Características gerais do sistema endócrino

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Características gerais do sistema endócrino
Conceituação de hormônio
- Função do sistema endócrino: garantir o fluxo de informações entre diferentes
células, possibilitando a integração funcional de todo o organismo
- garantir a reprodução
- promover crescimento e desenvolvimento
- garantir a homeostasia do meio interno
- célula secretora: sintetiza e secreta o hormônio
- célula-alvo: reconhece o hormônio e modifica alguma função celular em resposta a
ele
- receptor hormonal: essencial para resposta endócrina
- hormônio (conceito clássico): substância química produzida por tecidos
especializados e secretada na corrente sanguínea, onde é conduzida até os
tecidos-alvo.
- estudos quebraram esses paradigmas:
- existem hormônios produzidos e secretados por diferentes tipos
celulares do organismo
- hormônios podem se difundir sem ser pela corrente sanguínea
(hemolinfa, fluido intersticial)
- ecto-hormônios: comunicação entre espécies diferentes
- ferormônios
- alguns hormônios produzidos são capazes de modular funções
na própria célula secretora, sem serem secretados para o meio
extracelular (ação intácrina)
- hormônio (conceito atual): substância química não nutriente capaz de conduzir
determinada informação entre uma ou mais células -> alterar uma função da
célula
- essa definição exclui os alormônios (produzidas e utilizadas unicamente na
mesma célula)
Glândulas endócrinas e hormônios secretados
- órgãos que produzem substâncias que agiam a distância, modificando funções de
outros estruturas -> glândulas endócrinas
- um mesmo tipo celular pode produzir mais de um hormônio
Sistemas hormonais
- Sistemas hormonais clássicos
1) Sistema endócrino -> hormônio age em uma célula-alvo distante, na qual
ele chega por meio do sangue
2) Sistema parácrino -> o hormônio difunde-se no interstício agindo em células
vizinhas da célula secretora
3) Sistema autócrino -> hormônio volta a agir na célula secretora
- Sistemas hormonais não clássicos
- Criptócrino: a secreção e ação do hormônio ocorrem em um sistema
fechado, que envolve diferentes células, intimamente relacionadas
- Justácrino: o hormônio sintetizado passa a integrar a membrana plasmática
(com parte da proteína localizada no meio extracelular) e, embora possa a
ser clivado formando um peptídeo solúvel que se distancia da célula
secretora, geralmente permanece na membrana -> age nas células ao
redor
- alcance: depende do tamanho de sua haste de sustentação
- Intácrino: síntese do hormônio e ação desse hormônio acontece na
mesma célula que o sintetizou.
- síntese de metabólitos ativos dentro da célula alvo
Classificação dos hormônios quanto à sua natureza química
- hormônios hidrossolúveis
- são a maioria -> grupo dos hormônios proteicos
- podem ser constituídos de várias subunidades, glicosilados ou fosforilados
- menores hormônios hidrossolúveis: aminoácidos modificados
- síntese depende da disponibilidade do aminoácido e do
conteúdo de enzimas para fazer as modificações
- peptídeos e proteínas -> possuem genes específicos
- RNA -> RER -> proteína
- podem passar por modificações pós traducionais
- passa por splicing -> splicing alternativo = gera proteínas
diferentes a partir de um mesmo gene
- clivagem do peptídeo sinal
- hormônios de dupla cadeia peptídica ou proteica:
- apenas um gene codifica o hormônio, o qual
expressa uma molécula precursora, que sofre
processamento pós-traducional, quebrando-se em
várias sequências
- dois genes diferentes estão envolvidos na síntese do
hormônio -> expressam proteínas que depois se
juntam
- secreção dos hormônios hidrossolúveis
- membrana plasmática é impermeável -> precisa do empacotamento
em vesículas
- mecanismos secretórios envolvendo aumento da concentração
intracelular de cálcio livre ativam a contração de estruturas do
citoesqueleto celular, promovendo a mobilização dessas vesículas
para a superfície celular
- o conteúdo das vesículas é exposto ao meio extracelular
- proteases específicas empacotadas -> finalização da síntese
hormonal dentro da vesícula secretora
- pequenas quantidades do pró-hormônio podem ser detectados
na circulação
- um único gene pode ser responsável pela produção de vários
hormônios -> múltiplos processos de clivagem
- gene da pró-opiomelanocortina -> gera diferentes
hormônios
- especificidades de cada célula secretora, tais como a
presença de determinadas proteases, possibilitam que esse
gene seja responsável pela síntese de diferentes hormônios
de acordo com o tipo celular e a espécie
- alterações fisiológicas na expressão das proteases
altera o hormônio secretado
- circulação, metabolização e mecanismo de ação dos hormônios
hidrossolúveis
- solubilizam-se facilmente tanto no interstício como no sangue -> livre
circulação
- alguns podem circular ligados a uma proteína carregadora
