sistema hormonal 5

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<p>0/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Fisiologia do Sistema Hormonal Wagner Santos Coelho Apresentação Você vai estudar a fisiologia do sistema hormonal, através das ações coordenadas pelos hormônios secretados pelo conjunto de glândulas, órgãos e tecidos. Esses hormônios têm a capacidade de integrar respostas harmônicas entre diversas funções fisiológicas, em prol da manutenção da vida. Compreender a organização do sistema hormonal é fundamental devido ao impacto das alterações hormonais na saúde e na qualidade de vida das pessoas. Propósito Objetivos Módulo 1 Os hormônios Identificar a natureza química, produção e transporte dos hormônios. 1/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Módulo 2 As funções fisiológicas e ação hormonal Reconhecer a coordenação e o controle das funções fisiológicas e da ação hormonal. Módulo 3 A integração hormonal Descrever os eixos fisiológicos de integração hormonal. Introdução Ao falarmos em endocrinologia, uma das primeiras coisas que passa pela nossa cabeça é o termo hormônios. A história da endocrinologia começa com a descoberta dos hormônios que são mensageiros químicos do nosso organismo, capazes de integrar funções entre os mais diversos órgãos e tecidos, através de uma complexa e harmônica rede de comunicação, que contribui para a manutenção da homeostase. A partir dessas descobertas, é possível investigar os efeitos fisiológicos, os mecanismos de ação, os tecidos-alvo, o papel dos hormônios em quadros patológicos e as alternativas terapêuticas para várias doenças. diabetes é uma doença conhecida desde a Antiguidade, cuja causa foi desconhecida por muitos anos. Somente em 1889 foi reportado em um estudo que a remoção do pâncreas de cachorros havia provocado aumento dos níveis de "açúcar" ou glicose no sangue, seguido de coma e morte, de forma semelhante à evolução do diabetes em humanos. 2/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Em 1922, pesquisadores da Universidade de Toronto prepararam um extrato pancreático que reduziu os níveis de glicose no sangue de uma criança diabética, representando a descoberta do fator pancreático, que foi denominado insulina. Essas descobertas marcaram a história da fisiologia endócrina; ocorreram em uma época de tecnologia e ferramentas rudimentares e de pouco entendimento sobre a biologia e a fisiologia. De lá para cá, o avanço tecnológico permitiu a descoberta de diversas moléculas que são capazes de atuar como hormônios, como a leptina produzida pelo tecido adiposo, encontrada em 1994, e a grelina secretada pelo estômago, revelada em 1999, que são capazes de controlar a fome e a saciedade. Em 2012, foi descoberto um hormônio produzido pelo músculo esquelético, principalmente, de pessoas fisicamente ativas, denominado irisina, que ajuda a compreender os efeitos positivos de uma vida fisicamente ativa. Essas descobertas indicam que a fisiologia endócrina, através da descoberta de novos hormônios, ainda tem muito a revelar para a nossa compreensão da fisiologia humana. Material para download Clique no botão abaixo para fazer o download do conteúdo completo em formato PDF. Download material 3/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal 1 Os hormônios Ao final deste módulo, você será capaz de identificar a natureza química, produção e transporte dos hormônios. Natureza química e classificação dos hormônios Confira neste vídeo as características dos hormônios peptídicos, hormônios esteroides e hormônios derivados do aminoácido tirosina. Para assistir a um vídeo sobre o assunto, acesse a versão online deste conteúdo. Natureza química Os hormônios podem ser considerados os primeiros mensageiros químicos do sistema endócrino. Tradicionalmente, consideravam-se os hormônios substâncias secretadas pelas glândulas endócrinas. Hoje, sabe-se que outros órgãos também produzem, eventualmente armazenam e liberam hormônios, dentre eles: certos neurônios e células especializadas do trato digestivo, incluindo o estômago; coração, rins, pele, tecido adiposo e muscular esquelético. Você pode dizer que, no nosso corpo, vários tipos de mensageiros químicos são produzidos e liberados para atender necessidades 4/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal fisiológicas específicas, promovendo a coordenação e integração de respostas entre os mais diversos órgãos Mensageiros químicos Incluem os hormônios endócrinos, parácrinos, autócrinos, neuro- hormônios, citocinas, interleucinas, adipocinas, miocinas. Os hormônios são mensageiros químicos produzidos por células especializadas de glândulas e outros tecidos, que desempenham papel-chave na regulação de praticamente todas as funções do organismo, incluindo o controle do metabolismo, os processos bioenergéticos, a síntese de proteínas, o crescimento, o desenvolvimento, o equilíbrio hidroeletrolítico, a reprodução e o comportamento. Classificação dos hormônios Os hormônios são classificados de acordo com a natureza ou estrutura química da molécula e isso tem a ver com a "matéria-prima" usada na síntese desses mensageiros químicos. Você pode assumir que 0 que importa na determinação de um hormônio não é do que ele é feito e, sim, 0 que e como ele faz. Existem basicamente três classes gerais de hormônios em função da estrutura química do composto: 1 Hormônios peptídicos 2 Hormônios esteroides 3 Hormônios derivados do aminoácido tirosina 5/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Hormônios peptídicos Os hormônios peptídicos são de origem proteica, ou seja, são formados a partir de sequências de aminoácidos e, assim, conservam as mesmas propriedades das proteínas. Entretanto, em comparação com as proteínas com funções estruturais ou dinâmicas, os hormônios são compostos por sequências de aminoácidos menores, então, podem ser comparados a pequenas proteínas. Atenção! A maioria dos hormônios está nessa classe e podem variar muito de tamanho. Alguns são cadeias de aminoácidos maiores, como os hormônios do crescimento e a prolactina, que contém mais de 200 resíduos de aminoácidos, enquanto outros são cadeias bem pequenas, como o hormônio liberador de tireotropina (TRH), secretado pelo hipotálamo, que contém apenas três aminoácidos em sua estrutura. Em termos de classificação, podemos definir: Proteínas Geralmente, têm mais de 100 aminoácidos. H.N Phe Val Leu Ala Asn Tyr Glu Val Leu His Cadeia B Leu Val 30 aminoácidos Leu Cys His Glu Gly Ser Cys Arg S Gly H.N S S Gly Gly Asn Cys Phe Tyr Cys Val Cys Phe Asn Glu Thr Glu S Tyr Cadeia A Ser Leu 21 aminoácidos Thr Cys Pro Tyr Ser Leu Lys Thr COOH Hormônios peptídicos: sequência de aminoácidos da insulina humana. Hormônios peptídicos Menos de 100 aminoácidos. 