Sinalização celular (comunicação local e longa distância, estrutura dos hormônios, estímulos, receptores)

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MARIA EDUARDA ALMEIDA 
ºTERMO 
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Para manter a homeostasia, cada célula do corpo pode 
comunicar-se com quase todas as outras células. Esta 
comunicação é realizada e coordenada a partir de sinais 
químicos e elétricos 
 
Para que isso aconteça, o corpo se utiliza de: 
◦ Difusão, para pequenas distâncias; 
◦ Distribuição de moléculas pelo sistema circulatório; 
◦ Mensagens rápidas e específicas pelo sistema 
nervoso. 
 
TIPOS DE SINALIZAÇÃO CELULAR: 
Local (em uma região específica, adequa o 
funcionamento de determinado tecido) 
◦ Dependente de contato 
◦ Parácrina 
◦ Autócrina 
Longa distância (integração entre diversos 
órgãos) 
◦ Endócrina – sistema endócrino 
◦ Sináptica – sistema nervoso 
 
Comunicação local 
 
 
 
Junções comunicantes – células se 
aproximam, estabelecem contato entre si e formam 
canais, poros que permitem a passagem de íons, sinais 
elétricos e partículas pequenas de uma célula. (São 
formadas conexões citoplasmáticas diretas entre as 
células adjacentes) 
Sinais dependentes de contato – não 
abrem passagem, proteínas de membrana se 
encontram e uma proteína passa o sinal para a proteína 
de outra célula (de proteína de membrana para 
proteína de membrana 
Autócrina - célula produz o hormônio e libera o 
hormônio no liquido intersticial e esse hormônio vai 
modificar o funcionamento da célula própria célula que 
produziu o sinal. (atuam na mesma célula que os 
secretaram) 
Parácrina – célula produz um sinal e o libera no 
líquido intersticial, esse sinal vai atuar nas células vizinhas 
se difundindo pelo líquido intersticial (são secretados por 
uma célula e se difundem para células adjacentes) 
Antes tem que sair para o meio intersticial para ser 
chamado de hormônio. 
 
Exemplos 
Junções comunicantes - ligações em GAP do sincício 
cardíaco 
Dependente de contato – células de defesa 
apresentam um antígeno para um anticorpo 
Parácrina – histamina em reações alérgicas 
Autócrina – fator de crescimento endotelial que 
modifica o funcionamento da própria célula, estimulando 
sua diferenciação 
 
Comunicação de longa distância 
 
Sistema endócrino – (faz uso de sinais 
químicos – hormônios) uma glândula endócrina produz 
um sinal que sai para o líquido intersticial (sinal se torna 
hormônio) e vai para o sangue caminhando pelo sistema 
circulatório e chegando em um órgão (célula alvo), se 
encontra com o receptor adequado e produz uma 
resposta fisiológica modificando o funcionamento 
 
Sistema nervoso – (faz uso de sinais químicos e 
elétricos) neurotransmissor/sinais sendo produzidos por 
neurônios produzindo neuro-hormônios e lançando esse 
sinal em sinapses (espaço entre 2 neurônios ou entre 
neurônio e célula efetora), sinal sai do neurônio, cai na 
fenda sináptica e encontra seu receptor na célula pós 
sináptica (neurônio ou célula efetora) e aí teremos uma 
resposta. neuro-hormonal. Esse sinal pode também ir 
para o sangue e encontrar uma célula adequada em 
um local distante modificando o funcionamento dessa 
célula e desse tecido 
 
 
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Obs: Substâncias químicas secretadas pelos neurônios 
são chamadas de moléculas neurócrinas. Se uma 
molécula neurócrina se difunde do neurônio 
através de um estreito espaço extracelular até uma 
célula-alvo e tem um efeito de início rápido, ela é 
denominada neurotransmisso. Se uma substância 
neurócrina atua mais lentamente como um sinal 
autócrino ou parácrino, ela é deno-minada 
neuromodulador. Se uma molécula neurócrina se 
difunde para a corrente sanguínea sendo amplamente 
distribuída pelo corpo, ela é chamada de neuro-
hormônio 
 
