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Isabelle Faustinelli XLVII 1-Definir hormônios e suas formas de atuação (parácrina, autócrino, endócrino) 2- Caracterizar o transporte, atuação na célula, síntese, degradação, armazenamento em relação a solubilidade e estrutura química dos hormônios 3- Explicar o ciclo circadiano (sono, insônia, melatonina, percepção). 4- Explicar os mecanismos de feedback positivo e negativo. 5- Caracterizar os receptores e mecanismos intracelulares dos hormônios 6- Descrever a produção dos hormônios no hipotálamo e na hipófise (o que é produzido em cada um, relacionar os hormônios e ações) 7- Descrever o GH e IGF-1 (estrutura, mecanismos que estimulam e inibem e efeitos fisiológicos) Hôrmonios autócrinos, parácrinos e endócrinos Endócrino Hormônio age em uma célula-alvo distante, na qual é transportado pelo sangue. Parácrino Hormônio difunde-se no interstício agindo em células vizinhas da célula secretora. Autócrino Hormônio secretado que agirá na própria célula secretora. Criptócrino a secreção e ação do hormônio ocorrem em um sistema fechado - diferentes células, intimamente relacionadas.Ex: há as interações da célula de Sertoli e as espermátides, em que a membrana basal do túbulo seminífero impede que os hormônios se difundam para o interstício testicular. Justácrino o hormônio sintetizado passa a integrar a membrana plasmática (com parte da proteína localizada no meio extracelular) e, embora possa ser clivado formando um peptídio solúvel que se distancia da célula secretora, em geral permanece aderido à membrana plasmática da célula secretora, mantendo sua capacidade de ação restrita às células vizinhas, cujo alcance depende do tamanho de sua haste de sustentação. Agem desta maneira fatores de crescimento como EGF, TGFα, TNFα, entre outros Intrácrino a síntese do hormônio e a ligação ao seu receptor intracelular específico ocorrem dentro da mesma célula ( não sai da célula) . Ex: receptor Ah. Entretanto, uma variante deste tipo de sistema inclui a geração de metabólitos ativos dentro da célula-alvo, como a síntese do T3 (a partir do precursor T4). Síntese, Transporte, Degradação e Armazenamento Hormônios Hidrossolúveis Grupo de hormônios proteicos, cuja composição varia desde um único aminoácido modificado até grande proteínas constituídas por várias subunidades, glicosilados (radical açúcar ligado em um aminoácido) ou fosforilados (PO4 ligado ao aminoácido). A síntese desses hormônios depende da disponibilidade intracelular do aminoácido e do conteúdo e atividade das enzimas chave no processo de metabolização (ou modificação) da molécula do aminoácido. Os demais hormônios (desde peptídios até proteínas) são codificados por genes específicos; portanto, sua síntese segue os princípios básicos da síntese de proteínas. . Após a etapa da tradução, ocorrem processos de metabolização pós-traducional. Primeiro, as proteínas perdem o peptídio sinal (primeira sequência de aminoácidos que indica o início do processo de tradução); depois, peptidases específicas clivam essa proteína, até chegar à forma biologicamente ativa do hormônio. Adicionalmente, pode ocorrer glicosilação ou fosforilação da molécula proteica, processos fundamentais para a atividade biológica de alguns hormônios. Secreção dos hormônios hidrossolúveis ocorre por meio das vesículas de membranas do RE ou Golgi. Esses mecanismos secretórios, em geral envolvendo aumento da concentração intracelular de cálcio livre, ativam a contração de estruturas do citoesqueleto celular, Isabelle G. Faustinelli Medicina Unaerp XLVII Problema 1 Isabelle Faustinelli XLVII promovendo a mobilização das vesículas para a superfície celular. Contato da membrana da vesícula com a membrana plasmática, ambas de caráter lipofílico, fundem-se e libera-se o conteúdo. (exocitose) Processamento pós-transducional Ao mesmo tempo em que a molécula proteica é sintetizada junto à “doca”, ela já está sendo transferida para o interior do RE, sendo o peptídeo líder clivado da molécula precursora, antes mesmo que a tradução de toda a molécula de RNAm termine. A remoção do peptídeo líder altamente hidrofóbico faz com que o pré-pró-hormônio passe a pró-hormônio e possa assumir sua estrutura secundária característica durante a passagem através do RE e complexo de Golgi. OBS – A transformação do pró-hormônio em seu produto final, a molécula hormonal biologicamente ativa, ocorre inicialmente no RE, sendo o “acabamento final” no complexo de Golgi. – O pró-hormônio é inativo ou menos ativo e requerem ação de endopeptidases para remover sequencias vizinhas inativas. Além das clivagens, o pró-hormônio pode sofrer modificações químicascomo adições de açúcares entre outros que, na maioria das vezes, modifica o poder biológico do peptídeo final ou ainda sua meia-vida. EX: gene da próopiomelanocortina (POMC), que se expressa em vários territórios, principalmente no SNC, na hipófise, de modo que o seu processamento póstraducional provoca a liberação de diferentes hormônios, com ações distintas . 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 ou a espécie animal. Os hormônios hidrossolúveis solubilizamse facilmente tanto no interstício como no sangue, tornando possível a livre circulação (como moléculas isoladas, solúveis no meio aquoso). O hormônio do crescimento e os IGF, que costumam circular ligados a uma proteína carregadora. Alguns territórios do organismo são ricos em enzimas proteolíticas, como o fígado e o rim, sendo locais de degradação de hormônios proteicos.. Além disso, na célulaalvo da ação hormonal ocorre um contínuo processo de internalização do complexo hormônio receptor; e, por ação de lisossomos, ocorre a metabolização/degradação dos hormônios. Alguns desses hormônios têm meiavida (definida como tempo necessário para degradar 50% da quantidade secretada em um dado momento) extremamente curta, como a da insulina, que é de 5 a 8 minutos. Característico dos hormônios hidrossolúveis apresentarem receptor localizado na membrana plasmática da célulaalvo, com o local de reconhecimento (ou ligação) ao hormônio exposto ao meio extracelular. Catecolaminas As catecolaminas são sintetizadas pela medula suprarrenal e pelos neurônios e incluem a norepinefrina, epinefrina e dopamina . O produto hormonal primário da medula suprarrenal é a epinefrina e, em uma menor extensão, a norepinefrina. As catecolaminas obtêm sua especificidade por modificações enzimáticas do aminoácido tirosina e são estocadas em vesículas secretórias que fazem parte da via secretória regulada. São co-empacotadas com ATP, Ca++ e proteínas denominadas cromograninas. As cromograninas desempenham um papel na biogênese de vesículas secretórias e na organização de componentes dentro das vesículas. As catecolaminas são solúveis no sangue e circulam ou livres ou ligadas de forma fraca à albumina. Não atravessarem as membranas celulares, portanto produzem suas ações por meio de receptores de membrana. Meias-vidas curtas (1 a 2 minutos) e são primariamente removidas do sangue pela captura celular e por modificação enzimática. Hormônios Lipossolúveis A grande maioria desses hormônios deriva do colesterol, sendo por isso chamados de hormônios esteroides. Além disso, podem derivar de análogos do colesterol, os calciferóis, originando as diferentes formas de vitamina D (secoesteroide). também podem derivar de ácidos graxos, como as prostaglandinas e alguns feromônios. Hormônios Eteroides Ao contrário dos hormônios polipeptídicos, a biossíntese dos hormônios esteroides é restrita a alguns poucos tecidos (córtex da suprarrenal e Isabelle Faustinelli XLVII gônadas – testículos e ovários e placenta) que expressam diferentes formas do complexo enzimático P-450, responsávelpelo processamento da molécula de colesterol. Os hormônios esteroides são sintetizados por uma série de modificações enzimáticas do colesterol e possui um anel ciclopentanoper- hidrofenantreno (ou um derivado relacionado) como seu núcleo . As modificações enzimáticas do colesterol são de três tipos em geral: hidroxilação, desidrogenação/redução e reações liase. ( produzem um derivado único para ser reconhecido por um receptor específico). Os receptores de hormônios esteroides clássicos são localizados no ambiente intracelular e atuam regulando a expressão gênica. Os hormônios esteroides são divididos em: progestinas, mineralocorticoides, glicocorticoides, androgênios e estrogênios. Tipos celulares esteroidogênicos – células que podem converter o colesterol em pregnenolona ( reação comum das vias). Tem capacidade de sintetizar colesterol, mas a maior parte é obtida de LDLs. Esteroidogênese é regulada no nível do consumo, estocagem e mobilização do colesterol e no nível da expressão gênica e atividade da enzima esteroidogênica (residem no interior das membranas mitocontriais ou do REL). - Não são regulados no nível da secreção do hormônio pré-formado. - modificações adicionais (além daquelas envolvidas na desativação e na excreção) após sua liberação da célula esteroidogênica original. uma célula secreta o precursor e uma segunda célula converte o precursor em estrogênio ativo. - conversão periférica pode produzir (1) uma classe de hormônio mais ativa, mas similar (p. ex., conversão de 25-hidroxivitamina D em 1,25-di-hidroxivitamina D); (2) um hormônio menos ativo que pode ser reversivamente ativado por outro tecido (p. ex., conversão de cortisol em cortisona no rim, seguida pela conversão da cortisona em cortisol no tecido adiposo abdominal); ou (3) uma classe diferente de hormônio (p. ex., conversão de testosterona em estrogênio). Circulam ligados a proteínas de transporte, incluindo a albumina, mas também as proteínas específicas de transporte globulina de ligação aos hormônios sexuais (SHBG) e globulina de ligação a