Hormônios e neurotransmissores

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Hormônios e neurotransmissores
Introdução 
 São como sinais, e seus receptores como detectores de sinal. Cada componente serve como um elo na comunicação entre eventos extracelulares e alterações químicas dentro da célula. 
 Muitos receptores sinalizam o reconhecimento de um ligante a eles ligado pelo desencadeamento de uma série de reações que, por fim, resulta em uma resposta intracelular específica. Moléculas denominadas "segundos mensageiros" – assim designadas por intervirem entre o mensageiro original (o neurotransmissor ou o hormônio) e o efeito final dentro da célula – são parte de uma cascata de eventos que traduz a ligação do hormônio ou neurotransmissor em uma resposta celular. 
Mecanismo de segundo mensageiro do adenilato-ciclase:
 O reconhecimento de um sinal químico por alguns receptores de membrana, como os receptores adrenérgicos 1, irá disparar um aumento ou uma redução na atividade da adenilato-ciclase. 
 Essa é uma enzima ligada à membrana, que converte ATP em 3',5'-monofosfato de adenosina (AMP cíclico). Esses sinais químicos são freqüentemente hormônios ou neurotransmissores, os quais se ligam especificamente a um determinado tipo de receptor de membrana. 
 Desse modo, tecidos que respondem a mais de um sinal químico devem apresentar diversos receptores diferentes, cada um dos quais pode estar ligado à adenilato-ciclase. Receptores caracterizam-se por apresentarem um domínio extracelular, onde ligam-se o ligante sete hélices transmembrana e um domínio intracelular, que interage com proteínas G.
Proteínas reguladoras dependentes de GTP:
 O efeito da ocupação e da ativação do receptor sobre a formação do segundo mensageiro não é direto, mas mediado por proteínas triméricas especializadas que localizam-se na membrana celular. Essas proteínas, denominadas proteínas G por ligarem nucleotídeos da guanosina (GTP e GDP), formam um elo da cadeia de comunicação entre o receptor e a adenilato-ciclase. A forma inativa da proteína G liga-se ao GDP e o receptor ativado interage com proteínas G, disparando uma troca de GDP por GTP. A proteína G trimérica, então, dissocia-se em uma subunidade ``a`` e um dímero. A forma da subunidade ``a`` ligada ao GTP move-se do receptor para a adenilato-ciclase, que é então ativada. 
OBS: Muitas moléculas de proteína G ativa são formadas por um receptor ativado.
OBS: A capacidade de um hormônio ou neurotransmissor de estimular ou inibir a adenilato-ciclase depende do tipo de proteína G ligada ao receptor. Uma família de proteínas G é específica para a estimulação da adenilato-ciclase e outra família de proteínas G causa inibição da enzima.
 As ações do complexo proteína G-GTP são de curta duração, pois a proteína G apresenta uma atividade GTPásica inerente, resultando na hidrólise rápida do GTP a GDP. Isso causa a inativação da proteína G. 
Proteínas quinases:
 O próximo elo no sistema de segundo mensageiro do AMPc é a ativação, pelo AMPc, de uma família de enzimas denominadas proteína-cinases dependentes de AMPc, como, por exemplo, a proteína-cinase A. O AMPc ativa a proteína-cinase A ligando-se às suas duas subunidades regulatórias, determinando a liberação das subunidades catalíticas ativas. As subunidades ativas catalisam a transferência de fosfato do ATP para resíduos específicos de serina ou treonina em proteínas que são substrato dessa enzima. As proteínas fosforiladas podem atuar diretamente sobre canais iônicos da célula ou podem tornar-se enzimas ativadas ou inibidas. A proteína-cinase A também pode fosforilar proteínas específicas, que se ligam a regiões promotoras no DNA, determinando um aumento na expressão de determinados genes.
Desfosforilação de proteínas:
 Os grupos fosfato adicionados às proteínas pelas proteína-cinases são removidos pelas proteína-fosfatases - enzimas que clivam hidroliticamente ésteres de fosfato. Isso assegura que mudanças na atividade enzimática, induzidas pela fosforilação de proteínas, não sejam permanentes.
Hidrólise do AMPc:
 O AMPc é rapidamente hidrolisado a 5'-AMP pela fosfodiesterase do AMPc, uma enzima de uma família que cliva ligações de 3',5'-fosfodiéster cíclico. O 5'-AMP não é uma molécula de sinalização intracelular. Desse modo, os efeitos do neurotransmissor ou do hormônio mediados pelo aumento do AMPc terminam rapidamente se o sinal extracelular for removido.
Ações do NO no endotélio vascular:
 O NO é um importante mediador no controle do tônus dos músculos lisos dos vasos. O NO é sintetizado pela eNOS nas células endoteliais, difundindo-se para o músculo liso dos vasos, onde ativa a forma citosólica da guanilato-ciclase. (Nota: Essa reação é análoga à formação do AMPc pela adenilato-ciclase), exceto pelo fato de que a guanilato-ciclase não é associada à membrana.) O resultante aumento do GMPc causa relaxamento dos músculos por ativação da proteína cinase G, que fosforila a cinase da cadeia leve da miosina, tornando-a inativa, diminuindo assim a contração do músculo liso.