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1 LARISSA RODRIGUES SANTOS FILTRAÇÃO GLOMERULAR NÉFRON E ELEMENTOS VASCULARES DO RIM O arranjo interior do rim é dividido em duas camadas: um córtex externo e uma medula interna. Essas camadas são formadas pelo arranjo organizado de túbulos chamado de néfrons. 80% deles estão presentes quase completamente no interior do córtex (néfrons corticais) e os outros 20% penetram no interior da medula e são chamados de néfrons justamedulares. Cada um de nós tem cerca de 1 milhão de néfrons em cada rim e ele é dividido em segmentos, e cada segmento é intimamente ligado com vasos sanguíneos especializados. O sangue entra no rim pela artéria renal, antes de seguir para as artérias menores e depois para as arteríolas do córtex. Com isso, o arranjo dos vasos sanguíneos forma um sistema porta (duas redes de capilares em série, uma após a outra). O sangue flui das artérias renais para uma arteríola aferente e segue para a primeira rede de capilares, chamada glomérulo. Após isso, ele segue para uma arteríola eferente e depois vai para a segunda rede de capilares, os capilares peritubulares (néfron cortical) que cercam o túbulo renal. Os capilares que penetram na medula são chamados de vasos retos, nos néfrons justamedulares. Por fim, o sangue segue para a formação de vênulas e pequenas veias, enviando o sangue para fora dos rins através da veia renal. O sistema porta renal tem como função filtrar o fluído sanguíneo para o interior do lúmen do néfron, nos capilares glomerulares, e, então reabsorver o fluido do lúmen tubular de volta para o sangue, nos capilares peritubulares. Artéria renal → Arteríolas aferentes → glomérulo → arteríola eferente → capilares peritubulares → vênulas → pequenas veias → veia renal ELEMENTOS TUBULARES DO RIM As superfícies apicais apresentam microvilosidades e a superfície basal do epitélio polarizado repousa sobre uma membrana basal. O aparelho justaglomerular é a dobra para trás do néfron, de modo que a parte final do ramo ascendente da alça de Henle passe entre as arteríolas aferentes e eferentes. A proximidade do ramo ascendente e das arteríolas permite a comunicação parácrina entre essas duas estruturas, uma característica fundamental na autorregulação do rim. 2 LARISSA RODRIGUES SANTOS VISÃO GERAL DA FUNÇÃO RENAL Por dia são passados 180L de plasma nos néfrons. Como o volume médio de urina que deixa o rim é de apenas 1,5L por dia, mais de 99% do líquido que entra nos néfrons precisa voltar para o sangue, caso contrário, o corpo desidrataria rapidamente. • Filtração: Movimento de líquido do sangue para o lúmen do néfron e ocorre apenas no corpúsculo renal; • Excreção: Eliminação do filtrado na forma de urina, a não ser que seja reabsorvido para o corpo; • Reabsorção: Processo de transporte de substâncias presentes no filtrado do lúmen tubular de volta para o sangue através dos capilares peritubulares; • Secreção: Remove seletivamente moléculas do sangue e as adiciona ao filtrado no lúmen tubular. Os 180L que são filtrados para a cápsula de Bawman a cada dia são quase idênticos ao plasma em sua composição e quase isosmóticos e à medida que esse filtrado flui pelo túbulo proximal, cerca de 70% do seu volume é reabsorvido, restando 54L no lúmen tubular. • Túbulo proximal: Têm como função primária a reabsorção isosmótica de solutos e água; • Alça de Henle: Local principal para produção de urina diluída, e nesse local é absorvido mais soluto do que água, momento em que seu volume diminui para 54L; • Túbulo distal e ducto coletor: Regulação fina do balanço de sal e de água sob o controle de vários hormônios. O volume e as molalidades finais de urina dependem das necessidades do corpo de conservar ou excretar água e soluto. No néfron ocorrem 3 processos básicos, a filtração, o sangue é filtrado no glomérulo, a reabsorção que é feita pelos capilares peritubulares e a secreção que é feita pelas células da mácula densa. FILTRAÇÃO 3 LARISSA RODRIGUES SANTOS É o primeiro passo para formação da urina. Processo esse que gera um filtrado, cuja composição é igual à do plasma menos a maioria das proteínas plasmáticas. Na maioria das vezes as células sanguíneas permanecem no capilar, de modo que o filtrado é composto apenas de água e de solutos dissolvidos. O filtrado se difere do plasma sanguíneo pelo tamanho das proteínas, sendo as do sangue bem maiores. Logo, ele contém água e solutos dissolvidos (Na+, Cl-, Ca2+, K+, ureia, creatinina, inulina...). A fração de filtração é dada pela porcentagem do volume total do plasma que é filtrada. BARREIRAS DE FILTRAÇÃO A filtração ocorre no corpúsculo renal, que é uma rede de capilares glomerulares envolta pela cápsula de Bawman. As substâncias que deixam o plasma precisam passar por três barreiras de filtração antes de entrarem no lúmen tubular. • Endotélio capilar: São capilares fenestrados com grandes poros, que permite que a maioria dos componentes plasmáticos sejam filtrados através do endotélio. Mas são pequenos o suficiente para não permitir a passagem de células do sangue ou proteínas maiores; • Lâmina Basal: Camada acelular de MEC que separa o endotélio do capilar do epitélio da cápsula de Bowman. Atua como uma peneira grossa, excluindo a maioria das proteínas plasmáticas do líquido que é filtrado através dela. • Epitélio da cápsula de Bowman: São os podócitos, células especializadas que envolvem os capilares glomerulares, formando as fendas de filtração. Entre os capilares glomerulares ficam as células mesangias que possuem feixes de actina que contraem alterando o fluxo dentro dos capilares. PRESSÃO NOS CAPILARES CAUSA A FILTRAÇÃO A filtração é determinada por 3 pressões, as pressões de Starling. 1. Pressão hidrostática do capilar sanguíneo: força a passagem do fluido através das frenestas. 2. Pressão coloidosmótica do capilar: é mais alta que a do fluido na cápsula, o que favorece a reabsorção de líquidos para dentro do capilar. 3. Pressão hidrostática do fluido capsular: se opõem a pressão hidrostática do capilar. 4 LARISSA RODRIGUES SANTOS Ambas as pressões estarão agindo e existindo ao mesmo tempo no espaço da cápsula de Bawman e no capilar glomerular. A Taxa de filtração glomerular (TFG) é dada pelo volume do fluido que é filtrado por unidade de tempo. A taxa média é de 125ml/min. Ela é influenciada por 2 fatores, a pressão de filtração resultante que depende do fluxo sanguíneo renal e da PA, e pelo coeficiente de filtração que possui dois componentes, a área de superfície dos capilares glomerulares e a permeabilidade entre a cápsula e Bowman e o capilar. Essa taxa significa que os rins filtram todo o volume plasmático 60 vezes por dia, ou 2,5 vezes a cada hora. TGF É RELATIVAMENTE CONSTANTE A taxa se mantem constante por uma grande faixa de variação de pressão arterial. E é controlada primariamente pelas arteríolas. A vasoconstrição das arteríolas aferentes aumenta a resistência e diminui o fluxo sanguíneo renal, a vasoconstrição das arteríolas eferentes diminui o fluxo sanguíneo renal, mas aumenta a pressão hidrostática e a taxa de filtração. 5 LARISSA RODRIGUES SANTOS TGF ESTÁ SUJEITA A AUTORREGULAÇÃO A taxa de filtração glomerular sofre uma autorregularão, por resposta miogênica, a distensão da arteríola causa a abertura de canal de cálcio fazendo com que ela se contraia (protege o glomérulo do aumento de pressão que lesionaria o néfron). E por resposta através de retroalimentação túbulo-glomerular através do aparelho justa glomerular formado pelas células da mácula densa (parte sensorial), céulas justaglomerulares (parte efetora), arteríolas aferentes e eferentes, faz com que o túbulo distal controle o que vai ser filtrado através das células da macula densa que possuem receptores que detecta características do fluido e devido a isso ela faz uma comunicação parácrina com as células das arteríolase justa glomerulares controlando a secreção de renina nas células justa glomerulares e a vasoconstrição e vasodilatação das arteríolas aferentes e eferentes. 6 LARISSA RODRIGUES SANTOS A mácula densa (em contato com as células justamedulares) irá servir como um sensor para perceber o fluxo e a quantidade de sal. Além desses mecanismos a taxa de filtração conta também com uma regulação hormonal que muda a resistência das arteríolas e o coeficiente de filtração por um sistema nervoso simpático autônomo a noradrenalina se liga aos receptores causando uma vasoconstrição. CONTROLE NEURAL DA MICÇÃO Existem duas fases para micção, o enchimento vesical que relaxa o músculo detrusor e o esfíncter interno fica contraído. Quando a bexiga está cheia para o esvaziamento, é necessário que a bexiga se esvazie com a contração do m. detrusor e abertura do esfíncter interno. A inervação simpática origina-se dos neurônios simpáticos pré-ganglionares nos segmentos lombares altos da medula espinal. Os axônios simpáticos pós-ganglionares agem inibindo o músculo liso (músculo detrusor) em todo o corpo da bexiga e também agem excitando o músculo liso da região do trígono e o esfíncter uretral interno. O sistema nervoso simpático (sai da medula lombar) atua no relaxamento do m. detrusor através do nervo hipogástrico mandando sinapse inibitória e com sinapse excitatória ocorre a contração do esfíncter interno. Existem receptores que disparam conforme a distensão da parede da bexiga, mandando sinapses via neurônio aferente para que o m. detrusor contraia e o esfíncter interno relaxe, sendo controlado pelo sistema nervoso parassimpático através do nervo pélvico (informações de entrada e saída) - ARCO REFLEXO. O recém-nascido não possui o controle voluntário, já o adulto possui o arco reflexo mas é modulado por centros superiores, fazendo