ENDROCRINOLOGIA: Estudo das secreções internas.
HOMEOSTASE: Manutenção da constância do meio interno.
O sistema endócrino se relaciona com o metabolismo corporal, crescimento, reprodução e comportamento
O que são hormônios
Hormônios são substâncias que excita, estimula, provoca algum tipo de reação em outra região do organismo. São moléculas sinalizadora ou substância química que regula e coordena várias funções biológicas do organismo.
OBS: Não necessariamente hormônios precisam ser produzidos por glândulas endócrinas, pode ser produzido por órgãos como coração e não necessariamente cai na corrente sanguínea.
Sistema Endócrino X Sistema Nervoso
Em muitas situações, o controle neural e endócrino dos processos corporais ocorre através de interações entre esses dois sistemas. Esses sistemas estão ligados por células neuroendócrinas localizadas no hipotálamo, cujos axônios terminam na hipófise posterior (neuro-hipófise) e na eminência média.
Os neuro-hormônios secretados por essas células neuroendócrinas são o hormônio antidiurético (ADH), a ocitocina e os hormônios hipofisiotróficos (que controlam a secreção da hipófise anterior ou adeno-hipófise). Os hormônios e os neuro-hormônios desempenham um papel crítico na regulação de quase todas as funções corporais, incluindo metabolismo, crescimento e desenvolvimento, balanço hidrolítico, reprodução e comportamento.
OBS: A duração do efeito do hormônio é geralmente maior do que o do neurotransmissor.
Funções Gerais do Sistema Endócrino
O hormônio Leptina é produzido por adipócitos. Quando a pessoa é obesa, normalmente ela produzirá grande quantidade de Leptina mas sua função na saciedade não é eficiente pois as células, receptoras da leptina criam resistência.
OBS:
- Leptina: hormônio da saciedade
- Grelina: hormônio estimulante da fome
ADH: hormônio anti-diurético mantém o corpo hidratado. Quando ingerimos bebidas alcoólicas, inativamos o ADH, urinamos muito, ficamos desidratados e como consequência sofremos com a ressaca.
OBS: Na diabetes tipo II o paciente produz insulina o problema nesse tipo de diabetes é que o receptor da insulina não reconhece a mesma ou o pâncreas não produz quantidade suficiente de insulina e, portanto, a glicose não é retirada do sangue e “enviada” para célula. Aqui o paciente é RESISTENTE A INSULINA. No diabetes tipo I o paciente não produz insulina logo é, INSULINO DEPENDENTE
Sinalização Hormonal
A sinalização celular guia o desenvolvimento embrionário, coordenando o desenvolvimento dos tecidos e órgãos. A sinalização também é fundamental durante toda a vida como principal forma de comunicação celular. As moléculas de sinalização extracelular, também chamadas de ligantes, permitem a comunicação celular. Essas moléculas, produzidas por uma célula sinalizadora, podem ser proteínas, peptídeos, aminoácidos, nucleotídeos, esteroides, ácidos graxos ou gases dissolvidos. Algumas moléculas sinais atuam a longas distâncias (Sinalização neuronal e endócrina)e outras, a curtas distâncias (Sinalização dependente de contato, parácrina e autócrina). Na maioria das vezes, as moléculas de sinalização extracelular interagem com proteínas receptoras localizadas na superfície celular, mas algumas delas interagem com receptores intracelulares. O receptor deve ser capaz de reconhecer o ligante e responder a ele para desencadear uma resposta celular. Uma vez que a ligação tenha ativado o receptor, o sinal é recebido por moléculas de sinalização intracelulares, como cinases, fostatases ou proteínas que se ligam a GTP. Essas moléculas transmitem o sinal para dentro da célula aos alvos específicos. No final da via de sinalização, as proteínas efetoras são ativadas e conduzem a um comportamento celular. Essas proteínas efetoras podem ser enzimas metabólicas, proteínas de regulação da transcrição, proteínas do citoesqueleto, entre outras.
