Fisiologia do Sistema Endócrino

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Fisiologia do Sistema Endócrino
Referências: Referências Fisiologia Endócrina de Patrícia Molina 
Introdução ao Sistema Endócrino 
O sistema endócrino é o sistema corporal responsável pela manutenção da homeostase, coordenação do crescimento e desenvolvimento corporais, suas funções são semelhantes às do sistema nervoso, tanto que eles podem agir conjuntamente, contudo o sistema endócrino tem uma ação mais lenta e tem o efeito de suas ações mais prolongado, essas ações são realizadas mediante a ação de hormônios, que são substancias químicas biológicas secretadas por células que agem sobre outras células-alvo específicas e geram modificações fisiológicas no tecido alvo. Essa interação entre o hormônio e a célula-alvo só pode acontecer devido à existência de receptores nas células, que interagem com esses hormônios e realizam a comunicação química entre o centro endócrino que enviou a “mensagem”, na forma de hormônio, e as células que vão produzir uma resposta adequada à essa “mensagem”.
Esse controle endócrino com a secreção dos hormônios pode ser realizado de diversas formas a depender do tecido alvo a ser alcançado: controle parácrino (a célula produz e secreta hormônio para agir em células vizinhas a ela, ou tecidos alvo próximos), autócrino (a célula produz o hormônio e tem receptores que vão agir sobre ela mesma), endócrino (hormônio secretado na corrente sanguínea para alcançar tecido alvo distante).
O sistema endócrino é composto por diversos órgãos, glândulas endócrinas e tecido nervoso, ele é formado por hipófise, glândula tireóide, glândulas paratireóides, glândulas supra-renais, gônadas (órgãos sexuais), pâncreas, entre outras como: timo, placenta, trato digestivo... Apesar de seus diversos componentes o eixo principal de controle desse sistema é o eixo hipotálamo hipófise sem eles todos os demais têm sua função comprometida, pois todo o sistema endócrino funciona sobre um sistema de feedback e de ativação/inibição em cascata. 
 
OBS: Glândula endócrina é diferente de glândula exócrina. Glândulas endócrinas são grupos de células que produzem e secretam substâncias dentro do corpo geralmente no interstício ou corrente sanguínea, estas que terão efeito interno (ex. hipófise secreta prolactina), glândulas exócrinas são grupos de células que secretam substancias para fora do corpo ou em cavidades com acesso externo ao corpo (ex. glândula sebácea, secreta suor ou sebo). 
O eixo hipófise e hipotálamo é o centro de controle do sistema endócrino, o hipotálamo compõe o centro nervoso desse sistema que capta os mais diversos sinais e os retransmite para a hipófise que vai transformar esse estímulo nervoso em uma resposta química por meio dos hormônios que desencadeará diversas alterações fisiológicas no individuo. Esse eixo é fundamental na manutenção da homeostasia corporal.
Fisiologia do Sistema Endócrino
Hormônio é definido como produtos químicos, liberados por células especializadas de glândulas endócrinas ou tecidos neurossecretores em quantidades muito pequenas, que exercem uma ação biológica sobre uma célula-alvo (células-alvo são células dotadas de receptor). Ao serem liberadas no sangue essas substâncias podem ser transportadas livremente ou associadas a proteínas plasmáticas, isso vai depender de sua composição se é hidrossolúvel ou lipossolúvel. Quanto à composição geralmente os hormônios tem uma constituição proteica, derivada de aminoácidos, ou lipídica, proveniente do colesterol. Após exercerem sua atividade esses hormônios serão excretados do corpo essa excreção pode acontecer por via fecal ou urinária, geralmente em sua maioria ocorre por via urinária. 
 Exemplo de tecidos especializados e produtos excretados: glândulas endócrinas (insulina, cortisol), tecido neurossecretor do cérebro (hormônio de liberação da corticotrofina [CRH], ocitocina e hormônio antidiurético) e de outros órgãos, como o coração (peptídeo natriurético atrial), o fígado (fator de crescimento semelhante à insulina) e o tecido adiposo (leptina).