6/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal OH H2N o N H H2N NH2 HN N S HN H N H N o N H N o o H2N N H o NH2 NH2 Hormônio antidiurético ou vasopressina C46H65N15O12S2 Estrutura da Em geral, esses hormônios são solúveis em água e ainda incluem outros hormônios, dentre eles: a insulina e o glucagon produzidos pelo pâncreas; os hormônios secretados pela hipófise anterior e posterior, como o hormônio antidiurético e o hormônio do crescimento (GH); adipocínas, como a adiponectina e a leptina; e muitos outros. Alguns deles estão listados na tabela a seguir: Principais Glândula/Tecido Hormônios Funções Hipotálamo Hormônio liberador Estimula a de tireotropina secreção de TSH (TRH) e prolactina. Hormônio liberador Promove a de corticotropina liberação de (CRH) ACTH. Hormônio liberador Causa a liberação do hormônio do do hormônio do crescimento crescimento (GHRH) (GH). Hormônio liberador Provoca a de gonadotropinas liberação de LH e 7/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Principais Glândula/Tecido Hormônios Funções (GnRH) FSH. Estimula a síntese de Hormônio do proteínas e crescimento (GH) crescimento de tecidos moles. Estimula a Hormônio síntese e tireoestimulante secreção de (TSH) hormônios da tireoide. Estimula a Hormônio síntese e adenocorticotrópico secreção de (ACTH) cortisol. Hipófise anterior Promove o desenvolvimento Prolactina das mamas e lactação. Ocasiona o crescimento dos Hormônio folículo folículos estimulante (FSH) ovarianos e maturação de espermatozoides. Estimula a Hormônio síntese de luteinizante (LH) testosterona e ovulação. Aumenta a Hormônio reabsorção de antidiurético (ADH) água nos rins. Hipófise posterior Controla as Ocitocina contrações uterinas. 8/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Principais Glândula/Tecido Hormônios Funções Promove a captação de glicose, estimula Insulina (células B) a síntese de glicogênio e Pâncreas ácidos graxos. Estimula a Glucagon (células degradação do a) glicogênio hepático. Controla a concentração de Paratireoide Paratormônio (PTH) íons cálcio no plasma. Estimula a Rim Eritropoietina produção de hemácias. Aumenta a Peptídeo excreção renal de Coração natriurético atrial sódio e controla a pressão arterial. Estimula a contração da Intestino Colecistocinina vesícula biliar e a delgado (CCK) secreção de enzimas pancreáticas. Inibe o apetite e Adipócitos Leptina estimula a termogênese. Estimula a Estômago Gastrina secreção de HCI. Músculo Irisina Estimula a Esquelético biogênese 9/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Principais Glândula/Tecido Hormônios Funções mitocondrial e a termogênese. Tabela: Tecidos, glândulas produtoras e principais ações de hormônios peptídicos. Hormônios esteroides A segunda classe de hormônios é denominada de hormônios esteroides e inclui os produzidos e secretados pelo córtex adrenal, como o cortisol e a aldosterona, hormônios sexuais produzidos pelos ovários e placenta, como o estrogênio e progesterona, além da testosterona produzida pelos testículos. Os hormônios esteroides são derivados do colesterol e, por terem natureza química lipídica, são hidrofóbicos. OH HO OH H H H Cortisol Hidrocortisona C21H30O5 Estrutura do cortisol. Veja, a seguir, a estrutura da testosterona: 10/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Testosterona CH2 3 CH2 Estrutura da testosterona. As glândulas produtoras, exemplos e principais ações estão listados na tabela a seguir: Glândula/Tecido Hormônios Principais Funções Provoca o catabolismo das proteínas, a mobilização de lipídeos, a gliconeogênese e tem efeito Cortisol imunossupressor. Córtex adrenal Aldosterona Aumenta a expressão de transportadores de sódio nos rins, aumentando a reabsorção de água e controle da pressão arterial. Promove o desenvolvimento do sistema reprodutor Testículos Testosterona masculino e das características sexuais. Ovários/Placenta Estrogênios Promove o Progesterona desenvolvimento do sistema reprodutor feminino e das 11/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Glândula/Tecido Hormônios Principais Funções mamas. Controla as secreções do endométrio e o desenvolvimento das mamas. Tabela: Tecidos, glândulas produtoras e principais ações de hormônios esteroides. Hormônios derivados do aminoácido tirosina A terceira classe de hormônios é representada pelos derivados da tirosina. A tirosina é um aminoácido que serve de matéria-prima para a síntese dos hormônios da tireoide, triiodotironina (T3) e tiroxina (T4) bem como das catecolaminas que reúnem a epinefrina, norepinefrina e dopamina. Epinefrina e norepinefrina são também conhecidas como adrenalina e noradrenalina, respectivamente. Nesta classe de hormônios, temos: Substâncias Enquanto os hormônios hidrossolúveis como as X tireoidianos são catecolaminas. hidrofóbicos. Veja as imagens a seguir: HO OH NH2 Tiroxina Estrutura da Tiroxina (T4). o OH o OH NH2 HN HO HO NH2 NH, OH OH OH OH OH OH OH OH OH L-Tirosina DOPA Dopamina Noradrenalina Adrenalina 12/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Catecolaminas. Veja esses hormônios na tabela a seguir: Principais Glândula/Tecido Hormônios Funções Inibe a Hipotálamo Dopamina secreção de prolactina. Ambos atuam aumentando as taxas de reações químicas em Triiodotironina (T3) Tireoide quase todos os Tiroxina (T4) tecidos e, assim, o aumento do metabolismo basal. Aumentam a frequência cardíaca e a ventilação Epinefrina pulmonar, Medula adrenal Norepinefrina controlam o fluxo sanguíneo e promovem a degradação do glicogênio. Tabela: Tecidos, glândulas produtoras e principais ações de hormônios derivados do aminoácido tirosina. Veja a seguir as glândulas e os hormônios. 13/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Hipotálamo Glândula Pineal TRH, CRH, GHRH Melatonina Dopamina Somatostatina Vasopressina Glândula pituitária GH, TSH, ACTH, FSH, MSH, LH Tireoide e Paratireoide Prolactina, Ocitocina T3, T4, Calcitonina Vasopressina PTH Timo Fígado Timopoietina IGF, THPO Estômago Gastrina, Grelina Adrenal Histamina Andrógenos Somatostatina Glicocorticoides Neuropeptídeo y Adrenalina Noradrenalina Pâncreas Insulina, Glucagon Somatostatina Rim Calcitriol, Renina Ovário Eritropoietina Estrogênio Progesterona Testículos Andrógenos Útero Estradiol Prolactina Inibina Relaxina Glândulas e hormônios do sistema endócrino. Atividade 1 Como você pôde ver, os hormônios são classificados de acordo com a natureza ou estrutura química da molécula. Podem ser formados a partir do colesterol, de aminoácidos específicos, ou podem ser formados a partir de cadeias de aminoácidos formando hormônios peptídicos ou proteicos. Dentre as alternativas abaixo, escolha aquela em que todos os hormônios listados são hormônios peptídicos ou proteicos. A Hormônio do crescimento, leptina, insulina B Estrogênio, hormônio antidiurético e glucagon C Paratormônio, insulina e cortisol 14/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal D Colecistocinina, epinefrina e aldosterona E Testosterona, dopamina e prolactina Parabéns! A alternativa A está correta. Os hormônios do crescimento produzidos pela hipófise anterior, a leptina, pelo tecido adiposo, e a insulina, pelo pâncreas, são exemplos de hormônios peptídicos ou proteicos. Síntese hormonal Confira neste vídeo os mecanismos de síntese de hormônios peptídicos, esteroides e derivados de tirosina. Para assistir a um vídeo sobre assunto, acesse a versão online deste conteúdo. Síntese de hormônios peptídicos Uma vez identificada a estrutura química dos hormônios peptídicos, é possível prever os mecanismos envolvidos em sua síntese; visto que são "pequenas proteínas", a síntese desses compostos ocorre através das mesmas etapas que a síntese de qualquer proteína. Logo, para iniciar a síntese de um hormônio peptídico: 1 Primeiro ocorre a transcrição gênica no núcleo, que consiste na cópia de um trecho do DNA conhecido como gene e resulta na formação de um RNA mensageiro (RNAm). 15/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal 2 Em linhas gerais, atravessa a carioteca que é 0 envelope nuclear, através de poros nessas membranas e geralmente é direcionado ao retículo endoplasmático rugoso. 