38 011226 aula_hormonios_2006

HormôniosErika Souza Vieira

Bioquímica II

ASSOCIAÇÃO DE ENSINO E CULTURA “PIO DÉCIMO” S/C LTDA.

FACULDADE “PIO DÉCIMO”

EndocrinologiaEndocrinologiaEndocrinologiaEndocrinologia

Comunicação dentro do nosso corpo:(1) Sistema nervoso(2) Sistema endócrinoSistema endócrino = todas as glândulas que secretam hormônioSimilaridades e diferenças:

Ambos sofrem adaptação fisiológica Ambos empregam receptores, mensageiros intracelulares, etcDiferem na velocidade da resposta Diferem na duração da ação, etc

HormôniosDefinição: Toda substância química (mensageiro) produzida em um tecido específico (glândula) onde ele é secretado para agir em uma célula alvo.Características:

Coordenação do metabolismo nos órgãos separados dos mamíferos é alcançada por uma sinalização hormonal e neuronal (células endócrinas secretam hormônios e neurônios secretam neurotransmissores;São coordenadores de aspectos metabólicos e também de diversas funções como motilidade do trato gastro intestinal, secreção de enzimas digestivas, secreção de outros hormônios, sistema reprodutor.Meia vida curta;Baixas concentrações no sangue;Produzem respostas fisiológicas e bioquímicasPossuem ação lenta (expressão gênica) e ação rápida (ação na atividade de uma ou mais enzima – mecanismo alostérico ou modificação covalente.

Classificação:

Hormônios

I - PROTEÍNAS (Polipeptídeos)

1. Vasopressina

2. Ocitocina

3. Hormônio anti-diurético - Hipófiseposterior:

4. Alfa - melanotrofina (alfa-MSH)

5. Adrenocorticotrofina (ACTH)

6. Somatotrofina (STH)

7. Prolactina (luteotrofina)

8. Hormônio folículo-estimulante (FSH)

9. Hormônio luteinizante (LH)

- Hipófiseanterior:

10. Tireotrofina

- Tireóide: 11. Tireoglobulina

- Paratireóides: 12. Parato hormônio

13. Insulina - Pâncreas:

14. Glucagon

II - DERIVADOSPROTEICOS (Aminoácidos modificados)

15. Adrenalina - Medulaadrenal:

16. Nor-adrenalina

III - ESTERÓIDES

17. Progestogênios

18. Corticóides

19. Androgênios

- Córtex adrenal - Gônada - Placenta

20. Estrogênios

I - PROTEÍNAS (Polipeptídeos)

1. Vasopressina

2. Ocitocina

3. Hormônio anti-diurético - Hipófiseposterior:

4. Alfa - melanotrofina (alfa-MSH)

5. Adrenocorticotrofina (ACTH)

6. Somatotrofina (STH)

7. Prolactina (luteotrofina)

8. Hormônio folículo-estimulante (FSH)

9. Hormônio luteinizante (LH)

- Hipófiseanterior:

10. Tireotrofina

- Tireóide: 11. Tireoglobulina

- Paratireóides: 12. Parato hormônio

13. Insulina - Pâncreas:

14. Glucagon

II - DERIVADOSPROTEICOS (Aminoácidos modificados)

15. Adrenalina - Medulaadrenal:

16. Nor-adrenalina

III - ESTERÓIDES

17. Progestogênios

18. Corticóides

19. Androgênios

- Córtex adrenal - Gônada - Placenta

20. Estrogênios

Quanto às solubilidade:•Hidrossolúveis•Lipossolúveis

Quanto a Natureza Química:

Hormônio LipofílicoMais de 100 tipos estão presentes no ser humano;

São moléculas pequenas, 300-800 Da;

São poucos solúveis em água, assim para o transporte estão geralmente ligados a proteínas plasmáticas;

Não são estocados em glândulas (são liberados diretamente após síntese);

Compartilham o mesmo mec. de ação;- Ex: progesterone, estradiol, etc. Calcitriol (Vit. D.) também está incluído neste grupo apesar de ter uma estrutura modificada;

São os Hormônios esteroidais e tireoidianos (T3 e T4).

Hormônio Lipofílico

Hormônios HidrofílicosReceptores da família da proteína G

Receptores da família da tirosina quinaseReceptores ativadores de canais iônicos

G proteinG protein

Phospholipase C

ECF

Pla

sma

mem

bra

ne

Cyto-plasm

PIP2 IP3 + DAG

Ca2+ER

Via da fosfolipase C

GGss protein protein

Phospholipase C

ECF

Pla

sma

mem

bra

ne

Cyto-plasm

PIP2 IP3 + DAG

Ca2+

Ca2+

ERresponses

Mecanismo Geral de Ação HormonalAção sobre a catálise enzimática

Ação sobre o genoma celular (DNARNAProteínas)

Ação sobre permeabilidade da membrana

Estímulo a síntese de um segundo mensageiro

Hormônios

• Mecanismo Geral de Recepção Hormonal– Hormônio peptídico ou amina (hidrossolúvel) ligam-se

ao receptor no exterior da célula (atua através do receptor sem entrar na célula);

– Hormônios tireoidianos e esteróides (lipossolúveis) passam através da membran plasmática, tendo como receptores o DNA celular).