Características da comunicação por longas distâncias: 
Velocidade: 
 Sinais neurais: rápidos (120 m/s). por condições 
anatômicas, neurônios sensitivos em todas as partes do 
corpo, informação caminha por 1 neurônio apenas, 
muito rápido 
 Sinais Endócrinos: lentos (minutos – horas). 
Duração: 
 Sinais neurais: curta (geralmente). 
 Sinais Endócrinos: média e longa 
 
Neurotransmissão 
Usa o sistema nervoso para acontecer 
Neurônio pré-sináptico libera um neurotransmissor na 
fenda sináptica, ele vai se difundir e encontrar um 
receptor no neurônio pós-sináptico (ocorre uma 
despolarização), produzindo uma resposta. Faz com que 
o estímulo gere um sinal elétrico, que gera uma onda 
elétrica que caminha pelo neurônio chegando no botão 
axonal (terminal do axônio) abrindo canais para cálcio no 
interior do neurônio, vesícula sináptica libera 
neurotransmissores na fenda sináptica, ocorre a difusão 
na fenda sináptica, a sinalização química chega ao 
receptor (em outro neurônio ou célula efetora) e gera 
outro sinal elétrico (despolarização). 
Neurotransmissores são liberados por terminais de 
axônios de neurônios nas junções sinápticas e atuam 
localmente para controlar as funções das células 
nervosas. São mensageiros químicos que transportam, 
estimulam e equilibram os sinais entre os neurônios. 
Medicamentos influenciam nesses processos, ou 
impedem que as substancias acessem seus receptores 
ou inibem a produção dos sinais (hormônios) 
 
Hormônios 
Sinalizadores químicos 
◦ Neurotransmissores – produzidos por neurônios 
efeitos se restringe a fendas sinápticas 
◦ Hormônios endócrinos - produzidos por células 
endócrinas 
◦ Hormônios neuroendócrinos - produzidos por 
neurônios caem na rede circulatória, geram um efeito 
em uma região de longa distância 
◦ Hormônios parácrinos 
◦ Hormônios autócrinos 
◦ Citocinas – (ex: fator de necrose tumoral, fatores de 
crescimento) pode funcionar como autócrino, parácrino 
ou endócrinos, são produzidos por células que não são 
do sistema endócrino, as células que os produzem não 
são especializadas na produção de hormônios, na 
maioria das vezes estão relacionadas a crescimento 
tecidual e resposta imunológica 
 
Estrutura química dos hormônios 
◦ Proteínas (polipeptídios): ex. hormônios hipofisários e 
pancreáticos (insulina e glucagon). 
◦ Esteroides: ex. hormônios secretados pelo córtex 
adrenal (cortisol e aldosterona), pelos ovários 
(estrogênio e progesterona), testículos (testosterona). 
◦ Derivados da tirosina: ex. hormônios da tireoide 
(tiroxina e triiodotironina) e da medula adrenal 
(epinefrina e norepinefrina). 
◦ Eicosanoides: fazem a mediação dos processos 
inflamatórios, são derivados do ácidos eicosanoide, ex. 
tromboxano. 
Características que interferem nos efeitos 
 
Hormônios proteicos 
Síntese prévia, estão no citosol da célula esperando um 
estímulo para ser liberado (armazenamento em 
vesículas secretoras), é liberado por exocitose, é solúvel 
em água (caminha dissolvido no plasma), possui uma 
meia vida curta (duração do efeito curta). Os 
receptores estão localizados na membrana celular das 
células alvo (hormônio hidrossolúvel e membrana 
lipossolúvel, hormônio não conseguiria passar) 
Síntese – o RNA mensageiro nos ribossomos une 
aminoácidos, formando uma cadeia peptídica, chamada 
de pré-pró-hormônio. A cadeia é direcionada (por uma 
sequência sinal de aminoácidos) para o retículo 
endoplasmático, onde enzimas retiram a sequência sinal, 
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gerando um pró-hormônio inativo. Ele passa para o 
complexo de golgi. Lá são formadas vesículas 
secretoras contendo enzimas e o pró-hormônio. As 
enzimas clivam esse pró-hormônio, formando um ou 
mais peptídeos ativos. As vesículas secretoras liberam 
seu conteúdo por exocitose e o hormônio entra na 
circulação para ser transportado até o seu alvo. 
 
