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T R A N S D U Ç Ã O H O R M O N A L Definição: Transdução de sinal é o mecanismo no qual as células empregam mensageiros secundários para se comunicarem, coordenando as diferentes atividades nos diversos tipos de tecido e órgãos. Sinalização : - Manutenção da homeostase do tecido; - Troca de sinais químicos; - Cooperação e coordenação entre as células do tecido. Ação do Hormônio: Funciona pelo sistema chave-fechadura (interação hormônio-receptor) - Interação Agonista natural: o encaixe entre o receptor e o hormônio é perfeito. É uma resposta biológica; - Interação Agonista Modificada: a molécula encaixa no receptor mas não é perfeito. A resposta ainda acontece mesmo o encaixe não sendo totalmente perfeito. Também é uma resposta biológica. - Interação Antagonista: a molécula se liga mas não encaixa, ou seja, não gera resposta e ainda bloqueia a resposta. Pode haver mudança nos números de receptores nas células? Sim e há dois eventos que podem fazer isso acontecer: 1. Down regulation: dessensibilização Diante de uma quantidade muito alta de um hormônio, a saturação dos receptores sinaliza que eles sejam inativados (endocita) ou degradados e por fim diminui o número de receptores disponíveis 2. Up regulation: sensibilização. Na tentativa de manter a homeostase, aumenta a quantidade de receptores para que haja mais ligações com os hormônios. Ocorre por síntese de receptores de hormônios para aumentar essa quantidade. Localização dos receptores RECEPTORES EXTRACELULARES: não esteróides - Membrana - Outros: RECEPTORES INTRACELULAR : esteróides - Citoplasma - Núcleo Mecanismo de ação dos hormônios não esteróides: Ao se conectarem aos receptores extracelulares, podem realizar duas ações: - Alteração de transportadores de membrana: Ex: insulina (hormônio proteico). A insulina primeiramente se liga à porção externa do receptor, mas não entra na célula. Promove uma alteração conformacional da porção intracelular, que gera uma cascata de reações químicas. Essas reações ativam o GLUT 4 (que ficam dentro da célula). Quando ativado, ele vai até a membrana, e transporta a glicose. O receptor de insulina é composto por subunidades alfa (extra) e outra beta (extra até intra). Na porção beta há a enzima tirosina-quinase. A insulina se encaixa na subunidade alfa, que ativa a enzima presente na porção beta, tirosina-quinase (gera sua autofosforila). Isso é o mecanismo de transdução de sinal. A transdução de sinal: a insulina se encaixa na subunidade alfa → que ativa a tirosina quinase, que está na subunidade beta [se autofosforila: fosforilando a subunidade beta] após a fosforilação da subunidade beta, forma-se substratos dessa fosforilação, chamados de IRS [substrato do receptor de insulina]: única coisa que é formada no meio intracelular por meio da ligação do hormônio com o receptor, todo o resto já existe cascata de fosforilação [doação do grupamento fosfato] a fim de ativar enzimas intracelulares = IRS fosforila a PI3 quinase [proteína chave da captação de glicose] → PI3-q fosforila fosfoinositídeos de membrana → que fosforilam a enzima PDK → que fosforila a AKT [serina treonina] → que fosforila GLUT4 → que vai para a membrana e capta glicose. - Ativação de proteínas especiais nas células por segundos mensageiros: Quais são: 1. Adenosina monofosfato cíclico (AMP cíclico); 2. Cálcio; 3. Inositol trifosfato; 4. Diacilglicerol. O hormônio se liga ao receptor específico, que ativa a Proteína G. Essa proteína ativa a ativação da adenilato ciclase, que age no ATP da célula, que forma o AMP cíclico. Esse último ativa a proteína quinase (PKA), que gera a proteína cinase ativa e essa é responsável pela resposta celular. Isso é um ciclo, e só pára quando há interrupção da ligação entre o hormônio e o receptor. Quando isso acontece, a fosfodiesterase é ativada pela subunidade inibidora (produzida pela PKA- presente na célula), que para a resposta celular (mecanismo é ativo quando há excesso). ● A cafeína inibe a fosfodiesterase, isso mantém o AMP ciclo ativo, logo a resposta celular continua atuando. (GH atua assim e contribui para a lipólise). Sistema de receptores acoplado à proteína G Subunidade alfa,beta e gama juntas caracterizam uma proteína G (ligada ao GDP significa que está inativa. Ativa uma molécula alfa fica ligada a GTP). Hormônio se liga ao receptor e ativa a proteína G, que sinaliza a abertura de canais de cálcio e favorece a entrada de cálcio via difusão. A partir disso a concentração de cálcio aumenta no citoplasma, que ativa a proteína calmodulina já presente no meio intracelular, mas em sua forma inativa, formando agora o complexo cálcio-calmodulina, ativando proteínas específicas e gerando resposta. Quantidade de cálcio livre no citoplasma é sempre baixa (fisiologicamente em repouso). O hormônio ativa a proteína G, que ativa a enzima de lembrava Fosfolipase C , que age sobre o fosfatidilinosítol (um fosfolipídio de membrana) . Com essa ligação , surgem dois mensageiros secundários : o inositol trifosfato e o diacilglicerol. O inositol trifosfato sinaliza para que o retículo endoplasmático libere no citoplasma seu cálcio, que ativará a calmodulina , formando o complexo calmodulina , gerando resposta celular do diacilglicerol ativa a proteína cinase c ( PKC) , que ativa proteínas específicas e gera suas respostas celulares. Mecanismo de ação dos hormônios esteróides Ocorre por estimulação direta do DNA no núcleo. O hormônio, que está no sangue, entra em contato com as proteínas de transporte (proteína carreadora) e entrana célula (age livre na célula). No citoplasma reconhece seu receptor específico (não é porque o hormônio entrou na célula que vai ter ação- depende, obrigatoriamente, do seu receptor específico). Quando ocorre sua ligação com o receptor, formando o complexo hormônio-receptor. Esse complexo vai até o DNA para estimular a transcrição e ocorre em uma região específica, chamada de HRE.. Ao final dessa transcrição forma-se uma proteína (RNA mensageiro estimula a síntese proteica por tradução). Essa proteína não é estrutural, é uma enzima proteolítica (No caso da testosterona forma-se a proteína estrutural mas são casos isolados). Como ocorre a paralisação desse hormônio? Os processos de finalização de sinal incluem: 1. Fosforilação/ desfosforilação proteína 2. Dessensibilização do sistema receptor (down regulation): Ocorre alteração conformacional do receptor, que faz ele ficar inativo e não ocorre mais a ligação do hormônio com esse receptor. 3. Ubiquitinação: Agrega-se ubiquitinas a proteínas que serão destruídas. Os proteassomos gerados por essa ligação que destroem a proteína. 4. Proteína G inibitória
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