com que as informaçãos aferentes subam para centro superiores para informar sobre a situação da distensão da bexiga passando pelo segundo 7 LARISSA RODRIGUES SANTOS controle, o CENTRO DA MICÇÃO (PONTE). Além disso, a ponte se comunica com o córtex que manda informação para a ponte, fazendo então o controle VOLUNTÁRIO. Os neurônios parassimpáticos pós-ganglionares na parede vesical inervam o músculo detrusor, bem como o trígono e o esfíncter. A atividade parassimpática contrai o músculo detrusor e relaxa o trígono e o esfíncter interno. Essas ações resultam na micção. Sistema nervoso simpático e parassimpático são sistemas eferentes. O controle voluntário sempre irá se sobrepor sobre o controle involuntário. Da ponte, também existe uma sinapse que tem ligação com o nervo pudendo, fazendo um estímulo inibitório para que o esfíncter externo não se contraia e seja possível urinar. A inibição do músculo detrusor é mediada pela ação da norepinefrina sobre os receptores β, enquanto a excitação do trígono e do esfíncter uretral interno é desencadeada pela ação da norepinefrina sobre os receptores α. TRANSPORTE TUBULAR 1 Ao longo dos túbulos, ocorre o processo de reabsorção até a excreção na forma de urina. Nesse processo algumas substâncias são seletivamente reabsorvidas dos túbulos de volta para o sangue enquanto outras são secretadas, do sangue para o lúmen tubular. A reabsorção de água e solutos inclui uma série de etapas de transporte. A reabsorção do epitélio tubular para o líquido intersticial inclui transporte ativo ou passivo, onde água e soluto podem ser transportados, tanto através das membranas celulares (via transcelular) tanto quanto através dos espaços juncionais entre as junções celulares (via paracelular). 8 LARISSA RODRIGUES SANTOS A bomba de sódio/potássio funciona a maior parte ao longo do túbulo renal (transporte ativo primário). Já a reabsorção de glicose é ativada pelo transporte ativo secundário. A água é sempre reabsorvida por mecanismo físico passivo denominado osmose, o que significa que ela sempre irá se mover da região de baixa concentração de soluto para uma de alta concentração de soluto. A reabsorção é finamente regulada, possibilitando aos rins uma reabsorção controlada e seletiva de ions e água conforme a necessidade do organismo. A urina quando mais concentrada sinaliza que o corpo está retendo água, uma menos concentrada aponta que o corpo está desprezando a água. • Saturação: é taxa de transporte máximo que ocorre quando todos os transportadores estão ocupados com o substrato. • Via paracelular: quando as substancias passam entre uma célula e outra pelas junções oclusivas. É sempre transporte passivo. • Via transcelular: as substâncias passam por dentro da célula por transporte ativo ou passivo. Existem diversos transportadores de SGLT-2 no néfron. Os transportadores responsáveis pela secreção de solutos orgânicos são pouco específicos, por exemplo o OAT (transportador de ânios orgânicos). O OAT funciona por meio de transporte terciário, na primeira etapa o túbulo proximal usa ATP para manter a baixa concentração de sódio (bomba de sódio e potássio), na segunda etapa utiliza-se desse gradiente para transportar o dicarboxilato em um co-transporte com o sódio para dentro da célula, a concentração do dicarboxilato determina a terceira etapa que consiste em um antiporte do ânion orgânico com o dicarboxilato, pois o mesmo sai da célula a favor do gradiente enquanto ânion entra contra o gradiente. Uma vez que o ânion já se encontra dentro da célula ele passa para o lúmen do túbulo por difusão simples. A pouca especificidade permite gerar uma concorrência entre as substancias, substancias com mais afinidade podem ser secretadas antes de substancias com menos afinidade. TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL Normalmente 65% da carga filtrada de sódio e água são reabsorvidos pelo túbulo proximal, antes do filtrado chegar a Alça de Henle. O restante do filtrado é reabsorvido no segmento fino descendente da Alça de Henle e na junção do túbulo contorcido distal com o ducto coletor e no próprio ducto coletor. Suas células epiteliais têm alto metabolismo e grande número de mitocôndrias para suportar com força muitos processos de transporte ativo. Além disso possuem borda em escova do lado luminal. A água é reabsorvida por difusão simples pelas aquaporinas I seguindo sempre o gradiente de concentração. 9 LARISSA RODRIGUES SANTOS REABSORÇÃO DE GLICOSE A glicose é TODA reabsorvida por meio de co-transporte ativo secundário com o Na+ no túbulo contorcido proximal, 90% pelo SGLT-2 e 10% pelo SGLT-1. A depuração (eliminação) da glicose é 0, ou seja, ao chegar na alça de Henle não a mais glicose no fluido. A glicose se difunde para fora da célula do túbulo contorcido proximal pela proteína GLUT. Além da glicose, vários íons, aminoácidos, metabólitos orgânicos também são reabsorvidos em transporte ativo secundário com o Na+. A bomba de sódio/potássio sempre estará na membrana baso-lateral. Sempre existe mais glicose dentro da célula, e é necessário que por transporte ativo secundário, a glicose seja movida contra seu gradiente através do SGLT-2. E para sair é necessário o GLUT que tira a glicose por difusão facilitada. O diabético apresenta glicosúria pois o transportador SGLT-2 não dá conta de absorver tanta glicose, acabando então em excretar a glicose. Só se consegue absorver até um determinado ponto, depois é começado um processo de saturação. Quando a glicose chega a 300mg/100ml começa o processo de excreção. Os aminoácidos tem todos os processos parecidos com a da reabsorção de glicose. Todos irão realizar o transporte ativo secundário junto com o sódio.O pouco de proteína que é filtrada é reabsorvida principalmente por endocitose mediada por receptores no túbulo contorcido proximal. Uma vez no interior da célula ela é digerida pelos lisossomos. Dessa forma é encontrada uma pequena taxa de proteína na urina. 10 LARISSA RODRIGUES SANTOS Outrossolutos orgânicos, menos permeantes e não reabsorvidos ativamente, como a creatinina, aumentam sua concentração ao longo do túbulo proximal. Altas taxas de glicose no sangue (como na diabetes mellitus) saturam as proteínas SGLT 1 e 2, sendo assim a glicose que não é reabsorvida é secretada na urina. Essa taxa é camada de limiar renal, para a glicose é 300mg/100mL de plasma. REABSORÇÃO DE ÁGUA E Na+ O sódio entra na célula por difusão facilitada ou via paracelular e sai dela pela bomba de sódio e potássio (transporte ativo primário), gerando um gradiente a favor da entrada de mais sódio na célula, que com ele, leva a glicose e outras substancias (transporte ativo secundário co- transporte). Na primeira metade do túbulo proximal, o sódio é reabsorvido junto com a glicose, aminoácidos e outros solutos. Já na segunda metade, o sódio é reabsorvido principalmente com íons cloreto, e sendo assim sua segunda parte tem alta concentração de cloreto A reabsorção de sódio é feita de forma ativa primário, e juntamente com ele vão íons de carga negativa serão atraídos e sejam também reabsorvidos. Além disso, quando o sódio é reabsorvido, a água irá atrás por osmose. A diferença de potencial também favorece a entrada passiva de sódio e dificulta a saída ativa. Esses solutos irão fazer reabsorvidos por vias paracelulares e transcelulares. Quando a água é reabsorvida, os solutos que sobram no túbulo irão ficar concentrados e eles serão reabsorvidos a favor do gradiente de concentração. A ureia é reabsorvida acoplada a reabsorção do sódio e ela vai pelo gradiente químico gerado por ela. 11 LARISSA RODRIGUES SANTOS A concentração total de soluto refletida pela osmolaridade, permanece quase a mesma ao longo de todo o túbulo proximal, em função da permeabilidade muito alta dessa parte do néfron à água. Quando a água (por difusão simples pela aquaporinas I) é reabsorvida, seguindo a concentração gerada pela reabsorção de solutos, a concentração de ureia no túbulo aumenta, isso gera um gradiente a favor da reabsorção, assim a ureia se move do lúmen do túbulo para o liquido extracelular sendo transportada através das células ou pela via paracelular. A ureia contribui para a osmolaridade do interstício. Ela tem um ciclo que se inicia no ducto coletor e túbulo proximal, a ureia é reabsorvida e vai para o interstício da medula onde é secretada para a alça de Henle. REABSORÇÃO DE CÁLCIO A reabsorção de cálcio segue os mesmos princípios da reabsorção da ureia. É consequência (acoplada) a reabsorção do sódio, pois, quando o sódio é reabsorvido, a água o segue e é reabsorvida deixando o fluido mais concentrado, o que permite o cálcio seja reabsorvido a favor do seu gradiente. O cálcio entra na membrana apical difusão facilitada ou via paracelular, e na basolateral ele sai por transporte ativo primário ou secundário antiporte com o sódio. ALÇA DE HENLE • SEGMENTO FINO DESCENDENTE: É muito permeável à água e moderamente permeável à maioria dos solutos, incluindo sódio e ureia. Sua principal função é permitir a difusão simples de substrato através de suas paredes. Cerca de 20% da água filtrada é reabsorvida nesse segmento. Pois os outros segmentos são quase todos impermeáveis à água, característica importante para concentração da urina. Nesse segmento ocorre o aumento da osmolaridade. • SEGMENTO ESPESSO: Se inicia em torno da metade do componente ascendente, possuem células epiteliais espessas que apresentam alta atividade metabólica e são capazes de reabsorver sódio, cloreto e potássio (cotransporte com o sódio). 25% das cargas filtradas desses íons são reabsorvidos na Alça de Henle e nesse segmento, apenas quantidades consideráveis de outros íons como cálcio, bicarbonato e magnésio são reabsorvidos nesse região. 