula adrenal (cerca de 80%).
Na glândula adrenal existem grânulos secretórios de adrenalina que estão presentes e
armazenados nesta e que podem ser prontamente liberadas assim que a acetilcolina estimula os
receptores nicotínicos presentes nas células cromafins.
Receptores adrenérgicos
A adrenalina atua sobre receptores do tipo alfa e beta. Eles são acoplados à proteína
G, as quais promovem a elevação de segundos mensageiros; podendo ser o inositol trifosfato (IP3),
diacilglicerol (DAG), cálcio (Ca
2+
) ou AMP cíclico. A tabela a seguir demonstra maiores detalhes:
Receptor Mecanismo primário
de ação
Exemplos de distribuição
tecidual
Exemplos de ação
Alfa 1 + IP3, Ca
2+
e DAG Term. nerv. SPS ↑ ação da musc. lisa
Alfa 2 - AMPc Term. nerv. SPS, cel. beta inib. da lib. de norepinefrina e insulina
Beta 1 + AMPc Coração ↑ débito cardíaco
Beta 2 + AMPc Fígado, musc. lisa vasc.
bronquíolos e útero
↑ prod. hepática de glicose, - contração vasos
sang, bronquíolos e útero
Beta 3 + AMPc Fígado, tec. adiposo ↑ prod. hepática de glicose e da lipólise
. As ações da adrenalina são semelhantes à do GH, evidenciando que é um hormônio que
atua em situações de estresse.
A ação da epinefrina ocorre a partir de receptores beta adrenérgicos, enquanto a
norepinefrina irá agir em receptores do tipo alfa, atuando em funções muito parecidas da
epinefrina.
Efeitos das catecolaminas
Tem uma relação com a resposta “luta ou fuga” - integrada ao exercício -, a qual representa
uma integração do sistema nervoso simpático com a atividade aumentada da glândula
adrenal. É uma resposta para situações de estresse, em que a resposta medular corresponde à
uma função endócrina da epinefrina, enquanto a resposta nervosa simpática relaciona-se com
a função neurotransmissora da norepinefrina.
Destacam-se o aumento da troca de O2 por CO2 durante ventilação pulmonar; aumento do
retorno venoso, que por sua vez influencia o aumento do débito cardíaco e, consequentemente, do
fluxo sanguíneo para músculos esqueléticos, que é também influenciado pela diminuição do fluxo
sanguíneo do trato gastrointestinal; além do aumento da glicose sanguínea e ácidos graxos livres na
circulação, influenciando o aumento da relação glucagon-insulina. Todos esses fenômenos tendem a
aumentar o aporte de nutrientes para músculos e suprimento adequado de oxigênio e
glicose para o cérebro.
Córtex Adrenal
O colesterol é a molécula precursora para síntese dos hormônios esteróides e, uma vez
que existem três zonas dentro da região adrenal, os hormônios produzidos diferem-se a partir da
via de síntese de cada hormônio, relacionado às diferentes enzimas em cada uma delas.
Zona Fasciculada
O principal hormônio produzido é o cortisol, sendo um tipo de glicocorticóide. Uma
característica importante do córtex da adrenal é a presença de um citoplasma “espumoso” -
presença de grande quantidade de ésteres de colesterol (forma de armazenamento dentro de
células, sendo esta em gotículas de lipídio) que produzem e exportam colesterol do sangue
(LDL e HDL). A mitocôndria participa da via de síntese, havendo aromatases expressas na mesma,
sendo responsável pela produção do cortisol.
O cortisol age sobre todas as células de nosso corpo. Por ter como precursor o colesterol,
seu mecanismo de ação age a partir de um receptor nuclear, sendo capaz de passar pela
membrana da célula. Após adentrá-la, Hsp90 (Hit Shock Protein 90) é uma chaperona do receptor
de glicocorticóides, protegendo-o, estando ligada a ele maior parte do tempo no citosol e, assim
que houver aumento de cortisol na célula, essas chaperonas liberam o receptor e este interage
ativamente com o glicocorticóide.
