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1 AULA OMF II 1AF 2 PERÍODO O sistema endócrino tem como função coordenar e integrar a atividade das células em todo o organismo por meio da regulação das funções celular e orgânica e pela manutenção da homeostasia (manutenção de um meio interno constante) durante toda a vida. OS HORMÔNIOS LOCAIS OU CIRCULANTES DO SISTEMA ENDÓCRINO CONTRIBUEM PARA A HOMEOSTASIA REGULANDO A ATIVIDADE E O CRESCIMENTO DAS CÉLULAS-ALVO NO CORPO. O METABOLISMO TAMBÉM É CONTROLADO PELOS HORMÔNIOS. Os sistemas nervoso e endócrino atuam juntos para coordenar funções de todos os sistemas do corpo. LEMBRE-SE DE QUE O SISTEMA NERVOSO ATUA POR MEIO DE IMPULSOS NERVOSOS (POTENCIAIS DE AÇÃO) CONDUZIDOS AO LONGO DOS AXÔNIOS DOS NEURÔNIOS. NAS SINAPSES, OS IMPULSOS NERVOSOS DESENCADEIAM A LIBERAÇÃO DE MOLÉCULAS MEDIADORAS (MENSAGEIRAS) CHAMADAS DE NEUROTRANSMISSORES. O sistema endócrino também controla atividades corporais por meio da liberação de mediadores, chamados hormônios, porém os meios de controle dos dois sistemas são bastante diferentes. Um hormônio é uma molécula mediadora liberada em alguma parte do corpo que regula a atividade celular em outras partes do corpo. A maioria dos hormônios entra no líquido intersticial e, depois, na corrente sanguínea. • O sangue circulante leva hormônios às células de todo o corpo. Tanto os neurotransmissores quanto os hormônios exercem seus efeitos ligandose a receptores encontrados nas suas “células- alvo”. Inúmeros mediadores atuam tanto como neurotransmissor quanto como hormônio. Um exemplo comum é a norepinefrina, que é liberada como neurotransmissor pelos neurônios pós- ganglionares simpáticos e como hormônio pelas células cromafins da medula da glândula suprarrenal. Muitas vezes, as respostas do sistema endócrino são mais lentas que as respostas do sistema nervoso; embora alguns hormônios ajam em segundos, a maioria demora alguns minutos ou mais para produzir uma resposta. Em geral, os efeitos da ativação pelo sistema nervoso são mais breves que os do sistema endócrino. O sistema nervoso atua em glândulas e músculos específicos. A influência do sistema endócrino é muito mais ampla; ajuda a regular praticamente todos os tipos de células do corpo. 1- Célula-alvo 2- Receptores 1 AULA OMF II 1AF 2 PERÍODO Embora um determinado hormônio percorra o corpo pelo sangue, ele atua apenas em células- alvo específicas. Os hormônios, assim como os neurotransmissores, influenciam suas células alvo por meio de ligações químicas a receptores proteicos específicos. Apenas as células alvo de um dado hormônio possuem receptores que se ligam e reconhecem aquele hormônio. POR EXEMPLO, O HORMÔNIO TIREOESTIMULANTE (TSH) SE LIGA A RECEPTORES NAS CÉLULAS DA GLÂNDULA TIREOIDE, PORÉM NÃO SE LIGA A CÉLULAS DOS OVÁRIOS, POIS AS CÉLULAS OVARIANAS NÃO POSSUEM RECEPTORES DE TSH. Os receptores, assim como outras proteínas celulares, são constantemente sintetizados e degradados. Em geral, uma célulaalvo possui 2.000 a 100.000 receptores para um determinado hormônio. Se a concentração de um hormônio estiver muito elevada, o número de receptores na célulaalvo pode diminuir – efeito chamado de infrarregulação. POR EXEMPLO, QUANDO DETERMINADAS CÉLULAS DOS TESTÍCULOS SÃO EXPOSTAS A UMA ELEVADA CONCENTRAÇÃO DE HORMÔNIO LUTEINIZANTE (LH), O NÚMERO DE RECEPTORES DE LH DIMINUI. A INFRARREGULAÇÃO TORNA UMA CÉLULA- ALVO MENOS SENSÍVEL AO HORMÔNIO. EM CONTRAPARTIDA, QUANDO A CONCENTRAÇÃO DE UM