3 Em seguida, por meio da ação dos ribossomos, irá passar pelo processo de tradução gênica, quando os ribossomos decodificam 0 RNAm e constroem uma cadeia de aminoácidos correspondente. Veja, a seguir, a síntese de insulina (transcrição e tradução): DNA RNA Transcrição Tradução Replicação Transcrição reversa Proteína Síntese de insulina. É comum que esses hormônios sejam produzidos como proteínas maiores, sem atividade biológica, conhecidos como pré-pró-hormônios, que, ainda dentro do retículo, serão quebrados e transformados em pró- hormônios. Empacotados em serão exportados ao aparelho de Golgi, onde serão acondicionados em vesículas secretoras na presença de enzimas que quebrarão os pró-hormônios em hormônios no estado ativo. 16/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Extracelular Membrana plasmática Vesícula Citoplasma Exocitose. As vesículas produzidas pelo aparelho de Golgi podem ficar armazenadas no citoplasma ou aderidas à membrana plasmática. A secreção dos hormônios na corrente sanguínea geralmente é do tipo regulada, ou seja, para que os hormônios peptídicos sejam secretados, há a necessidade de a célula receber algum sinal que provoque a liberação. Normalmente, esses sinais envolvem a modificação dos níveis de cálcio no ambiente intracelular que, por sua vez, induz a exocitose do conteúdo dessas vesículas. Síntese de hormônios esteroides A matéria-prima para a síntese dos hormônios esteroides é o colesterol. Com isso, a estrutura molecular desses hormônios é muito semelhante à estrutura do próprio colesterol. Essa característica determina que os hormônios esteroides sejam substâncias lipossolúveis e, assim, não se misturam na água facilmente, ao contrário dos hormônios peptídicos. 17/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Secreção constitutiva Secreção regulada Ativado por Ca2 Sinal Membrana Plasmática Receptor Proteínas de membrana recém sintetizadas Vesícula S Aparelho de Golgi Exocitose Regulada e Constitutiva. Outra diferença marcante em relação aos hormônios peptídicos é que os hormônios esteroides não ficam armazenados nas células secretoras. Estes hormônios são secretados em um mecanismo chamado de secreção constitutiva, que pode ser compreendido como uma secreção imediata à síntese. Assim, você pode dizer que os hormônios esteroides só são produzidos quando são necessários, sendo logo em seguida secretados no sangue. Essa capacidade é garantida pela presença constante na célula produtora do colesterol, embora os hormônios esteroides não fiquem estocados, as células são capazes de armazenar grandes depósitos de ésteres de colesterol em vacúolos no citoplasma, que podem ser rapidamente mobilizados para a síntese hormonal. Atenção! Como hormônios esteroides são lipossolúveis, uma vez que tenham sido produzidos, eles simplesmente se difundem através da membrana plasmática e são secretados nos líquidos extracelulares, alcançando a circulação sanguínea. Síntese dos hormônios derivados de tirosina A tirosina é um aminoácido que pode dar origem a dois grupos distintos de hormônios: 1 Tireoide 2 18/94</p><p>09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Catecolaminas Em ambos os casos, a transformação desse aminoácido em hormônios depende de reações químicas específicas, catalisadas por enzimas nos compartimentos celulares, especialmente, no retículo endoplasmático liso. Na tireoide, Na região da medula da hormônios T3 e T4 são glândula adrenal, as produzidos e catecolaminas, incorporados a uma epinefrina e proteína chamada norepinefrina são tireoglobulina, que atua formadas através de armazenando esses reações enzimáticas hormônios em grandes específicas, com uma folículos dentro da produção de epinefrina glândula. Quando há a cerca de quatro vezes necessidade de maior e ficam secreção, hormônios armazenadas em são separados dessa X vesículas secretoras até proteína e secretados que haja o estímulo na corrente sanguínea. para a liberação, de Uma vez no sangue, forma semelhante aos esses hormônios se hormônios peptídicos. associam a uma Ao chegaram à proteína globular que circulação sanguínea, atua transportando e boa parte das gradualmente liberando catecolaminas são esses hormônios para transportadas na forma livre, no plasma, até atingirem os tecidos- alvo. Atividade 2 conhecimento sobre a fisiologia do sistema hormonal é muito importante para os profissionais de saúde, pois alterações hormonais podem impactar de forma significativa a saúde e qualidade de vida das 19/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal pessoas. Qual das seguintes afirmações sobre a síntese de hormônios é correta? A síntese de hormônios peptídicos envolve a secreção A constitutiva, em que os hormônios são secretados imediatamente após sua síntese. Os hormônios esteroides são armazenados em vesículas dentro das células até receberem um sinal para serem secretados. Os hormônios derivados de tirosina na tireoide são C armazenados como pré-pró-hormônios antes de serem secretados na corrente sanguínea. A síntese de hormônios peptídicos começa com a transcrição gênica no núcleo, seguida pelo transporte D do RNAm ao retículo endoplasmático rugoso para tradução. Os hormônios esteroides são hidrossolúveis e se E misturam facilmente na água, ao contrário dos hormônios peptídicos. Parabéns! A alternativa D está correta. A alternativa A está errada, pois a secreção constitutiva é característica dos hormônios esteroides, não dos hormônios peptídicos. Os hormônios peptídicos são geralmente secretados de forma regulada, em que um sinal específico é necessário para a liberação. A alternativa B está errada, pois os hormônios esteroides não são armazenados em em vez disso, eles são sintetizados e secretados imediatamente quando necessários. A alternativa C está errada, porque na tireoide, os hormônios derivados de tirosina (T3 e T4) são armazenados na forma de tireoglobulina, não como pré-pró-hormônios. A alternativa D está correta, pois os hormônios que dependem de síntese de proteínas têm como caminho a interação com o DNA no 20/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal núcleo e a sinalização por um RNA mensageiro. A alternativa E está errada, porque os hormônios esteroides são lipossolúveis e não se misturam facilmente com a água, ao contrário dos hormônios peptídicos que são hidrossolúveis. Secreção, concentração, transporte e depuração hormonal Neste vídeo, acompanhe o início da secreção e a duração da ação hormonal. Entenda o controle da concentração plasmática dos hormônios, a secreção por retroalimentação negativa e positiva, a liberação hormonal controlada por variações cíclicas, além do transporte plasmático e da depuração dos hormônios. Para assistir a um vídeo sobre o assunto, acesse a versão online deste conteúdo. Início da secreção e duração da ação hormonal o início da liberação e ação hormonal pode variar entre os diferentes hormônios. A estimulação provocada pelo sistema nervoso simpático sobre a medula adrenal estimula a liberação de epinefrina e norepinefrina de forma muito rápida e, poucos segundos após a liberação, esses hormônios já são capazes de atingir seus efeitos completos. Exemplo Você pode perceber isso quando toma um susto; nesse caso, o seu sistema nervoso autônomo interpreta o susto como uma situação de perigo e ativa o sistema