HORMÔNIOS ESTRUTURAS

DIFERENTES PARA FUNÇÕES

DIFERENTES

Universidade Federal de Pelotas Programa de Pós-Graduação em Veterinária

Disciplina de Doenças metabólicas

Lourdes Caruccio Hirschmann

1889 Oskar Minkowski e Josef von Mering,

removeram cirurgicamente o pâncreas de um cão, resultando

numa frequência urinária maior

(sintoma comum do diabetes).

Tentaram desenvolver um extrato de pâncreas, mas as

proteases (tripsina e quimotripsina) faziam a

digestão e degradavam a insulina.

1921-1922 Banting e Best Extrato de pâncreas purificado evitando a proteólise, curou a diabetes de um cão, e depois de um menino. Diminuiu os níveis de glicose e corpos cetônicos na urina.

1923 Indústrias

farmacêuticas – extraíram

insulina pâncreas de

porco

Histórico: Descoberta dos

hormônios

Os hormônios agem através de receptores específicos localizados nas células-alvo específicas ao hormônio

Ligando-se com alta afinidade, isso permite que as células respondam mesmo com muito baixas concentrações desse hormônio

Célula alvo

Hormônios e receptores

Os diferentes tempos de resposta de um hormônio é de acordo com mecanismo

de ação na célula

Hormônios tireoidianos e os esteroides promovem respostas máximas nos tecidos alvo somente após horas ou dias

Insolúveis em água

Liga-se a uma proteína Ultrapassa a membrana plasmática

Encontra receptor específico no núcleo da célula

Forma o complexo hormônio-receptor interage com o DNA da célula

Altera a expressão de genes específicos

Modifica o complemento enzimático da célula e assim seu

metabolismo

Ex: Hormônios esteroides

Ex: Hormônios catecolaminas

Hormônios que agem através de receptores localizados na membrana plasmática

Produzem respostas bioquímicas ou fisiológicas muito rápidas

Segundos após a liberação do hormônio no sangue, o músculo já degrada o glicogênio

Resultado de x moléculas é a amplificação de 10000x moléculas de glicose.

Classificação pela liberação do

hormônio até atingir o tecido-alvo

Hormônios endócrinos

Liberados no sangue e levados até as células-alvo distribuídas por todo organismo.

Ex: insulina

Hormônios parácrinos

Liberados no espaço extracelular por uma célula e difundem-se até as células-alvo vizinhas. Ex: eicosanóides

Hormônios autócrinos

Liberados por uma célula e atuam sobre ela mesma.

Ex: IGF sintetizado pelas cél. foliculares tireoidianas controla o seu crescimento.

Classe dos hormônios

TIPO EXEMPLO MODO DE AÇÃO

Peptídeo Insulina, glucagon

Receptores na membrana plasmática; segundo mensageiro

Catecolamina Epinefrina

Eicosanóide PGE1

Esteróide Testosterona

Receptores intracelulares nucleares; regulação transcricional da célula

Vitamina D 1,25-Diidroxicolecalciferol

Retinóide Ácido retinóico

Tireoide T3; T4

Óxido Nítrico Óxido nítrico Receptores citosólicos segundo mensageiro

Hormônios peptídicos

Insulina

Glucagon

Somatostatina

Paratireoidiano

Calcitonina

Hormônios do hipotálamo e da pituitária

Modo de ação: Atuam através de receptores localizados na membrana plasmática, promovem formação de um segundo mensageiro no citosol, modifica a atividade da enzima intracelular, alterando assim o metabolismo celular.

Hormônios peptídicos

Pró-hormônios

Sintetizados nos ribossomos como proteínas precursoras

Possuem cadeias peptídicas mais longas (pró-hormônio)

Ficam estocadas em vesículas de secreção

Vai ser clivado por proteólise para formar peptídeo ativo ou maduro.

Pré-Pró-insulina

Precursor maior

Pró-insulina Estocada nos grânulos de secreção das

células pancreáticas do tipo beta

Insulina ativa

Liberação da insulina: em resposta a glicemia alta

Clivadas por proteólise

Clivadas por proteólise

Hormônios catecolaminas

Epinefrina ou adrenalina

Norepinefrina ou noradrenalina

Modo de ação: Atuam através de receptores de superfície para gerar mensageiros secundários intracelulares.