corticoesteroides (CBG). A excreção de hormônios pelo corpo tipicamente envolve modificações de inativação seguidas pela conjugação com glucuronida ou sulfato no fígado. Excretados pelos rins e absorvidos pelo TGI. Iodotironinas Os hormônios tireoideos são iodotironinas que são produzidas pela associação de resíduos de tirosina iodados ligados por uma ligação éter. Atravessam as membranas celulares tanto por difusão quanto por sistemas de transporte. Eles são estocados no ambiente extracelular da tireoide como parte integral da molécula glicoproteica tireoglobulina. Os hormônios tireoideos são pouco solúveis no sangue e fl uidos aquosos e são transportados no sangue ligados (> 99%) a proteínas séricas de ligação (globulina de ligação a hormônio tireoideo -TBG). Ciclo Circadiano O núcleo supraquiasmático (SCN) impõe um rítimo circadiano ( 24-25h / claro escuro) sobre a secreção de hormônios hipotalâmicos de liberação e dos eixos endócrinos que eles controlam. O sincronizador ambiental ( oscilador endógeno) mais poderoso para a maioria dos seres vivos é a alternância entre o claro e o escuro, o dia e a noite. A primeira etapa da síntese de todos os esteroides é a clivagem de parte da cadeia lateral da molécula de colesterol, dando origem à delta-5-pregnenolona. Esta reação, que é limitante de toda biossíntese dos hormônios esteroides, é catalisada por uma forma de citocromo P-450 existente no interior mitocondrial. Em seguida, a pregnenolona é lançada para o RE, onde é processada de acordo com o tipo celular e o hormônio que está sintetizado: nas células adrenais responsáveis pela síntese dos glicocorticoides, a pregnenolona é hidroxilada nas posições 17 e 21 e desidrogenada na posição 3-beta, antes de retornar à mitocôndria para a etapa final de 11-beta-hidroxilação que gera o cortisol; na zona glomerulosa do córtex adrenal, após a 11- beta-hidroxilação que origina corticosterona, ocorre uma nova hidroxilação para a formação da aldosterona; na gônada masculina, durante a biossíntese dos andrógenos, a pregnenolona é clivada em delta-4- androstenediona para sofrer uma redução na posição 17 e dar origem à testosterona; nos ovários, a testosterona, que é um intermediário obrigatório da síntese dos estrógenos, é desmetilada na posição 19, dando origem à molécula do estradiol. Isabelle Faustinelli XLVII A contribuição neural é gerada de células retinais especializadas sensíveis à luz que são distintas dos bastonetes e cones e por sinais para o SCN através do trato retino-hipotalâmico para as regiões hipotalâmicas periquiasmáticas, principalmente o núcleo supraquiasmático, que, por sua vez, conectasse com o núcleo paraventricular hipotalâmico, controlando, ao longo das 24 h, a atividade da via neural responsável pela síntese de melatonina. A glândula pineal forma uma ligação neuroendócrina entre o SCN e vários processos fisiológicos que requerem o controle circadiano. Essa glândula sintetiza o hormônio melatonina pelo neurotransmissor serotonina (o qual tem o triptofano como precursor). A enzima limitante para a síntese de melatonina é a N- acetiltransferase. A quantidade e atividade desta enzima na glândula pineal variam de maneira cíclica, e responde pelo ciclo de secreção da melatonina e seus níveis plasmáticos. A síntese de melatonina é inibida pela luz e estimulada pelo escuro. Diante disso, a melatonina pode transmitir a informação de que a noite chegou, e as funções corporais são reguladas de acordo. Outro importante modulador dos neurônios hipotalâmicos e da glândula hipófise é o estresse (ou como estresse metabólico – hemorragia, inflamação – ou como estresse emocional – medo, ansiedade). Assim, grandes estresses descontrolam o relógio circadiano e causam um padrão persistente e exagerado de liberação hormonal que mobiliza os combustíveis endógenos (glicose e ácidos graxos) disponibilizando- os para órgãos fundamentais; Por outro lado, os processos de crescimento e de reprodução são suprimidos. Alças regulatórias da transcrição e tradução gênicas dos chamados genes do relógio (clock genes) têm sido postuladas como modelo para a geração dos ritmos circadianos. Assim, a ritmicidade circadiana, em nível celular, parece depender de ciclos bioquímicos que envolvem processos de transcrição, tradução, interação proteica, processos de fosforilação, degradação proteica, translocação para o núcleo e interação com o material genômico, fechando alças de regulação positiva ou negativa da expressão gênica. Esses processos estão organizados temporalmente de tal modo que são capazes de gerar ciclos de aproximadamente 24 h. Muitos são os denominados genes do relógio, dentre os quais se destacam os genes clock, bmal1, período per1, per2, per3), criptocromo (cry1, cry2), tim. Como produto da transcrição de cada um desses genes e da tradução dos respectivos RNA mensageiros, geramse as proteínas correspondentes CLOCK, BMAL1, PER1, PER2, PER3, CRY1, CRY2 e TIM. Cada um dos hormônios circulantes apresenta seu pico de máxima produção e secreção em momentos diferentes do dia, de acordo com as necessidades típicas da espécie. Assim, para a espécie humana, tipicamente de atividade diurna, os corticosteroides suprarrenais, que no conjunto de suas funções preparam o organismo para a vigília e a interação ativa com o meio ambiente, têm seu pico máximo de produção e secreção no fim da noite de sono, precedendo o despertar. Da mesma maneira, a insulina é produzida e liberada em maior quantidade, além de agir mais intensamente, de manhã e no começo da tarde, quando as necessidades energéticas na espécie humana são maiores. Outra secreção hormonal que apresenta uma distribuição circadiana bem evidente é a do hormônio de crescimento. Seu pico de máxima para os seres humanos se dá no primeiro terço da noitede sono, coincidentemente com a maior incidência de sono sincronizado de ondas lentas (fases 3 e 4), momento este em que o metabolismo proteico cerebral é máximo. Vale ressaltar que, da mesma maneira que para os corticosteroides suprarrenais, as Isabelle Faustinelli XLVII relações entre os ciclos circadianos de vigíliasono e a concentração plasmática de hormônio de crescimento são principalmente temporais e não causais. Também, para várias outras secreções hormonais, está demonstrada a existência de ritmicidade circadiana: tireotropina, prolactina, aldosterona, renina e testosterona. Quanto aos hormônios foliculestimulante (FSH) e luteinizante (LH), notase, igualmente, uma tendência circadiana na sua concentração plasmática. No entanto, para o LH e o hormônio liberador de LH (LHRH), são muito mais evidentes e fisiologicamente importantes as suas produções e secreções infradianas (obedecendo aos ciclos estrais) e pulsátil (obedecendo a um ritmo ultradiano que, no ser humano, tem um período entre 1 e 2 h). Pico espontâneo de atividade elétrica no mesmo momento a cada 24/25h Mecanismos de Feedback ANOTAÇÔES JALEKO Glândulas clássicas: Glândula Pineal, Hipotálamo, Hipófise, Paratireoide e Tireoide, Glândula Suprarrenal (Córtex e Medula), Ginadas, Placenta, Rins... Eixo Hipotálamo-Hipófise – glândula periférica Eixo da Glândula Tireoide: Hipotálamo produz o TRH Estimula a a hipófise a liberar TSH TSH estimula a tireoide a produzir T3 e T4 T3 inibe a produção hipotalâmica de THR e hipofisiária de TSH = Retroalimentação negativa Além disso, a produção hormonal no hipotálamo é frequentemente modulada por sinais oriundos do SNC. É assim que o funcionamento do eixo hipotálamohipófisesuprarrenal é regulado ao longo do dia, relacionando-se com o ciclo de sono e vigília determinado no SNC. Por outro lado, mecanismos de retroalimentação podem implicar apenas a secreção de um hormônio e um substrato metabólico diretamente envolvido na sua ação. Por exemplo: o maior estímulo para secreção de insulina pelas células B pancreáticas é a elevação da concentração plasmática de glicose. Uma vez que a concentração de insulina se eleve em consequência da elevação de glicose, um de seus efeitos é estimular a captação de glicose por várias células, diminuindo a concentração de glicose, e, consequentemente, voltando a diminuir a concentração de insulina. Assim se estabelece o que chamamos de homeostase (ou estado de equilíbrio) da glicemia (concentração de glicose no sangue). Feedback Negativo Mesmo em concentrações fisiológicas, os hormônios que são regulados por mecanismo de feedback negativo já exercem um certo tônus inibitório sobre os mecanismos envolvidos na sua síntese e secreção, o que determina a sua concentração basal na circulação. Uma vez que a concentração do hormônio aumente, esse tônus inibitório aumenta, provocando redução de sua síntese e secreção, ocorrendo o contrário quando a concentração do hormônio diminui, situação em que ocorre menor inibição desses mecanismos, com consequente aumento da sua síntese e secreção. Feedback Positivo Produção do hormônio Age na célula alvo estimulação positiva maior produção/ estimulo desse hormônio. Ex: Ocitocina , quanto maior o estímulo da mama, maior será a sua produção. E uma vez que o estímulo cesse, sua produção também diminuirá e cessará. Outro exemplo é a produção de LH que diminuirá apenas após a ovulação. VIAS DE SINALIZAÇÃO 1) Passos múltiplos e hierárquicos nos quais as proteínas efetoras “abaixo” são dependentes e direcionadas por receptores “acima”, transdutores e proteínas efetoras. Isto significa que a perda ou inativação de um ou mais componentes dentro da via leva a uma resistência geral ao hormônio, enquanto a ativação constitutiva ou a superexpressão dos componentes podem guiar a via de uma forma desregulada. 2) Amplificação da ligação hormônio-receptor inicial. A amplificação pode ser tão grande que a resposta máxima a um hormônio é obtida com a ligação do hormônio a uma pequena porcentagem de receptores. 