- fígado e rim: locais de degradação de hormônios proteicos
- célula-alvo: acontece um contínuo processo de internalização do
complexo hormônio receptor -> lisossomos -> metabolização
- não entram na célula alvo -> apresentam receptor localizado na
membrana plasmática
- hormônios lipossolúveis
- possuem uma molécula precursora lipídica, cujo caráter lipofílico está
preservado na forma ativa do hormônio
- síntese
- depende do aporte do substrato lipídico precursor à célula secretora e
da presença de enzimas específicas que vão metabolizar essa
molécula
- grande maioria é derivada do colesterol ou de análogos
- calciferol -> vitamina D
- podem derivar também de ácidos graxos (prostaglandinas
e feromônios)
- são produzidos no córtex da adrenal ou nas gônadas
- tipo de hormônio sintetizado depende da presença de enzimas
específicas na célula
- ação metabólica diversificada
- vitamina D -> metabolização do precursor lipídico em diferentes
territórios do organismo (pele, fígado, rins)
- exceção:
- hormônios tireoidianos T3 e T4
- apesar de serem aminoácidos modificados, ao serem
iodados perdem o caráter hidrossolúvel, tendo características
de hormônios lipossolúveis
- secreção
- não são armazenados em grânulos, sendo secretados por difusão na
membrana plasmática a medida que são sintetizados
- não há estoque desses hormônios na célula secretora
- regulação da secreção se dá pela atividade das enzimas chave no
processo de síntese hormonal
- exceção:
- hormônios tireoidianos têm um sistema próprio de
armazenamento no colóide dos folículos tireoidianos ->
secreção é possível durante alguns dias mesmo com o
bloqueio da síntese
- circulação, metabolização e mecanismo de ação
- encontram dificuldade para se deslocarem no interstício e no espaço
intravascular -> fundamental que estejam ligados a proteínas
- proteínas da família das globulinas -> binding globulin (BG)
- albumina
- essas proteínas ao englobarem o hormônio impedem a sua
disponibilidade na célula alvo, impossibilitando sua ação
- uma pequena fração do hormônio pode ser encontrada
temporariamente livre e então entram em contato com
a membrana plasmática das células, imediatamente se
difundindo para o meio intracelular -> atividade
biológica
- apresentam receptores intracelulares
- o efeito biológico dos hormônios lipossolúveis depende da sua
quantidade na forma livre
- aumento ou diminuição da quantidade de proteínas
carregadoras -> alteração na quantidade de hormônio livre ->
alteração na magnitude do efeito biológico
- existem sistemas de transporte para esses hormônios no meio
extra e intracelular
- passíveis de inúmeros processos de metabolização -> podem
formar metabólitos inativos ou ativos
- conjugação com ácido glucurônico ou sulfatação ocorrem
no fígado, inativando os hormônios esteróides
- geração de metabólitos ativos
- testosterona pode ser convertido a estrógeno no
tecido adiposo ou em di-hidrotestosterona nos tecidos
alvo
- os hormônios tireoidianos têm sistema próprio de
metabolização periférica, que por deiodinação podem
formar tanto hormônio ativo quanto inativo, dependendo
de qual foi o iôdo retirado
- receptores agem como fatores de transcrição da expressão gênica- podem também utilizar-se de segundos mensageiros, sugerindo a
existência de receptores na membrana plasmática ou intracelulares
Sistemas de retroalimentação
- feedback negativo -> aumento da concentração do hormônio desperta
mecanismos inibidores de sua produção e vice-versa
- concentração do hormônio se mantém oscilando em torno de um valor
constante -> equilíbrio de secreção
- ritmo de secreção -> manutenção do equilíbrio de secreção varia
- pode variar de acordo com o ritmo circadiano
- pode variar ao longo de vários dias (ritmo infradiano)
- secreção constante: obtida a partir de pulsos secretórios de intervalos curtos
- proporciona momentos de maior repouso e momentos de ativação
- os mecanismos de retroalimentação podem ser regulados tanto por hormônios
quanto por substratos metabólicos, podendo envolver níveis de regulação
- controle pelo eixo hipotálamo-hipófise-glândula periférica (que podem ser as
gônadas, tireóide ou córtex adrenal)
- eixo da glândula tireóide
- TRH (hipotálamo) estimula liberação de TSH (hipófise) que estimula a
produção de T3 e T4 (tireóide)
- T3 é o mais ativo e inibie a produção de TRH no hipotálamo e a
produção de TSH na hipófise
- a produção hormonal no hipotálamo é modulada por sinais oriundos do SNC
-> ex: ciclo de sono e vigília determinado pelo SNC
- mecanismos de retroalimentação podem implicar apenas a secreção de um
hormônio e um substrato metabólico diretamente envolvido em sua ação
- estímulo para secreção de insulina e glicose
- insulina estimula a captação de glicose, diminuindo sua concentração, o que
diminui a concentração de insulina -> homeostasia da glicemia