12 LARISSA RODRIGUES SANTOS É o principal foco dos diuréticos e é altamente impermeável a água, deixando o fluido hiposmótico. Nessa região também é secretado H+ para controle de pH. Presente no fim desse segmento se encontra receptores de ADH (reabsorve sódio e secreta potássio feito pelas células principais e as células intercaladas irão secretar hidrogênio e absorve bicarbonato) e principalmente a aldosterona que estimulam a reabsorção de Na+ Cl-, via AMP cíclico. Esse mecanismo é perfeitamente compatível com a ação desse hormônio na concentração urinária, por estimulação da reabsorção de água no ducto coletor. A reabsorção de cálcio é 50% paracelular e 50% transcelular estimulada pelo paratormônio (PTH). • SEGMENTO FINO ASCENDENTE: Tem a capacidade de reabsorção bem menor que a do segmento espesso, e o componente descendente fino não reabsorve quantidades significativas de nenhum desses solutos. Possui células achatadas e poucas mitocôndrias, não apresentando presença de transporte ativo. Apresenta um epitélio impermeável a água e altamente permeável a Na+, Cl- e ureia. Nele ocorre a reabsorção de a Na+ e Cl- inteiramente passiva e paracelular, e ocorre a secreção passiva de ureia para o filtrado. Nesse segmento, com o inicio da perda de soluto, o filtrado fica menos concentrado. 13 LARISSA RODRIGUES SANTOS TÚBULO DISTAL A primeira parte do túbulo distal forma a mácula densa, um grupo de células epiteliais agrupadas compactamente, que é parte do complexo justaglomerular e fornece controle por feedback do filtrado glomerular e do fluxo sanguíneo no mesmo néfron. Já a parte seguindo do túbulo distal têm características parecidas de reabsorção com a do segmento espesso da Alça de Henle, ou seja, ela absorve a maioria dos íons como sódio, potássio, cloreto mas é praticamente impermeável à água e a ureia. - SEGMENTO DILUIDOR • TÚBULO DISTAL INICIAL: Reabsorve sódio, cloro, cálcio e magnésio (5% da carga que foi filtrada). É impermeável a água. A reabsorção de cloreto nas células tubulares ocorre em co-transporte ativo secundário com o sódio, são nesses receptores que atuam os diuréticos tiazidicos que são utilizados para o tratamento de doenças como hipertensão e insufiência cardíaca, atuam inibindo o cotransportador de sódio e cloreto. A reabsorção de cálcio é transcelular estimulada pelo PTH. TÚBULO DISTAL FINAL E TÚBULO COLETOR CORTICAL A segunda metade do túbulo distal e o túbulo coletor têm características funcionais semelhantes. São compostos pelas células principais (70%) que reabsorvem sódio e água do lúmen e secretam íons potássio para o lúmen e pelas células intercaladas tipo A (30%) que reabsorvem íons potássio e secretam íons hidrogênio para o lúmen tubular, em ambas se encontra receptores de vasopressina (ADH) que insere canais de aquaporinas na membrana 14 LARISSA RODRIGUES SANTOS apical da célula via AMPc e PKA, aumentando a reabsorção de água. Ambas as células dependem da bomba de sódio/potássio. A reabsorção de sódio por canais através de difusão facilitada diuréticos poupadores de potássio atuam nesse receptor inibindo-o. A secreção de potássio ocorre na membrana basal pela bomba de sódio e potássio e passa para o lúmen do túbulo por difusão facilitada O DUCTO COLETOR FINAL além de agir na inserção de canais de aquaporina II por ação do ADH para aumento da reabsorção de água, insere proteínas transportadoras de ureia na membrana apical das células, que é reabsorvida nessa parte do ducto. SISTEMA CONTRACORRENTE O fluxo do sangue nos capilares peri-tubulares segue um sentido e o liquido dentro do néfron no sentido oposto. Isso permite que o plasma reabsorva exatamente o que o néfron está “liberando”. Acompanhando no antifluxo do néfron, há, na região ascendente da alça, uma grande reabsorção de solutos, o que deixa o sangue mais concentrado, o fluxo oposto que ocorre no capilar possibilita que esse plasma, agora concentrado, passe pela parte descendente da alça ele seja capaz de reabsorver toda a água “liberada” nessa região. Ou seja,o sistema contracorrente mantem um fluxo de concentrações complementares entre o fluido tubular e o plasma, para que assim ocorra a reabsorção e as secreções necessárias para que o corpo mantenha a homeostase. 15 LARISSA RODRIGUES SANTOS SISTEMA CONTRACORRENTE O líquido tubular permanece isosmótico no Túbulo Proximal, à medida que o líquido flui pelo túbulo, solutos e a água são reabsorvidos em proporções equivalentes, ocorrendo pequena alteração na osmolaridade. Quando chega ao ramo descendente, a água é reabsorvida, por osmose, e o líquido tubular atinge o equilíbrio com o líquido intersticial adjacente da medula renal que é bastante hipertônico, deixando o líquido tubular mais concentrado à medida que flui pela alça de Henle em direção a medula interna. No Ramo Ascendente da alça de Henle ocorre a diluição do líquido tubular, essa região é impermeável a água mesmo na presença de ADH. A diluição ocorre pois nesse segmento ocorre a perca de solutos e ele vai ficando mais diluído à medida que flui pelo ramo ascendente, ocasionando a redução progressiva da osmolaridade. O líquido tubular é diluído adicionalmente nos Túbulos Distais e Coletores na ausência de ADH, pois sem o ADH o túbulo continua impermeável à água. Em resumo, o mecanismo de formação de urina diluída consiste na reabsorção contínua de solutos, a partir dos segmentos distais do sistema tubular sem reabsorção de água. INTERSTÍCIO MEDULAR É HIPEROSMÓTICO A região mais interna da medula é mais concentrada, que puxará água. 1- Tudo igual - EFEITO ÚNICO, a alça de Henle é cheia por líquido de mesma concentração de 300 mOsm/L; 2- Reabsorção de soluto no ramo ascendente, onde a bomba de íons do segmento ascendente espesso reduz a concentração tubular e eleva a concentração do interstício, essa bomba estabelece gradiente de concentração de 200 mOsm/L; 3- A água está saindo do ramo descendente para entrar onde está mais concentrado, para que ocorra um equilíbrio osmótico atingido entre o líquido tubular, no ramo descendente da alça de Henle, e o líquido intersticial, devido ao movimento da água por osmose, para fora do ramo descendente; 4- O fluído que está com mais soluto será empurrado para chegar na porção ascendente, onde os transportadores irão realizar a reabsorção de sais, essa etapa se refere ao fluxo adicional de 16 LARISSA RODRIGUES SANTOS líquido do túbulo proximal para a alça de Henle, fazendo com que o líquido hiperosmótico, formado no ramo descendente, flua para o ramo hascendente; 5- Reabsorção de soluto e com isso ocorre maior concentração do interstício, é a etapa em que ocorre o bombeamento de íons adicionais para o interstício, com retenção de água no líquido tubular, para que a osmolaridade aumente para 500 mOsm/L; 6- Sistema de reabsorção de água, onde o líquido no ramo ascendente atinge o equilíbrio com o líquido intersticial hiperosmótico; 7- Equilíbrio que acontece de fato no rim, onde esse processo gradativamente retém solutos na medula e multiplica o gradiente de concentração estabelecido pelo bombeamento ativo de íons para fora do ramo ascendente espesso da alça de Henle, elevando, por fim, a osmolaridade do líquido intersticial para 1.200 a 1.400 mOsm/L. Quem empurra o fluído é o filtrado!!! Quando a osmolaridade dos líquidos corporais se eleva para valores acima do normal, a glândula hipófise superior secreta mais ADH, o que aumenta a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores à água. Esse mecanismo aumenta a reabsorção de água e reduz o volume urinário, porém sem alterações acentuadas na excreção renal dos solutos. E quando ocorre excesso de água no corpo, e por conseguinte, diminuição da osmolaridade do líquido extracelular, a secreção de ADH pela hipófise posterior diminui, reduzindo consequentemente, a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores à água. Na ausência de ADH, o fluído fica hiposmótico e permanecerá nessa condição até sua excreção. 17 LARISSA RODRIGUES SANTOS Já na presença de ADH, o epitélio do néfron distal a partir do ducto coletor passa a ser permeável a água e ela passa a ser reabsorvida e a urina passa a ser mais concentrada. O ADH (secretado pela neuro-hipófise) chega pela corrente sanguínea, e a célula do ducto coletor possui um receptor de vasopresina, ele se liga a esse receptor de membrana e ativa uma via de sinalização do AMPc que ativa a PKA e irá fosforilar. Com isso, vesículas com aquaporinas irão ser transportadas para a membrana apical das células e esse epitélio então se torna permeável a água. 18 LARISSA RODRIGUES SANTOS QUAIS FATORES DESENCADEIAM A LIBERAÇÃO DE ADH? A queda da pressão arterial e a hiperosmolaridade plasmática para diluição do sangue. Ele é produzido no hipotálamo e secretado na neuro-hipófise e quando os osmorreceptores hipotalâmicos sentem a variação da osmolaridade estimulam a produção de ADH. Já no caso de diminuição da pressão arterial, é ativado os barroreceptores que estimulam sua produção e secreção. QUAL OUTRO FATOR QUE TORNA O INTERTÍCIO MEDULAR RENAL HIPEROSMÓTICO? A Recirculação de ureia, pois quando a ureia é reabsorvida em uma porção do ducto coletor, logo depois ela é reabsorvida na Alça de Henle e assim vai rodando esse ciclo. Isso auxilia na hiperosmolaridade do interstício pois a ureia é um soluto. A secreção passiva de ureia, nos segmentos delgados da alça de Henle, é facilitada pelo transportador de ureia UT-A2. A importância de um interstício hiperosmótico é a reabsorção de água, e além disso, é o ADH que insere transportadores de ureia (UT-A1 e UT-A3) que a jogam para o interstício medular e com isso ocorre ainda mais a reabsorção de água. 19 LARISSA RODRIGUES SANTOS POR QUE O INTERSTÍCIO MEDULAR NÃO É DILUÍDO PELA ÁGUA REABSORVIDA NO RAMO DESCENDENTE DA ALÇA DE HENLE? Pois os vasos retos removem a água. O soluto irá se difundir no capilar, tornando-o cada vez mais concentrado, e quando ele chega na região da alça descendente só que no sentido contrário da alça, ele reabsorve a água e não a deixa no insterstício através dos vasos retos. O fluxo do sangue nos capilares peri-tubulares segue um sentido e o liquido dentro do néfron no sentido oposto. Isso permite que o plasma reabsorva exatamente o que o néfron está “liberando”. Acompanhando no antifluxo do néfron, há, na região ascendente da alça, uma grande reabsorção de solutos, o que deixa o sangue mais concentrado, o fluxo oposto que ocorre no capilar possibilita que esse plasma, agora concentrado, passe pela parte descendente da alça ele seja capaz de reabsorver toda a água “liberada” nessa região. Ou seja, o sistema contracorrente mantem um fluxo de concentrações complementares entre o fluido tubular e o plasma, para que assim ocorra a reabsorção e as secreções necessárias para que o corpo mantenha a homeostase. 