3) A ativação de múltiplas vias, ou pelo menos regulação de múltiplas funções celulares, de um evento de ligação hormônio-receptor. 4) Antagonismo por reações constitutivas e de regulação da retroalimentação negativa. Ou seja, um sinal é amortecido ou terminado (ou ambos) por reações opostas. A perda ou ganho de funções por componentes opostos podem causar ativação independente do hormônio de uma via especifica, ou resistência ao hormônio. Isabelle Faustinelli XLVII Receptores e Mecanismos Intracelulares Mecanismo básico da ação hormonal Ligação hormônio + receptor Mudança conformacional no receptor Sinal Ativação de segundos mensageiros intracelulares (Transformação) Mensageiros ligam-se a proteínas efetoras regulando- as (Via de Sinalização) Resposta Celular. Receptores hormonais e sua ativação Cada receptor, em geral, é muito especifico para um só hormônio, determinando o tipo de hormônio que atuará sobre um tecido em particular. Deste modo, os tecidos-alvo que são afetados por um hormônio são os que contêm seus receptores específicos. Localização Membrana celular/ Superfície específicos, principalmente, para os hormônios proteicos, peptídicos e catecolamínicos. Citoplasma específicos, principalmente, para hormônios esteroides. Núcleo receptores para hormônios da tireoide e se acredita estarem localizados em associação direta com um ou mais dos cromossomos. Número e sensibilidade dos receptores hormonais As próprias proteínas do receptor costumam ser inativadas ou destruídas durante o curso de sua função e, outras vezes, são reativadas ou são fabricadas novas proteínas pelo mecanismo sintético de proteínas da célula. Down – Regulation diminuiu o número de receptores ou sua afinidade pelo hormônio; Pode ocorrer em decorrência de: inativação de algumas das moléculas de receptores; inativação de parte das moléculas de sinalização das proteínas intracelulares; sequestro temporário do receptor para o interior da célula; destruição dos receptores por lisossomos depois de serem interiorizados; ou diminuição da produção dos receptores. Up – Regulation aumentou o número de receptores ou a afinidade pelo hormônio; A estimulação do hormônio induz a formação de receptores ou moléculas de sinalização intracelular, maior que a normal, pela maquinaria de fabricação de proteínas da célula-alvo ou maior disponibilidade do receptor para interação com o hormônio. (o tecido-alvo, portanto, se torna cada vez mais sensível aos efeitos de estimulação do hormônio). Sinalização intracelular após ativação do receptor hormonal Receptores ligados a canais iônicos Virtualmente, todas as substâncias neurotransmissoras combinam-se com receptores na membrana pós-sináptica. Isso quase sempre causa alteração da estrutura do receptor, geralmente abrindo ou fechando o canal para um ou mais íons (Na+, K+, Ca++, etc). Esses receptores convertem um sinal químico em elétrico. A alteração do movimento desses íons pelos canais causa efeitos subsequentes nas células pós-sinápticas. OBS – Embora alguns hormônios possam exercer algumas de suas ações através de ativação de receptores de canais iônicos, a maioria dos hormônios que abre ou fecha canais iônicos o faz, indiretamente, por acoplamento com receptores ligados às proteínas G ou ligados a enzimas. Receptores ligados à Proteína G Muitos hormônios ativam receptores que regulam, indiretamente, a atividade de proteínasalvo (ex: enzimas ou canais iônicos) por acoplamento com grupos de proteínas da membrana celular, chamadas Proteínas G. Isabelle Faustinelli XLVII Todos os receptores acoplados às proteínas G possuem sete segmentos transmembrana que formam alça para o interior da célula e para o exterior da membrana celular. As partes do receptor que fazem protrusão para o citoplasma celular (especialmentea cauda citoplasmática do receptor) são acopladas às proteínas G que incluem 3 partes: assubunidades α, β e γ. Em seu estado inativo, as subunidades α, β e γ das proteínas G formam complexo quese liga ao difosfato de guanosina (GDP) na subunidade α. Quando o hormônio se liga à parte extracelular do receptor, ocorre alteração da conformação no receptor que faz com que a proteína G trimérica, ligada ao GDP, se associe à parte citoplasmática do receptor e troque GDP por trifosfato de guanosina (GTP). O deslocamento do GDP por GTP faz com que a subunidade α se dissocie do complexo trimérico e se associe a outras proteínas de sinalização intracelular. Essas proteínas, por sua vez, alteram a atividade dos canais iônicos ou de enzimas intracelulares (como a adenilil ciclase ou a fosfolipase C), o que altera a função da célula. O evento de sinalização é rapidamente terminado, quando o hormônio é removido e a subunidade α se inativa por conversão de seu GTP em GDP novamente. Por conseguinte, a subunidade α, mais uma vez, se combina com as subunidades β e γ para formar a proteína G trimérica ligada à membrana e inativa. As proteínas G podem ser estimuladoras ou inibidoras e são chamadas, respectivamente, de Gs ou Gi. A atividade estimuladora ou inibidora reside na subunidade α (αs ou αi). Assim, quando GTP se liga à subunidade αs de uma proteína Gs, a proteína Gs estimula a enzima efetora (ex: adenilil ciclase); Por outro lado, quando o GTP se liga à subunidade αi de uma proteína Gi, a proteína Gi inibe a enzima efetora. Receptores ligados à enzimas Fw São receptores que, quando ativados, funcionam diretamente como enzimas ou se associam estreitamente às enzimas que ativam. Esses receptores ligados a enzimas são proteínas que atravessam a membrana apenas uma vez (diferentemente das sete alças transmembranas dos receptores acoplados às proteínas G). Possuem seu local de ligação ao hormônio no exterior da membrana celular e seu local catalítico ou de ligação à enzima, no interior. Quando o hormônio se liga ao receptor, é ativada (ou, ocasionalmente, inativada) uma enzima imediatamente dentro da membrana celular. Ex: Receptor de Leptina: é um exemplo de um receptor que não contêm, ele mesmo, atividade enzimática, mas sinalizam por meio de enzimas associadas. É membro da grande família de receptores de citocinas. No caso do receptor de leptina, uma das vias de sinalização ocorre por meio de tirosinocinase da família janus cinase (JACK), especificamente a JACK2. A ligação da leptina à parte extracelular do receptor (que existe como um dímero) altera sua conformação, possibilitando a fosforilação e a ativação das moléculas JACK2 associadas ao intracelular. - As moléculas JACK2 ativadas, então, fosforilam outros resíduos de tirosina, como as proteínas de transdutor de sinal e de ativador de transcrição (STAT), o que ativa a transcrição pelos genes-alvo da leptina a iniciar a síntese proteica. -- A fosforilação de JACK2 também leva à ativação de outras vias enzimáticas intracelulares como as cinases de proteínas ativadas por mitógenos (MAPK) e fosfatidilinositol-3-cinase (PI3K). Receptores intracelulares e ativação dos genes Isabelle Faustinelli XLVII Fw Receptores hormonais intracelulares e ativação de genes: Muitos hormônios (incluindo hormônios esteroides adrenais e os gonádicos, da tireoide, os hormônios retinoides e a vitamina D), pelo fato de serem lipossolúveis e atravessarem a membrana celular, interagem com receptores proteicos dentro da célula (no citoplasma ou no núcleo), e não na membrana O complexo hormônio-receptor ativado, então, se liga a sequencia do DNA regulador (promotor) especifico, chamado de elemento da resposta hormonal e, dessa maneira, ativa ou reprime a transcrição de genes específicos e a formação de RNAm. Assim, minutos, horas ou até dias depois do hormônio entrar na célula, aparece proteínas recém-formadas nessa célula, que passam a serem as controladoras das funções celulares novas ou alteradas. OBS – muitos tecidos diferentes possuem receptores hormonais intracelulares idênticos, mas os genes que os receptores regulam são diferentes nos vários tecidos. Além disso, um receptor intracelular só pode ativar um gene se estiver presente a combinação apropriada das proteínas reguladoras dos genes, e muitas dessas proteínas reguladoras são tecido-especificas. Assim, as respostas de diferentes tecidos ao hormônio são determinadas não apenas pela especificidade dos receptores, mas também pela expressão dos genes que oreceptor regula. F Mecanismo de ação hormonal intracelular e segundos mensageiros Os três principais mecanismos da ação hormonal sobre as células-alvo são: o mecanismo da adenilil ciclase, no qual o AMPc é o segundo mensageiro; o mecanismo da fosfolipase C, no qual IP3/Ca2+ e DAG são os segundos mensageiros; e o mecanismo dos hormônios esteroides. Além disso, a insulina e os fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs) atuam sobre as células-alvo por meio de um mecanismo da tirosina cinase. Finalmente, vários hormônios ativam a guanilato ciclase, na qual o monofosfato cíclico de adenosina (GMPc) é o segundo mensageiro. Mecanismo Participantes Adenil Ciclase (AMPc) ACTH; LH; FSH; TSH; ADH (receptor V2); HCG; MSH; CRH; Calcitonina; PTH; Glucagon; Receptores β1 e β2; Angiotensina II (epitélio). Fosfolipase C (IP3/Ca- 2+) GnRH; TRH; GHRH; Angiotensina II (musculo liso vascular); ADH (receptor V1); Ocitocina; Receptores α1. Hormônios Esteroides Glicocorticoides; Estrogênio; Progesterona; Testosterona; Aldosterona; 1,25-diidroxicolecalciferol; Hormônios tireoidianos. Tirosina Cinase Insulina; IGF-1. Isabelle Faustinelli XLVII Guanilato Ciclase (GMPc) Peptídeo natriurético atrial (PNA); Fator de relaxamento derivado do endotélio (FRDE); Óxido nítrico (NO). Mecanismo pela Adecil Ciclase – AMPc Esse mecanismo envolve a ligação de um hormônio a um receptor, acoplado à proteína Gs ou Gi, e, então, à ativação ou inibição da adenilil ciclase, levando a aumento ou diminuição intracelular de AMPc. Em seguida, esse segundo mensageiro amplifica o sinal do hormônio, produzindo as ações fisiológicas finais. O complexo receptor-Gs-adenilil ciclase está inserido na membrana celular. Quando o hormônio não está ligado ao receptor, a subunidade αs da proteína Gs liga-se ao GDP a proteína Gs está inativa. 