de luta e fuga que envolve a liberação de adrenalina. Dentre as ações da adrenalina, sabemos que ela é capaz de promover o aumento da frequência cardíaca e, se você se lembrar da última vez que tomou um susto, muito provavelmente vai saber que seu coração dispara quase imediatamente, ou seja, a ação da adrenalina ocorre de forma muito rápida após sua liberação. Outros hormônios como a 21/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal tiroxina (T4) e o hormônio do crescimento, por outro lado, podem levar meses para atingir um efeito fisiológico completo. Concentração plasmática de hormônios Agora você verá os mecanismos de sinalização celular e entenderá que os efeitos hormonais podem ser amplificados, exercendo um resultado poderoso, quando eles atuam nas células alvo e, por essa razão, as concentrações ou quantidades necessárias para os efeitos fisiológicos dos hormônios são extremamente pequenas. Controle da secreção por retroalimentação negativa Um dos principais mecanismos de controle da secreção hormonal é a retroalimentação ou feedback negativo. Embora a maioria dos hormônios tenha sua liberação influenciada por diversos fatores, que podem variar ao longo do dia, como o estado alimentado, o jejum e todo tipo de estresse, o feedback negativo é o principal mecanismo capaz de assegurar o equilíbrio da concentração adequada de hormônios. Geralmente, depois que um hormônio é liberado, atua nos tecidos-alvo e seus efeitos provocam várias respostas. Quando esses efeitos são satisfatórios para organismo, ou seja, quando a ação do hormônio atinge a necessidade fisiológica, sinais de retroalimentação são percebidos pela glândula endócrina que reduz a taxa de secreção hormonal. Os mecanismos de feedback negativo podem atuar controlando a síntese do hormônio, a expressão gênica das enzimas envolvidas na síntese hormonal e nos mecanismos de exocitose. Observe na imagem que o hipotálamo libera o hormônio liberador de tireotropina (TRH). Esse hormônio estimula a hipófise anterior a liberar o hormônio tireoestimulante (TSH) que, por sua vez, faz com que a tireoide libere os hormônios T3 e T4 que têm ação celular direta. Uma vez que as concentrações de T3 e T4 já estão adequadas, o hipotálamo diminui a liberação de TRH, o que reduz a liberação de TSH e T3 e T4. 22/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal TRH + TSH Hormônios da tireoide Feedback negativo dos hormônios da tireoide. Controle da secreção por retroalimentação positiva A retroalimentação ou feedback positivo tem um efeito semelhante a um ciclo vicioso, onde a liberação de um hormônio provoca uma resposta no tecido-alvo. Este, por sua vez, estimula ainda mais a liberação do hormônio em uma espécie de surto, em que quanto maior a ação hormonal, maior também será sua liberação. Exemplo A liberação da ocitocina pela hipófise posterior durante o trabalho de parto. Nesse caso, o papel da ocitocina é provocar as contrações uterinas que empurram o bebê contra o colo do útero. Essa ação mecânica de estiramento do colo uterino é interpretada pelo hipotálamo e provoca a liberação de mais ocitocina, potencializando as contrações uterinas, até que haja o nascimento do bebê. Liberação hormonal controlada por variações cíclicas Variações do ciclo diário - que incluem o ciclo claro e escuro, o estado de sono e vigília, o repouso e o exercício, o estado alimentado e o jejum se sobrepõem aos mecanismos de feedback e influenciam a liberação de hormônios ao longo do dia. Vários exemplos se enquadram nessa situação. o hormônio do crescimento é liberado de forma acentuada durante a primeira fase do sono e diminui nos estágios posteriores, além disso, em situações de 23/94</p><p>01/10/2024. 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal hipoglicemia o hormônio do crescimento também é liberado para promover a degradação do glicogênio hepático. Veja agora o exemplo da liberação de insulina pelas células pancreáticas: 1 Após ingestão, digestão e absorção de uma dieta balanceada, ocorre o aumento dos níveis de glicose no plasma: a hiperglicemia. 2 A elevação dos níveis de glicose é percebida pelo próprio pâncreas, de modo que a glicose entra no citoplasma das células 3 Após algumas etapas bioquímicas, estas acabam alterando a concentração no ambiente intracelular, provocando a despolarização das membranas da célula. 4 Isso leva à abertura de canais de cálcio com a consequente entrada de cálcio para o interior celular. 5 A presença do cálcio no citoplasma provoca a exocitose das vesículas e assim a liberação da insulina para a corrente sanguínea. Uma das funções da insulina é provocar a retirada de glicose do sangue, estimulando tecidos, como os músculos esqueléticos e o tecido 24/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal adiposo, a captarem glicose. Como consequência, esse processo leva à normalização dos níveis glicêmicos, que são percebidos pelo pâncreas e indicam que a insulina já exerceu seus efeitos esperados, assim, a taxa de liberação de insulina é reduzida fechando um circuito de feedback negativo. 1 Insulina Glicose Canais de Canais de cálcio voltagem dependentes Glut2 3 4 Glucose 2 5 1 ATP/ADP Metabolismo Células beta pancreáticas Controle da secreção de insulina. Transporte plasmático Existem duas formas de transporte plasmático de hormônios, que são explicadas pela natureza química do composto. Anteriormente, você viu Em contrapartida, os que os hormônios hormônios hidrofóbicos, peptídicos e as como esteroides e catecolaminas são os hormônios da hidrossolúveis, tireoide, não se diluem portanto, se dissolvem em água e por essa facilmente em água. razão precisam se Assim, já que plasma associar a sanguíneo é feito à base transportadores para X de água, esses chegarem aos seus hormônios se alvos, mais ou menos solubilizam e são como se essas transportados até as substâncias células-alvo livremente. precisassem pegar uma carona. As proteínas plasmáticas representam esses transportadores. 25/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Veja, a seguir, a proteína de transporte de hormônios sexuais: Globulina: Proteína de transporte de hormônios sexuais. SHBG é a sigla em inglês para globulina ligadora de hormônios sexuais, uma proteína produzida pelo fígado. A principal função dessa proteína é regular a disponibilidade dos hormônios sexuais no organismo. Ela está associada a diversas condições de saúde, incluindo câncer de próstata, doenças cardiovasculares e distúrbios hormonais. Depuração de hormônios Agora que você já viu a variedade de hormônios e conhece suas formas de síntese, secreção e transporte, tem um cenário em que eles estão aptos a provocar os seus efeitos. Você também deve ter compreendido que, uma vez que os hormônios tenham realizado suas funções e atingido o controle fisiológico, eles não são mais necessários e precisam "sair de cena", precisam ser depurados. Existem diferentes maneiras de depuração dos hormônios do plasma, incluindo a metabolização pelos tecidos, quando a própria célula-alvo pode realizar a endocitose do complexo receptor-hormônio e degradar o hormônio por meio da ligação com estruturas celulares, inativando-o, através da excreção renal pela urina ou hepática, através da bile. tempo entre a liberação e a depuração também varia entre os hormônios: 26/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal 1 Hormônios hidrossolúveis Em geral, têm a meia vida curta, que, em alguns casos, pode durar menos de um minuto. 