Sistema endócrino parte 1

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Manoella Rodrigues 
Med 102 
 
Sistema endócrino – Capitulo 6 Silverthorn 
Comunicação e interação celular 
Sistema endócrino interage com o sistema nervoso formando mecanismos regulatórios 
preciosos. O sistema nervoso pode oferecer ao sistema endócrino informações sobre o 
meio externo, enquanto o sistema endócrino regula as repostas internas do organismo 
a essas informações. Dessa forma, o sistema endócrino em conjunto com o sistema 
nervoso atua na coordenação e regulação das funções corporais. 
Em 2003, um estudo ambicioso desenvolvido pelo estatuto nacional de saúde dos 
estados unidos, promoveu uma discussão sobre a conversão da pesquisa básica em 
novos tratamentos clínicos e estratégias para a prevenção de doenças. Esse estudo 
teve como característica realizar um esforço enorme para entender como as células se 
comunicam entre si e como mantém o corpo em um estado saudável. Graças a esse 
estudo, hoje podemos discutir tópicos de fisiologia endócrina com um pouco mais de 
conforto. Sinalização celular, as vias de comunicação, as vias de sinalização, as 
modulações das vias e como geram reflexos hemostáticos podem ser melhor 
compreendido graças a essas observações presentes no estudo. 
 
 
Tópico 01 – comunicação célula a célula 
É necessário compreender que cada célula do nosso corpo pode ser comunicar quase 
que com todas as outras células, independente do sistema. 
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Aproximadamente 75 trilhões de células existentes no nosso corpo são capazes de 
criar sinais elétricos e químicos para que possa aturar nas células-alvo. Mudanças no 
potencial de membrana da célula podem gerar sinais elétricos e as moléculas 
secretadas por essas células, sejam células nervosas ou endócrinas, caem no liquido 
extracelular e podem também atuarem em células alvo. 
 
A maioria das comunicações são dependentes de substâncias químicas que atuam em 
relação às células. Quatro métodos básicos de comunicação celular vão ser respeitados 
nesse quesito e essas substâncias químicas, chamadas de ligantes, promovem uma 
resposta via (1) comunicação local ou a (2) longa distancia. Na comunicação local 
temos junções comunicantes, sinais dependentes de contato e sinais parácrinos. 
 
 
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1- Comunicação local 
(A) Basicamente na comunicação do corpo, as comunicações células a células 
utilizam sinalização química e elétrica para coordenar funções e manter 
homeostase por meio de junções comunicantes, onde existe livre tráfico de 
substâncias entre as duas células vizinhas conectadas por conexões 
citoplasmáticas. 
(B) Alem disso, existem sinais dependes de contato, onde os ligantes se conectam 
ao receptor das celulas vizinhas mas essas células estão interagindo por 
contato direto. 
(C) E, por ultimo, existem as células que vão liberar seus ligantes no ambiente 
extracelular e esses ligantes vão se conectar aos receptores da própria célula 
ou células vizinhas. Na sinalização autócrina, no qual a célula sinaliza pra ela 
própria, ou sinais parácrinos, no qual a célula sinaliza para células vizinhas. 
 
 
 
2- Comunicação a longa distância 
As células do nosso corpo ou células endócrinas são capazes de liberar 
secreções na corrente sanguínea e apenas as células alvo com receptores 
podem responder a essa informação, e consequentemente, gerar resposta. 
Olhando a imagem, a célula que não tem o receptor específico para esse 
ligante não consegue responder. 
O sistema nervoso também consegue comunicar células a distância por sinais 
através de neurotransmissores que atingem células alvos cujos receptores 
respondem a esses neurotransmissores e as respostas celulares são obtidas a 
partir desse sinal elétrico. 
Ou também por neuro-secreções endócrinas que são a liberação de substâncias 
químicas pelos neurônios na corrente sanguínea para que você possa também 
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usar o recurso de uma célula cujo receptor é especifico para esse ligante 
responder a essa informação. 
 
 
 
Tópico 02 – Sinalização celular 
Independente do tipo de sinalização celular, é necessário que se respeite algumas 
características gerais sobre como sinalizar as células. Todas as vias de sinalização 
compartilham as seguintes características: 
Uma molécula sinalizadora se liga a um receptor da membrana para ativar esse 
receptor. Após a ativação, uma cascata intracelular é promovida no qual moléculas de 
sinalização intracelular ditas como segundos mensageiros vão alterar proteínas alvos 
gerando as respostas celulares. 
1- Interação ligante-recptor 
2- Ativação do receptor 
3- Ativação de moléculas no LIC 
4- Resposta celular 
 
A localização dos receptores é dividida em dois grandes tipos: 
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• Receptores intracelulares do qual moléculas lipossolúveis podem 
atravesssar a membrana e se ligar a receptores no citoplasma ou no 
núcleo 
• Receptores celulares que estão na superfície da célula cuja interação 
entre ligante e receptor acontece na membrana da célula e as respostas 
ocorrem no interior dessa. 
 