1. Hormônio + Receptor : a ligação produz uma alteração conformacional na subunidade αs. GDP é liberado de αs e substituído por GTP. Após, a subunidade αs separase de Gs. 2. Ativação Adenilil Ciclase: complexo αs-GTP migra pela membrana celular e se liga e ativa a adenilil ciclase que irá catalisar ATP AMPc, o segundo mensageiro. Embora não mostrada, a atividade intrínseca de GTPase na proteína G converte GTP de volta a GDP e a subunidade αs retorna ao seu estado inativo. 3. Ativação PKA: AMPc ativa a proteína cinase A, que fosforilará proteínas intracelulares. Essas proteínas fosforiladas executaram as ações fisiológicas finais. 4. Degradação AMPc intracelular : degradado a um metabólito inativo, 5’ AMP, pela enzima fosfodiesterase. ** A ação especifica que ocorre em resposta a aumentos ou diminuições de AMPc, em cada tipo de célula-alvo, depende da natureza da maquinaria intracelular (conjunto de enzimas que cada célula possui). Mecanismo pela Fosfolipase C O mecanismo envolve a ligação do hormônio a um receptor, e o acoplamento por meio da proteína Gq à fosfolipase C. Níveis intracelulares de IP3/Ca2+ e DAG são aumentados, produzindo as ações fisiológicas finais. O complexo receptor-Gq-fosfolipase C está inserido na membrana celular. Quando nenhum hormônio está ligado ao receptor, a subunidade αq liga-se ao GDP. Nessa configuração a proteína Gq é inativa. 1. Receptor + Hormônio: alteração conformacional na subunidade αq. GDP é liberado da subunidade αq e substituído por GTP, ea subunidade αq se separa da proteína Gq. 2. Ativação Fosfolipase C : complexo αq-GTP migra pela membrana celular e se liga e ativa a fosfolipase C ativada catalisa a liberação de diacilglicerol (DAG) e de IP3 do 4,5-difosfato de fosfatidilinositol (PIP2), um fosfolipídio da membrana O IP3 gerado provoca a liberação de Ca2+ das reservas intracelulares no RE ou sarcoplasmático e mitocôndria, resultando em aumento da concentração intracelular de Ca2+. 3. Ativação PKC: Juntos, Ca2+ e DAG ativam a proteína cinase C (PKC) (Etapa 6), que fosforila proteínas e produz as ações fisiológicas finais. Mecanismo do hormônios esteroides e tireoidianos O mecanismo dos hormônios esteroides envolve receptores citosólicos, enquanto o mecanismo dos hormônios tireoidianos envolve receptores nucleares. Ambos iniciam a transcrição de DNA (no núcleo) e a síntese de novas proteínas (no citoplasma). 1. Ativação complexo receptor-hormônio: Os hormônios esteroides se difundem através da membrana celular e entram na célula alvo, onde se ligam a uma proteína receptora localizada no citosol ou núcleo – liga-se ao domínio E, localizado próximo da extremidade C-terminal do receptor. Ocorre alteração conformacional e o complexo receptor hormônio ativado entra no núcleo da célula alvo. Isabelle Faustinelli XLVII 2. Dimerização e ligação ao ERE: O complexo receptor-hormônio C dimeriza e se liga (seu domínio C) a sequências específicas do DNA, chamadas de elementos esteroide-reativos (EREs), localizados na região 5’ dos genes-alvo. 3. Fator de Transcrição: O complexo receptor-hormônio passou a ser, agora, um fator de transcrição que regula a velocidade de transcrição desses genes . O novo RNAm é transcrito , deixa o núcleo e é traduzido em novas proteínas , que apresentam ações fisiológicas específicas .A natureza das novas proteínas é específica para o hormônio e é responsável pela especificidade das suas ações hormonais. Ex: o 1,25-diidroxicolecalciferol induz a síntese de uma proteína ligante de Ca2+ que auxilia na absorção de Ca2+ pelo intestino; a aldosterona induz a síntese de canais de Na+ nas células principais do rim, que participam da reabsorção de Na+ no rim; e a testosterona induz a síntese de proteínas do músculo esquelético. Hipotálamo O sistema imune nas barreiras epiteliais compartilha uma organização anatômica básica, com uma camada epitelial externa que previne a invasão microbiana, o tecido Relações anatomofuncionais: O hipotálamo e a glândula hipófise formam uma unidade que exerce controle sobre a função de varias glândulas endócrinas (como tireoide, adrenais e o gônadas) e, por conseguinte, sobre uma série de funções orgânicas. No hipotálamo, além dos elementos neurais característicos, encontram-se neurônios especializados em secretar hormônios peptídicos, conhecidos como neurônios peptidérgicos. Esses neurônios apresentam as mesmas propriedades elétricas das outras células nervosas, como a deflagração de potenciais quando estimulados; o potencial de ação provocado no corpo celular trafega até a terminação do axônio, onde, por determinar o influxo de Ca2+, desencadeia a secreção dos hormônios que se encontram em vesículas de armazenamento. Os produtos de secreção dos neurônios peptidérgicos são: (1) Peptídios liberadores ou inibidores dos vários hormônios da adeno-hipófise, que agem, respectivamente, estimulando ou inibindo a secreção dos hormônios adeno-hipofisários; (2) Peptídios neuro-hipofisários: hormônio antidiurético (ADH) e ocitocina, que são sintetizados por neurônios hipotalâmicos e armazenados em terminações axônicas presentes no interior da neuro-hipófise. Os neurônios hipotalâmicos que se relacionam com a adeno-hipófise constituem o sistema parvicelular (ou tuberoinfundibular). Neurônios curtos fazem parte desse sistema, cujos corpos celulares encontram-se difusamente distribuídos em certas regiões do hipotálamo, tais como nos núcleos peri- e paraventriculares (porção parvicelular), arqueado e área pré- optica medial. Dessas regiões partem axônios que convergem para a eminência mediana do hipotálamo, onde os vários hormônios liberadores e inibidores são secretados. Devido à existência de um sistema porta- hipotálamo-hipofisário (sistema vascular altamente especializado), que conecta a eminência mediana à adeno-hipófise, os neuro-hormônios hipotalâmicos alcançam a hipófise anterior em altas concentrações, antes de se diluírem na circulação sistêmica. Os peptídios neuro-hipofisários são sintetizados por neurônios hipotalâmicos específicos (neurônios magnocelulares), que apresentam corpos celulares de dimensões maiores que as dos neurônios parvicelulares, e longos axônios que se projetam na neuro-hipófise. Esses neurônios localizam-se em dois núcleos hipotalâmicos bem definidos: (1) supraópticos e (2) paraventriculares. Desses núcleos é que partem os axônios que passam pela haste hipofisária e se dirigem à neuro-hipófise, onde estabelecem contatos sinápticos nas proximidades dos capilares sinusoides. Esses neurônios constituem o sistema magnocelular. Esse sistema recebe, também, contribuições de pequenos grupos de neurônios magnocelulares acessórios localizados em outros núcleos do hipotálamo. Interações do hipotálamo com outras áreas do SNC Os neurônios que compõem os sistemas parvi- e magnocelular estão sob a influencia de fibras nervosas originárias das mais variadas regiões do sistema nervoso. Isso faz com que o ritmo de secreção dos neuro-hormônios, causado a partir do padrão interno hipotalâmico, seja influenciado fortemente pelo restante do sistema nervoso por meio de aferências noradrenérgicas, colinérgicas e serotoninérgicas, principalmente. Neurotransmissores como epinefrina, dopamina, GABA e opioides também participam desse controle. Essa influência pode ser exercida por meio de sinapses axodendríticas, realizadas: (1) com os próprios núcleos hipotalâmicos (locais de síntese dos neuro-hormônios), Isabelle Faustinelli XLVII (2) bem como por sinapses axoaxônicas, efetuadas nas terminações axônicas da eminência mediana (local de armazenamento e secreção dos neurônios do sistema parvicelular). (3) Além disso, alguns neurotransmissores podem, ainda, ser liberados diretamente no sangue portal, o que os caracteriza como hormônios, influenciando, por si sós, a secreção dos hormônios adeno- hipofisários. Eminência mediana A eminência mediana hipotalâmica é a estrutura que representa funcionalmente a interface entre o sistema nervoso e a adeno-hipófise, e é o ponto de convergência de informações que partem das diferentes áreas do SNC em direção ao sistema endócrino. Ela é ricamente vascularizada pelas artérias hipofisárias superiores, que dão origem a um sistema capilar responsável pela coleta dos neuropeptídios secretados. Toda essa região permanece fora da barreira hematoencefálica. Estruturalmente, a eminencia mediana pode ser dividida em três camadas: 1 – camada ependimal (mais interna); 2 – cama fibrosa; 3 – zona paliçada (mais externa). Hormônios hipotalâmicos No hipotálamo podemos distinguir basicamente duas classes de neurônios: (1) os que secretam seus hormônios na circulação portahipofisária e (2) os que secretam hormônios diretamente na circulação geral, mais especificamente nos capilares sinusoides da neurohipófise. Os que secretam seus hormônios na circulação portahipofisária são responsáveis pela regulação da síntese e liberação dos hormônios da adenohipófise, sendo, por essa razão, também conhecidos como hormônios hipofisiotróficos. se acharem amplamente distribuídos pelo organismo, exercem várias outras funções em diferentes sistemas biológicos. Os estudos iniciais indicaram que a maior parte dos peptídios hipotalâmicos age nas células- alvo e ativam o sistema adenililciclase/cAMP. Outros, tais como a somatostatina, ao interagir com o receptor, que está acoplado a uma proteína G inibitória(proteínaGi), induzem diminuição da produção de cAMP, sendo observados efeitos inibitórios