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Resumo Hipotálamo: ● Sistema difuso de sinalização lenta, ampla e demorada permitindo que ele module comportamentos inteiros. ● Diversos núcleos → Diversas funções ○ Zona lateral: realiza diversas conexões com TE e encéfalo ○ Zona medial: realiza diversas conexões com TE e encéfalo ○ Zona periventricular: recebe aferências das outras zonas e se comunica com a hipófise e SNA. ● Função principal: manutenção da homeostase ○ Através de 3 níveis de resposta: Humoral (hormônio), Visceral e Somatomotor (comportamento motivado) ● Função autonômica (resposta humoral+visceral): ○ Aferências (sobretudo químicas) → integração ■ → eferências humorais para a hipófise (neurônios neurossecretores da zona periventricular) ■ → eferências viscerais (neurônios da zona medial+ e lateral que se conectam com núcleos do SNA no TE) ● Função motivacional: medeia motivação de comportamentos a fim de suprir necessidades. ○ Fome, sede e temperatura ○ Conexão de neurônios da zona medial e lateral+ com o lobo pré-frontal ~~~~Fome~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ● Controle a longo prazo do comportamento alimentar ○ Balanço energético ■ Glicose é fundamental para funcionamento do organismo ■ Anabolismo = Catabolismo: Fisiológico ■ Anabolismo > Catabolismo: Obesidade ■ Anabolismo < Catabolismo: Inanição ■ Hipotálamo integra informações de gasto energético a fim de produzir padrão de peso adequado a sua realidade. ● Regula-o fielmente: hipótese lipostática ○ Núcleos: ■ Hipotálamo Ventromedial (HVM): centro da saciedade ● Síndrome hipotalâmica ventromedial: obesidade ■ Hipotálamo Lateral (HL): centro da fome ● Síndrome hipotalâmica lateral: anorexia ○ Controle Hormonal: Leptina ■ Comunicação entre encéfalo e tecido adiposo ■ Produzida pelos adipócitos ■ Atua no hipotálamo promovendo saciedade : inibe tálamo lateral ■ ↑↑ Leptina: ● ↑ Adiposidade → ↑ secreção leptina → receptores de leptina do núcleo arqueado → eferências por neurônios peptídicos de neurotransmissores α-MSH e CART ○ Núcleo paraventricular: ■ Aumenta liberação de TSH (estimulador tireóide) e ACTH (estimulador adrenal) pela adenohipófise, modulando a atividade metabólica positivamente ■ Excita os núcleos simpáticos do tronco encefálico e modula a atividade simpática através de sinapses diretas com os cornos laterais da ME. (↑ simpático ↑ metabolismo) ○ Inibe N. Hipotálamo Lateral: cessa fome = saciedade. ■ α-MSH → Receptor MC4* obs: Promove a perda de peso, entretanto na obesidade os receptores de leptina podem se dessensibilizar, perdendo o efeito. ■ ↓↓ Leptina: ● ↓ Adiposidade → ↓ secreção leptina → queda de leptina no núcleo arqueado → eferências por neurônios peptídicos de neurotransmissores AgRP e NPY (neuropeptídeos orexigênicos) ○ Núcleo paraventricular: ■ Diminui liberação de TSH (estimulador tireóide) e ACTH (estimulador adrenal) pela adenohipófise, modulando a atividade metabólica negativamente ■ Excita os núcleos parassimpáticos do tronco encefálico (↑ parassimpático ↓ metabolismo) ○ Excita N. Hipotálamo Lateral: gera fome ■ AgRP → Receptor MC4* ■ Liberação de MCH e orexina ■ Motivação de busca por comida *Receptor MC4 é responsável por inibir a atividade do núcleo lateral do hipotálamo. Antagônicos: α-MSH excita, portanto inibe fome AgRP inibe, portanto libera (inibe a inibição) fome ● Controle a curto prazo do comportamento alimentar ○ Fome também depende de quando comemos pela última vez, quanto comemos e o que comemos. ○ Sinais orexigênicos e Sinais de saciedade → Controle a curto prazo ■ Grelina: peptídeo de sinal orexigênico. Liberada pelo estômago quando está vazio. Estimula células AgRP que excitam o hipotálamo lateral, gerando fome. ■ Distensão gástrica: sinal mecânico de saciedade. Mecanorreceptores do nervo vago encontrados na parede do TGI fazem sinapses com o n. do trato solitário do bulbo. Esse por sua vez inibe o comportamento alimentar ■ Colecistocinina: peptídeo de sinal de saciedade. Liberado pelo intestino em resposta a sua interação com lipídios. Atua de maneira sinérgica à distensão gástrica, fazendo sinapses com axônios sensoriais vagais. ■ Insulina: hormônio de múltipla interação. Liberada desde o planejamento da ação alimentar, de maneira tal que causa leve decréscimo nos níveis de glicose, o que estimula células AgRP que excitam o hipotálamo lateral, gerando fome. Com a concretização do ato alimentar os altos níveis de