O complexo glicocorticoide e receptor dimerizados podem gerar a ativação ou
repressão gênica, em que a resposta do hormônio pode ser estimulada ou inibida pelo receptor.
Pode acontecer também que o complexo receptor glicocorticóide interaja com alguns fatores de
transcrição, tornando a resposta ainda mais complexa, dependendo do tipo de célula e ação
envolvida.
Dentre as ações do cortisol, pode-se destacar suas ações metabólicas, podendo induzir o
aumento de expressão de enzimas gliconeogênicas; redução da captação de glicose; aumento do efeito
das catecolaminas sobre a lipólise, gerando disponibilidade de ácidos graxos livres; diminuição de
síntese proteica; aumento de proteólise, liberando aminoácidos para glicogênese. Além disso, ações
cardiovasculares e ações anti-inflamatórias e imunossupressoras também se destacam nas
ações do cortisol.
O cortisol age em feedback negativo, inibindo sua contínua secreção através da repressão
da liberação de ACTH ou no hipotálamo, inibindo o hormônio liberador de corticotrofina
(CRH). Em condições de uso de imunossupressores de glicocorticóides exógenos esse eixo
permanece quiescente, havendo aumento de corticosteróides exógenos, podendo estar acima de
concentrações fisiológicas, exercendo seus efeitos anti-inflamatórios ou
imunossupressores, de acordo com o caso. Entretanto, isto pode gerar uma atrofia da zona
fasciculada.
O cortisol pode gerar também efeitos de redução na função reprodutora; inibição da formação
óssea e efeito sobre o rins, gerando inibição sobre a secreção e ação do ADH e aumentar a taxa de
filtração glomerular. Pode também afetar os músculos induzindo proteólise que pode ocasionar dor
muscular e também sobre o trato gastrointestinal, causando um efeito trófico sobre a mucosa,
estimulandoapetite e pode aumentar a secreção de ácido gástrico e pepsina (úlceras)
Regulação da produção de cortisol
Ela é relacionada com o CRH (hormônio de liberação de corticotrofina), o qual age com as
células corticotróficas da adenohipófise e a corticotrofina age exclusivamente sobre o córtex da
adrenal. O cortisol, uma vez que funciona por feedback negativo, reduz as ações de CRH e,
consequentemente, de ACTH .
A hipoglicemia, estresse de exercício físico, o jejum e até mesmo condições emocionais podem
levar o aumento da liberação de CRH pelo hipotálamo e, portanto, elevações anormais de cortisol. O
cortisol também tem regulação pelos ritmos circadianos, tendo um pico pela manhã - importante
para uma série de funções -, sendo reduzido sua concentração ao longo do dia.
Síntese de adrenocorticotrofina (ACTH)
Ela provém de um precursor denominado de pré-pró-opiomelanocortina (POMC). A
partir da liberação de CRH hipotalâmico, ele irá atuar sobre as células hipofisárias que, por sua
vez, irão sintetizar o POMC. Este, por sua vez, é clivado em uma série de moléculas e, entre elas,
encontra-se o ACTH - resposta ao hormônio liberador de corticotrofina.
Além do ACTH também é liberado dois tipos de endorfina e uma molécula de MSH
(hormônio estimulador de melanócito), o qual acompanha as concentrações de ACTH
sistêmicas. Caso haja um aumento de concentrações desta, também há do MSH. O Hormônio
estimulador do melanócito tem relação com o aumento de pigmentação de determinadas células,
principalmente das mucosas.
Zona Reticular
Responsável pela produção de hormônios androgênicos. Seu precursor é o Pregnenolona,
havendo a produção do DHEAS e do Androstenediona.
O primeiro corresponde à um hormônio esteroide sexualmente ativo, principalmente em
mulheres. Sua função é referente ao crescimento de pelos e libido, sendo bem mais potente
que a testosterona.