 
Hormônios esteroides 
Sintetizados a partir de precursores de acordo com a 
demanda, sem estoque. Liberado por difusão simples 
(lipossolúvel, consegue passar por membranas com 
facilidade) sai para a corrente sanguínea e é 
transportado ligado à proteínas plasmáticas (globulinas, 
proteínas carregadoras), o que prolonga sua meia vida, 
pequena quantidade consegue caminhar livre dissolvido 
no plasma. 
Os receptoresestão localizados no citoplasma ou no 
núcleo, uma vez que esses hormônios são lipossolúveis, 
podendo passar facilmente pela membrana celular. 
Meia vida longa – o que tiver ligado a proteínas 
plasmáticas não é metabolizado 
Os 3% livres são utilizados e os 97% ligados a 
proteínas vai continuar circulando 
 
 
Hormônios derivados da tirosina 
Catecolaminas – possuem síntese prévia e 
armazenamento em vesículas secretoras. São liberadas 
por exocitose. Por serem hidrofílicas, caminham 
dissolvidas no plasma (meia vida curta) e tem seus 
receptores na membrana 
Hormônios da tireoide – possuem uma síntese prévia, 
com o precursor armazenado em vesículas secretoras. 
Devido sua característica lipofílica, caminham ligados a 
proteínas carreadoras (meia vida longa) e têm seus 
receptores localizados na carioteca. 
 
 
Hormônios eicosanoides 
São mediadores inflamatórios (que modulam a resposta 
inflamatória) de origem lipídica, sintetizados a partir do 
ácido araquidônico (AA) 
 
 
 
Estímulos para secreção hormonal 
◦ Estímulo Neural: estímulo, a partir de fibras nervosas 
(sistema nervoso central recebe uma informação, 
produz um sinal, despolarização, estímulo, neurônio, 
célula alvo, produção de catecolaminas 
◦ Estímulo Hormonal: a partir de hormônios (SN ou 
organismo detecta mudanças no meio que precisa de 
uma modificação de funcionamento para manter a 
homeostasia, estímulo que vai agir em uma glândula, 
produz outro hormônio que vai agir em lugares 
específicos do organismo 
◦ Estímulo Humoral: alterações sanguíneas de íons 
e nutrientes, concentração plasmática de uma 
substancia vai gerar um estímulo (ex: células detectam 
a concentração baixa de cálcio, glândula produz 
hormônios da paratireoide, que produz um efeito 
fisiológico, quando a concentração volatar ao normal no 
plasma a produção do hormônio vai cessar) 
 
Mecanismo de controle da liberação 
hormonal: 
 
Feedback negativo 
Retroalimentação negativa 
A concentração de uma substância está baixa ou alta 
ocorre o estímulo ou inibição da produção e secreção 
hormonal 
A concentração está no valor adequado ocorre a 
inibição da secreção 
Não permite que aconteça grandes variações nas 
concentrações hormonais 
 
Controle por feedback positivo 
Momentos em que a produção de hormônio cada vez 
se eleva mais 
Picos de produção 
Ex: momento do parto, estiramento do colo do útero 
estimula a produção de ocitocina (contrações uterinas) 
causa mais estiramento do útero que estimula a 
produção de mais ocitocina, até que ocorra o 
nascimento, cessando o estímulo e a produção de 
ocitocina 
 
Depuração hormonal 
Células endócrinas produziram o hormônio que vai para 
o sistema circulatório, o hormônio livre não vai 
permanecer lá por muito tempo, ocorrendo a sua 
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metabolização - retirada do hormônio da corrente 
sanguínea 
2 opções para tirá-lo de circulação: 
Ou o hormônio vai encontrar o sítio de ação 
produzindo um efeito fisiológico ou será metabolizado e 
retirado do organismo 
Metabolização: 
Fase I - redução e hidroxilação 
Fase II - conjugação em outra substância 
 ou excreção biliar 
 ou se torna mais solúvel e é eliminado na urina 
 
Mecanismo de ação 
Célula produz um hormônio que cai na corrente 
sanguínea e vai chegar em uma célula alvo 
O efeito só vai acontecer no tecido onde tem um 
receptor (proteínas) para a substância (hormônio, 
medicamento) 
Receptor localizado nas células alvo 
 
Localização dos receptores: 
◦ Na membrana celular ou em sua superfície: 
principalmente, para os hormônios proteicos, peptídicos 
e catecolamínicos. 
◦ No citoplasma celular: hormônios esteroides. 
◦ No núcleo da célula: hormônios da tireoide (talvez em 
associação direta com um ou mais cromossomos). 
 
