Estrutura Bioquímica dos Hormônios

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Estrutura Bioquímica dos Hormônios
· Composição química dos hormônios:
· Derivado de proteína (proteico/peptídico): insulina, GH, prolactina; - a maioria dos hormônios
· Derivado de aminoácido (amínico): T3 e T4 (tirosina);
· Derivado de colesterol (esteroide): Testosterona, estrógeno, progesterona
*** De acordo com sua composição podemos classificar em lipossolúvel ou hidrossolúvel
· Hidrossolúveis: Todos os proteicos (característica polar da molécula permite a solubilidade em meio aquoso) – se dissolvem em meio aquoso
· Lipossolúveis: A maioria é derivado do colesterol (esteroides – característica lipofílica) – não dissolve em água
*** Solubilidade é um determinante da síntese, secreção, transporte e metabolização, assim como o tipo de receptor e o mecanismo de ação.
· Hormônios hidrossolúveis – Variam de 1 aa modificado > pequenos peptídeos (3 aa) > até grandes proteínas (centenas de aa) e glicoproteínas
· Tirosina > Adrenalina
· TRH > hormônio liberador da tireotrofina – 3aa
· Insulina > 51 aa
· Hormônios lipossolúveis – O colesterol é o precursor dos hormônios esteroides
· Colesterol
· Estradiol
· Cortisol
· Hormônios lipossolúveis 
· Esteroides – Possuem 4 anéis de carbono ligados em sua estrutura (tendo como sua fonte primária o colesterol)
· Síntese dos hormônios hidro e lipossolúveis
· Amínicos (derivados de aa) – Síntese depende da disponibilidade do aa e enzimas que agem na sua transformação
· Hormônios proteicos – Síntese segue os princípios básicos da síntese de proteínas
· Esteroides – Síntese depende de:
- Do aporte de substrato lipídico
- presença de enzimas que agem na transformação do colesterol
· Síntese dos hormônios hidrossolúveis
· Hormônios proteicos – São produzidos como:
1) Sequência sinal – para direcionar o hormônio produzido para o retículo endoplasmático
2) Fragmentos adicionais – não tem função hormonal
3) 1 ou mais cópias do hormônio
4) Pré-pró-hormônios (grandes e inativos)
5) Enzimas no RE retiram a sequência sinal. Pró-hormônio (inativo)
6) Pró-hormônio segue para o aparelho de Golgi
7) Enzimas clivam o pró-hormônio quebrando em hormônio ativo + fragmentos dentro de vesículas
8) Exocitose do hormônio ativo + fragmentos para o interstício (espaço extracelular > plasma) - Até a célula receber o estímulo para liberação da vesícula sendo liberado para plasma, fragmentos serão degradados e reutilizados no fígado / podendo ser usado na clínica para dosagem.
 
· Hormônios glicoproteicos adeno-hipofisários (TSH, LH e FSH)
- 1 alfa e 1 beta
- A alfa é comum nos três hormônios (mesma sequência em todos os hormônios)
- Ausência de sequência sinal
· Exercício 1 – Insulina (hormônio proteico) – estímulo → aumento de glicemia
1) Glicose entra na célula através de Glut2
2) Glicose sofre a ação da glicoquinase aumentando ATP
3) ATP inativa os Canais de K sensíveis a ATP
4) K não sai mais da célula, ocorre a despolarização 
5) Canais de Ca são abertos e Ca entra na célula
6) Ca sinaliza para que ocorra a translocação das vesículas de insulina para a membrana, se fundindo e liberando a insulina
*** Cada hormônio proteico terá um estímulo diferente para serem produzidos e liberados, todos tem que entrar Ca para que a vesícula seja translocada em direção à membrana.
· Síntese dos Amínicos – derivados de 1 único aminoácido
- Triptofano > melatonina
- Tirosina> T3, T4, catecolaminas
* Armazenamento em vesículas citoplasmáticas
* Secreção por Exocitose (semelhante aos peptídicos – entrada e sinalização via Ca+)
· Transporte dos Hidrossolúveis no sangue – circulam livremente no líquido extracelular e sangue ou acoplados à proteínas carregadoras. Globulinas
· Degradação:
- Alguns possuem meia-vida é curta – Ex: insulina – 5 a 8 minutos
- Quando acoplados à proteínas carregadoras / carreadoras a meia vida aumenta. – Ex: T3 – 2 dias, T4 – 5 a 7 dias.