Zona Glomerulosa
Há a presença de um mineralocorticóide chamado aldosterona. A liberação desta tem
uma influência mínima do ACTH, havendo uma influência muito maior regida pelo sistema
renina-angiotensina em função da presença da hipovolemia, sendo regulada pelo mesmo.
Distúrbios da função da adrenal
Destaca-se a Síndrome de Cushing - Hipercortisolismo -, cujas causas provém, ou do
corticosteróides exógenos - como anti inflamatório ou imunossupressor -, ou a presença de
tumores secretores de ACTH ou um hipercortisolismo primário - tumor na glândula adrenal
-, elevando a concentração de cortisol. Há uma perda de musculatura esquelética bastante
acentuada e um depósito de gordura abdominal evidente e estrias na pele.
Além do Hipercortisolismo, há a doença de Addison, caracterizada por deficiência de
glicocorticoides e mineralocorticoides; proveniente de alguma disfunção na produção do
cortisol endógeno, gerando ausência do feedback negativo do cortisol no eixo
hipotálamo-hipófise e, consequentemente, estímulo da síntese do CRH e da própria ACTH. O
aumento de concentração da corticotrofina e do MSH (hormônio estimulador do melanócito)
no sistema irão promover um aumento na pigmentação da mucosa da cavidade oral do
indivíduo.
Fisiologia da Tireoide
A glândula tireóide localiza-se na região frontal da traquéia e dois glóbulos a caracterizam,
sendo unidos por um istmo. Sua coloração é avermelhada devido à sua intensa vascularização. Ela é
composta por folículos tireoidianos, estruturas esferoidais e apresentam diversos tamanhos, sendo
formado em seu entorno por células foliculares, em que uma camada destas caracteriza o folículo. Ela
controla todo o metabolismo basal e relaciona-se diretamente ao armazenamento de fontes
energéticas (?). Em seu interior encontra-se o colóide, local em que é sintetizado os hormônios
tireoidianos T3 e T4 .
Esses hormônios são denominador Iodotironinas e seu precursor é a Tirosina. Eles são
conhecidos também como Tri-iodotironina (T3) e a Tetraiodotironina (tiroxina ou T4). A via
de síntese desses hormônios é única se comparada as já vistas, apresentando uma complexidade
específica.
Sua regulação se dá conforme eixo hipotálamo-hipófise. O hormônio TRH (liberador de TSH)
irá ser liberado pelo hipotálamo, sendo transmitido pelo sistema porta-hipofisário à hipófise,
estimulando a produção do TSH (estimulador da tireóide) que, por sua vez, atua na tireóide para
síntese dos hormônios T3 e T4. No caso destes, sua produção é regulada por um feedback negativo.
Havendo excesso dos hormônios tireoidianos, há inibição dos hormônios T3 e T4.
Transporte de Iodo e Síntese dos Hormônios da Tireoide
Na imagem do slide, há a imagem de uma célula folicular, representando a região
basolateral da membrana no canto inferior esquerdo, a qual é voltada para o meio EC e que é
rodeada por capilares e atrai hormônios e substâncias do sistema circulatório. A outra extremidade
demonstra o colóide, região em que ocorre a síntese dos hormônios tireoidianos.
O processo inicia-se quando o TSH (hormônio estimulador da tireóide) liga-se ao seu
receptor TSHR, presente na membrana basolateral da célula da tireoide. As vias de transdução
de sinal usa um receptor de sete alças, capaz de ativar duas vias de ativação: uma proteína Gq -
Fosfolipase C - quanto uma Gs - Adenilato Ciclase - , gerando os segundos mensageiros Diacilglicerol,
IP3 e CA
2+
e cAMP, essenciais para produzir a principal proteína da célula folicular: a
tireoglobulina.