Tipos de receptores de membrana: 
Receptor acoplado a canal – a ligação do ligante abre 
ou fecha o canal para íons (K+, Na+). ex.: Acetilcolina e 
Noradrenalina. 
Receptor acoplado à proteína G – a ligação do ligante a 
um receptor acoplado à proteína G abre um canal 
iônico ou altera a atividade enzimática no citoplasma. 
Receptor enzimático – a ligação do ligante a um 
receptor enzimático ativam ou desativam enzimas 
associadas ao receptor no interior da célula 
Receptor integrina – a ligação do ligante a receptores 
de integrina altera as enzimas ou o citoesqueleto 
 
A maioria dos hormônios afetam seus tecidos-alvo 
formando, primeiro, um complexo hormônio-receptor. 
Isso altera a função do próprio receptor e o receptor 
ativado inicia os efeitos hormonais. 
 
 
Se ligam diretamente a receptores no núcleo. 
◦ Ativam os mecanismos genéticos para a formação de 
muitos tipos de proteínas 
intracelulares. 
◦ Podem continuar a expressar suas funções de 
controle por dias ou até semanas. 
 
A transdução de sinal é o processo pelo qual uma 
molécula sinalizadora extracelular ativa um receptor de 
membrana, que, por sua vez, altera moléculas 
intracelulares para gerar uma resposta. A molécula 
sinalizadora extracelular é o primeiro mensageiro, e as 
moléculas intracelulares formam um sistema de 
segundo mensageiro. 
 
Ativação de um segundo mensageiro 
Hormônio se liga ao receptor, ativa uma enzima, ocorre 
a formação do segundo mensageiro, ocorre a resposta 
celular 
Importância – cada vez que ele é ativado ele ativa um 
maior número de moléculas tornando a resposta mais 
ampla e mais duradoura 
Depois que o hormônio se ligou ao receptor ele precisa 
ser modificado, se não vai continuar produzindo a 
resposta hormonal 
 
AGONISTAS E ANTAGONISTAS 
Quando um ligante se combina com um receptor, um 
dos dois eventos seguintes ocorre. O ligante ativa o 
receptor e inicia uma resposta, ou o ligante ocupa o 
sítio de ligação e impede o receptor de responder. Um 
ligante competidor que se liga ao receptor e produz 
uma resposta é conhecido como agonista do ligante 
primário. O ligante competidor que se liga e bloqueia a 
atividade do receptor é conhecido como antagonista do 
ligante primário. 
Agonista: 
Hormônio estimula um determinado efeito fisiológico 
Medicamento faz o mesmo efeito do hormônio 
Antagonista: 
Um hormônio bloqueia o efeito de outro hormônio 
Medicamento bloqueia inibe o hormônio 
 
 
 
 
 
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Interações hormonais 
Ação de 2 ou mais hormônios ao mesmo tempo 
Efeito sinérgico – ocorre quando dois ou mais 
hormônios atuam em conjunto para produzir um 
determinado efeito. Ex.: ação da adrenalina, 
glucagon e cortisol sobre a concentração plasmática de 
glicose (aumenta a concentração) 
Efeito permissivo - ocorre quando um hormônio 
aumenta a capacidade de resposta de uma célula alvo a 
outro hormônio. (um hormônio melhora o efeito do 
outro). Ex: hormônios da tireoide e hormônios sexuais 
 
Efeitos das concentrações hormonais 
sobre a resposta tecidual: 
Infra regulação – redução do número de receptores 
de um hormônio devido a exposição prolongada a altas 
concentrações do hormônio. Previne a super 
estimulação da célula alvo. A secreção pulsátil impede a 
dessensibilização. 
Supra-regulação – aumento do número de receptores 
de um hormônio devido a uma exposição prolongada a 
uma baixa concentração do hormônio. Amenta a 
responsividade da célula alvo ao hormônio.