Para falar de hormônios e sua síntese, é necessário ter em mente que tudo funciona como uma cascata hormonal da seguinte maneira: um sinal (externo ou interno) é interpretado pelo sistema nervoso central, vai haver uma sinapse química ou elétrica, que é interpretada pelo sistema límbico. Lá vai haver outra sinapse química ou elétrica, na qual é interpretada pelo HIPOTÁLAMO (conhecido como glândula mestra) que recebe o sinal, amplifica ainda mais e transmite MOLÉCULAS LIBERADORAS DE HORMÔNIOS. Essas moléculas vão estimular a HIPÓFISE, tanto na sua porção anterior quanto sua porção posterior.
A hipófise tem consistência tecidual diferente, quando se fala da neuro hipófise e adeno hipófise. Na ADENO HIPÓFISE (ou pituitária anterior), ela tem grupos celulares diferentes, que respondem aos liberadores que vieram da interpretação química do hipotálamo. Essa glândula produz uma gama de hormônios chamados TRÓPICOS ou TRÓFICOS, hormônios que tem afinidade e são capazes de coordenar uma outra glândula periférica.
Essas diferentes glândulas periféricas produzem um produto que atingem todas as células-alvo. Às vezes, o próprio produto dessa glândula periférica faz um feedback negativo para a hipófise, que pode se prolongar com um feedback negativo pro hipotálamo, ou seja, uma resposta de controle da produção hormonal. Desta forma, produto da estimulação de uma via, pode ser o produto que vai controlar essa própria via.
OBS 1: A célula é selecionada pela presença ou não de receptores que determina se ela é ou não uma célula-alvo. A deficiência do receptor pode comprometer a resposta hormonal.
OBS 2: A neuro hipófise não tem a capacidade de armazenar, mas tem a capacidade de síntese e liberação de hormônios, como o ADH e a ocitocina. Esses hormônios não são considerados hormônios tróficos porque tem ação direta em algumas células.
Hormônios x Enzimas
Os hormônios se diferenciam das enzimas devido:
- A sua natureza química: Os hormônios são derivados de polipeptídeos, aminoácidos e esteroides, já as enzimas são derivam de proteínas.
- Circulação no sangue: Os hormônios primeiro circulam no sangue, depois chegam na célula-alvo. As enzimas agem na própria célula, poucas atuam no meio extracelular.
- Produção: O local de atuação dos hormônios é diferente de onde eles foram produzidos, já nas enzimas, onde elas são produzidas é onde elas agem.
- Regulação: Dos hormônios se dá pelo feedback, e das enzimas pelas questões químicas que alteram a composição daquela proteína.
- Atividade: Ação primária dos hormônios: Seus receptores específicos (células alvo). Enzimas agem no substrato, que podem ser várias células diferentes.
Estrutura química dos hormônios
Eles pertencem a 3 classes distintas:
- Proteicos ou polipeptídicos.
- Esteróides – moléculas que são derivadas do colesterol.
- Derivados do aminoácido. Tem literatura que utiliza: derivados de tirosina (tirosina é um aminoácido)
Proteícos ou polipeptídicos
Sua síntese é o produto da expressão gênica no hipotálamo, que libera o hormônio liberador. Se esse hormônio trófico hipofisário for também um hormônio proteico, continua o produto da expressão de um gene. Nem sempre o produto da expressão de um gene é igual a um hormônio.
Ás vezes o produto da expressão de um gene (tradução, que gera um produto) pode ser: UM ÚNICO GENE -> VÁRIOS HORMÔNIOS ou UM ÚNICO GENE -> VÁRIAS MOLÉCULAS DO MESMO HORMÔNIO. O produto é uma sequência de aminoácidos que foi determinada pela expressão gênica, mas nem todos os aminoácidos são ativos pra o hormônio.