20 LARISSA RODRIGUES SANTOS TRANSPORTE TUBULAR: REGULAÇÃO HORMONAL DE REABSORÇÃO DE SÓDIO E ÁGUA, PNA, ALDOSTERONA E ADH CASO CLÍNICO 1 Paciente deu entrada no pronto atendimento de um hospital, por volta de meio dia, com intenso mal estar e taquicardia. Relata que estava praticando corrida/caminhada em um parque, durante o período da manhã. O exercício físico, combinado ao dia ensolarado, fez com que o médico suspeitasse de perda excessiva de líquido, com consequente hipovolemia e queda de pressão arterial. 21 LARISSA RODRIGUES SANTOS • Quais hormônios estão sendo liberados na tentativa de reestabelecer a pressão arterial desse paciente? Quais os mecanismos de atuação desses hormônios? ADH, Angiotensina I e Aldosterona. Quando cai a pressão arterial e o volume sanguíneo, os receptores de volumes atriais e barorreceptores serão ativados e atuarão no sistema circulatório aumentando o débito cardíaco a atuando na vasoconstrição, no comportamento fazendo com que se tenha sede e ocorra a ingestãode água e aumento do volume do LEC e LIC. Além dos rins, que irão conservar água para minimizar perdas adicionais de volume. ADH Sintetizado no hipotálamo e secretado na neuro-hipófise. E essa secreção de ADH será em resposta a pressão baixa, diminuição de volemia e aumento de osmolaridade que será detectado pelos osmorreceptores que analisam a osmolaridade plasmática. O ADH irá estimular a inserção de aquaporinas na membrana apical estimulando a reaborsção de água, passando a água para o interstício. Com isso, ocorre o aumento da reabsorção de água para conservá-la no corpo. ANGIOTENSINA II Quando cai a pressão sanguínea, ocorre a produção de renina pela células granulares do rim através da detecção da quantidade de sódio pela mácula densa. Isso irá estimular a produção de angiotensina I no plasma que irá através da enzima ECA estimular a angiotensina II no plasma. A angiotensina II irá atuar nas arteríolas promovendo a vasoconstrição, no bulbo ela irá aumentar a frequência cardíaca, no hipotálamo irá estimular ainda mais a produção de vasopressina (ADH) e aumentará a sede e no córtex supra-renal irá aumentar a produção de aldosterona que irá atua na reabsorção de sódio. Isso tudo irá aumentar o volume e manter a osmolaridade, que por fim, causará o aumento da pressão sanguínea. No rim, ela atua fazendo vasoconstrição da arteríola eferente, represando o sangue no glomérulo, aumentando a pressão hidrostática e a aumentando também a fração de filtração passando muita água. Durante a filtração, as proteínas não irão passar e com isso a pressão hidrostática do capilar irá diminuir mas a pressão coloidosmótica irá aumentar pela retenção de proteína, aumentando a taxa de reabsorção tubular pois ela será facilitada. 22 LARISSA RODRIGUES SANTOS A angiotensina II irá ligar no seu receptor AT1, fazendo um co-transporte estimulando a entrada de sódio intracelular e logo depois outros transportadores irão jogar o sódio para o interstício atuando na bomba de sódio-potássio e na bomba sódio-bicarbonato, com isso, ela atua diretamente no aumento da reabsorção de sódio. CASO CLÍNICO 2 Paciente de 54 anos, comparece à consulta devido à hipertensão arterial sistêmica de diagnóstico recente de difícil controle. Ele afirma sentir fraqueza muscular e parestesias e não ter administrado medicamentos. Ao exame físico, apresenta PA de 180/120 mmHg. Seu potássio sérico é de 2,9 mEq/L (VR: 3,5-5,0 mEq/L), sem outras alterações laboratoriais. Exames de imagem mostraram pequeno tumor na glândula adrenal esquerda. 1- De acordo com os achados clínicos, cite qual hormônio está alterado nesse paciente, bem como se ele está aumentado ou diminuído. Aldosterona, está aumentada. 2- O que está levando a um aumento da pressão arterial? O aumento da reabsorção de sódio pela Aldosterona. 3- Qual a relação desse hormônio com os níveis séricos de potássio? O aumento dos níveis de Aldosterona estimula a excreção de potássio, o que leva ele se apresentar em níveis baixos no organismo. ALDOSTERONA O Córtex da glândula suprarrenal irá produzir aldosterona e irá atuar nas células principais do ducto coletor, ela irá chegar ao rim pela circulação. Ela irá estimular a produção de novas bombas de sódio-potássio, aumento a atividade das que já existem e cria novos canais para secretar potássio e reabsorver o sódio. Com todo esse processo, ocorre o aumento da reabsorção de sódio e da secreção de potássio. Ela tem um efeito potente para controlar a secreção de potássio pelas células principais. Além disso, ela aumenta o número de canais de potássio na membrana luminal e, portanto, a sua permeabilidade para o potássio, elevando ainda mais a eficácia da aldosterona sobre a estimulação da secreção de potássio, assim ele aumenta a excreção de potássio. 23 LARISSA RODRIGUES SANTOS O aumento da concentração extracelular de íons potássio estimula a secreção de aldosterona sob o efeito de um feedback. E o bloqueio do Sistema de Feedback da Aldosterona provoca intenso comprometimento do controle da secreção de potássio. A angiotensina II irá estimular a secreção de aldosterona no córtex da glândula suprarrenal. Além disso, o aumento da concentração de potássio (hipercalemia) estimula a produção de aldosterona, para secreção de potássio. Agora quando ocorre o aumento da osmolalidade (nível muito alto), a secreção da aldosterona é inibida para que não ocorra ainda mais reabsorção de sódio. • Estimulação da secreção de aldosterona 1. Elevação da concentracao de íons potásio no plasma. 2. Aumento da atividade do sistema renina-angiotensina. • Inibição da secreção de aldosterona 1. Elevação da concentração de íons sódio no plasma. 2. Aumento da osmolaridade plasmática • ENaC é o nome do canal de sódio, que será muito importante na clínica!!! 24 LARISSA RODRIGUES SANTOS CASO CLÍNICO 3 Paciente LEI, 28 anos, masculino, nunca tinha apresentado disfunção renal, participou de uma maratona em um dia ensolarado. Durante toda a prova ele se hidratou muito pouco, bebeu aproximadamente 200 ml de água mineral. Ao final da prova, o corredor apresentou quadro de confusão mental, hipotensão e desidratação. Exames laboratoriais indicaram osmolaridade plasmática de 312 mOsm/L (normal: 280 – 300 mOsm/L). 1- Como estaria o nível de ADH plasmático nesse paciente? Alto 2 - Como estaria o nível de renina nesse paciente? Baixo 3 - Como estaria o nível do peptídeo natriurético atrial (PNA) nesse paciente? Baixo PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL Faz a excreção de sódio e é sintetizado pelas células atriais no coração que é liberado pelo estiramento do átrio (aumento de PA e aumento de volume). Com o aumento do volume sanguíneo, acontece o estiramento das células atriais que estimula o PNA, atua no hipotálamo inibindo a síntese e secreção do ADH, no rim inibe a reabsorção de sódio e H2O e inibe a produção de renina. E no córtex da adrenal ele diminui a síntese de aldosterona. Com isso, ocorre por fim, o aumento da excreção de água e sódio. METABOLISMO OSTEOMINERAL nício da Vida: o Membrana celular semipermeável e compartimentos; o Desenvolvimento de transportes de íons pela membrana; o Controle das alterações iônicas por permeabilidade celular e transportes dependentes de energia; o Surgimento de seres Multicelulares... o Necessidade da manutenção do Ca2+ LEC; o Homeostase mineral pela integração de múltiplos sistema! ESTOQUE E FUNÇÕES DO CÁLCIO EM NOSSO ORGANISMO 25 LARISSA RODRIGUES SANTOS O cálcio ligado a proteínas não é reabsorvido nos capilares. Só 50% do cálcio se encontra na sua forma livre, o que sobra ou está associado a proteínas ou a ânions. As variações na calcemia podem gerar arritmias cardíacas graves, convulsão, coma e morte. Quanto menos é a ingestão de cálcio, maior será sua reabsorção e menor será sua excreção. 26 LARISSA RODRIGUES SANTOS Fatores limitantes: • Complexos insolúveis (fósforo,>3:1), leite materno; • Distúrbio com vitamina D • Elevação da absorção, aumento da excreção; • Fases da vida: estirão, gestação e lactação. PTH Quase sempre existe a tentativa de se manter a glândula. Ele é um potente mecanismo para o controle das concentrações extracelulares de cálcio e fosfato. Evita a redução da concentração de cálcio (hipocalcemia). • Aumenta a absorção de cálcio e de fosfato a partir dos ossos; • Diminui com rapidez a excreção de cálcio pelos rins. O aumento da absorção de cálcio no intestino é via vitamina D. A maior parte de reabsorção renal do cálcio é no túbulo contorcido distal e Alça de Henle ascendente espessa, intensificando os transportes de soluto. Dentro da reabsorção de solutos na Alça, ocorre a evasão de potássio que colabora para reabsorção de cálcio. 