A tireoglobulina corresponde a estrutura onde será ancorado o aminoácido precursor
para síntese das iodotironinas, através de um processo de iodação. Ele ocorre através da ação da
enzima ThOx 2, a qual permite a fusão de iodo à tireoglobulina através da catalização da
enzima tireoperoxidase (TPO). Enquanto isso, há produção de Peróxido de Hidrogênio
(H2O2), o qual aumenta a atividade da TPO que irá catalisar a adição de átomos de iodo na
tireoglobulina. Portanto, tanto as ações do ThOx 2 quanto do TPO auxiliam o processo de iodação nos
aminoácidos tirosina presentes na tireoglobulina.
Outros transportadores importantes no slide são a Pendrina, o NIS (sódio-iodo
symporter), a Bomba de Sódio-Potássio, a TPO (Tireoperoxidase); os quais são dependentes dos
segundos mensageiros e das proteínas efetoras PKA e PKC para que sejam ativados. O TSH
permite duas respostas, sendo uma delas a que permite a via de síntese para a tireoglobulina; e, a
partir da geração dos segundos mensageiros e ativação das proteínas efetoras, gera um aumento da
atividade dos transportadores, colaborando para a velocidade da via e, consequentemente,
contribuindo para a síntese de tireoglobulina e dos hormônios.
A tireoglobulina irá portanto englobar o complexo de iodo e tirosina localizados na região do
colóide e, no citosol da célula, ocorre a liberação de T3 e T4 que podem ser secretados para o meio EC
na região da membrana basolateral.
Nesse processo existem elementos que também são reutilizados, como o MIT
(monoiodotirosina) e o DIT (diiodotirosina), moléculas cuja nomenclatura indica quantos átomos
de iodo engloba; podendo o iodo e a tirosina serem reutilizados, retornando ao colóide. No
caso do iodo, ele é bombeado pela pendrina, podendo ser usado novamente em processos de
iodação.
Uma peculiaridade do T4 é que ele pode passar por um processo de Deiodinase, em que há a
redução de uma molécula de iodo de sua composição, tornando-se um T3.
Transporte de Iodo
A molécula symporter (NIS - sódio-iodo symporter) utiliza um mecanismo amplamente
utilizado por muitos transportadores, usando a entrada de sódio de forma que outras moléculas
também o façam, como é o caso do iodo.
Sua ação age de forma conjunta com a bomba de sódio-potássio - que libera Na
2
para fora
da célula e K
+
para seu interior -, a qual trabalha para que o potencial de membrana da célula
esteja negativo (~ 60/70 biV) e constante. Quando ocorre uma ação transitória, há uma tendência
eletroquímica de sódio adentrar a célula, devido à diferença de concentração do meio EC e IC
(química) e do equilíbrio dopotencial de membrana (elétrica). Dessa forma, o simporte de
sódio (NIS) beneficia-se dessa tendência como mecanismo para favorecer o transporte de
iodo, utilizando indiretamente o ATP gasto a expulsão do sódio da célula, dado que cada Na
+
IC que
usufruiu do NIS será jogado ao meio EC novamente e utilizará ATP para isto. Assim, o iodo
acumula-se na célula do folículo tireoidiano.
Síntese dos hormônios tireoideanos
Conforme ação do H2O3, o I2 gerado juntamente à molécula de Tirosina ancorada na
tireoglobulina passam por um processo de iodação, formando um MIT ou DIT de acordo com a
quantidade de átomos adicionados. Caso haja a junção de duas moléculas de DIT, há uma
tetraiodotironina (T4) enquanto a junção de um DIT e um MIT há a formação de uma triiodotironina
(T3)
Efeitos do TSH
Quando ocorre a liberação de TSH (hormônio estimulador da tireóide), é possível dizer que o
colóide é endocitado pelas células foliculares, levando as moléculas produzidas pela tiróide ao
seu interior. Isso indica uma endocitose de vesículas para promover a secreção dos hormônios.