glicose aumentam em demasia o nível de insulina, o que gera um sinal diretamente para o núcleo arqueado (ação semelhante a leptina) e para o hipotálamo ventromedial, promovendo a saciedade. ● Porque comemos? ○ Dopamina: Diversas vias dopaminérgicas cruzam a área lateral do hipotálamo. A dopamina atua em suas vias através de um processo de predição de recompensa, em que, quando eventos são melhores que o esperado, ativam a ativação dopaminérgica, mas quando eventos são piores que o esperado, a ativação dopaminérgica é inibida. A liberação de dopamina promovida por eventos melhores (ou iguais) ao esperado é entendido como uma recompensa ao encéfalo e, como toda recompensa, o ato que desencadeou essa liberação de dopamina, é reforçado. Dessa maneira a dopamina age reforçando comportamentos alimentares no hipotálamo lateral que geram sua liberação. Por muitos anos se acreditou que o reforço gerado pela dopamina fosse através do aumento do prazer de se alimentar (gostar), mas na realidade está relacionado com o aumento da motivação (querer). Isto é, tal neurotransmissor atua incentivando as sinapses do hipotálamo lateral com o encéfalo a fim de promover a motivação para iniciar o comportamento de busca do alimento. ○ Serotonina: A quantidade de serotonina está relacionada à quantidade de carboidrato presente no sangue. Isso porque as taxas de carboidratos séricos aumentam em demasia a liberação de insulina, e a ação de tal hormônio diminui a concentração de diversos aminoácidos no sangue. Quando há essa diminuição da concentração de certos AA, ocorre uma facilitação da absorção de triptofano pela barreira hemato encefálica (BHE), isso porque não há outros aminoácidos competindo com o triptofano para ser transportado. Tendo em vista que o triptofano é um aminoácido que serve de substrato para síntese de serotonina, consegue-se concluir que a alimentação com certo nível de carboidrato, melhora a absorção de triptofano pela BHE e, portanto, produção de serotonina. Como a serotonina está intimamente ligada ao humor, pode-se entender o porque ficamos de mau-humor quando estamos com fome ou o porquê o chocolate consegue avaliar nosso estresse, tudo isso ocorre porque alimentação com carboidratos, em altas quantidades no chocolate, aumentam a síntese de serotonina e, então, melhoram o humor. FORMS 1) Uma abordagem cirúrgica para reduzir gordura corporal excessiva é a lipoaspiração. Com o tempo, entretanto, a adiposidade corporal normalmente retorna aos mesmos valores que antes da cirurgia. Explique o papel do hipotálamo no controle da gordura corporal. O hipotálamo funciona como um centro integrador subcortical, que processa informações corpóreas acerca do padrão de gasto energético do indivíduo, a fim de estabelecer um peso corpóreo médio necessário que consiga atender as necessidades metabólicas do organismo. Uma vez estabelecido esse padrão, o hipotálamo atua regulando a homeostase de maneira tal a manter finamente essa taxa gordura corporal estabelecida. Tendo isso em vista, é possível compreender o porquê, mesmo com a lipoaspiração, é comum que a gordura corporal retorne aos mesmo valores de antes, já que o hipotálamo procura sempre manter o peso necessário calculado. Para que o hipotálamo consiga manter o peso estabelecido, ele utiliza diversos mecanismos de feedback que acabará por induziráreas mais ventromediais do hipotálamo, promovendo a saciedade, ou áreas mais laterais, promovendo a fome. O maior exemplo desse mecanismo de feedback é a Leptina, peptídeo secretado pelos adipócitos, que transmite ao hipotálamo a ideia de excesso de armazenamento energético. Essa molécula, quando em altas concentrações, estimula liberação de α-MSH e CART, os quais inibem o hipotálamo lateral e geram saciedade. Por outro lado, quando encontra-se em baixas concentrações, transmite a ideia de falta de armazenamento energético ao hipotálamo, e por isso induzem liberação de NPY e AgRP, os quais excitam o hipotálamo lateral e geram fome. 2) Lesões bilaterais do hipotálamo lateral levam à diminuição do comportamento alimentar. Descreva a ação de três tipos de neurônios, de acordo com seus neurotransmissores característicos, que contribuem para esse fenômeno. Os neurônios dopaminérgicos, liberadores de AgRP e liberadores de NPY são os principais estimuladores do hipotálamo lateral, a fim de induzir a fome, de maneira que, se fossem lesionados, levariam a uma redução do comportamento