HORMÔNIO É MUITO BAIXA, O NÚMERO DE RECEPTORES PODE AUMENTAR. ESSE FENÔMENO, CONHECIDO COMO SUPRARREGULAÇÃO, TORNA UMA CÉLULA ALVO MAIS SENSÍVEL A UM HORMÔNIO. A maioria dos hormônios endócrinos consiste em hormônio circulante – eles passam das células secretoras que os produzem para o líquido intersticial e, depois disso, para o sangue (Figura 18.2A). Outros hormônios, chamados hormônios locais, atuam nas células vizinhas ou nas mesmas células que os secretaram sem, primeiro, entrar na corrente sanguínea (Figura 18.2B). Os hormônios locais que atuam nas células vizinhas são chamados de parácrinos e aqueles que atuam nas mesmas células que os secretaram são chamados de autócrinos. A interleucina2 (IL2), liberada pelos linfócitos T auxiliares (um tipo de leucócito) durante respostas imunológicas (ver Capítulo 22), é um exemplo de hormônio local. A IL2 ajuda a ativar outras células imunológicas próximas, um efeito parácrino. No entanto, também atua como hormônio autócrino ao 1 AULA OMF II 1AF 2 PERÍODO estimular a proliferação da mesma célula que a liberou. Essa ação gera mais linfócitos T auxiliares, que podem secretar ainda mais IL2 e, desse modo, intensificar a resposta imune. Outro exemplo de um hormônio local é o gás óxido nítrico (NO), liberado pelas células endoteliais que revestem vasos sanguíneos. O NO promove o relaxamento das fibras musculares lisas próximas nos vasos sanguíneos, o que, por sua vez, causa vasodilatação (aumento do diâmetro do vaso sanguíneo). Os efeitos dessa vasodilatação variam desde diminuição da pressão sanguínea até a ereção do pênis nos homens. O medicamento Viagra® (sildenafila) intensifica os efeitos estimulados pelo óxido nítrico no pênis. OS HORMÔNIOS CIRCULANTES SÃO TRANSPORTADOS NA CORRENTE SANGUÍNEA PARA ATUAR EM CÉLULAS ALVO DISTANTES. OS PARÁCRINOS AGEM NAS CÉLULAS VIZINHAS E OS AUTÓCRINOS NAS MESMAS CÉLULAS QUE OS PRODUZEM. Do ponto de vista químico, os hormônios podem ser divididos em duas grandes classes: lipossolúveis e hidrossolúveis. Essa classificação química também é funcionalmente útil porque as duas classes exercem seus efeitos de maneira diferente. Os hormônios lipossolúveis englobam os hormônios esteroides, os hormônios da tireoide e o óxido nítrico. Os hormônios hidrossolúveis englobam os hormônios aminados, hormônios proteicos e peptídicos e hormônios eicosanoides. A resposta a um hormônio depende tanto do hormônio propriamente dito quanto da sua célula alvo. Várias células alvo respondem de maneira diferente ao mesmo hormônio. • A insulina, por exemplo, estimula a síntese de glicogênio nos hepatócitos e a síntese de triglicerídios nos adipócitos. 1 AULA OMF II 1AF 2 PERÍODO os hormônios lipossolúveis, inclusive os hormônios esteroides e tireóideos, se ligam a receptores dentro das célulasalvo. Seu mecanismo de ação ocorre da seguinte forma • Um hormônio lipossolúvel livre se difunde do sangue, pelo líquido intersticial e através da bicamada lipídica da membrana plasmática, para dentro da célula • Se a célula for uma célulaalvo, o hormônio se liga aos receptores localizados no citosol ou no núcleo, ativandoos. O complexo receptorhormônio ativado modifica a expressão do gene: ativa e desativa genes específicos do DNA nuclear • Com a transcrição do DNA, ocorre formação de novo RNA mensageiro (mRNA) que deixa o núcleo e entra no citosol, onde dirige a síntese de uma nova proteína, muitas vezes uma enzima, nos ribossomos. • As novas proteínas alteram a atividade das