Pode ser que alguns pedaços daquele produto seja apenas um peptídio sinal que determinou o início da transcrição gênica. Isso é o chamado pré- pro-hormônio, no qual sua sequência sinal é clivada que se transforma em pro-hormônio. A partir daí, é transportado para o Complexo de Golgi, no qual sofre modificações e, após isso, são armazenados em vesículas secretórias. São hormônios hidrossolúveis.
Esteróides
- A síntese deles não tem nada a ver com expressão gênica.
- A síntese deles é determinada pela atividade enzimática da modificação da cadeia lateral do colesterol e do anel.
- O colesterol tem uma fusão de 4 anéis, uma hidroxila livre no carbono 3 e uma cadeia lateral no carbono 20 e 21. Essa cadeia lateral começa a ser clivada, e então começa as modificações de hidroxilação do anel e isso vai dar origem aos diferentes esteroides: mineralocorticoides, glicocorticoides e andrógenos.
- Eles são sintetizados sobre demanda e não tem como ser armazenados (NÃO POSSUEM VESÍCULA SECRETÓRIAS).
- Uma vez que eles são sintetizados, seja na mitocôndria ou no citoplasma das diferentes zonas da adrenal, eles se difundem pelas membranas e vão para a corrente sanguínea.
- E O QUE ACONTECE NA CORRENTE SANGUÍNEA? Temos um plasma que é aquoso e essas moléculas, mesmo havendo modificação da cadeia lateral, elas continuam com característica lipídica. O reservatório endógeno é plasmático, então não possui vesículas secretórias, e são reservados quando estão ligados a proteínas no plasma. (EX: testosterona livre e testosterona total)
- Esses hormônios por serem de característica lipofílica, não tem onde ser armazenado. Por isso são difundidos e formam um reservatório no plasma ligado a uma proteína. QUE TIPO DE PROTEÍNA? Pode ser a albumina, de maneira inespecífica (se liga a qualquer molécula) ou globulina, de maneira especifica.
- EX: testosterona total é o total que foi produzido, ou seja, o que está ligado a proteína plasmática e a testosterona livre é o que está dissociado a proteína e pronta para entrar na célula.
OBS 3: A relação direta da síntese dos proteicos é a atividade gênica.
OBS 4: A relação direta da síntese dos hormônios esteroides é a modificação enzimática da cadeia do colesterol. No entanto, quem estimula a atividade dessas enzimas é um gene (cenas da próxima aula). Além disso, não são guardados em vesículas.
Derivados de aminoácidos
Teremos os derivados da tirosina, que são os hormônios tireoidianos e as catecolaminas – as catecolaminas podem ser classificadas como neurotransmissores ou hormônios.
A tirosina é um aminoácido que tem cadeia lateral com anel aromático. E esse AA terá modificações enzimáticas em sua cadeia que podem levar a via de sínteses das catecolaminas, ou então, pode haver a iodetação: a ligação de resíduos de iodo a esse AA. Essa ligação é intermediada por uma proteína, chamada de tiroglobulina (temos essa proteína apenas na glândula tireoide). Essa reação ocorre apenas na tiroide, e irá formar o T3 e o T4, que são os hormônios tireoidianos.
Essa síntese não é direta, é indireta. Primeiro forma-se o MIT – 1 iodeto em 1 tirosina – e depois, forma-se DIT – 2 iodetos em cada tirosina.
RESUMO: Na síntese dos tireoidianos, os derivados da tirosina, ou derivados de AA irá acontecer a organificação do iodo (organificação porque o iodo é uma molécula inorgânica que vai se ligar a uma molécula orgânica, a tirosina). Daí, teremos o DIT e o MIT, formados por atividade enzimática:
- 1 MIT + 1 DIT = T3 (é formado em menor quantidade, cerca de 10%. No entanto, é o biologicamente ativo)
- 2 X. DIT = T4
- A organificação do iodo se dá pelo acoplamento do iodeto ao anel da tirosina e isso é intermediado por uma proteína que é a tiroglobulina, que está presente apenas na tireoide. Além disso, na organificação do iodo, haverá também modificações enzimáticas
OBS 5: Então, assim como os hormônios estereoidais, os hormônios tireoidais também são fruto de modificações enzimáticas.