Com relação a sua composição os hormônios podem ser classificados em: protéicos (ou peptídeos, derivados de proteínas), esteróides (derivados de lipídeos, colesterol) e derivados de aminoácidos (aminas). Essa característica da composição é importante, pois vai determinar a forma como o hormônio é transportado, a localização do seu receptor e a sua durabilidade no organismo. Quanto ao receptor os hormônios aminicos e peptídicos por serem hidrofílicos não conseguem atravessar a bicamada lipídica das células e por isso ligam-se geralmente a receptores situados na superfície celular, enquanto os hormônios esteróides por serem lipofílicos têm a capacidade de atravessar as membranas plasmáticas das células-alvo, ligando-se a receptores intracelulares. Quanto a meia vida em hormônios hidrofílicos é relativamente menor por sua facilidade de excreção, contudo isso não é regra a meia vida varia muito com as propriedades de armazenamento celular e a forma de transporte, as aminas apresentam tempo de meia-vida mais curto (2 a 3 minutos), seguidas dos polipeptídeos (4 a 40 minutos), dos esteróides e das proteínas (4 a 170 minutos) e dos hormônios tireoidianos (0,75 a 6,7 dias). Quanto ao transporte os hormônios lipofílicos não conseguem se transportados livremente eles necessitam de um transportador protéico para se ligar e assim conseguir chegar na célula-alvo os demais hormônios hidrofílicos podem ser transportados livremente e ocasionalmente podem ser encontrados associados a proteínas plasmáticas de transporte.
OBS: Uma exceção é o hormônio tireoidiano, um hormônio derivado de aminoácido, que mesmo sento um hormônio hidrofílico tem receptor intracelular e devido a um transportador na célula consegue adentrar e realizar sua ligação a um receptor nuclear. 
· Hormônios esteróides: são lipofílicos, têm receptores intracelulares, transporte aclopado a proteína plasmática, meia vida média, derivam do colesterol, são sintetizados no córtex da suprarrenal, nas gônadas e na placenta, exemplos destes são a progesterona, estradiol, testosterona.
· Hormônios protéicos: derivado de pelo menos 3 aminoácidos, são hidrofílicos, receptor de superfície, transporte livre, tempo de meia vida é médio, a maioria dos hormônios são desse tipo, entre os exemplos de hormônios peptídicos, destacam-se a insulina, o glucagon, ACTH, LH, FSH, TSH e a gonadotrofina coriônica (HCG).
· Hormônios derivados de aminoácidos: derivado de 1 aminoácido (tirosina), são hidrofílicos, tem receptores de superfície, tem transporte livre, são sintetizados a partir do aminoácido tirosina e incluem as catecolaminas: noradrenalina, adrenalina e dopamina, além dos hormônios tireoidianos.
Transporte dos hormônios no sangue
Os hormônios liberados na circulação podem circular em sua forma livre ou ligados a proteínas carreadoras (albuminas e globulinas), essas proteínas atuam como reservatório para o hormônio e prolongam a meia-vida dele, pois o hormônio ligado é mais difícil de ser excretado e o hormônio ligado evita que ele se dissocie e se perca antes de chegar ao tecido alvo. Essa ligação entre proteína e hormônio é uma ligação reversível e sua interação encontra-se em um equilíbrio dinâmico, possibilitando assim adaptações que impedem manifestações clínicas de deficiência ou de excesso hormonal. Após realizarem sua função esses hormônios também precisam ser transportados para serem excretados evitando o efeito cumulativo que é tóxico, essa remoção dos hormônios da circulação também é quantificada na taxa de depuração metabólica que é o volume de depuração plasmática do hormônio por unidade de tempo.
Efeitos celulares, receptores e transdução de sinais
A resposta biológica aos hormônios é desencadeada pela ligação a receptores hormonais específicos no órgão-alvo. Os hormônios circulam em concentrações muito baixas de modo que o receptor deve ter afinidade (se liga facilmente) e especificidade (reconhece e interage rapidamente somente aquele hormônio) elevadas para produzir uma resposta biológica eficiente.A ligação dos hormônios a seus receptores é passível de saturação, existindo um número finito de receptores ao qual um hormônio pode se ligar, essa finitude é uma forma de mecanismo de controle de até onde a resposta hormonal pode ir, quando houver a ocupação total dos receptores sabemos que teremos a resposta biológica máxima para aquela interação, essa limitação também gera uma competição dos hormônios pelo sitio de ligação, o que prolonga um pouco o efeito dos hormônios. 