na célulaalvo. Verificou se, ainda, que alguns peptídios hipotalâmicos agem por meio do fosfatidilinositol, que em última análise leva a mudanças na concentração citosólica de cálcio e à ativação da proteinoquinase/cinase C. Isabelle Faustinelli XLVII Hipófise A hipófise mantém-se conectada, por meio da haste hipofisária ao SNC, mais precisamente ao hipotálamo, com o qual guarda importantes relações anatômicas e funcionais. Em humanos, a hipófise apresenta-se dividida em basicamente duas porções: 1) Hipófise anterior ou adeno-hipófise; 2) Hipófise posterior ou neuro-hipófise. A adeno- e a neuro-hipófise são constituídas de células de origens embrionárias diferentes: a adeno-hipófise deriva de uma evaginação do teto da cavidade oral, a bolsa de Rathke, e apresenta características morfológicas de células epiteliais; a neuro-hipófise, por outro lado, deriva de uma projeção do assoalho do terceiro ventrículo (hipotálamo) que possui células gliais, conhecidas como pituícitos, e axônios, cujos corpos celulares encontram-se agrupados em núcleos específicos do hipotálamo. Neuro-Hipófise A neuro hipófise pode ser divida em três porções: o Lobo neural, pars nervosa ou lobo posterior, localizado posteriormente à adeno-hipófise; o Haste hipofisária ou infundibular, a qual se acha envolvida pela porção tuberal da adenohipófise; o Eminência mediana do tuber cinero (ou infundíbulo). O lobo neural apresenta grande quantidade de terminações nervosas que pertencem ao trato hipotálamoneuro- hipofisário, intimamente associadas a uma rica rede de capilares. Nessas terminações nervosas encontram-se armazenados os hormônios neuro-hipofisários, ADH e ocitocina, cujo processo de liberação é desencadeado por potenciais de ação provocados nos corpos celulares desses neurônios (neurônios magnocelulares). Os corpos celulares dos neurônios que se projetam para a pars nervosa estão localizados nos núcleos supraópticos (NSO) e nos núcleos paraventriculares (NPV) do hipotálamo. OBS – além de se projetarem para a neuro-hipófise, tanto as fibras ADHérgicas quanto as ocitocinérgicas, originarias do NPV, também se distribuem a outras regiões do sistema nervoso. Porém, essas fibras comportam-se de forma independente daquelas que se projetam para a neuro-hipófise, já que os níveis de ADH no LCE apresentam flutuações diferentes das observadas no plasma (apresentam um ritmo circadiano próprio). OBS – existem terminações nervosas contendo ADH em associação ao plexo capilar da circulação porta-hipotálamo-hipofisária cuja possível função é modular a secreção dos hormônios da adeno-hipófise (como a ACTH). Hormônios neuro-hipofisários: ADH : Os efeitos biológicos do ADH podem ser divididos em: (1) ações renais (por meio de receptores V2), que levam à reabsorção de água do filtrado glomerular promovendo a retenção de agua (antidiurese), e (2) ações na musculatura lisa vascular (por meio de receptores V1), que resultam em contração da parede arteriolar e aumenta da resistência periférica total. Ocitocina : As ações fisiológicas da ocitocina (OT) são exercidas principalmente sobre a musculara lisa uterina e da que reveste os alvéolos da mama; Por meio desses mecanismos a ocitocina participa, respectivamente, do mecanismo do parto e da ejeção de leite durante a lactação. Além disso, há evidencias de que a OT exerça controle sobre a secreção de Prl e gonadotrofinas. Adeno- hipófise A adeno-hipófise é composta de três partes: o Pars distalis, que constitui cerca de 90% da adeno-hipófise; o Pars tuberalis, que envolve a haste; o Pars intermedia, que regride e esta ausente nos adultos humanos. A adeno-hipófise é constituída de cinco tipos celulares fenotipicamente distintos que, durante o desenvolvimento, surgem na seguinte ordem temporal: corticotrofos, tireotrofos, gonadotrofos, somatotrofos e lactotrofos. - Essas células são responsáveis pela síntese e secreção, respectivamente, de: hormônio adrenocorticotrófico (ACTH), hormônio tireotrófico (TSH), gonadotrofinas (hormônio luteinizante – LH – e hormônio foliculestimulante – FSH), hormônio do crescimento (GH) e prolactina (Prl). OBS – algumas células hipofisárias, reconhecidas como somatomamotrofos, possuem a /capacidade de secretar tanto GH quanto Prl. Tanto os somatomamotrofos como os lactotrofos derivam de células produtoras de GH. Histofisiologia As células da adeno-hipófise são classificadas de acordo com suas características tintoriais, em cromófilas (que englobam as basófilas e acidófilas) e cromófobas. -- As células tireotróficas, gonadotróficas e corticotróficas são basófilas; -- As células somatotróficas e lactotróficas são acidófilas; Admite-se que as células cromófobas possam representar populações celulares que estão em alto turnover de secreção hormonal, e que permanecem, transitoriamente, sem grandes estoques hormonais e, portanto, sem grande afinidade pelos corantes. Hormônios adeno-hipofisários: De acordo com sua constituição química, os hormônios adeno-hipofisários são classificados em: glicoproteicos (TSH, LH e FSH), proteicos (GH e Prl) e peptídios [os peptídios relacionados com a POMC – ACTH e as melanocortinas (MSH, lipotrofina e opiáceos endógenos)]. Isabelle Faustinelli XLVII GH e IGF-I O GH (hormônio do crescimento), STH (hormônio somatotrófico) ou somatotrofina, é um hormônio de peso molecular em torno de 22 kDa sintetizado nos somatotrofos, os quais compreendem 40% a 50% das células hipofisárias. Mecanismos de ação Receptores de citocinas: interage com receptores pertencentes à superfamília dos receptores de citocinas, os quais se apresentam dimerizados na membrana plasmática, e se caracterizam por não apresentar atividade tirosinoquinase intrínseca. Tiroquinases citoplasmáticas (Jak): provoca uma alteração conformacional na Jak2 e ativação da sua atividade catalítica. Segue se a fosforilação do receptor de GH e a ativação das proteínas Stat1 e Stat3, as quais se translocam ao núcleo estimulando a transcrição de genes específicos. MAP quinase (MAPK): interação de uma proteína adaptadora, tal como a Shc, com o receptor fosforilado ou com a própria Jak2 leva à ativação da via Ras e Raf e, consequentemente, à estimulação da via mitogênica da MAP quinase. Efeitos Biológicos do GH Crescimento Sabe se que o crescimento dos ossos longos resulta da multiplicação das células cartilaginosas que compõem o disco epifisário. Deste modo, as ações do GH sobre o crescimento do esqueleto se devem à proliferação celular e ao estímulo da síntese de colágeno, principal componente da matriz orgânica, na placa epifisária. O IGF-I (somatomedina C) seja o principal fator com atividade estimulante sobre a cartilagem e regulável pelo GH. IGF-I A própria placa epifisária (com précondrócitos) sintetiza IGFI, em resposta ao GH. O IGFI aí produzido age autócrina e paracrinamente sobre as demais células do disco epifisário. Ativação da mitogênese é o principal mecanismo de ação do IGF-I Efeitos do IGF-I sobre a cartilagem: estímulo do transporte de aminoácidos, pela síntese de DNA, RNA e proteínas e pela incorporação de sulfato nos proteoglicanos e de prolina no colágeno. Receptores de IGF-I: a presença de receptores de IGFI, não só em condrócitos mas também em hepatócitos, adipócitos, células musculares e outros tecidos faz com que, com exceção dos condrócitos, virtualmente todos os tecidos respondam a um excesso de GH, mesmo após a puberdade. Isabelle Faustinelli XLVII Metabolismo das proteínas Estimula a síntese proteica, mediada pelo GH ( diretamente) e pelo IIGF-I (indiretamente), através de dois mecanismos: - estímulo do transporte de aminoácidos - elevação do conteúdo intracelular de RNAm específicos que leva a síntese de proteínas. Os tecidos musculares esquelético e cardíaco são importantesórgãos-alvo do GH e do IGFI, os quais são responsáveis primários pelo controle de sua massa. Dessa maneira, observasse na deficiência de GH redução da massa muscular esquelética e cardíaca, que é revertida com o tratamento de reposição hormonal. *** Além de alterações estruturais, a reposição com GH promove substancial melhora no desempenho sistólico e diastólico cardíaco. O oposto (ganho de massa) ocorre na acromegalia, quando efeitos deletérios sobre o coração são observados, tais como: hipertrofia concêntrica, comumente associada à disfunção diastólica, seguindo-se o comprometimento da função sistólica. Anormalidades no automatismo cardíaco e na função das válvulas cardíacas também são usuais, nesta condição. Como apontado no texto, os efeitos sobre o ganho de massa também ocorrem em outros tecidos tais como fígado (causando hepatomegalia) e baço (provocando esplenomegalia), sendo observada, em alguns casos, a macroglossia (crescimento anormal da língua). Relação com uso como hormônio anabolizantes. Metabolismo dos carboidratos e lipídeos GH exerce efeitos semelhantes à insulina somente em tecidos que não tenham sido expostos ou que tenham sido submetidos apenas a pequenas doses de GH. Leva ao aumento da captação, oxidação e conversão de glicose a ácidos graxos, como também à diminuição da lipólise – por curto período. Logo a administração de GH leva a : - Diminuição da utilização de glicose pelos tecidos -Supressão da resposta tecidual aos seus efeitos insulina símiles????? - Aumento da lipólise -Ação hiperglicemiante durante a hipersecreção desse hormônio .Observa se aumento da síntese e secreção da insulina, o que indica claramente que os dois hormônios são antagônicos. atualmente está bem estabelecido que ela decorre de eventos intracelulares desencadeados pelo GH, após ligação com seus receptores (efeito pós receptor), que interferem na via de sinalização da insulina, reduzindo a sensibilidade a esse hormônio. A ação lipolítica do GH se deve ao estímulo da atividade da enzima lipase hormôniosensível (LHS), bem como do seu efeito em antagonizar as ações lipogênicas e antilipolíticas da insulina. GH determina a hidrólise de triglicerídios, promovendo mobilização de gordura de seus depósitos, com aumento de glicerol e dos ácidos graxos livres (AGL) circulantes; o primeiro é convertido à glicose no fígado, já que o GH estimula a atividade da fosfoenolpiruvatocarboxiquinase (PEPCK), enzima chave da gliconeogênese, enquanto os AGL são convertidos à acetil CoA e utilizados pelas células como fonte de energia. Deve se ressaltar que a maior utilização de AGL como fonte de energia reduz a utilização tecidual (muscular) de glicose (pelo ciclo de Randle), o que contribui também para o aumento da glicemia observado quando o GH encontrasse elevado na circulação. Eles aumentam a oxidação da glicose em adipócitos, estimulam a captação de glicose no diafragma e músculo cardíaco, estimulam a incorporação de glicose em glicogênio no diafragma e a captação de glicose e produção de lactato em coração perfundido. ** Outros efeitos: v O GH também exerce importantes efeitos sobre o sistema imunológico. A interação do GH com seus receptores em macrófagos e linfócitos leva a um aumento da resposta dessas células aos antígenos, o que explica, em parte, a menor resposta do sistema imunológico em indivíduos com deficiência de GH. Regulação da secreção de GH A regulação da secreção de GH é complexa e envolve, virtualmente, todas as interações possíveis entre os quatro componentes hormonais que constituem a sua alça de feedback, a saber: os hormônios hipotalâmicos GHRH e somatostatina, que por sua vez são regulados por fatores neurais, metabólicos e hormonais, o GH e IGF-I. Peptídeos hipotalâmicos Isabelle Faustinelli XLVII O GHRH ( hormônio liberador de GH) estimula a síntese e secreção de GH, enquanto a SS ( somastotina) provoca redução da secreção de GH. Endorfinas, VIP (polipeptídio intestinal vasoativo), glucagon e neurotensina, entre outros, são capazes de estimular a liberação de GH, provavelmente por intermédio do GHRH. Dopamina(DA), serotonina (5 HT) e norepinefrina (NE), que são potencialmente capazes de estimular a liberação de GH somente quando injetados no hipotálamo. Clonidina (agonista αadrenérgico), a bromocriptina (agonista dopaminérgico) e o propranolol (antagonista betaadrenérgico) como indutores da secreção de GHRH e, portanto, de GH. Mmetisergida (bloqueador de 5 HT) e o isoproterenol (agonista βadrenérgico), Como inibidores da liberação de GHRH/GH. Grelina, interage com receptores acoplados à proteína Gq, presentes na membrana plasmática de somatotrofos, que promovem liberação do Ca2+ dos seus reservatórios intracelulares (via IP3), com consequente elevação da secreção de GH. GH controla sua própria secreção e atua no hipotálamo, onde estimula a síntese e liberação de somatostatina (SS), e inibe a expressão e liberação do GHRH. IGF-I n o GH não atua em uma glândulaalvo específica, de modo que a clássica regulação por retroalimentação negativa exercida pelos hormônios da glândulaalvo fica inviabilizada. Contudo, demonstrou-se que o IGFI, cuja síntese é estimulada pela ação do GH no fígado, exerce esse papel, e atua tanto sobre o hipotálamo, onde estimula a liberação de somatostatina e inibe a liberação e síntese de GHRH, quanto sobre a hipófise, onde suprime a secreção e a expressão gênica do GH. Fatores metabólicos - Hipoglicemia Sabe se que um dos mais potentes estímulos para a secreção de GH é a hipoglicemia. Hiperglicemia, ocorreria o inverso, ou seja, aumento da liberação de somatostatina e diminuição da liberação de GH. Esta seria uma maneira pela qual a glicemia seria regulada via GH. Em paralelo a esse mecanismo, na hipoglicemia, considerada uma situação de estresse, ativação de vias αadrenérgicas, as quais estimulam a liberação de GHRH, o que resulta na liberação de GH. -Aminoácidos A infusão ou mesmo a administração oral da arginina provoca potente estimulação da secreção de GH, efeito que decorre de uma ação inibitória deste aminoácido sobre a liberação de somatostatina. Há evidências experimentais de que a arginina também promove aumento da expressão gênica do GH. Paradoxalmente, observasse elevação da secreção de GH na desnutrição proteicocalórica, o que, na verdade, é reflexo da diminuição da síntese de IGFI que ocorre nessa condição. -Ácidos Graxos suprimem a resposta do GH a certos estímulos, tais como hipoglicemia e administração de arginina; contudo, ainda se desconhece o mecanismo envolvido neste efeito. Outros fatores que desencadeiam a liberação de GH são as situações de estresse, o exercício físico e o sono (nos estágios III e IV). Nas duas primeiras condições, a liberação de GH parece ser induzida por ativação de vias alfaadrenérgicas (norepinefrina), enquanto no sono o neurotransmissor envolvido seria a serotonina. Estudos recentes também evidenciaram que a administração de lactato promove ativação do eixo somatotrófico em ratos. Esse dado sugere que, além dos fatores próprios do exercício que são reconhecidos por aumentarem a secreção de GH, o lactato possa contribuir com esse processo, já que sua concentração se eleva na circulação sanguínea por ocasião da atividade física. Isabelle Faustinelli XLVII 1-Descrever a síntese e estrutura dos hormônios tireoidianos ( relacionar com iodo e bócio). 2-Caracterizar o armazenamento, secreção e regulação dos hormônios tireoidianos ( eixo hipotálamo-hipófise e outros reguladores ) * ver hormônios sexuais e menopausa. 3-Caracterizar o transporte e os receptores dos hormônios tireoidianos. 4-Explicar as ações fisiológicas dos hormônios tireoidianos. 5-Descrever o metabolismo dos hormônios tireoidianos. Hormônios tireoidianos – Síntese e Estrutura Iodo e estrutura Cerca de 93% dos hormônios metabolicamente ativos, secretados pela tireoide,consistem em tiroxina, e 7% são tri- iodotironina. Entretanto, quase toda a tiroxina é, por fim, convertida em tri-iodotironina nos tecidos, de modo que ambas são funcionalmente importantes. As funções desses dois hormônios são qualitativamente iguais, mas diferem na velocidade e na intensidade de ação. A tri-iodotironina é cerca de quatro vezes mais potente que a tiroxina, mas está presente no sangue em menor quantidade e persiste por um tempo muito curto. Biossíntese do HT Transporte do Iodo Quando ingerida, a forma orgânica é convertida em iodeto pela flora intestinal, sendo o iodeto absorvido no intestino delgado e transportado para o plasma. NIS ( sodium iodide symporter) – transporta iodeto extracelular contra um gradiente eletroquímico negativo, através do cotransportador Na+ - I- na proporção 2Na+ : 1 I- . - bomba Na+/K+ATPase mantém o gradiente elétrico negativo no interior celular, que facilita o influxo de Na+ na célula. - na glândula mamária a expressão de NIS ocorre durante a fase de lactação, permitindo a concentração de iodo no leite materno. - entrada para o lúmen da célula folicular Pendrina (PDS – canal de Cl/I-) iodeto difunde se em direção ao ápice e atinge o lúmen folicular transportado pela PDS, localizado na membrana apical da célula folicular. Perclorato (ClO4 –), tiocianato (SCN–) e pertecnetato (TcO4), que competem com o iodo pelo transporte via NIS – inibem o transporte do iodo. - ClO4- : inibe a captação pela glândula e favorece o efluxo de iodo. -SCN-: aumenta o efluxo de iodo. Oxidação do Iodeto O iodeto é oxidado pela tireoperoxidase (TPO) localizada na membrana apical e com a face catalítica voltada para o lúmen folicular; Processo é catalisado pelo peróxido de hidrogênio (H2O2) como doador de oxigênio. O peróxido é gerado pela enzima oxidase tireoidiana DUOX 1/ DUOX2 (ou dual oxidase), conhecida também como THOX, glicoproteína igualmente localizada na membrana apical, que apresenta atividade NADPH oxidase Iodação da TG ou organização do iodo . O iodo oxidado é, então, incorporado aos resíduos tirosina (por iodação) da molécula da tireoglobulina (TG) em reação catalisada pela TPO. Na glândula tireoide normal, quase toda a TG está presente como uma proteína solúvel no lúmen do folículo tireoidiano. Quando uma molécula de iodo é incorporada à tirosina, gerase uma monoiodotirosina (MIT); quando dois iodos se incorporam, temos a diiodotirosina (DIT). Acoplamento das iodotirosinas Hormônio age em uma célula-alvo distante, na qual é transportado pelo sangue. A reação de acoplamento ocorre separadamente da iodação e também é catalisada pela TPO. Ainda ligadas à tireoglobulina, algumas das tirosinas (MIT e DIT) se acoplam e geram tironinas iodadas. O acoplamento de MIT com DIT leva à formação de dois tipos de tironinas: a triiodotironina (ou T3) e a triiodotironina reversa (ou T3 reversa ou rT3), que diferem quanto à posição de iodação, enquanto o acoplamento de duas DIT Problema 2 Isabelle Faustinelli XLVII resulta na geração de tiroxina (T4, ou tetraiodotironina) Pode haver o acoplamento de duas MIT, gerando diiodotironina (T2), que, como a rT3, apresenta efeito biológico distinto de T3 e T4. Sugere se que ocorra a formação de radicais livres ou formação de radicais Io ou I+ na molécula de DIT doador, o qual formaria éterdifenila com o grupo hidroxila do DIT aceptor, enquanto o DIT doador seria clivado, deixando uma porção alanina que permaneceria ligada à TG como desidroalanina (ver Figura 68.12). Desta maneira, as iodotironinas formadas permanecem no lúmen folicular presas à TG. Comversão periférica de T4 em T3 Pelo fato de o T4 ser o produto primário da glândula tireoide, ainda que a forma ativa do hormônio tireóideo seja o T3, o eixo da tireoide libera grande quantidade para a conversão periférica, pela ação das desiodases especificas para tironina: desiodase tipo 1 – a maior parte da conversão de T3 em T4 por essa enzima ocorre em tecidos com alto fluxo sanguíneo e rápida