Mecanismo Geral de Ação dos Hormônios

Hipotálamo: centro coordenador do Sistema endócrino (recebe e integra mensagens do SNC e produz alguns hormônios reguladores que passam para a glândula hipófise anterior).

Os hormônios secretados pelo hipotálamo são peptídeos relativamente curtos, eles passam diretamente para a glândula hipófise através de vasos sanguíneos especiais.

Hipófise anterior secreta hormônios no sangue para serem transportados até as glândulas endócrinas (córtex adrenal, glândula tireóide, ovário, testículo, pâncreas).

As glândulas estimuladas secretam os seus hormônios específicos que são transportados pelo sangue aos receptores hormonais (dentro ou na superfície das células).

Hipófise posterior contém extremidades de axônios de muitos neurônio que se originam do hipotálamo

Hormônios

Impulso Sensorial do ambiente

SNC

Hipotálamo

Hormônios hipotalâmicos

Hipófise anterior

ACTH Tirotrofina FSH LH Somatrofina Prolactina

Cortical da Adrenal

Cortisol Cortisona Aldosterona

Muitos tecidos

Tireóide

Tiroxina (T4) Triiodotironina

(T3)

Músculos e Fígado

Ovários/Testículo

Progesterona Estradiol

Órgãos Reprodutores

Testosterona

Fígado Ossos

Glândulas Mamárias

Hipófise posterior

Ocitocina Vasopressina Glicemia

Músc. liso Glândulas Mamárias

Arteríolas

Células das Ilhotas

Insulina Glucagon Somatostatina

Fígado Músculos

Medula Adrenal

Epinefrina

Fígado Músculos Coração

Hormônios

A ligação final nesse sistema é o mecanismo intracelular desencadeado pelo receptor hormonal:

Segundo mensageiro – comunica o sinal do receptor hormonal a alguma enzima ou sistema molecular na célula, que responde. Regula uma reação enzimática específica ou altera a freqüência com que um gene ou conjunto de genes é traduzido em proteínasPróprio complexo hormônio-receptor transporta a mensagem – altera a expressão de genes específicos – Hormônios esteróides e tireoidianos

Hormônios

Propriedades comum dos mensageiros secundários:

São formados por uma cascata de reações;

A concentração intracelular é altamente regulada por sinais extracelulares. A persistência do sinal por um período longo é toxico para as células;

São amplificadores de sinal intracelular;

São sinais transientes, mas o efeito pode ser a curto ou a longo prazo;

A transdução de multiplas via de transdução de sinal permite a integração do efeito final.

Hormônios

Liberados quando o hipotálamo libera o hormônio liberador de tireotrofina;Hipófise anterior estimulada secreta tireotrofinaA glândula tireóide é estimulada e secreta hormônios T3 3 T4 (necessidades de iodo) que estimulam o metabolismo produtor de energia, principalmente no fígados e músculosMecanismo de Recepção: estes hormônios ligam-se a uma proteína intracelular específica Complexo receptor hormônio ativa genes que codificam enzimas relacionadas à energia Aumenta a síntese destas enzimas Aumenta a taxa de metabolismo basal do animalOBS: Taxa metabólica basal – medida da taxa de consumo de oxigênio por um indivíduo em repouso completo, 12h após a refeiçãoIndivíduos hipertireoidinaos secretam hormônios tireoidianos em excesso (possuem taxa metabólica basal elevada).

Hormônios Tireoidianos

Os hormônios tireoidianos regulam:Expressão gênica Diferenciação tecidual Desenvolvimento geral

Biossíntese dos hormônios tireoidianos: Os hormônios tireoidianos requerem iodo para suas atividades biológicas, porém ele é um elemento escasso na maior parte do mundo, inclusive no Brasil, por isso, existe a lei que obriga a colocação de iodo no sal de cozinha. A necessidade anual de iodo para um adulto é de 50mg. Ao mesmo tempo que sintetiza os hormônios, a tireóide deve sintetizar tironina e esta síntese ocorre na tiroglobulina.

Hormônios Tireoidianos

São lipossolúveis (passam facilmente através das membranas plasmáticas para dentro das células alvo) combinam com proteínas receptoras intracelulares específicas agem no núcleo, induzindo a expressão de certos genes;Os andrógenos e os estrógenos afetam o desenvolvimento e o comportamento sexuais e uma variedade de outras funções reprodutoras ou não.Colesterol é o precursor de 5 classes de hormônios esteróides (Glicocorticóides [cortisol], mineralocorticóides [aldosterona] e Hormônios sexuais [androgénos, estrógenos e progestágenos]).Os hormônios esteróides são transportados pelo sangue de seus sítios de síntese até seus órgãos alvo. Devido a sua hidrofobicidade, eles devem ser complexados com uma proteína plasmática: albumina, transcortina (cortisol), proteína ligante dos Hormônios Sexuais.