27 LARISSA RODRIGUES SANTOS Reduçãoda concentração de fosfato é provocada pelo intenso efeito do PTH em elevar a excreção renal desse elemento — efeito amplo o suficiente, a ponto de superar o aumento da absorção óssea do fosfato. O PTH atua nos osteoblastos que indiretamente irá ativar os osteoclastos. Fase rápida: (min a horas) Resulta da ativação das células ósseas já existentes (pp osteócitos)- ativação de bombas de cálcio- rápida remoção dos sais de cálcio. Fase lenta: (dias – semanas) Resulta da proliferação de osteoclastos seguida pela reabsorção osteoclástica muito acentuada do próprio osso. Os osteoclastos, são células fagocitárias que estarão liberando ácidos e enzimas que dissolvem a matriz orgânica e dissolução dos sais. A ação do PTH e da vitamina D vai ser no osteoblasto, que sofrendo a ação do PTH por meio de um receptor liberando a proteína RANKL que se liga ao receptor RANK que está no osteoclasto, e assim ocorre a maturação do osteoclasto que se torna ativo. O osteoblasto produz OPG que se liga ao receptor RANK do osteoclasto, não o ativando. Estrógeno ativa a produção de OPG. CALCITRIOL 28 LARISSA RODRIGUES SANTOS A maior parte de absorção ocorre pela pele. No rim sob efeito do PTH, a vitamina D3 se torna a ativa (calcitriol), e ela atuará na absorção de cálcio nos enterócitos, com isso ocorre o aumento de cálcio no sangue e isso causa um feed-back negativo para inibição do PTH. Se o Ca2+ estiver baixo - Promover a conversão - Estimular a secreção de PTH Se o Ca2+ estiver alto - Impede a conversão - Suprime a secreção de PTH A vitamina D aumenta a ação da Calbindina, que é uma transportadora de cálcio nos eritrócitos. O aumento de cálcio extracelular altera a permeabilidade ao sódio, dificulta a ação do Sistema Nervoso Central. CALCITONINA O principal estímulo para a secreção da calcitonina, é a elevação da concentração do cálcio iônico no líquido extracelular. Ela é antagônica ao PTH. • Produzida na glândula tireóide; • Aumenta a excreção urinária de cálcio; • Reduz a reabsorção óssea; • Efeito quantitativo muito menor que o do PTH. 29 LARISSA RODRIGUES SANTOS ERITROPOETINA (EPO) O sangue é uma mistura de vários elementos, com a região do plasma (água, sais, íons, proteínas, gases) e os elementos celulares (leucócitos, eritrócitos e plaquetas). A produção das células sanguíneas ocorre na medula óssea a partir de uma célula tronco pluripotente que consegue produzir vários tipos celulares. A célula tronco não prometida, gera uma célula tronco comprometida a produzir o eritrócito. Ao longo dos anos, a produção de hemácia diminui. A hematopoiese ocorre a partir de estímulos da Eritropoetina nos rins (90%) e fígado (10%) para produção de hemácias. Com isso, pacientes com Insuficiência Renal Crônica podem apresentar anemia. No rim, a eritropoetina é produzida nas células do túbulo proximal, células mesangiais e pericitos (células em volta do vaso). 30 LARISSA RODRIGUES SANTOS Os eritrócitos não possui núcleo, tem poucas organelas, sobrevive cerca de 120 dias. Não apresenta um comando. As citocinas IL-3 (proliferação) e EPO estão relacionadas com a produção da célula do pró- eritroblasto mas a diferenciação em eitrócito propriamente dita, é através da EPO. A EPO pode ser chamada de citocina também, por não ser armazenada e sua liberação ser através de uma ativação de cascata de sinalização. O estímulo para célula do rim produzir a EPO é a baixa taxa de oxigênio no sangue (hipóxia), agindo na medula óssea no receptor de EPO estimulando a produção de hemácia para aumento da taxa de oxigênio. 31 LARISSA RODRIGUES SANTOS Fatores que causam a diminuição da taxa de oxigenação são hipovolemia, anemia, hemoglobina baixa, fluxo sanguíneo deficiente e doenças pulmonares. E isso estimula o rim a produzir EPO, agindo na células tronco hematopoéticas para que ocorra a produção de hemácias. E quando aumenta a oxigenação, se diminui a produção de EPO, através de um mecanismo de feedback negativo. A EPO necessita de um receptor de membrana por ser proteico, então nas células tronco- hematopoiéticas existem receptores que mandam estímulos de proliferação ou diferenciação para formação de eritrócitos. 32 LARISSA RODRIGUES SANTOS O balanço por meio do feedback é através da pressão parcial do oxigênio, promovendo um equilíbrio. As células dos rins que produzem EPO possuem o HIF-1 alfa que é um fator induzível por hipóxia localizado no citoplasma da célula, e em uma situação de normóxia, o oxigênio entra facilmente na célula e estimula o HIF a ser hidroxilado (OH) e com isso, outra molécula fará a ubiquitinação para marcação para degradação do HIF para que não seja produzida a EPO. Na hipóxia, não ocorrerá a degradação HIF-1 alfa permitindo sua ligação com o HIF-1 beta que auxilia na produção de EPO para aumento da oxigenação. Com isso, pode-se concluir que a EPO aumenta o nível de concentração de oxigenação e aumento da concentração de hemoglobina. 33 LARISSA RODRIGUES SANTOS REGULAÇÃO ÁCIDO-BASE RENAL A entrada de hidrogênio pode ser pela dieta (ácidos graxos e aminoácidos) pelo metabolismo (CO2, ácido láctico e cetoácidos). Os sistemas que regulam o pH são os sistemas tampão (imediato), sistema respiratório (minutos - remove CO2) e sistema renal (horas à dias - remove ácido e base, sendo o mais eficiente regulador). Os rins mantém o equilíbrio ácido-básico por três processos: • Secreção de íons hidrogênio • Reabsorção de bicarbonato • Geração de novo bicarbonato Fisiologicamente, quase não há eliminação de HCO3-. A reabsorção ocorre no túbulo contorcido proximal (85%), ramo ascendente espesso da Alça de Henle (10%) e ducto coletor (4.9%). Então a reabsorção de bicarbonato ocorre em co-transporte com o sódio pela bomba de sódio- bicarbonato. E a secreção de H+ ocorre no interstício em co-transporte através de transportadores de sódio. O H+ precisa ser tamponado dentro do néfron, para que não ocorra lesão, ele é tamponado pelo bicarbonato, que chega ao néfron através da filtração. O pH da urina gira em torno de 4,9. A anidrase carbônica acelera a formação de ácido carbônico, que irá se dissociar para em bicarbonato e H+. Nas células intercaladas do tipo A (secretam hidrogênio e reabsorvem bicarbonato), a reabsorção de bicarbonato ocorre através do antiporte com o cloreto. E a secreção de H+ ocorre por antiporte com o potássio e por bomba de prótons. 34 LARISSA RODRIGUES SANTOS E quando não há mais HCO3- para tamponar o excesso de H+? Nesses casos, o corpo utiliza os tampões Fosfato e tampão Amônia. Nas células tubulares proximais, ocorre a capacidade de metabolizar a glutamina e como produto se tem a amônio que é secretada e a formação de dois novos bicarbonatos que serão reabsorvidos. Então, um excesso de hidrogênio favorece a produção de glutamina. 35 LARISSA RODRIGUES SANTOS As células intercaladas do tipo B secretam o bicarbonato e reabsorvem o H+. Será ativada em uma situação de alcalose, como por exemplo, no vômito. Em uma acidose, você pode chegar a uma situação de hipercalemia e em uma alcalose você pode chegar a uma situação de hipocalemia. O excesso de aldosterona causa um aumento da reabsorção de potássio e aumenta consequentemente a secreção de H+, podendo causando uma alcalose. INTRODUÇÃO AO SISTEMA ENDÓCRINO “A divisão do sistema endócrino em subsistemas isolados deve ser reconhecida como artificial, conveniente apenas do ponto de vista pedagógico, pois não mostra a natureza interligada de todos esses sistemas.” HORMÔNIO é a substância química não nutriente capaz de conduzir informação entre duas ou mais células. Capaz de atuar em baixas concentrações (nanomolar a picomolar). São produzidos pelas glândulas endócrinase secretados por elas na corrente sanguínea. Algumas glândulas, como o pâncreas, são consideradas glândulas mistas, secretam na corrente sanguínea e em ductos. As principais glândulas endócrinas do corpo são hipófise, tireoide, paratireoides, pâncreas, adrenais e gônadas. Os hormônios podem ter efeitos clássicos e eles saem da célula para gerar os efeitos. A composição dos hormônios é variável, a maioria é formado por proteínas, como a insulina, o GH e a prolactina. Mas além dos hormônios de origem proteica, tem também hormônios 36 LARISSA RODRIGUES SANTOS derivados de aminoácidos, como T3 e T4, derivados de esteroides/colesterol, como testosterona, estrógeno e progesterona e derivado de ácido graxos, como prostaglandina e leucotrienos. • Autócrino: Quando age na célula que secretou. • Parácrino: Quando age em uma célula vizinha a que o secretou. • Circulante: Quando cai na corrente sanguínea e age em células alvo distantes da sua origem. Alguns não são clássicos: • Intrácrino: O hormônio é produzido mas não é secretado, gerando efeito na mesma célula. • Justácrino: O hormônio é produzido e integrado na membrana da célula, sem ser secretado, e através de contato entre a célula produtora e a alvo, a mensagem é produzida. • Criptócrino: O hormônio é secretado dentro de um espaço físico agindo nas células desse espaço. A comunicação endócrina é quando o hormônio cai na corrente sanguínea para chegar até sua célula-alvo. E a sináptica que é através do neurônio. Qual o fator determinante para que um hormônio exerça seu efeito numa célula? 