Na imagem há diferentes tipos de receptores de superfície celular. Os ligantes podem 
se ligar a receptores acoplados a canais (cianotropicos ???), receptores acoplados a 
proteína G (metamotropicos ???), receptores enzimáticos ou receptores integrina. 
 
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Todas as comunicações celulares dependem dessas proteínas na membrana para 
facilitar a transmissão do sinal. Então quando o sinal externo entra em contato com o 
receptor, ocorre uma transdução do sinal para que seja amplificado e que as respostas 
possam ser observadas. É como uma onda de radio captada por uma antena de radio 
gerando uma onda sonora que você pode ouvir. 
 
A transdução do sinal pode estar de forma básica, onde pode-se observar um primeiro 
mensageiro entra em contato com um receptor que funciona como um transdutor. 
Após a ativação do receptor, as moléculas intracelulares vão começar a aturar como 
segundos mensageiros e então os alvos são atingidos e as respostas celulares 
alteradas. Via canônica (A) 
A via de transdução pode acontecer desse uma forma mais complexa: ao invés do 
primeiro mensageiro gerar uma transdução de sinal no receptor, essa transdução de 
sinal desse receptor (não gera ou gera??) gera uma resposta de forma direta. Vai gerar 
a ativação de enzimas amplificadoras que podem alterar outros tipos de receptores e 
as respostas celulares podem acontecer por esses mediadores. Via não canônica (B). 
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A transdução de um sinal em cascata e amplificação ocorre da seguinte maneira: um 
sinal ativa uma molécula A. Essa molécula A ativa uma B, que ativa uma C, ativando a 
conversão de um substrato em produto, chegando ao passo final da cascata que é a 
resposta celular. Então o complexo entre ligante e o receptor pode ativar enzimas 
amplificadoras, gerando segundos mensageiros que podem amplificar completamente 
os sinais. Não é necessários apenas um segundo mensageiro, podem ser vários agindo 
e gerando diferentes tipos de respostas. 
 
Exemplos de segundos mensageiros: AMPc, GMPc, IP³, DAG e Ca². 
Atenção especial a aqueles que são derivados lipídicos, que são quebrados em 
fosfolipideos de membrana pela ação da enzima fosfolipase C. com isso, o IP³ libera 
Ca² dos estoques intracelulares e a DAG ativa a proteína-cinase C que fosforila outras 
proteínas. 
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Essa sinalização participa de um processo muito interessante: quando a proteína G 
esta na sua forma inativa apresenta três isoformas. A do meio é a subunidade alfa, a 
da direita é subunidade beta e da esquerda é subunidade gama. 
Quando uma molécula sinalizadora se conecta a esse receptor acoplado a proteína G, 
ela ganha atividade, vai começar a amplificar sinal através de uma enzima chamada de 
fosfolipase C. A fosfolipase C temvários fosfolipídios na membrana liberando o IP³ e o 
DAG. 
O IP³ é hidrossolúvel e vai liberar os estoques de cálcio, criando respostas celulares 
mediada pelo cálcio. 
 
Já o DAG pode ativar a PKC ou continua na membrana fosfolipídica. A permanência do 
DAG como fosfolipídio que desencadeia uma resposta fisiológica muito importante 
chamada de resposta inflamatória. Para que o DAG seja clivado e degradado 
novamente é necessário usar a fosfolipase A2, que gera uma degradação cujo produto 
é o acido araquidônico. Assim inicia a cascata do acido araquidônico. Esse ácido atinge 
função de segundo mensageiro, e, então, pode ser degradado por duas enzimas: 
lipoxigenase e cicloxigenase. Caso seja degradado pela lipoxigenase vai liberar um 
grupo de substâncias que geram respostas celulares chamadas de leucotrienos. Caso 
seja degradado pela cicloxigenase pode produzir prostaglandinas e tromboxanas, que 
vão mediar as respostas inflamatórias. 
A cicloxigenase aparece em duas isoformas: COX 1 que é constitutiva e COX 2 que é 
induzível (geralmente induzida por um trauma). Quando o acido é degradado pela COX 
1, a quantidade de prostaglandinas e tromboxanas são pequenas, o que gera um 
estado de alerta a uma futura infecção. 
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Sinais de infecção: dor, calor, rubor, edema e perda de função. 
 
Anti-inflamatórios esteróides agem inibindo a fosfolipase A2. São imunossupressoras, 
ou seja, diminuem a capacidade do tecido de responder a uma agressão. 
Anti-inflamatórios não esteróides (AINES) agem inibindo as COXs. São menos 
prejudiciais a toda a cascata se forem não seletivos. Existe uma classe dos anti-
inflamatórios não esteróides que são seletivos que atuam inibindo a COX 2. 
 
Tópico 03 – Modulação das vias de sinalização 
Existe uma característica peculiar: como os receptores são proteínas, a ligação 
receptor-ligante apresenta características gerais das ligações as proteínas, como 
especificidade, saturação e competição. 
 
