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Thiago Mendes- MED104 1 hormônio do crescimento (GH), paratireoides e metabolismo do cálcio HORMÔNIO DO CRESCIMENTO (GH) É produzido pela adenohipófise (hipófise anterior) e diferente dos outros hormônios dessa glândula ele não atua em outras glândulas e sim em vários órgãos, tecidos do corpo (fígado, osso, músculo). A imagem ao lado mostra a produção no hipotálamo de GHRH (hormônio de liberação do GH) que vai estimular a produção e secreção pela adenohipófise de GH. Esse GH vai até o fígado e vai levar a produção de IGF-1 (somatomedina c ou fator de crescimento semelhante a insulina) que vai atuar amplificando a atuação do GH nos tecidos. O GH possui duas formas de atuar, ação direta nos tecidos e ação indireta (IGF-1) nos tecidos. A produção de GH é inibida pela somatostatina e pelo feedback negativo resultado do aumento da concentração de IGF-1. Hormônio do crescimento (metabolismo das proteínas) Aumento da entrada de aminoácidos na célula; Aumento na tradução do RNA aumentando a síntese proteica; Aumento da transcrição nuclear do DNA, levando a formação de quantidades aumentadas de RNA; Redução na quebra das proteínas celulares; Aumento da deposição de proteínas nos tecidos. Ganho de massa magra por aumentar a proteína e lipólise diminuindo gordura. Hormônio do crescimento (metabolismo das gorduras) Aumenta a liberação de ácidos graxos livres pelo tecido adiposo para fornecimento de energia; Aumenta a conversão de ácidos graxos em acetilcoenzima A e sua utilização como fonte de energia; Com isso poupa a degradação de carboidratos e proteínas; Com o aumento da utilização da gordura e o efeito anabólico proteico ocorre aumento da massa corporal magra; Excesso de hormônio do crescimento pode levar a uma produção exagerada de ácido acetoacético originando um quadro de cetose e às vezes esteatose hepática. Hormônio do crescimento (metabolismo dos carboidratos) Aumento da produção de glicose pelo fígado; Aumento da secreção de insulina; Aumento da resistência à insulina levando a redução da captação de glicose pelos tecidos musculoesqueléticos e adiposo. (aumenta a dificuldade da glicose entrar nos tecidos, aumenta a glicose no sangue)→ efeito diabetogênico EFEITOS DIRETOS DO GH ✓ Aumento da produção de IGF-1 no fígado e demais tecidos (insulin-like growth factor); ✓ Lipólise→ tecido adiposo; ✓ Elevação da glicemia (pelo aumento da resistência à insulina); ✓ Aumento da resistência periférica à insulina; ✓ Efeito diabetogênico; ✓ GH estimula gliconeogênese e aumento da utilização de gordura. GH estimula a produção de somatomedinas pelo fígado Hipófise produz GH→ aumenta produção de somatomedina c no fígado (IGF-1)→ vai na placa de crescimento ósseo a IGF-1 ou diretamente o GH. Thiago Mendes- MED104 2 Somatomedina C ou IGF-1 O hormônio do crescimento leva o fígado e outros tecidos a formar diversas proteínas pequenas chamadas somatomedinas (IGFs) A mais importante destas proteínas é a somatomedina C ou IGF 1 Os pigmeus africanos apresentam GH sérico normal, porem quantidades reduzidas de somatomedina C no plasma, pois eles apresentam incapacidade congênita de sintetizar quantidade significativas desta proteína. EFEITOS INDIRETOS DO GH- MEDIADOS PELA IGF1 ✓ Aumento da síntese proteica; ✓ Condrogênese; ✓ Crescimento linear do esqueleto; ✓ Crescimento da espessura dos ossos; ✓ Crescimento dos órgãos. O hormônio do crescimento não é capaz de causar crescimento em animais desprovidos de pâncreas ou na ausência de carboidratos na dieta. Insulina e carboidratos são necessários neste processo (energia necessária ao metabolismo do crescimento e aumento do transporte de aminoácidos pela insulina). Ação do hormônio do crescimento no tecido ósseo ✓ Aumento da deposição de proteínas pelas células osteogênicas e condrocíticas; ✓ Aumento da reprodução dessas