2 Hormônios que se associam às proteínas transportadoras Podem ficar na circulação por várias horas ou até mesmo dias. 3 Esteroides Ficam na circulação por 20 a 100 minutos. 4 Hormônios tireoidianos Podem ficar na circulação por até seis dias. Produção e transporte de hormônios Assista ao vídeo a seguir e saiba mais sobre produção e transporte de hormônios. Para assistir a um vídeo sobre assunto, acesse a versão online deste conteúdo. 27/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Atividade 3 Analise as afirmações a seguir e depois marque a resposta correta: "A testosterona é um hormônio ou seja, uma pequena proteína, PORTANTO, a testosterona apresenta natureza química hidrofílica, sendo solúvel em água e dessa forma não requer um transportador plasmático". A A primeira afirmativa é verdadeira e a segunda é falsa. A primeira afirmativa é falsa e a segunda é verdadeira. C Ambas são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. Ambas são verdadeiras, porém a segunda não justifica D a primeira. E Ambas são falsas. Parabéns! A alternativa E está correta. A testosterona é um hormônio esteroide, portanto derivado do colesterol e, por ter natureza química lipídica, requer um transportador plasmático. 28/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal 2 - As funções fisiológicas e ação hormonal Ao final deste módulo, você será capaz de reconhecer a coordenação e 0 controle das funções fisiológicas e da ação hormonal. 0 metabolismo é tecido específico Neste vídeo, será demonstrado como o metabolismo é específico para cada tipo de tecido e você entenderá como as enzimas, proteínas de membrana, receptores, canais, bombas, transportadores e proteínas de comunicação celular influenciam nosso metabolismo. Assista! Para assistir a um vídeo sobre o assunto, acesse a versão online deste conteúdo. o metabolismo é determinado por um conjunto de proteínas presentes em tecidos específicos, nas mais variadas células. Esse conjunto de proteínas é representado principalmente pelas enzimas, por proteínas de membrana, como os receptores, canais, bombas e transportadores e pelas proteínas da comunicação celular. As células possuem limites bem definidos pelas membranas plasmáticas e são unidades funcionais independentes, onde as funções podem ser gerais ou extremamente específicas para cada tipo celular. Curiosidade 29/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Essa independência não significa autonomia, ou seja, é como se nossas células soubessem como fazer suas funções, porém sem saber em que extensão devem fazer, ou até mesmo quando trabalhar e quando parar de Essa falta de autonomia é resolvida em boa parte pelas funções do sistema endócrino, mediada pela ação dos hormônios. o metabolismo é o mesmo que funcionamento celular, que é determinado pelo conjunto de proteínas presentes em uma célula de forma tecido-específica. Existem variados tipos celulares no nosso corpo, como os neurônios, os miócitos, os hepatócitos do fígado, os eritrócitos no sangue etc.; e, naturalmente, cada uma dessas células tem uma função específica para a manutenção das funções fisiológicas. Exemplo A capacidade do nosso corpo em metabolizar alguns nutrientes, como os açúcares e as gorduras. Sabemos que o excesso de "açúcar" na dieta pode ser transformado em ácidos graxos e, em seguida, em triglicerídeos, que pode ser estocado como forma de reserva de energia, principalmente no tecido adiposo. A esse processo, damos o nome de síntese de ácidos graxos, podendo depois ser degradado em outro processo chamado de para que algumas células obtenham energia desse composto. Agora, se fizermos uma comparação entre hepatócitos, miócitos e eritrócitos, veremos o seguinte: Hepatócitos São capazes de sintetizar e degradar as gorduras. Miócitos São capazes apenas de degradar as gorduras. Eritrócitos Não fazem nem síntese, nem degradação das gorduras. Essa diferença metabólica é explicada pelo fato de que as enzimas responsáveis pela degradação estão presentes no fígado e no músculo. As da síntese, só o fígado possui e o eritrócito não expressa nenhum dos dois conjuntos enzimáticos. 30/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal É possível associar as funções celulares à presença ou expressão tecido-específica de proteínas nas células e, consequentemente, extrapolar essas funções para o nível dos órgãos e tecidos. Assim, o metabolismo celular é dado pela expressão tecido-específica de proteínas, que são, então, consideradas o "maquinário metabólico" celular. É justamente essa característica que nos permite dizer que as células são unidades funcionais, como pequenas "fábricas" independentes. Coordenação das funções fisiológicas por mensageiros químicos Vimos que o metabolismo é tecido-específico em função da presença do maquinário metabólico e de responsabilidade das unidades celulares. Agora, é importante discutirmos que todo esse funcionamento deve servir ao nosso organismo, no sentido de manter os parâmetros fisiológicos em homeostase. Atividade 1 Então, aqui nos deparamos com uma questão-chave: Quem são os agentes que controlam as funções do metabolismo? Digite sua resposta aqui Chave de resposta A inter-relação dos mais variados sistemas de mensageiros químicos é capaz de controlar as múltiplas atividades das células e tecidos-alvo, de forma integrada e coordenada, onde em diversas vezes um hormônio é capaz de atuar no controle de funções de diferentes tecidos, com resultados que se completam. Em outros casos, diferentes hormônios atuam juntos, de forma sinérgica ou antagônica, mas sempre tornando o 31/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal controle do metabolismo uma resposta que faz sentido, lógica e harmoniosa. Atividade 2 Os hormônios não são capazes de atuar em qualquer tecido, seus efeitos ocorrem apenas em tecidos específicos que apresentam um componente essencial para a ação dos hormônios. Qual é a estrutura celular que determina que uma célula seja alvo para a ação de um hormônio? A Enzimas-chave B DNA C Mitocôndrias D Receptores E Segundo mensageiro Parabéns! A alternativa D está correta. que torna um tecido-alvo para a ação de um hormônio é a presença de receptores celulares. Célula-alvo e receptores hormonais 32/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Entenda neste vídeo como agem os hormônios de ação endócrina, de ação parácrina e de ação autócrina. Além disso, veja o papel dos receptores hormonais, a especificidade desses receptores e os mecanismos de ação. Para assistir a um vídeo sobre o assunto, acesse a versão online deste conteúdo. Vamos discutir agora um conceito fundamental para que você entenda o funcionamento dos hormônios, o qual explica onde eles são capazes de atuar para exercer seus efeitos de controle metabólico. Para que você possa relacionar a coordenação das respostas metabólicas às ações hormonais, é fundamental que compreenda que os hormônios só são capazes de exercer efeitos sobre o metabolismo das células-alvo e que uma célula só é alvo para a ação dos hormônios, quando esta expressa ou possui receptores específicos para captar o sinal hormonal. Os hormônios são considerados os primeiros mensageiros do metabolismo e são capazes de induzir respostas em células, tecidos e órgãos-alvo. Para ser considerado um "alvo" para a ação dos hormônios, os tecidos devem expressar