· Fígado - degrada hormônios e é eliminado via bili e eliminado nas fezes ou vai para o sangue e é reabsorvido via rim
· Na célula: internalização do complexo hormônio-receptor e degradação por lisossomos – hormônio se liga ao receptor que é internalizado e é degradado via lisossomo.
*** Hormônios hidrossolúveis são lipofóbicos – não atravessam a membrana plasmática (lipoproteica) – ligam-se a receptores na membrana – gerando uma sinalização celular
- Hormônio da tireoide – amínico, hidrossolúvel – seu receptor encontra-se no citoplasma, então atravessam a membrana por canais via transportadores específicos (MCT8 e 10 – transportadores de monocarbocilato > ligam-se a receptores no núcleo.
· Forms – Caso 1
1) Qual a classificação bioquímica da insulina?
Insulina é um hormônio hidrossolúvel proteico
2) Fisiologicamente, explique brevemente como ocorre a síntese, armazenamento e secreção de insulina pelo pâncreas.
Células beta do pâncreas sintetizam insulina (alfa + beta + peptídeo c), que é enviada para o reticulo endoplasmático que realiza a separação das cadeias alfa, beta e peptídeo c e armazenada em vesículas no complexo de golgi, a partir do aumento da glicemia, glicose entra na célula via glut2 desencadeia um processo de despolarização permitindo a entrada de Ca que realiza a translocação da insulina que é secretada na corrente sanguínea
3) Como a insulina endógena e exógena será transportada pelo plasma?
Livremente no plasma
4) Com qual estrutura a insulina deve interagir para gerar o efeito de normoglicemia? Qual sua localização na célula?
Receptores de insulina localizados na membrana da célula
5) Explique a importância clínica da dosagem do peptídeo C.
Os fragmentos peptídicos são secretado no sangue e podem servi para dosagem na clinica, mas não possui uso. Assim o peptídeo C que é secretado junto com a insulina na corrente sanguina, apesar de não possuir uso, é fundamental na clínica para dosagem do hormônio insulina e compreender se esta apresentando algum déficit na produção
6) Mesmo paciente realiza dosagem de insulina, como ela se encontra?
Paciente faz uso de insulina exógena – insulina alta, porém ainda tem a deficiência então o peptídeo C encontra-se reduzido
· Síntese dos hormônios Lipossolúveis
· Hormônios esteroides: Molécula precursora é o colesterol
· Caráter lipofílico se mantém no hormônio
· Síntese depende de enzimas específicas que metabolizam a molécula precursora até chegar a sua forma ativa
· Armazenamento dos hormônios Lipossolúveis
· Não são armazenados
· Conforme vão sendo produzidos, se difundem facilmente através da membrana plasmática > líquido intersticial > sangue
· Secreção é regulada pela maior atividade de ações enzimáticas (se precisar de maior quantidade de hormônios, mais enzimas produziram mais hormônios e mais hormônios serão secretados) 
· Transporte de hormônios Lipossolúveis
1) Atravessam a membrana plasmática por difusão
2) Acoplados às proteínas carregadoras / carreadoras (globulinas) e albumina. Interferem na biodisponibilidade (se o fígado produz mais proteína carreadora, terá mais complexo proteína hormônio que hormônio livre) – enquanto estiver acoplado está inativo – não tem função
3) Hormônio precisa estar livre para estar ativo e se ligar ao receptor 
4) Dependendo do hormônio os receptores podem estar no núcleo, citoplasma ou membrana.
· Forms – Caso 2
1) Qual a classificação bioquímica da testosterona?
Testosterona é um hormônio lipossolúvel esteroidal
2) No nosso corpo, a testosterona é sintetizada a partir de qual substância?
Hormônios esteroidais são sintetizados a partir do colesterol
3) Fisiologicamente, havendo a necessidade como o corpo faria para aumentar a produção de testosterona?
Aumentando a atividade enzimática
4) Como a testosterona será transportada pelo plasma (livre ou associada às proteínas)?
É transportada via proteínas carreadoras produzidas no fígado 
5) Com qual estrutura a testosterona deve interagir para gerar seus efeitos? Qual sua localização na célula?
Testosterona se liga a receptores específicos / androgênico no núcleo da célula alvo