células; ✓ Efeito especifico de conversão de condrócitos em células osteogênicas ocasionando a deposição de osso novo; ✓ Estimula a ação dos osteoblastos. O hormônio do crescimento é metabolizado rapidamente (meia vida de 20 min) enquanto a somatomedina é liberada lentamente para os tecidos (meia vida de 20h), tendo esta última ação mais prolongada. FATORES QUE CONTROLAM A SECREÇÃO DE GH Aumentam a produção: 1. Sono profundo 2. Exercício 3. Estresse 4. Redução da glicose sérica 5. Redução dos ácidos graxos séricos 6. Traumatismos Reduzem a produção: 1. Idade avançada 2. Obesidade 3. Alta ingesta de carboidratos 4. Aumento dos ácidos graxos séricos 5. Somatostatina 6. Somatomedinas (IGF-1) METABOLISMO ÓSSEO Cálcio 0,1% deste elemento corporal total encontra-se no líquido extracelular; 1% nas células e suas organelas; O restante 98,9% é armazenado nos ossos. (reabsorção óssea se nosso organismo precisar de cálcio, mesma coisa do fosfato). Thiago Mendes- MED104 3 41% (1 mmol/L) do cálcio encontra-se combinado às proteínas plasmáticas. 9% dos íons cálcio (0,2 mmol/L) são difusíveis através da membrana dos capilares, mas não são ionizados. (combinados às substâncias aniônicas do plasma). Os 50% restante do cálcio no plasma apresentam-se como difusíveis através da membrana dos capilares e ionizados. (mais atravessam as membranas, mais interações) O cálcio iônico é a forma relevante para a maior parte das funções do cálcio no corpo, incluindo seu efeito sobre o coração, o sistema nervoso ( e a formação óssea. Fosfato Aproximadamente 85% do fosfato corporal se encontram armazenados nos ossos. 14% a 15% nas células. Menos de 1% no liquido extracelular. A variação dos níveis de fosfato no meio extracelular não provoca efeitos imediatos no organismo, enquanto pequenos aumentos ou quedas do íon cálcio no liquido extracelular podem causar efeitos fisiológicos extremos e imediatos. A hipocalcemia ou a hipofosfatemia crônicas reduzem intensamente a mineralização óssea. (assim se um individuo parar de consumir cálcio e fosfato os níveis de cálcio do sangue permanecem constantes devido a desmineralização óssea, ou seja, retirada de cálcio e fosfato do local de maior armazenamento o osso) Obs.: HIPOCALCEMIA (redução de cálcio) ≠ HIPOCALEMIA (redução de potássio) HIPOCALCEMIA A hipocalcemia causa excitação do sistema nervoso -convulsão- e tetania- no músculo- (aumento do sódio intracelular). Quando ocorre a hipocalcemia ocorre um aumento da permeabilidade da membrana neuronal ao sódio que irá fazer com entre sódio e ocorra a despolarização (aumente a diferença de potencial da membrana). HIPERCALCEMIA A hipercalcemia deprime o sistema nervoso e a atividade muscular. (redução do sódio intracelular) O aumento do sódio iônico provoca falta de apetite e constipação, provavelmente em decorrência da contratilidade deprimida das paredes musculares do trato gastrintestinal. INGESTA DE CÁLCIO E FOSFATO Aproximadamente 90% (900mg/dia) da ingestão diária de cálcio é excretada nas fezes (cátions divalentes são mal absorvidos no intestino) Quase todo o fosfato da dieta é absorvido para o sangue do intestino e depois excretado na urina EXCREÇÃO RENAL DE CÁLCIO E FOSFATO Normalmente, os túbulos renais reabsorvem 99% do cálcio filtrado. A excreção do cálcio pode aumentar ou reduzir com as necessidades do organismo. (PTH→ fator mais importante de controle da reabsorção de cálcio) A excreção renal do fosfato é controlada pelo PTH, que pode aumentar intensamente essa excreção pelos rins. TECIDO ÓSSEO O osso costuma ser composto por 30% de matriz orgânica (fibras colágenas e substância fundamental- sulfato de condroitina e ácido hialurônico, glicosaminoglicanos) e 70% de sais (cálcio e fosfato) nos adultos. Resistências tênsil e compressiva do osso. Formação e reabsorção óssea (sempre sendo formado e reabsorvido) 1. Os osteoclastos