receptores hormonais, que, em geral, são proteínas específicas, onde os hormônios se ligam e sinalizam suas mensagens biológicas. Logo, você pode dizer que o princípio básico para a ação dos hormônios é a presença de receptores celulares. Hormônio A Hormônio B Célula alvo para Célula alvo para Célula alvo para Hormônio A Hormônio B Hormônio A e B Hormônios e células-alvo. Hormônios de ação endócrina 33/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Agora que você já sabe que os hormônios são sintetizados e secretados por células, tecidos e glândulas especializadas e que terão capacidade de exercer controle sobre alvos específicos, em função da presença de receptores, é importante que você correlacione a ação hormonal, tendo em vista o local de produção em relação à localização do alvo metabólico. Atenção! Os hormônios de ação endócrina são aqueles secretados para a corrente sanguínea e que através da circulação podem mediar efeitos sobre o funcionamento de alvos metabólicos, distantes do local de produção. Esse sistema de comunicação é a forma que denomina esse sistema fisiológico. A maior parte dos hormônios atua dessa forma, por exemplo: 1 o cortisol é secretado pelo córtex adrenal. 2 Através da corrente sanguínea ele é capaz de controlar funções no fígado, tecido adiposo e músculo esquelético. Hormônios de ação parácrina Nem todos os hormônios liberados por um tecido precisam ser levados através da corrente sanguínea para atingirem seus alvos. As células- alvo, em alguns casos, são células vizinhas e, quando um hormônio atua controlando o funcionamento de células vizinhas, você pode denominar essa ação de atividade parácrina. Exemplo Muitos hormônios produzidos pela mucosa gástrica atuam em outras células da própria mucosa, sem a necessidade de entrar na circulação sanguínea. Outro exemplo é a ação dos neurotransmissores nas sinapses químicas que atuam em células vizinhas. Hormônios de ação autócrina o terceiro tipo de ação, chamada de autócrina, sugere a capacidade de autorregulação. Ocorre quando um hormônio é capaz de controlar a 34/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal própria célula que o produziu e o secretou, como acontece com a insulina que é capaz de estimular a própria célula pancreática que a produziu e a liberou a responder aos seus sinais, levando a captação de glicose por essas células. Célula produtora de citocinas Citocinas Autócrina Endócrina Vasos sanguíneos Receptor Célula-alvo Parácrina Propriedades da comunicação. Receptores hormonais Receptores hormonais geralmente são proteínas grandes expressas de forma tecido-específica, ou seja, eles podem estar presentes em um tecido e ausente em outro. Estima-se que uma célula possua de 2.000 a 10.000 receptores. Cada receptor é altamente específico para um único tipo de hormônio, assim, você pode correlacionar a expressão do receptor à ação hormonal. É a presença de um receptor específico, em um tecido, em particular, que irá determinar que tipo de hormônio é capaz de sinalizar sua mensagem. Veja, a seguir, o detalhamento: 35/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal A quantidade de Por outro lado, a síntese receptores não é fixa e de receptores pode ser pode variar minuto a estimulada e o número minuto. Os receptores dessas proteínas pode podem ser destruídos, crescer, aumentando inativados de forma X também a sensibilidade transiente ou definitiva, da célula ao hormônio. podem ser sequestrados para o interior celular ou sua produção pode diminuir. Os receptores podem ser proteínas localizadas na membrana, no citoplasma ou até mesmo no núcleo. A localização dos receptores nas células é determinada pela natureza química dos hormônios. Os receptores dos hormônios hidrossolúveis são proteínas presentes na superfície celular, pelo fato desses hormônios serem impermeáveis às membranas. Dentre os diversos hormônios que atuam em receptores localizados na membrana, temos os grupos dos hormônios peptídicos, proteicos e das catecolaminas, como a insulina e glucagon, que são hormônios peptídicos, ou a adrenalina, uma catecolamina. Já os hormônios hidrofóbicos, capazes de atravessar a membrana, podem sinalizar através de receptores intracelulares. Os hormônios esteroides, como a testosterona, atuam principalmente através de receptores localizados no citoplasma, enquanto os hormônios da tireoide são encontrados no núcleo, associado aos cromossomos. Proteína com múltipla alça transmembrana Célula membrana Proteína transmembrana Proteína de Proteina ancorada simples membrana periférica em lipídeos Receptores de membrana. Especificidade dos receptores hormonais 36/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal As respostas obtidas através dos sinais hormonais dependem do tipo do receptor expresso nas células-alvo não só quanto aos diferentes hormônios, que se ligam a receptores seletivos, mas também em função da sinalização mediada muitas vezes pelo mesmo hormônio. Isso pode parecer, à primeira vista, um contrassenso ou uma ideia confusa, mas vamos ver agora o que explica essa possibilidade. Para ilustrar essa ideia, veja o exemplo: efeito da adrenalina sobre os vasos sanguíneos Durante uma sessão de exercícios físicos, as glândulas suprarrenais são estimuladas a secretar adrenalina na corrente sanguínea. Essa adrenalina tem diversas funções que incluem o aumento da frequência cardíaca, a degradação do glicogênio hepático e o controle do fluxo de sangue para os músculos esqueléticos. Neste contexto, é razoável você pensar que os músculos esqueléticos ativados para sustentar o exercício irão necessitar de mais oxigênio, nutrientes e outras substâncias, entregues pela corrente sanguínea e, de forma lógica, você pode deduzir que é necessário aumentar o aporte de sangue a esse tecido. Acontece que todo o sangue no nosso corpo está dentro do sistema circulatório, que é fechado, de forma que, tecnicamente, não existe uma reserva de sangue. Assim, para ser possível aumentar o fluxo sanguíneo para uma região, é necessário diminuir de outra. É exatamente aí que entra a ação da adrenalina que é capaz de promover a vasodilatação na região do sistema muscular, ao mesmo tempo em que é capaz de induzir do trato gastrointestinal e, dessa forma, redirecionar o fluxo de sangue do sistema digestório para o musculoesquelético. Isso só é possível em função da expressão de receptores de adrenalina de tipos diferentes, chamados de isoformas. Para um mesmo hormônio, o corpo pode expressar diferentes tipos de receptores. É como se uma chave pudesse abrir mais do que uma fechadura, embora essas fechaduras só pudessem ser abertas por essa mesma chave. Nesse caso específico, a presença dos receptores adrenérgicos nos capilares musculares provoca o aumento do diâmetro desses vasos, enquanto a presença da isoforma a- 37/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal adrenérgico provoca o efeito contrário, diminuindo o diâmetro e o fluxo de sangue do vaso sanguíneo do trato digestório. Mecanismos de ação dos receptores hormonais Você pode comparar as funções dos receptores às antenas de TV ou de rádio. Imagine que, na sua casa, você só é capaz de captar um sinal de rádio se possuir o equipamento certo para isso. Embora possa reconhecer que o sinal de rádio provavelmente chegue até a sua casa, se você não possuir o equipamento certo, não irá conseguir captar e amplificar esse sinal para ouvir as notícias e