Hormônios Esteróides

Síntese de Hormônios Esteróides

Hormônios Esteróides

Acetato Colesterol Pregnelona Progesterona 17-OH-pregnelona

17-OH-progesterona Androstenodiona

18-OH costicosterona

Cortisol Testosterona

Aldosterona

A Biossíntese de Hormônios Esteróides tem um tronco comum a todas as glândulas e biossínteses específicas;Reação inicial converte o colesterol em pregnolona (Hidroxilase + Liase) – requer oxigênio e NADPH

Síntese de Hormônios EsteróidesA pregnolona é oxidada e isomerizada em progesterona, esta é modificada por reações de hiroxilação a hormônios esteróidesEnzimas envolvidas:

3-ß-Hidroxidesidrogenase (pregnolona e progesterona) – acentuada excreção de sal na urina.17-α-Hidroxilase (progesterona e hidroxiprogesterona) - hipertensão21 -α-Hidroxilase (progesterona a Deoxicorticosterona e Deoxicortisol) – masculinização.11- ß-Hidroxilase (deoxicorticosterona a corticosterona/deoxicortisol a coirtisol) – retenção hídrica, hipertensão e masculinização.

Hormônios Esteróides

Hormônios AminasHidrossolúveis: chamados de catecolaminas (epinefrina e noriepinefrina)Quando o animal é confrontado com uma situação estressante sinais neurais do cérebro desencadeiam a liberação de epinefrina e noriepinefrina da medula adrenalPrinicipais efeitos fisiológicos e metabólicos da Epinefrina:

Entrega aumentada de oxigênio aos tecidos Produção aumentada de glicose como combustívelProdução de ATP aumentada no músculoDisponibilidade aumenta de AG como combsut´velEstimula a secreção do glucagon e inibe a secreção de insulina

Mecanismos Moleculares de Transdução de SinaisAMP cíclicoProteína GGPI (glicero-fosfatidil-inusitolCálcio

Estímulo externo SNC Medula Adrenal Epinefrina Complexo epinefrina-receptor(ATP AMPc) Ativa a proteína quinase

Hormônios Aminas

Efeitos da ocitocinaAge principalmete na mama e útero.

O receptor para ocitocina é da família da proteina G e estimulam Ca2+ intracelular.

Na lactação causam contração das células mioepiteliais e células da musculatura lisa que estão presentes nos ductos da mama expulsa o leite dos alvéolos para ductos maiores a ejeção do leite.

Estimula contração da musculatura lisa do útero. No final da gravidez o útero fica bem sensível à ocitocina, que á aumentada ainda mais no parto.

Em útero não grávido a ocitocina facilita o transporte do esperma. (contração).

O nível plasmático de ocitocina está aumentado em homens durante a ejaculação .

Stress estimula e alcool inibe ocitocina.

Biosíntese da vasopressin/ocitocina:(pre-pro-hormônio)

Efeitos da Vasopressina (ADH)

-Retenção de água do rim (H. Antidiurético)

- Aumenta a permeabilidade dos ductos coletores e

aumenta a retenção de água. A urina fica mais

concentrada. Assim sendo a pressão osmótica dos

fluidos corporais diminue.

- Glicogenolises no fígado.

- Estimula a secreção de ACTH.

Mecanismo de ação da ADH

3 # receptores: V1a, V1b, V2 todos são da família da

proteína G

V1a e V2 agem via IP3, Ca2+ (localizados na Adenohipófise)

V1a está envolvido no efeito vasoconstrictor da ADH e na

liberação de ACTH

V2 também age em Gs para estimular cAMP.

O efeito antidiurético da ADH é via V2 e ativam AC nos

ductos coletores.

AMPc aumenta canais de água na membrana

Note: T1/2 da ADH é de 18 min, metabolizada no rim e fígado.

Diabetes insipidus:É uma síndrome que ocorre quando a deficiência de vasopressina desenvolve devido a lesões do PVN e SO, eixo hipotalamo-hipofisário ou pituitária anterior.

30% dos casos clínicos são devidos a lesões neoplásticas no hipotálamo, primária ou metásticas.

30% postraumática.

30% idiopática.

10% doenças vasculares, infecções, ou doenças sistêmicas.

Sintomas:

Poliuria (grande quantidade de urina),

Polidipsia (drinking grandes quantidades de água).

É a polidipsia que matem o paciente saudável. Se o senso de sede é perdido o paciente desenvolve desidratação.

Diabetes insipidus nefrogênica:

quando o rim torna-se incapaz de responder à

vasopressina, usualmente por deficiência

congênita de V2. Assim, vasopressina não

consegue aumentar os níveis de AMPc.