emitem suas projeções semelhantes a vilos em direção ao osso, formandouma borda pregueada adjacente ao osso. Thiago Mendes- MED104 4 2. Esses vilos secretam dois tipos de substâncias: (1) enzimas proteolíticas, liberadas de lisossomos dos osteoclastos; e (2) diversos ácidos, incluindo o ácido cítrico e o ácido lático. (As enzimas digerem ou dissolvem a matriz orgânica do osso, enquanto os ácidos provocam a dissolução dos sais ósseos). Efeitos do PTH na diferenciação dos osteoclastos Em resumo o PTH estimula a diferenciação do percursor de osteoclasto em osteoclasto ativo, ou seja, irá aumentar a reabsorção óssea. Como ocorre esse processo: o PTH irá estimular os osteoblastos produzirem RANK-L (ligante da osteoprotegerina) e o fator estimulador de colônias de macrófagos (M-CSF), que atuarão na diferenciação dos osteoclastos. Esse RANK-L e o M-CSF irão se ligar ao precursor de osteoclasto, o RANK-L se liga ao receptor RANK e daí ocorre a diferenciação em osteoclasto maduro que irá fazer a reabsorção óssea. Em contrapartida, a osteoprotegerina (OPG) é uma proteína também produzida pelos osteoblastos, ela muitas vezes, se liga ao RANK-L, impedindo a ligação deste com o RANK e isso faz com que não ocorra a diferenciação e, dessa forma, promove a deposição óssea. PTH, vitamina D, interleucina IL-11 (em caso de inflamação pode ter mais reabsorção óssea), prostaglandina (PGE2, também ligada a inflamação)➔ essas substâncias estimulam o osteoblasto a produzir RANK-L e M-CSF (fator estimulador e colônia de macrófagos). ✓ A deposição óssea ocorre proporcionalmente à carga compressiva suportada pelo osso. (exercício estimula a formação óssea, idoso deve fazer musculação, ossos dos atletas mais fortes). ✓ O estresse físico continuo estimula a deposição osteoblástica e a calcificação óssea. Equilíbrio OPG/RANKL PTH estimula a produção de osteoclastos maduros através de uma dupla ação, inibindo a produção de OPG e estimulando a formação de RANKL. Os glicocorticoides também favorecem a atividade osteoclástica e a reabsorção óssea ao aumentar a produção de RANKL e reduzir a formação de OPG. O hormônio estrogênio estimula a produção de OPG. Resumo: PTH, glicorticoide → favorece reabsorção óssea/ estrogênio→ estimula a deposição óssea. Fratura A fratura de osso ativa ao máximo todos os osteoblastos periosteais e intraósseos envolvidos na ruptura. Além disso, ocorre a formação, quase imediata, de inúmeros novos osteoblastos. Ocorre o desenvolvimento de ampla protuberância, constituída por tecido osteoblástico e matriz óssea orgânica recém-formada chamada de calo ósseo. VITAMINA D ✓ Formada na pele, em consequência da irradiação do 7-desidrocolesterol pelos raios ultravioleta provenientes do sol. ✓ A vitamina D tem potente efeito de aumentar a absorção de cálcio e fosfato no trato intestinal e reduzir a eliminação renal de cálcio e fosfato. ✓ O colecalciferol é convertido em 25-hidroxicolecalciferol no fígado. ✓ A vitamina D desempenha papéis relevantes na absorção e deposição óssea. ✓ Ocorre conversão do 25-hidroxicolecalciferol em 1,25-di-hidroxicolecalciferol (forma mais ativa que veio do fígado até os rins pelo sangue) nos túbulos proximais do rins. (PTH) Thiago Mendes- MED104 5 Geralmente nos exames de sangue dosa-se a 25(OH)D, porém se a pessoa possuir alguma insuficiência renal a forma mais ativa 1,25(OH)2D pode ser pequena. A vitamina D aumenta a absorção intestinal de cálcio e fosfato e nos ossos pode estimular a deposição ou reabsorção óssea, ainda não tem uma conclusão (quantidade alta de vitamina D→ reabsorção/ quantidade baixa de vitamina D→ deposição). Vitamina D3→ colecalciferol (ingerida pela alimentação ou metabolizada através da exposição solar, essa vitamina vai pro fígado e rim). PTH As quatros paratireoides se localizam na região posterior da tireoide, elas secretam o paratormônio, que interfere