A ação dos hormônios depende da sua ligação com o receptor, essa ligação com o receptor desencadeia uma cascata de sinalização intracelular que resulta em modificações no metabolismo da célula e forma a resposta biológica desejada. Esses receptores com que os hormônios se ligam podem ser do tipo intracelular (dentro da célula) ou de superfície (membrana) dependendo de sua localização, e dentro da classe dos receptores de superfície temos os receptores do tipo inotrópicos e do tipo metabotrópicos, o primeiro tipo funciona acoplado a canais iônicos, e quando ativo produz uma mudança de conformação, que determina a abertura dos canais iônicos na membrana celular, produzindo fluxos de íons no interior da célula-alvo. O segundo tipo está associado a proteínas transmembranicas, que quando ativados desencadeiam uma cascata de sinalização de eventos, que ativam outras proteínas e recruta enzimas intracelulares (ativação de segundos mensageiros) alterando a dinâmica da célula, podendo influenciar até sobre a transcrição e a expressão dos genes, nesse segundo tipo a classe de receptores mais comum receptores acoplados à proteína G e os receptores de tirosina-quinases.
Os receptores intracelulares podem está localizado no citoplasma junto a alguma organela ou no núcleo, eles pertencem à superfamília dos receptores de esteróides e consistem em fatores de transcrição que possuem locais de ligação para o hormônio (ligante) e o DNA e que funcionam como fatores de transcrição regulados por ligantes (hormônios). A formação do complexo hormônio-receptor e a ligação ao DNA resulta em ativação ou repressão da transcrição gênica. Esse tipo de receptor é comumente direcionado para hormônios hidrofóbicos por sua capacidade de atravessar a membrana da célula, contudo os hormônios tireoidianos podem agir também sobre esse receptor, mas nesse caso eles devem ser transportados ativamente dentro da célula para conseguir se ligar e agir, pois não conseguem atravessar a membrana sem ajuda.
Apesar da existência nos receptores dessa especificidade os hormônios não funcionam bem assim, um mesmo hormônio pode agir em diversos receptores em diversos órgãos presentes no organismo, cada órgão tem os seus receptores e eles são bastante variados e a depender do local e do receptor em que um hormônio se ligue ele pode produzir um efeito. Um exemplo disso é a acetilcolina que no tecido cardíaco induz a redução da FC, no músculo esquelético induz a contração e na glândula salivar induz a secreção de saliva. 
 
Síntese de hormônios protéicos 
Os hormônios peptídicos são sintetizados no retículo endoplasmático rugoso sobre a forma de pré-pró-hormônio (hormônio+sequência sinal+peptídeo), esse adentra o retículo endoplasmático e perde sua sequência sinal e se torna o pró-hormônio e esse é direcionado para o complexo de Golgi, lá o pró-hormônio(ligado a fragmento, inativo) perde o fragmento inativo e se torna hormônio(livre), depois ele é empacotado dentro de vesículas, e fica armazenado ali até que a célula receba um sinal, um estimulo (exemplo Ca+2) que incite a organela a secretar essas vesículas com hormônio para fora da célula num processo de exocitose.
Síntese de hormônios esteróides 
Os hormônios esteróides são sintetizados no córtex da suprarrenal, nas gônadas e na placenta, e são sintetizados mediante a necessidade/demanda corporal, a síntese desse hormônios tem por molécula base o colesterol. Dentro das células o colesterol sofre várias reações mediadas por enzimas (enzimas do citocromo P-450) que removem a cadeia lateral do seu anel D e introduz oxigênio, formando a pregnenolona. Essa pregnenolona vai ser a molécula base pra formar vários hormônios, como a testosterona, progesterona, c/ortisol, estrógeno, androgênicos, aldosterona.
OBS: Hormônios esteróides não podem ser armazenados, os hormônios armazenados são geralmente os hormônios hidrofílicos. 