Além do TSH desencadear as ações vistas anteriormente, todos esses fenômenos são
estimulados por ele, havendo aumento da síntese de DNA, RNA mensageiro, proteínas e fosfolípidos,
aumento do tamanho e número de células foliculares, da captação de iodo e iodação, a endocitose de
colóide, a proteólise da tireoglobulina - podendo ser reciclada -, além da oxidação de glicose que gera
mais NADPH
Estimulação ou bloqueio do receptor de TSH na tireoide
O organismo pode gerar, em determinadas situações de estresse, anticorpos que podem
atuar de forma agonista ou antagonistas no receptor de TSH na tireoide. Respectivamente, ele
pode agir estimulando a sinalização ou a inibição da célula folicular, fazendo-o de forma intensa;
podendo causar uma situação de hipertireoidismo ou hipotireoidismo. Entretanto, existe a
possibilidade desse anticorpo ser neutro e manter o funcionamento da via normal.
Características dos hormônios tireoidianos
Ambos são transportados em torno de 99% ligados a moléculas de Albuminas ou
Carreadoras (proteínas TBG, TTR e Albumina?), permitindo a estabilização do hormônio na
circulação.
T3
Meia-vida de aprox. 1 dia
10x mais ativo que T4
(Liga-se aos receptores hormonais)
T4
Pode passar por deiodinação
Meia-vida de aprox. 7 dias
Quantidade mais abundante (90%)
Baixa afinidade a receptores
Convertido em T3 na maioria das células
Regulação da Glândula Tireóide
Ausência de TSH-hipotireoidismo
Ou mesmo a redução desse hormônio faz com que a glândula tireoide se atrofie, dado que o
TSH influencia intensamente nas ações desta.
hipertireoidismo-Excesso de TSH
Pode ser em decorrência de um tumor tireotrofo, acarretando uma alta na secreção do
hormônio, hiper estimulando a função da tireoide, causando um aumento de folículos tireoidiano e,
consequentemente, uma redução na secreção de hormônios tireoidianos, em razão da disfunção das
células e ausência de iodo.
Esta é uma característica de um Bócio Endêmico (hipotireoidismo), uma vez que este
relaciona-se à uma carência de iodo na alimentação. Isso acontece pois a baixa disponibilidade
desse elemento gera uma redução na síntese dos hormônios tireoidianos, que é transmitido ao
hipotálamo como ausência do feedback negativo natural que estes induzem; havendo liberação
de TRH e TSH e um estímulo contínuo dessa via enquanto não houver a sinalização de T3 e T4
para pará-lo.
Efeitos fisiológicos dos hormônios tireoidianos
Eles induzem a transcrição de um grande número de genes; de síntese protéica (enzimas,
proteínas estruturais e de transporte); além de um aumento generalizado de atividade funcional do
organismo.
Destaca-se entre ambos hormônios sua capacidade de crescimento e desenvolvimento do
sistema nervoso central, principalmente em relação ao T3. No caso de ações metabólicas, pode-se
relevar atividade mitocondrial, da bomba de sódio-potássio, aumento do consumo de O2 - maior
oxidação de glicose, lipólise, havendo maior uso de energia. Consequentemente, há um aumento nas
atividades cardiovasculares para suprir o oxigênio e nutrientes, gerando maior fluxo de sangue nos
tecidos e vascularização. Pode-se citar também, durante o crescimento, o fechamento de epífises, em
que a ausência dos hormônios tireoidianos prejudica a puberdade. O T3 e T4 também atuam sobre o
aumento da motilidade e secreção dos hormônios da TGI e na atividade das glândulas endócrinas.
Triiodotironina
Ele é capaz de desencadear modulação da transcrição gênica ligando-se em elementos
responsivos do DNA, produzindo proteínas.