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Especificidade e competição 
 
 
Existe uma característica onde vários ligantes podem se conectar em um único 
receptor. Ou seja, diferentes ligantes com estruturas muito similares podem se com 
conectar aos mesmos receptores. Então, duas moléculas são responsáveis pelas 
respostas de luta ou fuga: neurotransmissor noradrenalina e neuro-hormônio 
adrenalina. Ambos se ligam a receptores adrenérgicos, porem a afinidade é diferente: 
a noradrenalina apresenta maior afinidade para receptor alfa adrenérgico e a 
adrenalina apresenta maior afinidade para receptor beta adrenérgico. 
Agonismo X Antagonismo 
 
É a ativação dos receptores e respostas celulares mediadas por uma ação do ligante. 
Alguns ligantes apresentam afinidade tão grande com os receptores que, ao invés de 
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ativar esses receptores, podem impedir que outras substâncias ligantes possam se ligar 
a esse receptor, criando então uma forma de respostas por conta do bloqueio do 
receptor. 
Agonista é a substancia que também se liga ao receptor, criando a mesma resposta do 
ligante primário. 
Antagonista é a substancia que tem afinidade com o receptor, ativa a resposta celular 
porem a resposta é para esse tipo de intermédio. Na verdade, o antagonismo bloqueia 
o receptor evitando que tenha uma resposta celular direta. A célula fica sem resposta, 
embora ficar sem resposta possa ser uma modulação. Não ter resposta também é 
funcional. 
 
Exemplo do controle antagonista para atividade do coração. Sabemos que a resposta 
cardíaca aos neurônios simpáticos e parassimpáticos são diferentes: a estimulação 
simpática aumenta a freqüência cardíaca, a estimulação parassimpática é antagônica 
fazendo diminuir a freqüência cardíaca. Não tem como ter as duas estimulações 
simultaneamente. 
 
Tópico 04 – Vias reflexas homeostáticas 
Controle local X controle reflexo 
No controle local, ocorre uma mudança relativamente isolada em uma célula ou 
tecido, e os sinais parácrinos ou autócrinos liberados representam a via inteira. 
No controle reflexo, a informação é transmitida para todo o corpo utilizando sinais 
químicos ou combinação de sinais químicos e elétricos. 
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O pai da fisiologia norte-americana (Walter Bradford Cannon) descreveu varias 
propriedades dos sistemas de controle homeostático, nos anos de 1920, baseado em 
suas observações do corpo nos estados saudável e doente. Isso ocorreu décadas antes 
dos cientistas terem qualquer ideia de como esses sistemas de controle funcionam nos 
níveis celular e subcelular. Foi responsável por quatro grandes postulados: 
1- O sistema nervoso tem um papel na preservação da “aptidão” do meio interno. 
2- Alguns sistemas do corpo estão sob controle tônico, como em vasos sanguineos 
que podem ser controlados tonicamente. 
3- Alguns sistemas corporais estão sob controle antagonista, como por exemplo a 
função de controle da insulina, onde há competição do glucagon e da insulina. 
4- Um sinal químico pode ter efeitos diferentes em tecidos diferentes. 
 
As vias de longa distância envolvem dois sistemas de controle: sistema nervoso e 
sistema endócrino. Entretanto, as citocinas pró-inflamatórias podem participar em 
algumas vias de longa distância. Os componentes da resposta em alça são entrada, 
integração e saída. 
 
 
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Os reflexos 
 
Endócrino simples -> uma mudança interna ou externa pode fazer com que o sensor 
ou o centro integrador do sistema endócrino gere um sinal de saída por um hormônio 
cujo alvo gera uma resposta. 
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Neural simples -> uma mudança interna ou externa ativa um receptor que sinaliza um 
neurônio sensorial responsável por atingir o centro integrador do sistema nervoso e o 
neurônio eferente efetua a resposta para uma célula alvo 
Neuro-endócrinos complexos -> o sinal de entrada atinge um receptor. O sinal de 
entrada de um neurônio sensorial ativa o centro integrador do sistema nervoso, 
gerando resposta eferente ou neuro hormonal, responsáveis por estimular centro 
integrador do sistema endócrino. O sinal de saida por um segundo hormônio atinge 
um alvo cujos receptores serão colocados em pratica. É utilizado na ativação de 
mediadores químicos provenientes do hipotálamo, onde essas neuro secreções 
endócrinas ativam a hipófise. Ela por vez ativa outra glândula alvo, como a tireóide, 
para que possa liberar seus hormônios para o corpo responder. 
Os padrões de vias reflexas cujos reflexos são neurais simples, neuro-endócrinos, 
neuro-endócrinos complexos e endócrinos simples podem ser exemplificados pela 
imagem. 
 
Exemplos: 
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Reflexos neurais simples -> reflexo patelar 
Reflexos neuro-endócrinos -> liberação de leite em resposta a sucção 
Reflexos neuro-endócrinos complexos -> secreção de insulina em resposta a um sinal 
vindo do encéfalo; secreção do hormônio do crescimento; hormônios liberados pela 
adeno-hipófise 
Reflexos endócrinos simples -> liberação de insulina quando a glicose do sangue 
aumenta.