TIROSINA L-DOPA DOPAMINA NOREPINEFRINA

EPINEFRINA

Produzidas no cérebro e outros tecidos nervosos: funcionam como neurotransmissores

Produzidas na glândulas adrenais: funcionam como hormônios

Estocadas em vesículas de secreção

Liberação das catecolaminas: resposta fisiológica ao estresse que requer atividade corporal aumentada – lutar ou fugir

PODEM ATUAR COMO NEUROTRANSMISSORES OU HORMÔNIOS

Prostaglandinas

Tromboxanos

Leucotrienos

Hormônios eicosanóides

Fosfolipídios

Araquidonato (20:4)

Prostaglandinas Tromboxanos Leucotrienos

Estes não são estocados, são produzidos quando necessários Modo de ação: Atuam em receptores de membrana plasmática

Prostaglandinas Atuam na contração do músculo liso, incluindo intestino e útero. Processos de dor e inflamação dos tecidos.

Tromboxanos Regulam a função das plaquetas, a coagulação do sangue

Leucotrienos Estimulam a contração do

músculo liso no intestino, vias

pulmonares e a traquéia.

Mediadores da resposta imune

severa, anafilaxia.

Hormônios esteroides

Adrenocorticais

Sexuais

Colesterol

Progesterona Cortisol Aldosterona

Testosterona

Estradiol

Glicocorticoide Mineralocorticoide

Hormônios sexuais

Substância fundamental na

formação dos esteroides

Hormônios esteroides

Modo de ação: Atuam em receptores de membrana plasmática

Cortisol Aldosterona Testosterona e Estradiol Regulação do

catabolismo de carboidratos e proteínas

Serve para verificar o nível de estresse do

animal.

Regulação das concentrações

sanguíneas dos íons sódio e potássio.

Aumento da reabsorção de sódio e aumento da excreção de potássio.

A testosterona é responsável por características masculinas como pêlos corpóreos e maior massa muscular. O estradiol responsável pelo desenvolvimento do aparelho reprodutivo das fêmeas. Alterações dos órgãos genitais externos. Distribuição de gordura corporal.

Essencial para o equilíbrio do ciclo ovariano e para a gravidez

Progesterona

Hormônio vitamina D

Calcitriol (1,25-diidroxicolecalciferol) Obtido da dieta ou por fotólise do 7-desidrocolesterol

7-desidrocolesterol Vitamina D3

(colecalciferol) 25-

hidroxicolecalciferol 1,25-

Diidroxicolecalciferol

Luz UV

Hormônio vitamina D

Modo de ação: Agem através de receptores nucleares, regulação transcricional.

Calcitriol Trabalha na homeostase do Ca2+

Regula a calcemia, e o equilíbrio entre a retirada e o depósito de Ca2+ no osso. Ativa a síntese da proteína intestinal que se liga ao Ca2+ e é essencial para a sua absorção na dieta.

Hormônios retinóides

Ácido retinóico

βcaroteno Vitamina A1

(retinol)

Ácido retinóico

Modo de ação: Atuam através de receptores nucleares específicos;

Regulam o crescimento e a diferenciação e a sobrevivência celular;

Principais tecidos alvo: córnea, pele, epitélio dos pulmões e traqueia, sistema imunológico

Hormônios tireoidianos

T4 (tiroxina)

T3 (triiodotironina)

Tireoglobulina - Tirosina

Tireoglobulina- Tirosina-I

(resíduos de tirosina iodados)

Tiroxina (T4)

Triiodotironina (T3)

Sintetizados na glândula tireoide;

Modo de ação: Interação com receptores nucleares estimulando o metabolismo energético;

Ativando a expressão de genes que codificam enzimas catabólicas importantes;

Manter o metabolismo celular normal, estimula a liberação do hormônio do crescimento a partir da hipófise;

Hormônios tireoidianos

Óxido nítrico

Sintetizado a partir do oxigênio molecular e do

nitrogênio do grupo guanidina da arginina

Radical livre encontrado em muitos tecidos e tipos celulares:

neurônios, macrófagos, hepatócitos, miócitos dos

músculos lisos, células endoteliais dos vasos sanguíneos e células

epiteliais dos rins.

