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1 BFM 3 – 14/04/21 Estrutura Bioquímica dos Hormônios introdução ➱HORMÔNIO: são SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS não nutrientes - PRODUZIDOS por TECIDOS ESPECIALIZADOS - SECRETAM na CORRENTE SANGUÍNEA - São capazes de CONDUZIR determinada INFORMAÇÃO entre UMA ou MAIS CÉLULAS, até os o TECIDO-ALVO - No TECIDO-ALVO é necessário que haja RECEPTORES para o hormônio - São capazes de atuar em BAIXAS CONCENTRAÇÕES (nanomolar 10-9 a picomolar 10-12). - São capazes de INDUZIR a RESPOSTA IMUNE CELULAR, ou seja, ALTERAR uma FUNÇÃO da CÉLULA e pode também atuar na HOMEOSTASE COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS HORMÔNIOS ➱Derivados PROTEICOS: insulina, GH, prolactina (a maioria dos hormônios) ➱Derivados de AMINOÁCIDOS: T3 e T4 (Tirosina) ➱Derivados ESTEROIDES (derivados do colesterol): Testosterona, estrógeno, progesterona ➱Derivados de ÁCIDOS GRAXOS: Prostaglandinas e leucotrienos (inflamação) CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA DOS HORMÔNIOS ➱HIDROSSOLÚVEL: Todos os proteicos (característica polar da molécula permite a solubilidade em meio aquoso) ➱LIPOSSOLÚVEL: - A maioria é derivado do colesterol (esteroides - característica lipofílica) - 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 acordo com aminoácido modificado, PEQUENOS PEPTÍDEOS (3 aminoacidos) até GRANDES PROTEÍNAS (centenas de aminoácidos) e GLICOPROTEÍNAS - Caráter HIDROFÍLICOS e LIPOFÓBICO - Ex.: GH SINTESE DOS HORMÔNIOS HIDROSSOLÚVEIS - Hormônios AMINÍTICOS (derivados de aminoácido): ➱Síntese depende da disponibilidade do aminoácido e enzimas que agem na sua transformação. - Hormônios PROTEICOS: ➱Síntese segue os princípios básicos da síntese de proteínas. Hormônios PEPTÍDICOS e PROTÉICOS: São a MAIORIA São PRODUZIDOS como: 1º PROTEINA GRANDE CHAMADA PRÉ-PRO HORMONIO ➱Primeira coisa a ser produzida é a 1ª SEQUÊNCIA, chamada de SEQUÊNCIA SINAL: ela serve para direcionar o hormônio produzido para o RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO ➱HORMONIO ➱Dependendo do hormônio a ser produzido, pode ter apenas uma CÓPIA dele produzida no pre pró-hormônio e tem hormônios que tem mais de uma cópia dele, como TRH possui 6 copias – 3 aminoacidos para cada. 2 ➱FRAGMENTOS ADICIONAIS: não tem função hormonal, apenas são produzidos com a sequência sinal. ➱MODIFICAÇÕES ADICIONAIS: cortando os fragmentos de modo que o hormônio fique livre, para poder ser dobrado, ligado com outras moléculas - A cadeia peptídica do pró-hormônio da insulina dobra- se sobre si mesma com o auxílio de ligações dissulfeto (S—S). O pró-hormônio é clivado, originando insulina e peptídeo C - Hormônios glicoproteicos adeno-hipofisários (TSH, LH e FSH): - 1 alfa e 1 beta. - A alfa é comum nos três hormônios. ETAPAS DA SINTESE 1 -TRADUÇÃO: em que a sequência sinal de aa direciona o PRÉ-PRÓ-HORMÔNIOS para o RE 2 - No RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO, as enzimas retiram a sequência sinal de são chamados de hormônios INATIVO - Clivam o PRÉ-PRÓ-HORMÔNIOS transformando em PRÓ-HORMÔNIOS 3 – Ocorre a saida PRÉ-PRÓ-HORMÔNIOS do RE e segue para o aparelho de golgi 4 –Vesículas SECRETORAS de ENZIMAS clivam o PRÓ- HORMÔNIOS, formando um ou mais peptídeos ativos mais os fragmentos peptídicos adicionais. HORMÔNIO ATIVO + FRAGMENTOS peptidicos são liberados juntos no líquido extracelular 5 – Ocorre a saída da por EXOCITOSE HORMONIO ATIVO + FRAGMENTOS para o INTERSTÍCIO (espaço extracelular) 6 – O hormônio entra na CIRCULAÇÃO para ser transportado até seu alvo! ➔ Hormônios proteicos ficam armazenados em vesículas no citoplasma até que sejam necessários Secreção da INSULINA INSULINA: A insulina (hormônio proteico) permanece armazenada até que um esQmulo provoque sua exocitose. 