células e causam respostas típicas do hormônio em questão. HORMÔNIOS LIPOSSOLÚVEIS SE LIGAM A RECEPTORES DENTRO DAS CÉLULAS ALVO. Por não serem lipossolúveis, os hormônios aminados, peptídicos, proteicos e eicosanoides não conseguem se difundir pela bicamada lipídica da membrana plasmática e se ligar aos receptores dentro das células alvo. Em lugar disso, os hormônios hidrossolúveis se ligam a receptores que se projetam da superfície da célula alvo. Esses receptores são proteínas transmembrana integrantes da membrana plasmática. Quando um hormônio hidrossolúvel se liga a seu receptor na superfícieexterna da membrana plasmática, ele atua como primeiro mensageiro. O primeiro mensageiro (o hormônio) promove a produção de um segundo mensageiro dentro da célula, onde acontecem respostas específicas estimuladas pelo hormônio. O AMP cíclico (cAMP) é um segundo mensageiro comum. Neurotransmissores, neuropeptídios e vários mecanismos de transdução sensorial também atuam por meio de sistemas de segundo mensageiro. • O hormônio hidrossolúvel (primeiro mensageiro) se difunde do sangue pelo líquido intersticial e, depois disso, se liga a seu receptor na superfície externa da membrana plasmática de uma célula alvo. O complexo receptor hormônio ativa uma proteína da membrana chamada de proteína G. A proteína G ativada, por sua vez, ativa a adenilato ciclase. • A adenilato ciclase converte ATP em AMP cíclico (cAMP). Uma vez que o local ativo da enzima é na superfície interna da membrana plasmática, essa reação ocorre no citosol da célula. • O AMP cíclico (segundo mensageiro) ativa uma ou mais proteinoquinases, as quais podem estar livres no citosol ou ligadas à membrana plasmática. A proteinoquinase é uma enzima que fosforila (adiciona um grupo fosfato) outras proteínas celulares (como enzimas). O doador do grupo fosfato é o ATP, que é convertido em ADP. • As proteinoquinases fosforilam uma ou mais proteínas celulares. A fosforilação ativa algumas dessas proteínas e inativa outras, como um interruptor. • As proteínas fosforiladas, por sua vez, causam reações que produzem respostas fisiológicas. Existem proteinoquinases diferentes no interior das células alvo distintas e dentro de diferentes organelas da mesma célula alvo. Assim, uma 1 AULA OMF II 1AF 2 PERÍODO proteinoquinase pode desencadear a síntese de glicogênio, outra pode causar a degradação de triglicerídio, uma terceira pode promover a síntese de proteína e assim por diante. Conforme observado na etapa , a fosforilação por uma proteinoquinase também pode inibir determinadas proteínas. Por exemplo, algumas das quinases liberadas quando a epinefrina se liga aos hepatócitos inativam uma enzima necessária para a síntese de glicogênio • Após um breve período, uma enzima chamada fosfodiesterase inativa o cAMP. Dessa forma, a resposta da célula é desativada a não ser que a ligação de novas moléculas hormonais a seus receptores na membrana plasmática continue. HORMÔNIOS HIDROSSOLÚVEIS SE LIGAM A RECEPTORES INCRUSTADOS NAS MEMBRANAS PLASMÁTICAS DAS CÉLULAS- ALVO A responsividade de uma célula alvo a um hormônio depende (1) da concentração sanguínea do mesmo, (2) da abundância de receptores hormonais na célula alvo e (3) de influências exercidas por outros hormônios. Uma célula alvo responde com mais vigor quando o nível de um hormônio sobe ou quando apresenta mais receptores (suprarregulação). Além disso, as ações de alguns hormônios nas células alvo demandam exposição simultânea ou