Atua próximo ao local onde é liberado, entra na célula alvo e ativa a enzima

citosólica guanililciclase que catalisa a reação do segundo mensageiro

Regulação hormonal

• Hormônios regulam processos celulares específicos

• Quem regula os hormônios?

• Sistema nervoso central recebe estímulos internos e externos rege a produção de sinais hormonais para vários tecidos endócrinos

Glândulas endócrinas

Origem neuroendócrina dos sinais hormonais

Infecção Hemorragia Hipoglicemia Medo Dor

Sistema nervoso central

Hipotálamo

Hormônio liberador de

corticortrofina

Pituitária anterior

Hormônio adenocorticotrófico

(ACTH)

Glândula adrenal Cortisol

Músculo

Fígado

Tecido adiposo

Regulação por retroalimentação

X

X

FEED BACK OU RETROALIMENTAÇÃO

Redução da calcemia

Percebida pelas glândulas paratireóides

secretam Paratormônio

Pela ação deste hormônio a calcemia aumenta

Normalização da calcemia resulta em queda na velocidade de secreção do paratormônio.

2 – METABOLISMO TECIDO-ESPECÍFICO A DIVISÃO DO TRABALHO

Fígado

É o órgão central de processamento e distribuição dos nutrientes.

METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS: Glicose 6 fosfato é o intermediário principal

Aminoácidos que entram no fígado seguem várias rotas metabólicas importantes

Metabolismo dos ácidos graxos no fígado

TECIDO ADIPOSO

Tecido de armazenamento;

Composto por adipócitos ;

Possuem metabolismo glicolítico ativo;

Usam o CK para oxidar piruvato e ácidos graxos e realizar a FO

Alta ingestão de carboidratos tecido adiposo pode converter glicose em ácidos graxos e armazena-los.

Respondem rapidamente ao estímulo hormonal

Epinefrina aumento da lipólise

Insulina age ao contrário – diminuindo a atividade da triacilglicerol lipase

TECIDO ADIPOSO

A leptina produzida e secretada pelas células do tecido adiposo é transportada, via corrente sanguínea, para tecidos-

alvo, onde interage com receptores celulares específicos

TECIDO ADIPOSO

Hormônio que regula o comportamento alimentar e o gasto de energia para o organismo manter reservas adequadas de gordura

TECIDO MUSCULAR

Dieta normal – utiliza a glicose como principal fonte de energia – glicólise CK – FO

Jejum prolongado:

– Corpos cetônicos B-hidroxibutirato

Neurônios do cérebro usam como combustível glicose e B-hidroxibutirato

Gasta maior parte do ATP para o transporte ativa de Na+ e K+ potencial elétrico

CÉREBRO

Responsável pelo transporte de oxigênio, metabólitos e hormônios.

SANGUE

3 – REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO ENERGÉTICO

Principais processos metabólicos

Insulina Glucagon Epinefrina Cortisol

Glicose entra na corrente sanguínea

Induz a secreção de insulina

Aumento da glicemia

Diminuição da secreção do glucagon

Detecção pelas células do pâncreas

Regulação da glicose e secreção de insulina

Efeito da insulina na glicose sanguínea

Glicemia baixa

Secreção de glucagon

Diminuição da insulina

Após a refeição

Efeito do glucagon na glicose sanguínea

Metabolismo durante o jejum prolongado ou diabetes

• Metabolismo altera-se para fornecer combustível ao cérebro

Epinefrina

Cortisol

Ansiedade

Medo

Dor

Hemorragias

Infecções

Glicemia baixa

Jejum

Estimula o córtex da adrenal

Liberando o cortisol

Age no músculo, fígado e tecido adiposo

Reverter o estresse

Tec. Adiposo = Estimula a liberação dos ácidos graxos (TAG)

Músculo = Estimula a degradação das proteínas e liberação dos aminoácidos

Fígado = Estimula a enzima fosfoenolpiruvato carboxiquinase no fígado = gliconeogênese

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