Transporte através de membranas celulares
Dado que a via de sinalização dos hormônios tireoidianos funcionar por uma
retroalimentação negativa, eles podem fazer essa comunicação atravessando o plexo coróide,
chegando até o cérebro, feito por meio de transportadores especiais. Após eles adentrarem as
células, deiodinases tornam o T3 ativo e isso sinaliza para o hipotálamo a presença significativa
desses hormônios na circulação
Regulação da secreção dos hormônios da tireoide
O hipotálamo irá liberar o TRH, que por sua vez age sobre os tireotrofos na adeno hipófise,
estimulando a secreção de TSH o qual irá agir sobre a tireóide através dos segundos mensageiros (IP3,
DAG, Ca
2+
e AMPc), gerando um aumento da proteólise Tireoglobulina dos folículos, da atividade
bomba iodeto, da iodação da tirosina e do tamanho, capacidade e número das célula; gerando a
liberação dos hormônios tireoidianos que promovem um feedback negativo e, portanto, um controle
natural para manutenção de concentrações normais destes.
Quando ocorre uma imposição da presença do frio, acentua-se a liberação de T3 e T4, iniciando
por um aumento na liberação de TRH e, consequentemente, de toda a sinalização da via.
Uma deficiência de iodo gera a redução de produção dos hormônios tireoidianos, havendo
ausência do feedback negativo, enquanto TRH e TSH continuam aumentados neste indivíduo.
Contudo, isto não gera condições para a produção de T3 e T4, havendo na verdade apenas um aumento
do número, tamanho e capacidade das células do folículo, caracterizando a presença do bócio
endêmico (hipotireoidismo).
A baixa concentração de T3 e T4 pode gerar também o cretinismo - hipotireoidismo congênito -
-, sendo uma deficiência mental causada durante o desenvolvimento do recém-nascido, dado que a
triiodotironina é importante para o desenvolvimento do sistema nervoso central intra-útero; além da
mixedema, causada em adultos, caracterizada por um edema duro na face e nas pálpebras com
aspecto de pele opaca e formação de “bolsas” sobre os olhos.
Etiologia do Hipotireoidismo
Entre os seus sintomas, tem-se
● Cansaço
● Depressão
● Sonolência
● Perda de apetite
● Ganho de peso
● Bócio
Entre as suas causas, pode-se listar:
● Ausência de iodo na dieta
● Doenças auto-imune: destruição da
glândula tireóide
● Hipopituitarismo: hipofunção da
hipófise
● Disfunção hipotalâmica: casos raros.
Deve-se lembrar que, o hipotireoidismo não tem relação com o tamanho da tireoide, mas sim
com a baixa concentração dos hormônios circulantes desta glândula. Além disso, elenca-se as causas
de forma:
● Primária: disfunção na tireóide
● Secundária: redução na produção de TSH
● Terciária: redução na produção de TRH
O tratamento é feito através da administração de T4 em doses adequadas e, caso não haja cura
para o hipotireoidismo em questão, o será feito para o resto da vida do indivíduo, O faz por meio da
tetraiodotironina pois esta é muito menos ativa que o T3, evitando comprometimento do sistema
circulatório pois há um maior controle das atividades das células, uma vez que o T4 é administrado e
posteriormente será convertido em T3 pela própria célula.
O comprometimento no crescimento é bem visível no caso de hipotireoidismo congênito,
afetando também o desenvolvimento dos ossos.
Etiologia do Hipertireoidismo
Também conhecido como Doença de Graves (autoimune).
Entre osseus sintomas, tem-se
● Aumento dos batimentos cardíacos
● Aumento do consumo de oxigênio
● Insônia
● Ansiedade
● Sudorese (pela produção metabólica de
calor)
● Perda de peso
● Aumento da fome
● Olhos saltados (exoftalmia)
Entre as suas causas, pode-se listar:
● Desconhecida (no caso da Doença de
Graves)
● Tumores da tireoide: aumento da
secreção dos hormônios tireoides
● Tumores na hipófise: secreção
aumentada de TSH
Elas podem ser classificadas em
● Primária: disfunção na tireóide
● Secundária: aumento na produção de TSH
● Terciária: aumento na produção de TRH
O tratamento pode ser feito através de iodo radioativo - o qual é bombardeado a glândula para
poder eliminar o adenoma - ou pela redução da glândula - tireoidectomia.