recente a um segundo hormônio. A liberação da maioria dos hormônios ocorre em salvas breves, com pouca ou nenhuma secreção entre as salvas. Quando estimulada, uma glândula endócrina libera seus hormônios em salvas mais frequentes, aumentando a concentração sanguínea do hormônio. A hipófise propriamente dita tem um mestre – o hipotálamo. Essa pequena região do encéfalo abaixo do tálamo é a principal conexão entre os sistemas nervoso e endócrino. • As células no hipotálamo sintetizam, pelo menos, nove hormônios diferentes e a hipófise secreta sete. Juntos, esses hormônios desempenham funções importantes na regulação de praticamente todos os aspectos do crescimento, desenvolvimento, metabolismo e homeostasia. FIXASE AO HIPOTÁLAMO POR UM PEDÍCULO, O INFUNDÍBULO, E APRESENTA DUAS PARTES ANATÔMICA E FUNCIONALMENTE SEPARADAS: A ADENOHIPÓFISE (LOBO ANTERIOR) E A NEURO - HIPÓFISE (LOBO POSTERIOR). A ADENOHIPÓFISE REPRESENTA CERCA DE 75% DO PESO TOTAL DA GLÂNDULA E É COMPOSTA POR TECIDO EPITELIAL. A NEUROHIPÓFISE É COMPOSTA POR TECIDO NEURAL. TAMBÉM CONSISTE EM DUAS PARTES: A PARTE NERVOSA, A PORÇÃO BULBOSA MAIOR, E O INFUNDÍBULO. UMA TERCEIRA REGIÃO DA GLÂNDULA HIPÓFISE, CHAMADA DE PARTE INTERMÉDIA, ATROFIASE DURANTE O DESENVOLVIMENTO FETAL HUMANO E DEIXA DE EXISTIR A adeno-hipófise secreta hormônios que regulam uma ampla variedade de atividades corporais, desde o crescimento até a reprodução. A liberação de hormônios da adeno-hipófise é estimulada por hormônios liberadores e suprimida por hormônios inibidores do hipotálamo. Sendo assim, os hormônios hipotalâmicos constituem uma ligação 1 AULA OMF II 1AF 2 PERÍODO importante entre os sistemas nervoso e endócrino. Hormônios hipotalâmicos que liberam ou inibem hormônios da adenohipófise chegam à adenohipófise por meio de um sistema porta. Em geral, o sangue passa do coração, por uma artéria, para um capilar, daí para uma veia e de volta ao coração. Em um sistema porta, o sangue flui de uma rede capilar para uma veia porta e, em seguida, para uma segunda rede capilar antes de retornar ao coração. O nome do sistema porta indica a localização da segunda rede capilar. No sistema porta hipofisário, o sangue flui de capilares no hipotálamo para veias porta que carreiam sangue para capilares da adenohipófise • 1- Glândulas Endócrinas 2- 2 – Tecido Neurossecretor As glândulas endócrinas secretam seus produtos (hormônios) no líquido intersticial que circunda as células secretoras e não para ductos. Do líquido intersticial, os hormônios se difundem para os capilares sanguíneos e o sangue os transporta para as células alvo pelo corpo. • Em virtude da dependência do sistema circulatório para distribuir seus produtos, as glândulas endócrinas são alguns dos tecidos mais vascularizados do corpo. Considerando que a maioria dos hormônios é necessária em quantidades bem pequenas, os níveis circulantes são tipicamente baixos. A hipófise e as glândulas tireoide, paratireoides, suprarrenais e pineal, são glândulas endócrinas. Além disso, vários órgãos e tecidos não são exclusivamente classificados como glândulas endócrinas, mas contêm células que secretam hormônios, sendo eles hipotálamo, timo, pâncreas, ovários, testículos, rins, estômago, fígado, intestino delgado, pele, coração, tecido adiposo e placenta. Juntas, todas as glândulas endócrinas e células secretoras de hormônio constituem o sistema endócrino. AS GLÂNDULAS ENDÓCRINAS SECRETAM HORMÔNIOS, QUE SÃO LEVADOS PELO SANGUE ATÉ OS ÓRGÃOS ALVO.