troca plasmática (fígado, rins e musculatura esquelética). A desiodase tipo 1 também é expressa pela tireoide (onde T4 é abundante) e apresenta uma afinidade para T4 relativamente baixa. (os níveis de desiodase tipo 1 são aumentados no hipertireoidismo, contribuindo para os elevados níveis circulantes de T3 nessa doença) desiodase tipo 2 – o cérebro mantem níveis intracelulares de T3 constantes pela ação dessa enzima, que possui alta afinidade e é expressa pelas células da glia do SNC. Essa enzima também esta presente nos tireotrofos da hipófise, onde atua como um “sensor do eixo tireóideo” que medeia a capacidade do T4 circulante de diminuir a secreção do TSH. (a expressão da desiodase tipo 2 está aumentada durante o hipotireoidismo, auxiliando a manter os níveis de T3 constantes no cérebro) desiodase tipo 3 – é uma enzima “inativante” de alta afinidade, que converte T4 na forma inativa rT3. (essa enzima esta aumentada durante o hipertireoidismo, o que ajuda a moderar a superprodução de T4). Armazenamento, secreção e regulação Armazenamento da Tireoglobulina. A tireoide tem a capacidade incomum entre as glândulas endócrinas de armazenar grande quantidade de hormônios. Após o final da síntese dos hormônios tireoidianos, cada molécula de tireoglobulina contém cerca de 30 moléculas de tiroxina e algumas de tri-iodotironina. Nessa forma, os hormônios tireoidianos são armazenados nos folículos em quantidade suficiente para suprir as necessidades normais do organismo por 2 a 3 meses. Portanto, quando a síntese de hormônios tireoidianos é interrompida, os efeitos fisiológicos de sua deficiência só são observados vários meses depois. Secreção A maior parte da tireoglobulina não é liberada para a circulação; sendo necessário clivar a tiroxina e a tri-iodotironina da molécula de tireoglobulina; em seguida, ambos esses hormônios livres são liberados. Esse processo ocorre da seguinte forma: a superfície apical das células da tireoide emite pseudópodos, que cercam pequenas porções do coloide, formando vesículas pinocíticas que penetram pelo ápice da célula. Então, lisossomos no citoplasma celular imediatamente se fundem com as vesículas para formar vesículas digestivas que contêm as enzimas digestivas dos lisossomos misturadas com o coloide. Múltiplas proteases entre as enzimas digerem as moléculas de tireoglobulina e liberam tiroxina e tri-iodotironina, em sua forma livre, que se difundem pela base da célula tireoidiana para os capilares adjacentes. Assim, os hormônios tireoidianos são liberados no sangue. Em ambos os processos, as vesículas se fundem com os lisossomos compondo endossomos ou fagossomos com função proteolítica, com digestão da TG e desprendimento das moléculas de MIT, DIT, rT3, T3 e T4. Como MIT e DIT não são biologicamente ativos e a secreção para o plasma seria ineficaz, o iodo destas moléculas é removido pela ação da enzima iodotirosina-desiodase, dependente de NADPH, denominada desalogenase de tirosina (DHAL). A enzima DHAL, presente na célula folicular, remove o iodo de MIT e DIT, mas não realiza desiodação das iodotironinas (T4, T3 e rT3). O pool de iodo liberado de MIT e DIT é, então, reutilizado para nova síntese hormonal no próprio folículo. Parte da tireoglobulina do coloide entra na célula tireoidiana por endocitose, Parte da tireoglobulina do coloide entra na célula tireoidiana por endocitose, depois de se ligar à megalina, uma proteína localizada na membrana luminal das células. Em seguida, o complexo megalina-tireoglobulina é transportado através da célula por transcitose até a membrana basolateral, onde uma parte da megalina permanece unida à tireoglobulina e é liberada no sangue capilar. T4 e T3 livres deixam a célula folicular através do transportador de membrana MCT8 (transcrito do gene SLC16A2), localizado na membrana plasmática do polo basal, próximo à rede capilar do estroma interfolicular. Este tipo de transportador de membrana, específico para o transporte de hormônio tireoidiano, promove o efluxo e o influxo do hormônio tireoidiano em diferentes tipos celulares. Regulação Hormônio tireotrófico (TSH) Hormônio com meia vida de +/- 1h. formado pela combinação da subunidade α (que é idêntica à subunidade α das gonadotropinas – LH, FSH e hCG) com a β (que confere especificidade à molécula de TSH). O gene da α está localizado no cromossomo 6 e o da β, no 1. Isabelle Faustinelli XLVII Regulação da secreção hipofisiária é controlada pela hipotálamo através do TRH e pelo HT – tríade da alça do feedback negativo. Como outros hormônios hipotalâmicos, o TRH chega à hipófise anterior via sistema portahipotálamohipófise. Ele interage com receptores específicos da adenohipófise estimulando a secreção de TSH nas células tireotróficas e de prolactina nas células lactotófricas. É liberado de maneira pulsátil, e a sensibilidade das células tireotróficas em responder a ele depende do nível de T4 circulante. [ T4 intracelular] baixa aumento do número de receptores de TRH no tireotrofo síntese e liberação de TSH. OBS – uma queda do T3 plasmático pouco afetará a concentração intracelular de T3 na hipófise e a ocupação dos receptores de HT; Por outro lado, a queda da T4 plasmática diminuirá o aporte nuclear de T3, ativando a transcrição dos genes de TSHα, TSHβ e de TRH. Além disso, uma pequena elevação de T4 circulante é suficiente para bloquear por completo a secreção de TSH, mesmo sob estimulo máximo de altas doses de TRH. Além do TRH e do HT, outras substancias de origem hipotalâmicas regulam a secreção de TSH: a somatostatina hipotalâmica e a dopamina inibem a secreção de TSH, assim como os glicocorticoides e algumas interleucinas. Efeitos do TSH Na doença autoimune da tireoide, o organismo sintetiza imunoglobulinas que se ligam ao TSHR e estes anticorpos podem: (1) ser estimuladores, ocasionando hiperfunção e quadro clínico de hipertireoidismo, ou (2) ocupar o TSHR sem gerar sinalização e acarretar hipofunção da glândula tireoide e hipotireoidismo no paciente. O TSH é um potente estimulador do crescimento da tireoide. O tecido tireoidiano tem baixo índice de proliferação, mas o estímulo sustentado do TSHR aumenta o tamanho da célula folicular e o índice de proliferação celular, com consequente crescimento global da glândula . Mutação no gene do TSHR que ativa o receptor constitutivamente, independente da ligação com o TSH, eleva tanto a função tireoidiana quanto a proliferação, com decorrente quadro de hipertireoidismo e bócio. Frio e Reações Emocionais Um dos estímulos mais bem conhecidos para o aumento da secreção de TRH pelo hipotálamo e, portanto, de TSH pela hipófise anterior é a exposição do animal ao frio. Esse efeito resulta, quase certamente, da excitação dos centros hipotalâmicos de controle da temperatura corporal. Autoregulação A hormonogênese da glândula é controlada conforme a disponibilidade de iodo na célula, mas de maneira independente do TSH. Em um estado de deficiência do iodo, o transporte deste é aumentado, e, em casos de maior disponibilidade dele, ocorre o oposto. Na situação de grande excesso de iodo, sendo conhecido como efeito inibitório do iodo na glândula tireoide. Nessa situação, ocorrem: (1) diminuição da atividade do transportador de iodo, (2) redução da organificação do iodo (ou efeito WolffChaikoff) e (3) inibição da secreção de T4 e T3armazenados no coloide; esses efeitos em conjunto levam ao decréscimo do HT liberado pela glândula para a circulação. O iodo bloqueia a enzima DUOX, essencial na geração de H2O2 utilizado na organificação, e interfere nos processos dependentes de TSH, inibindo a atividade da sinalização via cAMP no folículo tireoidiano. Transporte e Receptores Transporte A concentração total de T4 plasmática no adulto é de aproximadamente 8 μg/dℓ (ou 103 nmol/ℓ), e a de T3 plasmática é de 0,15 μg/dℓ (ou 2,3 nmol/ℓ). No entanto, apenas uma pequena fração se encontra na forma de hormônio livre, pois no plasma o HT se mostra ligado com grande afinidade, mas de maneira reversível, a várias proteínas transportadoras. Em condições fisiológicas de equilíbrio, 70 a 80% de T4 e T3 estão ligados à TBG. Cerca de 20% da T4 estão ligados à TTR, mas pouco de T3 se liga à TTR. A albumina transporta aproximadamente 10% de T4 e T3 circulante, e uma pequena fração de T3 e T4 está ligada a lipoproteínas. TBG glicoproteína globular sintetizada no fígado e com meia vida de 6 dias. TBG é regulada por níveis de estrógeno; assim, ocorre um aumento dos níveis de TBG na gravidez e pela Isabelle Faustinelli XLVII ingestão de substâncias contendo estrógeno, como os anticoncepcionais. Por outro lado, andrógenos e Lasparaginase diminuem a síntese de TBG. - T4 possui maior afinidade pela TBG do que o T3. TTR proteína tetramérica com meia vida de 2 dias. em dois locais de ligação para T4, onde um deles apresenta alta afinidade para T4 e o outro geralmente se encontra desocupado. T3 tem baixíssima afinidade para estes locais. A concentração de TTR é alta no plexo coroide. Há também local de ligação para a Vit A. Albumina baixa afinidade de ligação para T4 e T3. Lipoproteínas HDL Hor As apolipoproteínas das subclasses AI, AII, AIV, CI, CII, CIII e E apresentam locais de ligação ao HT, característica evolutivamente conservada na espécie animal. Dentre estas, se reconhece a afinidade de T4 para apoliproteínas A1; no entanto, esta afinidade é muito menor que para a TBG. A passagem do HT do meio extra para o meio intracelular, pela membrana plasmática, é um processo saturável e dependente de energia. Deste modo, recentemente, vários transportadores que realizam a captação de HT nos diferentes tecidos do organismo foram identificados e agrupados em duas categorias: 1) Transportadores de ânions orgânicos:Vários membros da família NTCP e OATP transportam iodotironinas de modo não especifico, pois outros compostos também atravessam a membrana plasmática via estes transportadores. A proteína transmembrana NTCP (apresenta sete domínios transmembrânicos) capta T4, T3, rT3, 3,3’T2 e as isoformas sulfatadas de maneira dependente de Na+. Ela é expressa apenas no fígado, e além do HT, transporta ácido bílico. As proteínas da família OATP estão presentes na maioria dos tecidos e são importantes na detoxificação do organismo, facilitando a troca de ânions orgânicos com o bicarbonato intracelular. Dentre as proteínas dessa família, as das subfamílias OATP1, OATP4 e OATP6 apresentam função mais seletiva, transportando iodotironinas nas diferentes formas, inclusiva sulfatadas. Dentre todas essas, a OATP1C1 realiza a captação especifica de T4 e rT3 e está altamente expressa no cérebro (principalmente nos capilares), sugerindo ser crítica para a passagem de T4 na barreira hematencefálica. 