37 LARISSA RODRIGUES SANTOS A presença de um receptor específico para esse hormônio, isso desencadeia uma resposta intracelular, que por fim gerará uma resposta sistêmica. Os receptores de hormônios lipossolúveis normalmente se encontram dentro da célula, e os de hormônios hidrossolúveis normalmente estão na membrana plasmática. O receptor pode estar na membrana plasmática (derivados de colesterol, se dissolvendo no lipídeo) ou citoplasma. Quando se tem uma grande quantidade de hormônios, ocorre uma diminuição de receptores para que não ocorra uma resposta exacerbada. O transporte dos hormônios depende da sua composição, hormônios lipossolúveis (derivados de esteroides) são sempre carreados na corrente sanguina por proteínas carreadoras, enquanto hormônios hidrossolúveis (derivados de proteínas e aminoácidos) não tem essa necessidade por serem em grande maioria solúveis no plasma e no liquido intersticial, alguns podem ser carreados por proteínas, como IGF. Hormônios que se ligam a proteínas carreadoras tem uma meia vida maior, pois elas impedem que ele seja degradado, os que não estão ligados estão mais hábeis a se ligar ao seu receptor. SINERGISMO São hormônios com mesmo efeito que combinamos e promovem uma efeito ainda maior. No sinergismo, o efeito da interação dos hormônios é maior do que sua soma. 38 LARISSA RODRIGUES SANTOS ANTAGONISMO São hormônios antagonistas, aquele que têm efeitos opostos (ações fisiológicas contrárias). PERMISSIVIDADE É quando um hormônio não consegue exercer por completo seus efeitos a menos que um segundo hormônio esteja presente. Como por exemplo: • Hormônio da tireoide sozinho = sem desenvolvimento do sistema genital • Hormônio sexuais sozinhos = atraso na maturação do sistema genital • Hormônios da tireoide + hormônios sexuais = desenvolvimento normal do sistema genital FEEDBACK NEGATIVO É quando a resposta gerada é contrária ao estímulo que deu origem a ela. É o mais comum no organismo humano. 39 LARISSA RODRIGUES SANTOS - Controle da glicemia: aumento da glicemia gera um aumento na liberação de insulina que gera uma diminuição da glicemia. O aumento da glicemia gera um feedback negativo com a insulina, ou seja a insulina é um hormônio hipoglicêmico ativado pela hiperglicemia. - Controle de Ca+: o aumento do cálcio no sangue inibe a secreção de PTH, se há uma hipocalcemia a secreção deixa de ser inibida e o PHT é liberado fazendo com que o organismo libere cálcio no sangue, o que aumenta concentração de cálcio sérico e inibe novamente a secreção de PTH. Feedback negativo. FEEDBACK POSITIVO É quando a resposta gerada vai aumentar o estímulo iniciador. É menos comum, e necessita de um mecanismo de parada. Como por exemplo a secreção da Ocitocina, estimulando ainda mais a contração do útero. 40 LARISSA RODRIGUES SANTOS ALÇAS DE RETROALIMENTAÇÃO HOMEOSTASE: Termo usado pelos fisiologistas para representar a manutenção de um estado nas quais as variáveis fisiológicas são mantidas em valores quase constantes. CONTROLE LOCAL: A resposta fica restrita à região onde a mudança ocorreu – por isso o termo controle local. CONTROLE SISTÊMICO: As alterações se distribuem por todo o corpo, de forma sistêmica, atua para que o corpo funcione em valores médios de normalidade. O termo controle reflexo seráu0lizado para se referir a qualquer via de longa distância que utilize o sistema nervoso, o sistema endócrino ou ambos Nosso organismo deve efetuar um controle antagônico, na maioria das vezes nosso organismo funciona dessa maneira. Como por exemplo, no controle da glicemia com a insulina diminuindo a glicemia e o glucagon a aumentando, através do feedback negativo. FEEDBACK POSITIVO Ocorre com um estímulo inicial que gera uma resposta que aumenta ainda mais o estímulo, que faz com que se pareça que se cria um ciclo no qual só termina quando se tem um estímulo interno. Isso ocorre por exemplo, no potencial de ação. Além disso, existe o exemplo do bebê que pressiona a região do colo do útero. Com isso, ocorre uma maior liberação de ocitocina, que estimula ainda mais a contração uterina e isso só termina quando o bebê nasce. FEEDBACK NEGATIVO É o modelo pela qual a maior parte dos nossos sistemas atuara, onde o estímulo inicial gerará uma resposta na qual gerará uma resposta contrária ao estímulo inicial. 41 LARISSA RODRIGUES SANTOS ESTRUTURA BIOQUÍMICA DOS HORMÔNIOS Os hormônios são separados em três grandes grupos: • Derivados de proteínas (proteico/peptídico): insulina, GH, prolactina - sintese segue os princípios básicos de síntese de proteínas; • Derivado de aminoácido (amínico): T3 e T4 (tirosina) - síntese depende da disponibilidade do aminoácido e enzimas que agem na sua transformação; • Derivado do colesterol (esteroide): Testosterona, estrógeno e progesterona - síntese depende do aporte de substrato lipídico e presença de enzimas que agem na transformação do colesterol. A maioria são hormônios proteicos. Solubilidade é um determinante da síntese, secreção, transporte e metabolização, assim como o tipo de receptor e o mecanismo de ação. Hidrossolúveis: - Todos os proteicos (característica polar da molécula permite a solubilidade em meio aquoso). Variam de 1 aminoácido modificado, pequenos peptídeos (3 aa) até grandes proteínas (centenas de aa.) e glicoproteínas. HORMÔNIOS PROTEICOS 42 LARISSA RODRIGUES SANTOS O RNAm terá uma ligação com os ribossomos e a partir disso a formação de uma proteína, sendo a primeira coisa que será produzida uma sequência sinal de aminoácidos formando uma proteína que chama Pré-pró-hormônio, podendo ocorrer alguns fragmentos peptídicos que depois serão secretados sem função hormonal e o que restar é o hormônio propriamente dito. 1. Sequência sinal direciona o pré-pró-hormônio para dentro do RE; 2. Enzimas do RE retiram a sequência sinal, com isso o pró-hormônio fica inativo; 3. Pró-hormônio segue para o aparelho de Golgi; 4. Enzimas clivam o pró-hormônio em hormônio ativo + fragmentos; 5. Os hormônios ficam armazenados em vesículas no citoplasma da célula até que sejam necessários. E quando forem liberados, ocorrerá a exocitose do hormônio ativo+ fragmentos para o interstício (espaço celular). 43 LARISSA RODRIGUES SANTOS Insulina: Ocorre a captação de glicose, a sua entrada promove uma maior glicólise que estimula mais a produção de ATP. Esse alto nível de ATP irá fechar os canais de sódio-potássio, provocando um aumento do potássio intracelular que irá despolarizar a membrana da célula e promove a abertura do canal de cálcio voltagem dependente. Ocorrerá então a entrada de cálcio que provocará a liberação da insulina pela mobilização de vesículas. Se libera insulina, libera o pepetídeo C, portanto são produzidos em concentrações iguais. Se não há produção de peptídeo C, quer dizer que a glicose está em excesso no sangue. Portanto, a dosagem é importante para verificar se há glicose está em excesso. 44 LARISSA RODRIGUES SANTOS O aumento da glicemia desencadeará todos esses processos para quebra da glicose. Ou seja, é necessário que se tenha um sinal de liberação. HORMÔNIOS AMÍNICOS Derivados de um único aminoácido, como por exemplo o Triptofano que converte em melatonina ou Tirosina que se torna T3, T4, cetacolaminas (adrenalina). Eles são hidrossolúveis pela característica de possuírem aminoácidos em sua composição, mas os hormônios tireoidianos são exceções, pois ele apresenta iodo, que o deixa com comportamento de lipossolúvel. Assim, como os proteicos, é necessário um estímulo que provoque a secreção. São armazenados em vesículas citoplasmáticas e sua secreção é por exocitose. Transporte dos Hidrossolúveis no Sangue Circulam livremente no líquido extracelular e sangue ou acoplados à proteínas carregadoras. Na sua forma livre ele pode ser facilmente degradado pelo fígado, mas acoplado a proteína carreadora, ele passará pelo fígado e não será degradado. Degradação: • Alguns possuem meia-vida é curta; Ex: insulina 5 a 8 minutos. • Quando acoplados à proteínas carregadoras a meia vida aumenta. Ex: T3 (2 dias) e T4 (5-7 dias). • Fígado – degrada hormônios • Na célula: internalização do complexo hormônio-receptor e degradação por lisossomos. • Hormônios proteicos, não consegue atravessar a membrana de caráter lipídica. Ou seja, seus receptores se encontram na membrana e o sítio de ligação voltados para o meio extracelular. • Além disso, os hormônios da tireoide necessitam de transportadores específicos de membrana que irão transportá-los para dentro do núcleo, para se ligarem aos seu receptores. Lipossolúveis - A maioria é derivado do colesterol (esteroides - característica lipofílica) - não têm característica de se dissolver em água. O colesterol é o percursor dos hormônios esteroides e os quatro anéis de carbono ligados em sua estrutura permanecerão. 45 LARISSA RODRIGUES SANTOS HORMÔNIOS ESTEROIDES Possuem como molécula percursora o colesterol, possuem um caráter lipofílico que permanece no hormônio. Sua síntese depende de enzimas específicas que metabolizam a molécula precursora até chegar à forma ativa. Não são armazenados, pois conforme eles são produzidos eles já são difundidos facilmente na membrana plasmática para o meio extracelular (líquidos intersticial e sangue). A secreção é regulada pela maior atividade de enzimas. Eles serão transportados acoplados às proteínas carreadoras (Globulinas - BG) e albumina. Uma pequena quantidade de hormônios estarão ativos (1%) e o restante está acoplado a proteínas carreadoras. A grande maioria dos receptores desses hormônios estão no citoplasma e núcleo, de maneira geral a resposta é mais lenta pois não tem um receptor para já desencadear uma resposta. SINALIZAÇÃO CELULAR O hormônio atuará em uma célula com receptor para possuir uma resposta. TRANSDUÇÃO “Processo pelo qual uma molécula sinalizadora extracelular ativa um receptor de membrana que, por sua vez, altera as moléculas intracelulares para gerar uma resposta”. 