A ausência de iodo gera uma hipertrofia da tireóide, uma vez que ele auxilia na produção dos
hormônios tireoidianos, havendo acúmulo de outros substratos. A necessidade dos hormônios
tireoidianos se faz por questão do consumo de energia pelas células, as quais interagem..
No hipertireoidismo, há um aumento da atv. celular, do metabolismo, produção de ATP e
regulamento e armazenamento, aumento do consumo de oxigênio, atv. mitocodrial, fluxo sanguíneo
(freq. cardiaca tb), aumento da freq. respiratório, aumento da atv. do snc, entre outros.
Pâncreas Endócrino e Controle Metabólico
A ilhota pancreática corresponde a grupos de células presentes no pâncreas, rodeada
pelo pâncreas exócrino (ácinos e ductos que compõem células do processo digestório [produção de
enzimas]). Sua estrutura é composta por diversos tipos de células que se proliferam ao longo do
desenvolvimento do indivíduo; contudo, após idade adulta, elas sofrem uma redução extrema nesta
capacidade, em que situações de reposição dificilmente são totais, culminando em falhas na secreção
de hormônios da glândula pancreática.
O pâncreas possui uma porção exócrina e endócrina. Pelo ducto pancreático há o transporte de
conteúdo exócrino (enzimas digestivas, por exemplo) até o duodeno. Os hormônios produzidos pela
ilhota pancreática - distribuída ao longo de toda a estrutura do órgão - são lançados na circulação
sanguínea - o que indica alta vascularização do mesmo
Ilhotas Pancreáticas
As ilhas pancreáticas são formadas por células Beta, as quais expressam insulina; células
alfa, as quais produzem glucagon; células delta, as quais expressam a somatostatina; células PP,
as quais expressam o hormônio Polipeptídeo Pancreático e as células Epsilon, que expressam a
Grelina, sendo este identificado recentemente, correspondente à uma presença muito menor na
ilhota.
As ilhotas pancreáticas diferem-se conforme as espécies, tanto pela distribuição das células
quanto pela suas quantidades; porém, concluiu-se que quanto maior a interação entre os diferentes
tipos celulares da ilhota pancreática, há maior probabilidade da capacidade responsiva às variações
ambientais em relação hormonal e, de maneira geral, pode-se dizer que, respectivamente, há maior
abundância de células beta, alfa e delta.
Ademais, apresentam capilares que passam pelas suas células, permitindo uma
microvasculatura e que os hormônios produzidos pelo seu leito possam atingir a dimensão
sistêmica, possibilitando a transmissão desses sinais.
Controle Parácrino e Autócrino em Ilhotas Pancreáticas
A insulina liberada pela célula beta tem um efeito inibitório sobre a célula alfa. Contudo, o
glucagon expresso por esta tem capacidade de estimular a secreção de insulina, da mesma forma
que estimula a produção de somatostatina pela célula delta. Contudo, esta aplica uma ação
inibitória sobre a outra, inclusive à célula beta. Ademais, o produto da célula beta, dependendo da
interação (quantidade de hormônios e receptores), pode, também, tanto estimular quanto inibir
sua própria produção. Dessa forma, pode-se observar que há um controle mediado pelos próprios
hormônios da ilha pancreática.