2) Transportadores de aminoácidos: Devido à característica da composição das iodotironinas (aminoácido com resíduo tirosina), recentemente, foi identificado que o MCT8, uma proteína da família MCT que transporta aminoácidos aromáticos, tem função ativa e especifica na captação de HT pelas células. Em humanos, o MCT8 é um transportador com alta especificidade para o transporte de T3. A expressão desse transportador é particularmente alta no fígado, cérebro e coração. OBS – No cérebro, o MCT8 é importante como fonte de T3 no neurônio que não expressa desiodase D2. Assim, a T3 (formada pela desiodação de T4 pela enzima D2 no astrócito) é transferida para o neurônio através do transporte realizado pelo MCT8 na membrana do neurônio. Ações fisiológicas Termogênese HT aumenta/estimula a expressão de: - UCP1 (tecido adiposo marrom). - UCP2 (fígado e t. adiposo) - UCP3 (m esquelético, coração e t. adiposo marrom). - Lipólise ( aumento disponibilidade de lipídeos – componentesdo mecanismo de desacoplamento) Mecanismo de desacoplamento mitocondrial. As proteínas mitocondriais UCP (uncoupling protein) facilitam o retorno do próton do espaço HT estimula o consumo de ATP : promove influxo celular de Na+ e o efluxo de K+; assim, restitui o gradiente destes íons através da membrana celular, o que aumenta a atividade e a expressão da Na+/K+ATPase, que ocorre predominantemente no tecido epitelial de grande atividade transportadora, como rim e intestino. Além disso, na transferência de Ca2+ do citosol para o retículo sarcoplasmático, o HT eleva o consumo de ATP pelo crescimento da atividade da Isabelle Faustinelli XLVII Ca2+ATPase. intramembranoso para a matriz mitocondrial, processo conhecido como desacoplamento fisiológico da mitocôndria, que produz calor. A termogênese facultativa é ativada pelo sistema nervoso autônomo simpático, mas é modulada de maneira importante pelo HT. Metabolismo Lipídico Acelera a diferenciação de pré-adipócitos em adipócitos. Síntese de colesterol e a conversão/degradação são deprimidas na deficiência de HT. Estado hipotireóideo: o nível sérico de colesterol total aumenta, devido principalmente à elevação do colesterol e da lipoproteína de baixa densidade (LDL). Intensifica a lipólise no t. adiposo. Metabolismo Proteico Excesso de HT: aumenta o catabolismo de proteínas – aumento da excreção de nitrogênio. Metabolismo dos Carboidratos Hormônio Intensifica ação da epinefrina: promoção da glicogenólise e gliconeogênese. Potencializa ação da insulina: utilização da glicose e síntese de glicogênio. Estimula a expressão/ disponibilidade de GLUT: aumento da absorção intestinal e entrada de glicose nos tecidos. SNS e Coração Hormônio - Aumenta FC -Aumento DC e FS -Aumento da Força cardíaca -Aumento FR Muitos dos efeitos do HT, particularmente no sistema cardíaco, são similares aos induzidos pelas catecolaminas. O HT apresenta acentuado efeito cronotrópico e inotrópico no coração. O excesso de HT aumenta a responsividade adrenérgica cardíaca, provavelmente amplificando a ação pósreceptora das catecolaminas. Os inibidores betaadrenérgicos revertem alguns dos efeitos do hipertireoidismo clínico, como a taquicardia; no entanto, outras ações do hipertireoidismo não são alteradas pelo bloqueio beta adrenérgico, como a elevação do consumo de O2. O HT aumenta a expressão da miosina MHCα que predomina na região atrial, resultando na subida da velocidade da contração cardíaca, ocorrendo o oposto com a diminuição do HT. Músculo Esquelético HT regula a expressão dos genes que codificam as diferentes isoformas da cadeia pesada da miosina (MHC) e do transportador de cálcio SERCA, que em conjunto ocasionam maior atividade da Ca2+ATPase e mobilização do cálcio nos miócitos. Efeito muscular termiogênico: controle sobre UPC3. Hipertireoidismo: pode ocorrer fraqueza muscular/ tremor. Quantidade de hormônio fica excessiva, os músculos são enfraquecidos, devido ao excesso do catabolismo proteico. Tecido Ósseo Hormônio Efeito na remodelação: formação/reabsorção. Osteoblastos: aumenta a fosfatase alcalina e a osteocalcina. Osteoclastos: eleva os marcadores de atividade, tais como a hidroxiprolina e o piridínio urinário. Excesso de HT: encurta o intervalo de tempo entre a formação óssea e a subsequente desmineralização, o que ocasiona crescimento da porosidade óssea cortical e afinamento das trabéculas Nas mulheres pós-menopausa, o efeito do excesso de HT se potencializa devido à falta de estrógeno, acarretando a aceleração da perda da densidade mineral óssea (chamada de osteoporose), o que faz crescer o risco de fratura óssea. Hematopoese Aumenta eritropoese: estímulo da expressão de eritropoetina induzida pelo HIF-1. Eritrócitos: ele nível de 2,3-DPG que promove a dissociação de O2 da hemoglobina, e assim aumenta a disponibilidade de O2 nos tecidos. Hipotireodismo: menor consumo de O2 e diminuição da eitropoese. Sistema Endócrino Ele estimula o crescimento do clearance dos hormônios esteroides, o que leva à elevação compensatória das suas sínteses. Como tanto a síntese quanto a degradação estão aumentadas, o nível plasmático de cortisol permanece inalterado. Grande parte dos pacientes com hipotireoidismo apresenta elevação da prolactina decorrente do aumento do TSH hipofisário, que volta ao nível normal quando recebem tratamento com HT. No hipotireoidismo, há menor secreção de LH e de FSH, sendo comum ocorrer falta de ovulação e distúrbios menstruais, como a menorragia (menstruação mais prolongada). A necessidade de insulina geralmente está aumentada em pacientes com hipertireoidismo. A diminuição do clearance da água no hipotireoidismo pode ser secundária à elevação da atividade do hormônio antidiurético, mas também pode estar relacionada com a alteração da hemodinâmica intrarrenal. Crescimento e Desenvolvimento Hormônio Em humanos, mesmo sem alteração do GH, na falta de HT há atraso no desenvolvimento e no crescimento. Em crianças, o hipotireoidismo atrasa, ao passo que o hipertireoidismo acelera a maturação óssea e o fechamento da epífise óssea. Isabelle Faustinelli XLVII Sistema Nervoso Hormônio O HT materno não atravessa a placenta em quantidade suficiente para manter o eutireoidismo fetal; assim, o feto no período intrauterino depende do hormônio sintetizado pela sua própria glândula, que se inicia a partir da 10ª-11ª semana de gestação. O HT regula a velocidade e o ritmo do desenvolvimento do SNC. A deficiência de hormônio tireóideo, no útero e no inicio da infância, diminui o crescimento do córtex cerebral e cerebelar, a proliferação de axônio e a ramificação dos dendritos, assim como a sinaptogênese, mielinização e migração celular. Danos cerebrais irreversíveis são consequências da falta de reconhecimento e tratamento da deficiência de HT imediatamente após o nascimento. Deste modo, no recém-nascido com hipotireoidismo, o dano permanente no desenvolvimento neurológico pode ser evitado se a reposição de HT for iniciada nas primeiras duas semanas de vida. (o TSH do recém-nascido é dosado pelo “teste do pezinho”, como uma forma de diagnostico precoce de um possível hipotireoidismo nessa criança). Metabolismo Endócrino Hormônio age em uma célula-alvo distante, na qual é transportado pelo sangue. Após a entrada do HT na célula, a maioria dos efeitos desses hormônios ocorrem pela via de interação com os receptores nucleares regulando a transcrição de genes-alvo, mecanismo conhecido como ação genômica (ou nuclear); contudo, existem evidencias de que o T3 e o T4 também atuam via mecanismo de ação não genômica (ou não nuclear), cujos efeitos aparecem em frações de segundo e não são inibidos pela ciclo-hexamida (substancia que bloqueia a síntese proteica). Ação genômica: A ação genômica do HT promove a modificação da transcrição de genes na célula-alvo. O HT entra na célula e a T3 (proveniente do plasma ou do produto da conversão intracelular de T4) liga-se ao receptor de HT. Esse receptor é nuclear, e se encontra ligado a regiões especificas do DNA do gene-alvo, denominadas regiões TRE. TRE – São sequências específicas de DNA localizadas predominantemente na região upstream (a montante) do local de inicialização da transcrição do gene. O TER caracteriza-se pela presença da sequencia de seis nucleotídeos AGGT(C/G), organizados em três orientações diferentes: (1)DR-4, (2)F2 e (3)TREpal. A maioria dos TRE identificados é de DR4, seguida pelo F2, sendo o TREpal mais raramente encontrado. Receptores nucleares de HT – Os TR apresentam alta homologia com os receptores de esteroides, vitamina D e ácido retinoico, sendo incluídos, portanto, na superfamília dos receptores nucleares. Existem três isoformas de TR com atividade funcional: TRα1, TRβ1 e TRβ2. Essas três isoformas ligam-se ao T3 de maneira similar. O splicing alternativo do gene TRHA gera ainda TRα2, mas ela não apresenta
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