alimentar. Os neurônios de AgRP e NPY, liberam esses neuropeptídeos nos neurônios do hipotálamo lateral, inibindo a atividade do receptor MC4. Por sua vez, esse receptor tem a funcionalidade de inibir o comportamento alimentar e a fome. Dessa maneira, se o AgRP e o NPY inibem essa inibição, eles estão, na realidade, liberando o comportamento alimentar. Por isso, caso houvesse lesão nos neurônios liberadores de AgRP e NPY no hipotálamo lateral, o comportamento alimentar reduziria. Além disso, um terceiro neurônio atua de forma muito importante na motivação do comportamento alimentar, os dopaminérgicos. Isso porque tais neurônios possuem diversas vias que cruzam o hipotálamo lateral e estão relacionados a um sistema de recompensa. Isto é, quando nos alimentamos, induzimos um processo de recompensa natural que aumenta a liberação de dopamina no encéfalo. Uma vez gerada essa recompensa, a dopamina atua de maneira a reforçar o comportamento que gerou sua liberação. Dessa maneira a dopamina atuará então, estimulando o hipotálamo lateral, responsável pelo início do ato por busca de alimento, aumentando então, a motivação do indivíduo de ir se alimentar. Por isso, caso houvesse lesão nos neurônios dopaminérgicos no hipotálamo lateral, a motivação diminuiria e, consequentemente, o comportamento alimentar reduziria. 3) Quais agonistas e antagonistas de neurotransmissores você utilizaria para tratar a obesidade? Considere as drogas que atuam no SNC. Agonistas da leptina, α-MSH e CART, atuariam promovendo uma maior ativação do sistema simpático, uma maior liberação de de ACTH e TSH pela hipófise e uma inibição do hipotálamo lateral. Ou seja, atuariam aumentando o metabolismo e a saciedade, processos de grande importância para tratar a obesidade. De maneira análoga, antagonistas de NPY e AgRP também seriam úteis no tratamento da obesidade, pois esses neurotransmissores aumentam a ativação parassimpática, diminuem a liberação de de ACTH e TSH pela hipófise e excitam o hipotálamo lateral. Ou seja, desaceleram o metabolismo e induzem a fome, processos que é melhor serem evitados no tratamento da obesidade. Por fim, os antagonistas da dopamina diminuiriam a motivação para o ato de busca do alimento e seriam bons para o tratamento de obesidade. Esse processo de reforço da recompensa, o comportamento alimentar, gerado pela liberação desse neurotransmissor é, muitas vezes, encontrado de forma exagerada na obesidade, chegando a caracterizar quadros de dependência. Por isso, a inibição dessa motivação exagerada pode ser positiva no tratamento. 4) O que significa, em termos neurais, ser dependente de chocolate? Como o chocolate pode melhorar o humor? O chocolate é rico em carboidratos, triptofano e tirosina, e através dessas três características moleculares ele é capaz de causar a dependência e melhorar o humor. Primeiramente, os altos níveis de carboidrato presentes no chocolate, desencadeiam um aumento na liberação de insulina. A insulina é capaz de diminuir a concentração de certos aminoácidos no sangue, de maneira a diminuir a competição entre os aminoácidos e facilitar a absorção de tirosina e triptofano pela Barreira Hemato-Encefálica (BHE), potencializando seus efeitos no SNC. A absorção de tirosina, promovida em conjunto pela ingesta do chocolate e pela ação da insulina, culmina num aumento da produção de dopamina, uma vez que esse aminoácido é o substrato da síntese desse neurotransmissor. Por sua vez, o aumento dos níveis de dopamina acaba por gerar um processo de recompensa no encéfalo, o qual tenderá a reforçar o comportamento que o causou. Dessa maneira, a ingestão de chocolate será entendida pelo encéfalo como um comportamento a ser reforçado, uma vez que desencadeou a recompensa dopaminérgica, podendo culminar numa dependência dessa ação. Além disso, a absorção de triptofano, promovida em conjunto pela ingesta do chocolate e pela ação da insulina, culmina num aumento da produção de serotonina, uma vez que esse aminoácido é o substrato da síntese desse neurotransmissor. Por sua vez, a serotonina está relacionada à modulação do humor, e o incremento em suas concentrações aumenta o bem estar e diminui o estresse. Essa diminuição no estresse também pode ser utilizado como válvula de escape no dia a dia de um indivíduo, que utiliza da alimentação para melhorar seu humor, podendo também causar certa dependência.
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