Insulina
Tem-se um conhecimento muito maior sobre esse hormônio se comparado aos outros. O
mecanismo que leva sua síntese pela célula beta tem como principal estimulador a presença de alta
concentração de glicose. Isso pode ser explicado em ser explicado em situações de jejum (~3hr)
que resulta na glicemia basal - 80mg glicose / dL sangue. Quando ocorre o estímulo na presença de
glicose a célula beta pancreática responde prontamente, liberando um pico de insulina (1ª fase), o
qual diminui rapidamente após cerca de 5 a 10 minutos, podendo se restabelecer para uma 2ª
fase de secreção que pode durar até 15 minutos. A concentração de glicose nesta fase pode ser em
torno de 150 até 200mg/dL, em que a insulina irá acompanhar tal elevação, mas normalmente
diminui rapidamente, restabelecendo a glicemia basal. Porém, caso o estímulo de glicose permaneça
contínuo, tem-se uma situação anormal.
Secreção
Relembrando-se da voltagem negativa da membrana (-70mV), os íons no meio IC e EC são os
responsáveis por isto. Enquanto há uma maior quantidade de potássio - além de ânions orgânicos -,
no exterior tem-se principalmente o sódio, além de cloro e cálcio.
A configuração de voltagem da célula beta é importante para permitir o estímulo de alteração
do potencial de membrana para um valor tendente à menos negativo: despolarização.
Portanto, denomina-se esta célula como excitável, viabilizando a síntese da insulina.
Em uma situação em que há alta concentração de glicose no meio EC, ela irá se difundir
para o interior da célula beta através do Glut 2, a qual será rapidamente oxidada pela
mitocôndria, produzindo alta quantidade de ATP. Esse aumento irá ligar-se aos Canais de
Potássio-Dependente sensíveis ao ATP, bloqueando a sua saída da célula. Dessa maneira,
ocorre um processo de despolarização da membrana, havendo abertura de Canais de Cálcio
Voltagem-Dependente. Dado que há uma concentração muito maior de Ca
2+
no meio EC, ele será
difundido para o interior da célula, promovendo uma elevação temporária de sua quantidade no
meio IC, o qual irá mobilizar as vesículas que contém insulina da célula beta. Dessa maneira,
ocorre uma fusão da membrana plasmática às da vesícula, liberando insulina.
Esse mecanismo ocorre de forma semelhante quando há a metabolização de ácidos
graxos pela célula beta, o qual também é capaz de secretar insulina; da mesma forma que outros
substratos energéticos como aminoácidos podem estimular a liberação da insulina.
Contudo, existe um processo denominado de Potencialização da Secreção de Insulina,
realizado pelo sistema nervoso autonômico parassimpático. Isso ocorre através da
enervação em células beta, a qual irá liberar acetilcolina - hormônio que viabiliza atividade
parassimpática local - que se liga no receptor muscarínico (M3), acarretando a ativação de uma
Fosfolipase C - indicando um receptor de sete alças acoplado à uma proteína Gq. Dessa forma, o
segundo mensageiro IPS (Inositol Trifosfato) mobiliza Ca
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do retículo endoplasmático, assim como o
DAG (diacilglicerol) ativa a Proteína Kinase C e gera abertura de canais de cálcio que permite sua
entrada ao interior da célula, acionando a liberação da insulina.
Comunicação entre Sistema Digestório e Ilhota Pancreática
Além de ser feito através da glicose ou do sistema nervoso parassimpático, também o faz a
partir dos hormônios liberados pelo TGI (trato gastrointestinal), sendo estes o GLP-1 (glucagon
like peptide) e GIP (gastric inhibitory polypeptide), denominados como incretinas.
Sua síntese é feita pelo intestino, as quais potencializam da mesma forma que as citadas
anteriormente a secreção de insulina, de forma que as incretinas representam uma conexão entre o
intestino e as ilhotas, representando em torno de 50% da insulina logo após refeição
(pós-prandial).
Em relação ao GLP-1, os tipos celulares envolvidos em sua secreção são as L-intestinais. No
momento em que há a ingestão de alimento (glicose), além da atividade parassimpática, são
capazes de ativar a liberação desse hormônio que, por sua vez, irá atuar no pâncreas e liberar