Síntese dos hormônios aminicos 
Os hormônios derivados de aminoácidos são hormônios peculiares eles são hormônios derivados do aminoácido tirosina, e são divididos em dois grupos as catecolaminas e os hormônios da tireóide. Suas características de formação (derivado de aminoácidos) o levariam a ter propriedades muito semelhantes aos hormônios protéicos, e isso é uma realidade falando das catecolaminas, contudo nos hormônios da tireóide devido a adição de iodo em sua composição houve uma alteração em suas propriedades, tornando essa classe dotada de algumas propriedades semelhantes a dos hormônios esteróides como a capacidade de se difundir pela membrana, ação em receptores intracelulares, ativação de genes para transcrição e tradução, e algumas propriedades semelhantes aos hormônios peptídeos como a capacidade de armazenamento e a capacidade de se acoplar a proteínas carreadoras. 
As catecolaminas formadas pela noradrenalina ou epinefrina, dopamina, norepinefrina, são produzidas apartir do aminoácido tirosina que sofre diversas ações enzimáticas para formar esses derivados que são os hormônios.
Os hormônios da tireóide são o T4 (tiroxina) e T3 (tri-iodotironina) eles são sintetizados a partir da tirosina e da proteína tireoglobulina que sofre transformações enzimáticas e iodinação para formar a tiroxina essa tiroxina (T4) essa sofre condensação e produz o T3.
Olhar clínico 
As proteínas carreadoras que se ligam aos hormônios são sintetizadas em sua maioria no fígado, como isso a ocorrência de alterações na função hepática pode resultar em anormalidades nos níveis de proteínas de ligação, podendo afetar indiretamente os níveis totais dos hormônios.
A função endócrina anormal com hiper ou hiposecreção hormonal pode gerar com o tempo alterações na expressão dos receptores ou gerar a dessensibilização para esses hormônios e isso é um mecanismo de controle da célula para controlar a capacidade de ação do hormônio, um exemplo desse mecanismo é a DM tipo 2 gerada por resistência a insulina onde os receptores perdem sua sensibilidade a insulina por hipersecreção dela no corpo.
A existência desse equilíbrio dinâmico de interação entre hormônio e receptor e a competitividade dos hormônios pelos sítios de ligação, é base do mecanismo de fármacos agonistas e os antagonistas dos receptores hormonais, estes que são amplamente utilizados em clínica para restaurar a função endócrina em pacientes com deficiência ou excesso de hormônios. Os agonistas dos receptores hormonais são moléculas que se ligam ao receptor hormonal e produzem um efeito biológico semelhante ao induzido pelo hormônio, são fármacos estimulantes. Os antagonistas desses receptores são moléculas que se ligam ao receptor hormonal e inibem os efeitos biológicos de um hormônio específico, são fármacos inibidores.
Dentro do sistema de controle endócrino e os distúrbios de hipo ou hipersecreção, tem se algumas classificações para causas dos distúrbios, essas causas podem ser primárias secundária ou terciária. Vai ser classificada como primária quando o problema envolvido estiver diretamente na glândula periférica, vai ser secundário quando o distúrbio acontecer na hipófise e vai ser terciária quando o distúrbio ocorrer no hipotálamo. Exemplo: no hipotireoidismo, onde há baixa produção de hormônios da tireóide, essa doença vai ser primária quando há um problema na tireóide e não consegue produzir T3 e T4, vai ser secundário quando a hipófise não está produzindo TSH e assim a tireóide não produz T3/T4, vai ser terciária quando houver um problema no hipotálamo que não secreta TRH.
Exemplo: Hipercortisolismo secundário
Aumento de Cortisol alto, se é secundário éum problema na hipófise, a hipófise ta secretando muito ACTH que está estimulando a hipersecreção de cortisol pela suprarrenal, e o CHR estaria baixo, pois dentro desse sistema o cortisol exerce uma alça longa de feedback negativo no hipotálamo e a adenohipófise exerce uma alça de feedback curto também no hipotálamo. 
 (
Primários: Glândula suprarrenal
) (
Secundário: adenohipófise
) (
Terciário: Hipotálamo
) (
Cortisol
) (
ACTH
) (
CRH
)