OBS 6: Os hormônios tireoidais também tem características lipofílicas. Ele não pode circular livremente no plasma. Para circular, dependerá da globulina ou albumina específicas.
OBS 7: O acoplamento de DIT com DIT é mais fácil, então forma muito T4, que é inativo. Os 90% de T4 dá para converter perifericamente em T3. Essa conversão é enzimática, portanto, acontecerá em qualquer célula e será mediante demanda.
Transporte no plasma
- Os peptídicos são os únicos que são hidrossolúveis e, por isso, circulam livremente no plasma. Com isso, devem ser armazenados em vesículas secretórias.
- Os esteróides e os tireoidianos são lipossolúveis, então precisarão circular ligados a proteínas. Formam reservatórios plasmáticos quando estão ligados a essas proteínas carreadoras. Portanto, essas proteínas servem tanto para armazenar como para transportar (lembrando que essas proteínas são apenas para transporte extracelular)
Especificidade de ação
Alguns hormônios exercem efeito sobre todos os tecidos, como o GH e os hormônios tireoidianos, e outros atuam em células específicas. Quem vai dá essas especificidades ou inespecificidades são os receptores. E então, o hormônio vai agir em seu receptor e vai provocar um efeito.
Esses hormônios então podem agir em receptores de duas formas:
- No caso dos hormônios proteicos serão receptores de membrana. Quando a molécula sinalizadora se liga ao receptor, ele irá emitir um sinal –transdução- a um segundo mensageiro. Esses segundos mensageiros podem ser enzimas, ATP, ADP, AMP cíclico, proteínas. Eles podem chegar até a atividade gênica e modular alguma coisa, mas em geral, a atividade dos hormônios proteicos ou polipeptídicos é uma atividade citoplasmática. As catecolaminas, derivadas da tirosina, também irão agir sobre receptores de membrana.
2. A outra forma de ação dos hormônios, nesse caso os hormônios estereoidais, é atravessando a membrana plasmática. Lembrando que eles podem atravessar quando estiverem livres, enquanto ele tiver ligado a uma proteína carreadora, ele não pode entrar, pois a proteína não atravessa a membrana plasmática. Esse hormônio vai encontrar seu receptor no citoplasma ou já no núcleo da célula. Mas a maior parte está no citoplasma. Ao encontrar, forma-se um complexo hormônio+receptor que irá se translocar até o núcleo e irá agir como fator de transcrição e o produto será a expressão gênica que irá produzir, por exemplo, proteínas e enzimas.
Atividade hormonal
Pode ser autócrina, endócrina, exócrina ou parácrina.
- Endócrina é quando é produzida pela célula, cai na corrente sanguínea e atinge a célula alvo. Todos os hormônios vão agir dessa forma.
- Alguns podem agir de maneira parácrina, que significa que não precisa cair na corrente sanguínea e age em células próximas, semelhantes.
- Autócrina é quando o hormônio age na própria célula, a própria célula que sintetizou.
- Justacrina é um tipo de associação de moléculas que não é muito aplicada a hormônios. É uma atividade por contato e está mais associada a atividade imunológica, as células e antígenos.
Efeitos causados pelos hormônios
- Permeabilidade da célula na membrana plasmática,
- Podem estimular a síntese de proteínas e de enzimas,
- Podem fazer a ativação e a inativação de enzimas
- Podem também estimular a mitose, estimular a diferenciação de células.
- Então os hormônios são capazes de alterar a morfologia da célula.
- Os efeitos podem depender de alguns fatores: os níveis sanguíneos (se tiver muito ou pouco) – dependem da expressão gênica, o número de receptores na célula alvo (diabetes e nanismo) e a afinidade do hormônio pelo receptor (pode haver mudança de afinidade do receptor pelo hormônio)
Estudante de Medicina e Autora do Blog Resumos Medicina