46 LARISSA RODRIGUES SANTOS Esse processo ocorre através da cascata ou da amplificação. O hormônio sempre será o 1º mensageiro, já o receptor é chamado de transdutor e depois que o hormônio se liga ao receptor irá ativar o sistema de 2º mensageiro e é esse mensageiro intracelular que irá desencadear uma resposta. Esse é o mecanismo de cascata, que irá ativando cada passo importante para desencadear uma resposta. O receptor ativa uma enzima amplificadora que irá produzir ou ativar o segundo mensageiro, que a partir disso será produzida uma série de respostas, que gerará uma amplificação do sinal (várias respostas). RECEPTORES ACOPLADOS A CANAL Existe um ligante (hormônio) que vai se ligar a esse canal e ele irá se abrir, fazendo com que ele se abra ou se fecha. Ele é mais rápido e mudam rapidamente o fluxo iônico. RECEPTOR ACOPLADOS À PROTEÍNA G Possui uma resposta mais lenta, pois até se abrir o canal, uma série de acontecimentos deve ocorrer. O ligante irá se ligar ao receptor, ativar a proteína G e ela pode ativar canais ou gerar estímulos para abertura. 47 LARISSA RODRIGUES SANTOS VIA AMPc OU PKA Quando o receptor é ativado (o hormônio é o 1º mensageiro), a proteína G também é ativada e irá ativar a enzima adenilato-ciclase (amplificadora) que irá promover a conversão do ATP em AMPc. Após isso, o AMPc (2º mensageiro) irá ativar a PKA que irá desenvolver uma série de respostas na célula dependendo do eixo. A subunidade alfa da PtG ativa a adenilato ciclase. Em uma situação de repouso sem ligante, a subunidade alfa da PtG está ligada ao GDP e quando se tem há presença do ligante, ocorre uma maturação fazendo com que a subunidade alfa se ligue ao GTP ativando então a enzima amplificadora, que no caso é o adenilato ciclase. Quando o hormônio se desliga do receptor, ocorre novamente a troca e o GTP pelo GDP e ocorrerá a inativação da subunidade alfa. 48 LARISSA RODRIGUES SANTOS As proteínas G são compostas de subunidades α, β e γ. Existe uma subunidade GTP/GDP ligada a α; quando ela é GDP, o α permanece ligado ao dímero βγ e o receptor não está ocupado. Quando o hormônio se liga, ele causa uma mudança conformacional no receptor que ativa a dissociação do GDP e a ligação do GTP. A troca do GDP por GTP dissocia a subunidade α do receptor de βγ. O novo dímero αGTP se liga a enzima alvo na membrana, alterando sua atividade, por exemplo, ativando a adenilil-ciclase, aumentando, assim, a síntese de AMPc. Com o tempo, ocorre hidrólise de GTP em GDP e Pi, então, se dissocia de sua protéina alvo, a adenilil-ciclase, refazendo a proteína G αβγ, a qual pode voltar a se ligar ao receptor de hormônio desocupado. E como funciona a adenilil-ciclase? Ela produz AMPc, que exerce diversos efeitos na célula. Ele é um ativador alostérico da proteína-quinase A, que é responsável pela fosforilação de um grande número de enzimas metabólicas, fornecendo respostas rápidas a hormônios, como o glucagon. Ela também ativa uma rota lenta de transcrição gênica. Além de em alguns tipos celulares ativar diretamente canis regulados por ligantes. CÓLERA Ela inibe a atividade GTPase da proteína G, ou seja, ela impede que ocorra a hidrólise de GTP em GDP e Pi na subunidade α, deixando-a impedida de refazer o trímero αβγ. Consequentemente, a proteína G fica sempre ativada, aumentando a produção de AMPc, que faz com que o canal CFTR seja ativado, resultando em secreção de íon cloreto e sódio(água vai junto) para dentro do lúmen intestinal, essa saída é acompanhada de perda de água, que resulta em diarreia aquosa e vômito. 49 LARISSA RODRIGUES SANTOS PROTEÍNA Gq Existe uma molécula sinalizadora acoplado ao receptor + PtG ativando a subunidade alfa que nesse caso ativa a fosfolipase C. Essa por sua vez, transformará o PiP2 e transforma em diacilglicerol e IP3. O diacilglicerol ativará o PKC que irá fosforilar as proteínas que desencadearão resposta celular. O IP3 atuará nos estoque de cálcio, que tambématuará em uma resposta celular. RECEPTORES ENZIMÁTICOS O próprio receptor é uma enzima, sendo um região receptora para o lado extracelular e o lado enzimático para o lado do citoplasma. Exemplo: tirosina-cinase que transfere fosfato do ATP para proteína e guanilato-ciclase que converte o GTP em GMP. 50 LARISSA RODRIGUES SANTOS RECEPTORES TIROSINA-CINASE A tirosina-cinase (TK) transfere um grupo fosfato do ATP para uma tirosina (um aminoácido) de uma proteína. 51 LARISSA RODRIGUES SANTOS RECEPTORES INTEGRINA Ativam enzimas intracelulares ou alteram a organização do citoesqueleto. Atuando em cascata de coagulação ou cicatrização. FINALIZAÇÃO DE SINAL • Pode ocorrer um fosforilação/desfosforilação proteica, dependendo de como foi utilizado o primeiro sinal. • Dessensibilização do sistema receptor/via de sinalização: GRK (cinase) que irá fosforilar o receptor, permitindo a ligação da Arrestina e essa ligação permite que ocorra uma "marcação" nesse receptor, causando uma internalização do complexo receptor-ligante. A partir daí pode ocorrer a reciclagem ou degradação desse receptor. 52 LARISSA RODRIGUES SANTOS • UBIQUITINAÇÃO DE PROTEÍNAS: A ubiquitina irá marcar a proteína alvo, e a proteína marcada será degradada pelo proteossomo. EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE (ADENO) Embriologicamente, a hipófise anterior origina-se da bolsa de Rathke, uma invaginação embrionária do epitélio faríngeo, e a hipófise posterior deriva do crescimento do tecido neural do hipótalamo. SISTEMA PORTA HIPOFISÁRIO Artérias hipofisárias superiores: suprem a parte tuberal, o infundíbulo e a eminencia mediana. Se originam da a. carótida interna e a. comunicante posterior do círculo arterial do cérebro (círculo de Willis). As artérias que nutrem a eminencia mediana e o infundíbulo dão origem ao plexo capilar primário, esses capilares drenam para as veias porto-hipofisárias, que seguem pela parte 53 LARISSA RODRIGUES SANTOS tuberal e dão origem ao plexo capilar secundário. Esse sistema transporta as secreções neuroendócrinas liberados o hipotálamo para atuarem diretamente na adeno-hipófise, inibindo ou estimulando a secreção dos hormônios produzidos por ela, desse ponto o sangue é drenado para as veias porto-hipofisárias anteriores seguem para o seio cavernoso e deixa o crânio pelas jugulares internas. Os neurônios hipotalâmicos que liberam hormônios no sistema porta-hipofisário são denominados neurônios parvicelulares enquanto os neurônios que chegam a neuro- hipófise são denominados neurônios magnocelulares. ADENO-HIPÓFISE Normalmente existe apenas um tipo celular para cada hormônio principal formado na hipófise anterior. Com corantes especiais, ligados a anticorpos de alta afinidade, pelo menos cinco tipos celulares podem ser diferenciados. A secreção efetuada pela região anterior da hipófise é controlada por hormônios liberadores e hormônios hipotalâmicos inibidores, secretados pelo próprio hipotálamo e então levados, para a região anterior da hipófise por minúsculos vasos sanguíneos chamados vasos portais hipotalâmico-hipofisários. Na hipófise anterior, esses hormônios liberadores e inibidores agem nas células glandulares, de modo a controlar sua secreção. A porção mais inferior do hipotálamo, chamada de eminência mediana recebe pequenos vasos adicionais que retornam para sua superfície, unindo-se para formar os vasos sanguíneos portais hipotalâmico-hipofisários. Esses vasos seguem para baixo, ao longo do pedúnculo hipofisário, para acabar desembocando nos sinusoides da hipófise anterior. Os hormônios liberadores e inibidores têm origem em várias áreas do hipótalamo e enviam suas fibras nervosas para a eminência mediana. Que serão captados pelo sistema portal hipotalâmico-hipofisário e levados, diretamente, para os sinusoides da hipófise anterior. Os hormônios hipotalâmicos são: 1. Hormônio liberador de tireotropina (TRH), que provoca a liberação do hormônio estimulante da tireoide. 54 LARISSA RODRIGUES SANTOS 2. Hormônio liberador de corticotropina (CRH), que provoca a liberação do hormônio adrenocorticotrópico. 3. Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH), que provoca a liberação do hormônio do crescimento e do hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH), também chamado somatostatina, que inibe a liberação do hormônio do crescimento. 4. Hormônio liberador da gonadotropina (GnRH), que leva à liberação de dois hormônios gonadotrópicos, o hormônio luteinizante (LH) e o hormônio foliculoestimulante (FSH). 5. Hormônio inibidor da prolactina (PIH), que causa a inibição da secreção da prolactina. Ainda existem outros hormônios hipotalâmicos adicionais, como por exemplo o da secreção da prolactina. Todos ou a maioria dos hormônios hipotalâmicos são secretados pelas terminações nervosas da eminência mediana, antes de serem transportados para a hipófise anterior. Todos os hormônios produzidos pela adeno-hipófise são formados por proteínas ou glicoproteinas. 55 LARISSA RODRIGUES SANTOS Hormônios formados por glicoproteínas (TSH, FSH, LH) são formados por duas cadeias, a alfa que é comum a todos e a cadeia beta é única para cada um. Sendo assim, a subunidade beta irá interagir com o receptor e deverá ser ela a dosada em um exame. 1. Somatotropos: células acidófilas, devido a presença de vesículas no citoplasma, ovais de tamanho médio, possuem núcleo centralizado e esférico e produzem o GH, hormônio do crescimento, que estimula fígado e outros órgãos a produzir e secretar o fator de crescimento que resultaram no crescimento do corpo. Liberação do GH: a regulação do GH é feita por 3 hormônios. Dois hipotalâmicos o GHRH, hormônio de liberação do GH, que atua estimulando a liberação e a somatostatina que atua inibindo a liberação de GH. E o terceiro é a grelina, produzida no estômago, estimula a secreção de GH coordenando a ingestão de alimentos por meio dessa secreção. 