as músicas da rádio. De certa forma, os receptores são "antenas" nas células que captam 0 sinal hormonal e, assim, reforçamos a ideia de célula-alvo apresentada anteriormente. Agora imagine uma alternativa a essa situação: você possui uma antena para captar o sinal de uma operadora de TV, mas essa antena não está instalada em um sistema de cabos de sua casa e você sequer possui uma televisão. Nesse caso, você também não será capaz de assistir a nenhuma programação de TV. Esse paralelo pode ser feito com os sistemas de comunicação celulares ativados pelos hormônios. Um hormônio se liga e ativa um receptor seletivo, que, por sua vez, desencadeia uma resposta de interpretação ou transdução e amplificação desse sinal. Os mecanismos de ação dos receptores e os mecanismos de transdução do sinal são muito variados e, a seguir, veremos alguns deles. Você pode assumir que praticamente todos os hormônios afetam os tecidos-alvo, formando primeiro um complexo, onde o hormônio se liga fisicamente ao receptor, alterando a função do próprio receptor e iniciando os efeitos hormonais. Veja a seguir: Receptores ligados a canais ionicos Os receptores acoplados a canais são típicos nas sinapses químicas. Uma das características de uma sinapse química é o fato de que a comunicação é feita pela ação de um 38/94</p><p>09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal mensageiro químico, chamado de neurotransmissor, que apresenta as mesmas propriedades dos hormônios. Praticamente todos os neurotransmissores, como a norepinefrina, a dopamina e a serotonina atuam através desse tipo de receptores. Receptores acoplados a canais atuam como comportas que podem ser abertas ou fechadas, a partir da recepção do sinal. A abertura ou fechamento desses canais envolve a mudança na forma da proteína receptora e, assim, altera a permeabilidade da membrana para determinados íons. Geralmente, os canais são específicos aos íons que podem ser canalizados através do receptor, como canais de sódio, cálcio ou potássio. Quando fechados, impedem a passagem desses íons e, quando são abertos, permitem a passagem do íon correspondente sempre a favor do gradiente de concentração, ou seja, do lado mais concentrado para o lado menos concentrado da membrana, em um tipo de transporte conhecido como transporte passivo facilitado. Mensageiro Receptor Extracelular Membrana Intracelular Canal Canal aberto fechado Receptores ligados a canais Receptores ligados à proteína G A ciência já descreveu mais de 1000 receptores acoplados à proteína G, que sinalizam suas mensagens dessa forma e que podem ser ativados por diversos hormônios, como a epinefrina, o glucagon, a serotonina e outros. Existem duas formas básicas dessa proteína: A estimulatória (Gs) A inibitória 39/94</p><p>09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal A estrutura desses receptores é descrita como uma cadeia de proteínas com sete alças transmembrana. Uma cadeia única de aminoácidos que atravessa a membrana sete vezes em direção, ora ao citoplasma, ora ao meio extracelular, com algumas partes em protrusão para cada lado da membrana. No ambiente extracelular, o ligante se associa a uma região do receptor para sinalizar seus No ambiente intracelular, a cauda dessa cadeia de aminoácidos encontra-se associada a uma proteína G. Essa proteína é composta por três subunidades (a, e y). No estado inativo, essa proteína está ligada a uma molécula de difosfato de guanosina (GDP) e, quando o receptor é ativado pelo hormônio, a proteína G troca o GDP pelo trifosfato de guanosina (GTP). Esse evento é capaz de provocar o destacamento e deslocamento da subunidade a da proteína G, através da membrana, para que outras proteínas sejam ativadas. Esse mecanismo pode abrir canais ativar ou inibir outras proteínas intracelulares da comunicação celular, como a Adenil ciclase e as fosfolipases, para que os hormônios exerçam seus efeitos. Hormônio Membrana celular R R G E E G Inativo Ativo R Receptor G = Proteína G R E= Enzima celular Ativo Sinal Receptores ligados à proteína G. Receptores ligados a enzimas Esse tipo de receptor também é conhecido como aquele com atividade enzimática intrínseca; quando ele é ativado se comporta e funciona como uma enzima. Neste caso, o receptor é capaz de se ligar a outras proteínas intracelulares que são 40/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal consideradas substratos para sua ação e, assim, passa adiante a sua mensagem. Esses receptores são proteínas que geralmente têm uma estrutura que atravessa a membrana apenas uma vez, apresentando um domínio ou região extracelular onde o hormônio se liga e a porção intracelular é exatamente a região que atua de forma enzimática. receptor de insulina se enquadra nessa família de proteínas e, dessa forma, a insulina é capaz de median seus efeitos em células-alvo. Em outros casos, o receptor em si não atua como uma enzima, mas está diretamente acoplado com alguma proteína intracelular que tem atividade enzimática. Existem alguns exemplos de proteínas que atuam, dessa forma, como é o caso da sinalização da leptina, um hormônio liberado pelo tecido adiposo que controla o apetite e o balanço energético. Esse mecanismo foi descrito em células de câncer de mama, onde a serotonina é capaz de ativar seu receptor que está acoplado a essa mesma enzima chamada Janus quinase (JAK), que, por sua vez, pode desencadear os efeitos hormonais que incluem o deslocamento de sinais até o núcleo celular e controlar a expressão de proteínas. Dominio tirosina quinase Membrana Tirosinas fosforiladas plasmática Via MAP Via Via quinase JAK/STAT PI3K/AKT1 Alvos genéticos DNA Proliferação celular, Migração Diferenciação Núcleo Citoplasma Receptores ligados à enzima. Receptores intracelulares A classe de receptores intracelulares está associada à ativação mediada por hormônios de natureza química lipossolúvel, pois assim eles podem atravessar a membrana plasmática e atuar 41/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal sobre alvos intracelulares, como no caso dos receptores dos hormônios esteroides e tireoidianos. A partir da interação do hormônio com o receptor, muitos dos sinais estão envolvidos na ativação da transcrição de genes e, consequentemente, regulam a síntese das proteínas. Assim, esses receptores podem ser encontrados no citoplasma ou até mesmo no núcleo associados a regiões promotoras da transcrição nos cromossomos. Hormônio esteroide Citoplasma 1 Receptor esteroide 2 Núcleo 3 DNA Sequência 4 regulatória mRNA 5 Nova proteína Receptores intracelulares. Atividade 3 Os mecanismos de comunicação celular foram compreendidos gradualmente nos últimos trinta anos e ainda hoje muita coisa tem sido revelada pela ciência. Sobre os mecanismos de comunicação celular, escolha abaixo a alternativa correta: Os receptores hormonais são obrigatoriamente A proteínas de membrana. 