1 – Entrada de glicose entra na célula, através de Glut2 DNA → chega ao NÚCLEO → transfere o RNAm → através dos ribossomos → 1ª substância formada é o PRÉ-PRÓ-HORMÔNIO → vai para o RETICULO ENDOPLASMÁTICO e vira → PRÓ-HORMÔNIO → transferido ao COMPLEXO de golgi → é empacotado em VESÍCULAS SECRETORAS→ Sofre LISE CELULAR→ HORMINIO propriamente dito 3 2 – Glicólise gerando ATP, através da glicoquinase faz a fosforilação oxidativa da glicose 3 – ATP provoca o FECHAMENTO os canais de potássio 4 – POTÁSSIO realiza a DESPOLARIZAÇÃO das células 5 – Despolarização promove a ABERTURA dos CANAIS de CÁLCIO DEPENDENTE da VOLTAGEM 6 – CÁLCIO no meio intracelular sinaliza as vesículas para EXOCITOSE, então LIBERANDO a INSULINA Hormônios AMÍNICOS: Derivados de 1 único aminoácido: Exemplos: - Triptofano à melatonina - Tirosina à T3, T4, catecolaminas ➱SÍNTESE: a partir do aminoácido tirosina e incluem as catecolaminas, como epinefrina, dopamina e norepinefrina e os hormônios tireoidianos, os quais derivam da combinação de dois resíduos de tirosina que foram iodados. - Sua síntese depende da disponibilidade intracelular do aminoácido, do conteúdo e atividade das enzimas envolvidas no processo de metabolização da molécula do aminoácido ➱ARMAZENAMENTO: As catecolaminas obtêm sua especificidade por modificações enzimáticas do aminoácido tirosina e são estocadas em vesículas secretórias que fazem parte da via secretória regulada ➱os HORMONIO TIREOIDIANOS apresentam caráter lipossolúvel devido a presença do iodo e atuam por meio de receptores intracelulares SECREÇÃO DOS HORMÔNIOS AMÍNICOS Armazenados em vesículas citoplasma - Secreção por Exocitose. (Semelhante aos peptidicos) TIROSINA → DOPA → DOPAMINA → NEOREPINEFRINA → EPINEFRINA TRANSPORTE DOS HIDROSSOLÚVEIS NO SANGUE ➱São transportados LIVREMENTE no sangue ligados a proteínas séricas de ligação. principal proteína de transporte é a globulina de ligação a hormônio tireóideo (TBG). Os hormônios tireóideos apresentam uma meia- vida longa.. ➱Degradação: - Alguns possuem meia-vida é curta; Ex: insulina 5 a 8 minutos. - Quando acoplados à proteínas carregadoras a meia vida aumenta. Ex: T3 (2 dias) e T4 (5-7 dias). ➱Fígado – degrada hormônios ➱Na célula: internalização do complexo hormônio- receptor e degradação por lisossomos. RECEPTORES PEPTÍDICOS E A TRANSDUÇÃO DE SINAL Hormônios peptídicos (H) não podem entrar nas suas células-alvo e devem se ligar a receptores de membrana (R) para iniciar o processo de transdução de sinal. - A resposta das células a hormônios peptídicos geralmente é rápida, uma vez que os sistemas de segundos mensageiros modificam proteínas existentes dentro das células-alvo. As mudanças desencadeadas por hormônios peptídicos incluem a abertura ou o fechamento de canais da membrana e a modulação de enzimas metabólicas ou de proteínas transportadoras. 4 Hormônios hidrossolúveis são lipofóbicos Não atravessam membrana plasmática (lipoproteica) Ligam-se a receptores na membrana. Sinalização intracelular Hormônios Lipossolúveis - O COLESTEROL é o PRECURSOS dos HORMÔNIOS ESTERÓIDES - Tem em comum ANEIS AROMÁTICOS - Caráter LIPOFÍLICA e HIDROFÓBICA se mantém no hormônio; Ex: CORTISOL, ALDOSTERONA, ESTRADIOL, PROGESTERONA, TESTOSTERONA e CALCITRIOL SINTESE DOS HORMÔNIOS LIPOSSOLÚVEIS - ETEROIDES: Possuem 4 anéis de carbono ligados em sua estrutura. ➱Síntese depende de: 1 - Do aporte de substrato lipídico; 2 - Presença de enzimas que agem na transformação do colesterol. ➱São sintetizados no CORTEX da SUPRARRENAL, nas GÔNODAS e na PLACENTA. - São lipossolúveis, circulam no plasma ligados às proteínas (como a globulina ligadora de corticosteroides ou albumina, uma proteína plasmática inespecífica) e atravessam a membrana plasmática para se ligarem a receptores intracelulares ➱Eles podem ser divididos em cinco categorias: progestinas, mineralocorticoides, glicocorticoides, androgênios eestrogênios, além do metabólito ativo da vitamina D. - A complexidade da ação dos hormônios esteroides é aumentada pela expressão das múltiplas formas de cada receptor. Além disso, existe certo grau de inespecificidade entre os hormônios esteroides e os receptores aos quais se ligam. ARMAZENAMENTO DOS HORMÔNIOS LIPOSSOLÚVEIS NÃO SÃO ARMAZENADOS!!!!!!!! - Conforme vão sendo produzidos, se difundem facilmente através da membrana plasmática, líquido intersticial e sangue - Secreção é regulada pela maior atividade de ensimas TRANSPORTE DOS HORMÔNIOS LIPOSSOLÚVEIS - Não transportam livremente, precisam de PROTEINAS TRANSPORTADORAS - Seus receptores encontram- -se tanto no citoplasma quanto no núcleo. - Atravessam membrana plasmática (difusão) - Acoplados às proteínas carregadoras; que podem ser GLOBULINAS (binding globulin) e ALBUMINA. - Interferem