2. Lactotropros: células acidófilas, poligonais com núcleos ovais. Produzem PRL, prolactina, hormônio que estimula a produção de leite nas glândulas mamárias. Liberação de PRL: inibida pela dopamina produzida no hipotálamo e estimulada a sintetizar e produzir PRL pelo TRH, hormônio de liberação da tireotropina, e pelo VIP, peptídeo inibidor vasoativo. Durante a gravidez essas células sofrem hipertrofia e hiperplasia, levanto ao aumento do tamanho da hipófise, por isso mulheres multíparas tem hipófise aumentada. 3. Corticotropos: células basófilas, poligonais de tamanho médio com núcleos esféricos. Produzem ACTH, hormônio adrenocortocotrópico, que estimula a secreção de glicocorticoides e gonadocorticoides, na suprarrenal. Liberação de ACTH: a secreção de ACTH é estimulada pelo CRH, hormônio de liberação da corticotropina, produzido no hipotálamo. Esse hormônio estimula a síntese da POMC, a proteína pró-opiomelanocortina. Ela é clivada em ACTH, MSH, melanócito estimulante, e ꞵ-endorfina. Em casos de hipocortisolismo há uma superprodução de POMC devido a ausência do feedback negativo gerado pelo cortisol. Um sintoma característico disso é a pigmentação anormal em algumas regiões devido ao aumento do MSH, consequente da tentativa de elevar o ACTH para tentar produzir cortisol. 4. Gonadotropos: pequenas células basófilas ovais com núcleos esféricos. Produzem LH, hormônio luteinizante, e FSH, hormônio folículo estimulante. Liberação de LH e FSH: a secreção de FSH e LH é estimulada pelo GnRH, hormônio de liberação das gonadotropinas, produzido no hipotálamo. 56 LARISSA RODRIGUES SANTOS 5. Tireotropos: grandes células basófilas, poligonais com núcleos esféricos. Produzem o TSH, hormônio tireoestumulante, que atua nas células foliculares da tireoide estimulando a síntese de tiroglobulina e dos hormônios tireoidianos. Liberação de TSH:a secreção de TSH é estimulada pelo TRH e inibida EIXO SOMATOTRÓPICO MECANISMO DE SÍNTESE E SECREÇÃO DE GH Sua regulação é através do eixo somatotrófico, que é constituído pelo hipotálamo, pela glândula hipófise (adeno) e pelas células alvo. No hipotálamo o hormônio liberador é chamado de GHRH e somastostatina que atuarão nos somatotrofos para sintetizar e liberar o GH para cair na corrente sanguínea e ir em direção a várias células alvo do corpo. Existem regiões no hipotálamo que são formados por neurônios que irão controlar a secreção, como o núcleo ventromedial e núcleo arqueado. Tendo dentro desses núcleos, a síntese de GHRH (estimula a liberação) e somatostatina (inibi a liberação), esses hormônios liberados na eminência mediana e serão levados pelo sistema porta hipofisário até a região da adeno- hipófise. Chegando na adeno, ela estimula os somatotrofos a sintetizar o GH. O GH cai na corrente sanguínea e vai até o fígado, e lá estimulará as células do fígado a sintetizar o IGF/somatomedinas, principalmente a do tipo C (fator de crescimento semelhante a insulina) e a partir disso, ambos (GH e IGF) caem na corrente sanguínea e irão atuar nas células alvo do corpo. O GH age de maneira mais rápido pois sua meia-vida é de 20 minutos, já a do IGF é cerca de 20 horas. Sendo que quando o IGF se liga a proteínas do plasma, ele vai sendo liberado mais lentamente para as células alvo. Quando o GHRH se liga ao receptor na adeno-hipófise ele irá ativar a proteína G, ativando um sistema adenilato-ciclase, ele irá aumentar a quantidade de AMPc intracelular, que por consequência aumenta a concentração de cálcio intracelular que irá mobilizar vesículas contendo GH que sendo mobilizado pelas membranas, será liberado por exocitose. Além disso, ele irá aumentar a produção de PKA e ela será responsável por ativar genes específicos dentro do núcleo da célula que será responsável pela síntese de GH. PADRÃO PULSÁTIL DE SECREÇÃO DE GH Esse padrão é o aumento e a diminuição, onde será possível observar a presença de picos. A princípio ele é liberado pelo GHRH, porém exercícios físicos, sono, grelina, hipoglicemia também pode alterar essa liberação, com estimulação de receptores beta-adrenérgicos. 57 LARISSA RODRIGUES SANTOS Em condições de hipoglicemia ocorria o estímulo de GH, já a hiperglicemia diminuía a concentração de GH e aumentava a concentração de somatostatina. ALÇAS DE RETROALIMENTAÇÃO NEGATIVA DO EIXO SOMATOTRÓFICO O GH irá fazer um feedback negativo no eixo, inibindo a síntese no hipotálamo de GHRH. E a partir disso, o GH junto com o IGF irão estimular a liberação de somatostatina no hipotálamo. E com essa liberação, ela irá inibir a liberação do GH. MECANISMO DE AÇÃO DO GH O GH irá se ligar ao receptor nas células-alvo e a partir disso ele irá estimular um grupo de tirosina-cinase chamadas de JAK2, ativando um grupo de proteínas ativadoras de transcrição fosforilando-as conhecidas como STATs do tipo 1 e 3 fazendo com que elas migrem ao núcleo, promovendo a transcrição de certos genes com função de crescimento, aumento o metabolismo, síntese de proteínas, a proliferação e diferenciação. PRINCIPAIS FUNÇÕES DO GH/IGF-1 A função clássica do GH é no crescimento ósseo, com a estimulação dos condrócitos promovendo o crescimento longitudinal, até que a diáfise se encontre com a epífise e se pare o crescimento. Consequentemente, também ocorrerá a estimulação do crescimento do osso em espessura, com maior deposição de osteoblastos. Mas será que é por ação direta do GH? Ele irá se ligar ao seu receptor específico na região da placa epifisária e irá estimular os condrócitos a sintetizar o IGF-1 e quando isso acontece ele atuará de maneira autócrina na própria célula ou parácrina nas células vizinhas, estimulando a proliferação dessas células e seu crescimento. Com isso, ocorre um crescimento ainda maior desses ossos antes do fechamento da placa epifisária. O excesso de GH antes do fechamento dessa placa epifisária, causará o gigantismo. Caso o aumento de GH seja depois do fechamento da placa epifisária, ocorrerá a chamada acromegalia (deposição de condrócitos em tecidos membranosos como face, crânio, nariz, queixo, acima dos olhos, falanges). E a falta do hormônio GH, falta se secreção de IGF, problema no receptor de IGF/GH e alterações genéticas pode causar nanismo. Os Pigmeus africanos são muito baixos, pois eles possuem uma alteração congênita na capacidade de sintetizar o IGF, até possuem níveis de GH normais no plasma, porém sem o IGF não se apresenta o crescimento longitudinal. 58 LARISSA RODRIGUES SANTOS FUNÇÕES METABÓLICAS Por ele diminuir a captação de glicose pelos tecidos e aumentar a produção de glicose pelo fígado, ele irá aumentar a secreção de insulina pelo pâncreas e esses fatores causarão a resistência em insulina e estimula também a lipólise quebrando triglicerídeos e liberando ácidos graxos livres que podem se acumular em tecido hepático. Em pessoas saudáveis nada acontece, porém em pessoas com pré disposição genética, será causado o efeito diabetogênico, por ocorrer a diminuição da sensibilidade à insulina, não tendo a captação de glicose pelos técidos. DOSAGEM DE GH A dosagem do hormônio GH é feita pela análise de amostra do sangue no laboratório e é feito de 2 formas: • Dosagem do GH basal: é feito com pelo menos 6 horas de jejum para crianças e 8 horas para adolescentes e adultos, que analisa a quantidade deste hormônio na amostra de sangue matinal; • Teste do estímulo do GH (com Clonidina, Insulina, GHRH ou Arginina): é feito com o uso de medicamentos que podem estimular a secreção do GH, em caso de suspeitas da falta deste hormônio. Em seguida são feitas análises da concentração de GH no sangue após 30, 60, 90 e 120 minutos do uso do medicamento. 59 LARISSA RODRIGUES SANTOS BIOSSÍNTESE DOS HORMÔNIOS TIREOIDIANOS A unidade funcional da tireoide é chamada de folículo tireoideano, onde existem células foliculares que ocupam o lúmen e são preenchidos por coloide (substância secretora), cujo componente principal é a proteína tireoglobulina (produzido pelas células foliculares). Essa proteína é formada por uma sequência de aminoácidos, sendo o principal o aminoácido tirosina, e essa proteína será usada como matéria prima para produzir os hormônios tireoidianos. A tireoide contém também as células C, que secretam calcitonina, um hormônio que contribui para a regulação da concentração plasmática de íons cálcio. Além da tireoglobulina, é necessário a presença de iodo para se formar os hormônios tireoidianos, pois só assim pode se formar quantidades normais de tiroxina e o iodo tem sua origem na dieta e chega até as células foliculares através da corrente sanguínea, sendo captado pela proteína NIS na células da membrana basolateral para que o iodo passe pro colóide, isso acontecendo por um transporte ativo secundário. O iodeto entra na célula contra o gradiente eletroquímico através de transporte ativo secundário antiporte com o Na+ pela proteína NIS, e sai da célula por difusão facilitada pela membrana apical para o coloide pela proteína pendrina. O iodeto é então oxidado pela enzima tireoperoxidade (TPO) localizada nas microvilosidades da célula folicular. Além disso a TPO oxida a tirosina presente na tireoglobulina (TG) permitindo a iodação da tireoglobulina, que consiste na ligação do iodeto a TG. Quando apenas um iodo se liga gera-se o MIT e quando dois se ligam o DIT. A TPO catalisa junção entre MIT e DIT, o 60 LARISSA RODRIGUES SANTOS acoplamento de um MIT com um DIT gera o T3, de dois DITs o T4. Esses hormônios ainda então dentro da tireoglobulina, então são considerados pré hormônios. Quando a célula recebe o estimulo para a liberação dos hormônios ocorre a endocitose do coloide. As microvilosidades da região apical se movimentam intensamente
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