diretamente nas concentrações plasmáticas de cálcio. PTH→ reestabelecer cálcio no sangue a todo custo, reabsorção óssea. Caiu calcio sérico→ estímulo a paratireoide que irá liberar PTH→ tira calcio do osso→ aumenta cálcio sérico→ estimula tireoide a liberar calcitonina→ calcitonina aumenta a formação óssea. O PTH é mais atuante do que a calcitonina, por mais tempo. Ações do PTH: 1. Mobiliza cálcio e fosfato do osso; 2. Provoca ativação dos osteoclastos (RANK-L); 3. Diminui a excreção de cálcio e aumenta a excreção de fosfato pelos rins (fosfatúria, formação de cálculos renais); 4. Aumenta a absorção intestinal de cálcio e fosfato; 5. Estimula a conversão de 25-hidroxicolecalciferol em 1,25-di- hidroxicolecalciferol nos rins. Thiago Mendes- MED104 6 CALCITONINA ✓ Produzida pelas células c/parafoliculares da tireoide; ✓ Reduz a atividade dos osteoclastos; ✓ Promove a diminuição da formação de novos osteoclastos; ✓ Favorece a deposição de cálcio no tecido ósseo. OSTEOMALÁCIA Doença óssea do adulto, caracterizada por ossos frágeis e quebradiços, devido a defeitos de mineralização da matriz do osso, que geralmente é causada por uma deficiência de vitamina D. Uma vez que esta vitamina é importante para a absorção de cálcio pelo osso, quando está em falta, resulta na sua desmineralização. A osteomalácia pode ser assintomática ou causar sintomas como desconforto nos ossos ou pequenas fraturas e pode gerar deformidades ósseas (raro, mais comum em crianças pois o osso já está formado) se descoberta tardiamente. Nos casos da criança, a falta de vitamina D e enfraquecimento dos nossos não é conhecida como osteomalácia e sim como raquitismo. A diferença dessa doença para o osteoporose é que a osteoporose resulta da combinação de três fatores (1) baixo pico de massa ósseas, (2) aumento da reabsorção óssea e (3) deficiência na formação óssea e a osteomalácia somente é causada pela deficiência de mineralização causada por deficiência grave ou metabolismo anormal de vitamina D. Pode-se pedir exame dosagem de vitamina D, fósforo e cálcio. RAQUITISMO A causa mais comum é falta de vitamina D e cálcio em crianças, essa vitamina D é obtida em grande parte a partir da exposição da pele à luz solar, mas também é encontrada em alguns alimentos (óleo de peixe e ovos), já o cálcio é encontrado em alimento derivados do leite e o próprio leite. Sem vitamina D não absorve cálcio. É caracterizada pela baixa estatura, pernas arqueadas (má formação). O raquitismo pode ser de dois tipos: Thiago Mendes- MED104 7 Hipercalcêmico: pela resistência à ação da vitamina D ou sua deficiência. Hipofosfatêmico: causado pela perda de fosfato pelos rins. (pode ser hereditário, doença genética em que os rins e ossos não metabolizam o fosfato de cálcio de forma adequada, esse componente que faz os ossos e dentes serem rígidos, daí esses ossos ficam fracos e moles) O tratamento varia de acordo com a causa, geralmente é suplemento de vitamina D e consumo de alimentos ricos em cálcio. GIGANTISMO É gerado por uma superprodução do hormônio do crescimento (hipófise anterior→ GH) que estimula o crescimento dos ossos, dos músculos e de muitos órgãos internos. Essa hiperprodução, na maioria das vezes, é causada por um tumor da hipófise não canceroso (benigno) chamado de adenoma, determinados tumores raros do pâncreas e dos pulmões também podem produzir hormônios que estimulam a hipófise a produzir quantidade excessivas do hormônio do crescimento, com consequências semelhantes. O gigantismo ocorre somente na infância quando os discos/placas epifisária-cartilagem hialina- ainda existem e a epífise não se fundiu com a diáfise, se for no adulto não consegue alongar os ossos e aumentar de tamanho com tanta eficiência pois não tem esse disco epifisário e, dessa forma, vai gerar deformidades ósseas caracterizando a acromegalia. (aumento de GH: gigantismo→ infância/ acromegalia→adulto) Pode gerar diabetes tipo 2 (o GHaumenta a glicose no sangue), pode ter acometimento de visão (devido o tumor na hipófise), apneia do sono, aumento do tamanho do coração (aumenta a demanda de sangue pelas coronárias pois aumentou o tecido cardíaco e dessa forma pode ter uma isquemia- deficiência de O2- e assim está mais propensa ao infarto). ACROMEGALIA É uma doença rara causada pela produção excessiva do hormônio do crescimento (GH) no adulto e de uma proteína chamada IGF-1. O que mais caracteriza esta doença é o crescimento exagerado de partes do corpo como mãos, pés e nariz, mas ela pode gerar complicações como diabetes, hipertensão e insuficiência cardíaca. Preocupar-se com o ecocardiograma, glicemia etc. As causas são análogas ao do gigantismo sendo tumor benigno (não canceroso) na hipófise chamado adenoma a principal causa. Importante no diagnóstico: observar a facie, perguntar se percebeu o crescimento da mandíbula/nariz/mãos e ver se trocou o número de sapato sendo adulto, pedir foto de antes para comparar o rosto. O ator Maurice Tillet possuía essa doença e morreu de doença cardíaca pelo aumento do coração. HIPERPARATIREOIDISMO É a condição em que há excesso do hormônio paratormônio (PTH), responsável pelo equilíbrio do cálcio, vitamina D e fósforo presente no sangue e nos tecidos que precisam desses nutrientes, como os ossos, por exemplo. É diagnosticado antes de os sintomas se tornarem aparentes e graves, os que se manifestam antes do diagnóstico são: fadiga ou fraqueza, dor nos olhos e articulações e depressão. Pode evoluir para: osteoporose, cálculo renal e doenças cardiovasculares (esses dois últimos pelo excesso de cálcio no sangue). Pode ser de 3 formas: Hiperparatireoidismo primário: acontece quando uma doenças das próprias paratireoides provoca uma hipersecreção do PTH, principalmente devido a um adenoma (tumor benigno) ou hiperplasia (aumento de tamanho do órgão) dessas glândulas. Hiperparatireoidismo secundário: surge devido a um distúrbio no metabolismo do corpo, que estimula as paratireoides, especialmente devido à uma insuficiência renal, e que provoca diminuição dos níveis de cálcio e fosforo na circulação. Hiperparatireoidismo terciário: é mais rara, se caracteriza quando as paratireoides passam a secretar mais PTH por conta, e pode surgir após algum tempo de hiperparatireoidismo secundário, por exemplo. Thiago Mendes- MED104 8 HIPERPRODUÇÃO/INGESTÃO DE GH NOS ADULTOS ✓ Formigamentos; ✓ Dor nos músculos; ✓ Dor nas articulações; ✓ Retenção de líquidos; ✓ Síndrome do túnel do carpo (nervo mediano comprimido pois o GH faz aumentar os tecidos, gerando dor); ✓ Aumentos dos níveis de colesterol; ✓ Aumento da resistência à insulina, em caso de diabetes tipo 2 (efeitos anti-insulina, ou seja, o GH reduz os efeitos da insulina no sangue e por mais que a insulina esteja sendo produzida pelo pâncreas ele não deixa que a glicose entre na célula, gerando aumento da glicose sérica) ✓ Acromegalia; ✓ A reposição de GH em pessoas com deficiência deste hormônio possuem menores riscos de doenças cardiovasculares. O GH é anabolizante, assim faz o crescimento dos músculos além de diminuir o percentual de gordura por estimular a lipólise, dessa forma ele é usado clandestinamente e por isso no Brasil ele só pode ser utilizado nos seguintes casos: 1. Na deficiência de GH causada por um tumor ou alteração genética; 2. Perda de massa muscular grave de uma infecção pelo HIV; 3. Condição intestinal chamada de síndrome do intestino curto (é um distúrbio que causa diarreia e absorção deficiente de nutrientes -má absorção- que geralmente ocorre após a remoção cirúrgica de uma grande parte do intestino delgado). Em idosos não é recomendado o uso em hipótese alguma. Bibliografia: Guyton 13 edição, capítulos 76 e 80.
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