na biodisponibilidade ≃ 1% livre (ativo), fração inativa atua como reservatório - ATUAM EM RECEPTORES INTRACELULARES HORMONIOS HIDROSSOLÚVEIS ⇩ RECEPTOR DE MEMBRANA - Formação de 2º mensageiro - AMPc, IP3, cálcio e DAG 5 ETAPAS 1- A maioria dos esteroides hidrofóbicos está ligada a proteínas carreadoras plasmáticas. Somente hormônios não ligados podem se difundir para dentro das células- alvo. 2 - Os receptores de hormônios esteroides estão no citoplasma ou no núcleo. - Alguns hormônios esteroides também se ligam a receptores de membrana que usam sistemas de segundos mensageiros para criar respostas celulares rápidas 3 - O complexo hormônio-receptor liga-se ao DNA e ativa ou inibe um ou mais genes 4 - Os genes ativados criam novos RNAm que movem- se de volta ao citoplasma. 5 - A tradução produz novas proteínas para os processos celulares. ELIMINAÇÃO OU DEPURAÇÃO METABÓLICA DE HORMONIOS LIPOSSOLÚVEIS E HIDROSSOLÚVEIS ➱DEPURAÇÃO METABÓLICA DM: É a VELOCIDADE do DESAPARECIMENTO do HORMÔNIO no PLASMA divido pela CONCENTRAÇÃO do HORMONIO, ou seja, o quanto será eliminado do hormônio, pois não pode ficar em excesso. - Destruição através dos TECIDOS - Excreção pela URINA - Excreção pela BILE ** Importante em pacientes HEPATOPATAS, verificar os meios que estão sendo excretados. HORMÔNIOS LIPOSSOLÚVEIS ⇩ RECEPTORES INTRACELULARES - Complexo hormônio-receptor 6 Qual a classificação bioquímica da insulina? É um hormônio hidrossolúvel proteico. Fisiologicamente, explique brevemente como ocorre a síntese, armazenamento e secreção de insulina pelo pâncreas. A insulina é sintetizada pelas células beta-pancreáticas, um gene para produção de insulina será transcrito no núcleo dessas células, formando um RNAm que será traduzido formando uma pré-pró-insulina. Posteriormente, graças a sequência sinal, essa pré-pró-insulina será encaminhada ao retículo endoplasmático, onde ela perderá a sequência sinal tornando-se pró-insulina. A pró- insulina será armazenada em vesículas de transporte e encaminhada para o complexo de Golgi, onde será clivada em insulina fragmentos adicionais e permanecerão armazenados em vesículas até que tenhamos um estímulo para liberação de insulina (situação de hiperglicemia). Em situação de hiperglicemia, acarretará na entrada de glicose nas células através de transportadores do tipo GLUT-2. Ao adentrar a célula, a glicose será fosforilada pela enzima glicoquinase e teremos uma alta produção de ATP. O ATP, por sua vez, é responsável por fechar o canal de K+ sensível a ATP, aumentando a quantidade de potássio intracelular Armazenamento: ocorre em vesículas Secreção: em situações hiperglicemia com a entrada de cálcio na célula Síntese: nas células beta-pancreáticas Como a insulina endógena e exógena será transportada pelo plasma? Através da proteína carreadora. Com qual estrutura a insulina deve interagir para gerar o efeito de normoglicemia? Qual sua localização na célula? A insulina deve interagir com o seu receptor específico contido na membrana plasmática das células alvo (GLUTs), o que promove a entrada de glicose na célula. Explique a importância clínica da dosagem do peptídeo C Através do peptídeo C, que é um fragmento adicional produzido durante a síntese de insulina, é possível dosar a quantidade e normalidade de síntese de insulina no organismo. Qual a classificação bioquímica da testosterona? É um hormônio lipossolúvel esteroide. No nosso corpo, a testosterona é sintetizada a partir de qual substância? É sintetizado a partir do colesterol. Fisiologicamente, havendo a necessidade como o corpo faria para aumentar a produção de testosterona? A síntese depende de enzimas específicas para metabolizarem a molécula precursora, para chegar à sua forma ativa e então ocorrer a secreção, que é regulada através da atividade enzimática, logo é preciso aumentar essa atividade enzimática. Como a testosterona será transportada pelo plasma (livre ou associada às proteínas)? Associadas as proteínas carreadoras. (produzidas no fígado) Com qual estrutura a testosterona deve interagir para gerar seus efeitos? Qual sua localização na célula? Com seus receptores específicos de testosterona, chamados de androgênicos, localizados no núcleo.
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