42/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal B Os íons cálcio e o AMPc são considerados segundos mensageiros. A especificidade dos hormônios determina que eles C regulem apenas uma resposta. Em geral, os intermediários da comunicação são ácidos D graxos. Os efeitos hormonais sobre o metabolismo sempre E envolvem as funções nucleares. Parabéns! A alternativa B está correta. Segundos mensageiros são compostos não-proteicos produzidos em grande quantidade após a sinalização celular e desencadearão em respostas hormonais, incluindo o AMPc, os íons cálcio e fosfolipídios de membrana. Sinalização, controle dos alvos e resposta celular Confira neste vídeo os caminhos de sinalização celular, o papel dos segundos mensageiros, o sistema adenilato ciclase-AMPc, o sistema das fosfolipases, o sistema cálcio-calmodulina e o controle dos alvos metabólicos e da resposta celular. Para assistir a um vídeo sobre o assunto, acesse a versão online deste conteúdo. Sinalização celular Aos poucos você está juntando as peças da comunicação celular. Você já sabe que os hormônios podem ser considerados os mensageiros 43/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal químicos e que os receptores são análogos às antenas que captam o sinal. Porém, para esse sinal ser transformado em resposta celular, ele precisa ser transduzido, ou seja, interpretado para que a resposta celular ocorra. Para que isso aconteça, os hormônios exercem efeitos através de processos intracelulares, denominados de sinalização ou comunicação celular. As principais características desses processos são que, em geral, as mensagens são passadas adiante em forma de sequência, em um efeito cascata de sinalização que pode ser comparado a uma brincadeira de telefone sem fio, onde a mensagem passa de um ao outro em uma sequência de eventos. Essa cascata pode envolver vários intermediários e possui duas outras características muito importantes: A possibilidade de diferentes alvos intracelulares serem ativados, garantindo a diversificação do sinal, o que explica a capacidade dos hormônios em controlarem diferentes respostas a partir de um único sinal. A amplificação do sinal, à medida que os intermediários são ativados. É comum observarmos que cada um deles pode passar adiante o sinal para mais de um intermediário nessa cascata de eventos. É como se um intermediário ativasse dois ou mais intermediários na fila. Você poderia comparar a uma fofoca, que, quando contada pela primeira vez, rapidamente se espalha. Essa característica é muito importante e explica porque os níveis hormonais são tão baixos; graças a esse mecanismo é possível amplificar de forma muito importante a resposta a partir do sinal hormonal. Exemplo A ação da epinefrina sobre a degradação do glicogênio hepático, estima-se que para cada molécula de epinefrina que ativa o hepatócito são liberadas 10.000 de glicose, ou seja, o sinal é amplificado dez mil vezes. Existem vários mecanismos de sinalização intracelular e, a seguir, você será apresentado a alguns deles: 44/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Hormônio Primeiro mensageiro 1 Receptor Enzima 2 Citoplasma 3 ATP 4 Segundo cAMP mensageiro 5 Proteína quinase ativada Núcleo 6 Resposta celular Cascata de sinalização. Segundos mensageiros Os hormônios são os primeiros mensageiros químicos do sistema endócrino e, agora, você descobrirá que, quando os sinais hormonais ativam seus receptores, muitos deles envolvem a produção do que chamamos de segundos mensageiros. Ao longo das cascatas de sinalização, a maioria dos intermediários envolvidos na transdução do sinal são proteínas com atividade enzimática. Entretanto, em muitos casos pequenos, compostos de diferentes naturezas químicas são produzidos ou liberados em grandes quantidades, atuando como segundos mensageiros que irão passar adiante os sinais hormonais, desencadeando seus efeitos. Nestes casos, você pode dizer que a única coisa direta que o hormônio faz em uma célula é ativar o receptor e o segundo mensageiro fará o resto. Os principais exemplos de segundos mensageiros são: 1 0 AMPc derivado do ATP. 45/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal 2 Os íons cálcio em um sistema acoplado à proteína calmodulina. 3 Os fosfolipídios de membrana, que podem ser transformados em outros compostos no meio intracelular. Sistema da adenilato ciclase-AMPc A enzima adenilato ciclase é uma proteína inserida na membrana plasmática que é ativada pela proteína Gs, que catalisa a conversão do ATP em AMPc que, por sua vez, irá ativar a proteína quinase dependente de AMPc (PKA), desencadeando a cascata de sinalização. Quando a proteína Gi é ativada, sua ação inibe a enzima adenilato ciclase. Os hormônios que atuam através da adenilato ciclase-AMPc são: Hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) Angiotensina Calcitonina Serotonina Catecolaminas (receptor 46/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Glucagon Hormônio luteinizante (LH) Secretina Somatostatina Paratormônio (PTH) Hormônio tireoestimulante (TSH) Veja, a seguir, o sistema Adenilato ciclase-AMPc da adrenalina e estrutura do cAMP: 47/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Adrenalina Receptor adrenérgico Adenilato ciclase 000 u Y a GTP cAMP PKA PKA inativa ativa Fosforilação proteica Citoplasma Sistema Adenilato ciclase-AMPc da adrenalina. NH2 N N N N o o OH Estrutura do cAMP. Sistema das fosfolipases Assim como a adenilato ciclase, as fosfolipases também são proteínas inseridas nas membranas que podem ser ativas ou inibidas pela proteína G. Existem diferentes isoformas de fosfolipase, cuja função envolve principalmente a quebra de fosfolipídios de membrana, 48/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal especialmente o bifosfato em dois segundos mensageiros: Diacilglicerol (DAG) o DAG é capaz de ativar a proteína quinase C (PKC). Inositol trifosfato (IP3) IP3 mobilizará íons cálcio da mitocôndria e do retículo endoplasmático para o citosol, onde o cálcio irá atuar como segundo mensageiro. Veja, a seguir, exemplos de hormônios que atuam através da fosfolipase: Catecolaminas (células a) Hormônio liberador de gonadotropinas (GnRH) Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH) Hormônio liberador do hormônio tireotrópico (TRH) Ocitocina Serotonina 49/94</p><p>01/10/2024, 09:11 Fisiologia do Sistema Hormonal Sistema Cálcio-Calmodulina A entrada do cálcio na célula ou a mobilização a partir do retículo endoplasmático levam ao aumento dos níveis de cálcio intracelulares. A entrada do cálcio pode ocorrer: A partir da Ou por meio da ação de despolarização da hormônios que membrana, levando à promovam a abertura X abertura de canais de de canais de cálcio cálcio voltagem ligante dependente. dependente. Quando três ou quatro íons cálcio se ligam à proteína calmodulina, essa proteína é ativada e pode atuar controlando vários intermediários da comunicação celular, resultando no controle de várias respostas metabólicas. Controle dos alvos metabólicos e da resposta celular As enzimas são os agentes do metabolismo e representam o maquinário metabólico. Dessa forma, quando um hormônio controla o funcionamento celular, esse controle incide sobre o conjunto de enzimas presentes no tecido-alvo. A maioria dos hormônios é capaz de controlar a atividade de enzimas-chave das vias metabólicas. Isso quer dizer que as reações enzimáticas podem ser controladas, ativando ou inibindo a capacidade catalítica das enzimas e, assim, controlar as respostas metabólicas. Esse tipo de controle leva a respostas rápidas que incidem em um conjunto de enzimas presente nas células. As alterações enzimáticas envolvem a regulação alostérica, modificações covalentes na enzima, mudanças na estrutura quaternária ou quebra de uma pró-enzima para seu estado ativo. Exemplo Você pode comparar esse mecanismo de regulação com uma empresa que investe em tecnologia e torna a atividade profissional mais eficiente, 50/94</p>