Os diferentes tipos de comunicação entre as células por mensageiros químicos no fluido extracelular incluem os seguintes:
- Neural, na qual os neurotransmissores são liberados nas junções sinápticas e agem localmente.
- Endócrina, na qual hormônios liberados por glândulas ou por células especializadas atingem a circulação sanguínea e influenciam a função das células-alvo a distância
- Neuroendócrina (neurócrina), na qual os produtos da secreção de neurônios (neuro-hormônios) atingem a circulação sanguínea e influenciam a função das células-alvo à distância.
- Parácrina, na qual os produtos da secreção celular se difundem através do fluido extracelular e afetam as células-alvo vizinhas.
- Autócrina, na qual os produtos da secreção de células afetam a função da mesma célula por meio da ligação aos receptores específicos na superfície celular.
- Citocina, na qual proteínas secretadas pelas células funcionam como agentes autócrinos, parácrinos ou endócrinos e, geralmente, apresentam um amplo espectro de ação nas células-alvo.
GLÂNDULAS –> HÔRMONIOS –> CEL ALVO
Sinalização parácrina e Autócrina
Sinalização Parácrina
Nesse tipo de sinalização, as moléculas sinalizadoras extracelulares produzidas pela célula sinalizadora difundem-se localmente, interagindo apenas com células-alvo próximas à célula sinalizadora. Essas moléculas têm difusão restrita e são eliminadas rapidamente por enzimas, ou são retidas pela matriz extracelular.
Ex: atuação do NO (óxido nítrico) nos vasos sanguíneos, promovendo a vasodilatação, etc.
Sinalização Autócrina
A sinalização autócrina é um tipo de comunicação parácrina. Nesse tipo específico de sinalização, as células podem também responder às moléculas sinalizadoras que elas mesmas produzem.
EX: A sinalização autócrina leva à estimulação da proliferação e sobrevivência celular no câncer.
Esse tipo de sinalização também é importante durante o desenvolvimento embrionário. Por exemplo, quando uma célula decide por uma determinada via de diferenciação, os sinais autócrinos reforçam a decisão celular.
Sinalização Endócrina
Nesse tipo de sinalização celular, as moléculas sinalizadoras liberadas pela célula sinalizadora são chamadas de hormônios. As células sinalizadoras, por sua vez, são chamadas de células endócrinas. Os hormônios produzidos pelas células endócrinas podem ser distribuídos por todo o corpo, já que são secretados na corrente sanguínea. As células-alvo para esses hormônios apresentam o receptor específico
EX: Quando ocorre o aumento da glicemia sanguínea, por exemplo, as células β (célula endócrina) do pâncreas secretam insulina (hormônio). Em alguns minutos, a insulina é distribuída pela corrente sanguínea e atua em células-alvo estimulando a captação de glicose sanguínea. Com isso, há uma rápida redução da glicemia.
Sinalização Neurócrina
Através dos axônios, os neurônios estabelecem contato com células-alvo distantes. As moléculas sinalizadoras secretadas pelos neurônios são chamadas de neurotransmissores. Os neurotransmissores são liberados de forma rápida e atuam de modo específico em uma célula-alvo.
Natureza Química dos Hormônios
Hormônios Peptídicos
Síntese, Armazenamento e Liberação dos Hormônios Peptídicos
A síntese e o empacotamento dos hormônios peptídicos em vesículas secretoras delimitadas por membranas são similares aos de outras proteínas. O peptídeo inicial originado de um ribossomo é uma proteína grande e inativa, conhecida como pré-pró-hormônio. Os pré-pró-hormônios contêm uma ou mais cópias de um hormônio peptídico, uma sequência-sinal que direciona a proteína ao lúmen do retículo endoplasmático rugoso e outras sequências de peptídeos que podem ou não possuir atividade biológica. No aparelho de Golgi, o pró-hormônio é empacotado em vesículas secretoras junto com enzimas proteolíticas, que cortam o pró-hormônio, originando hormônios ativos e outros fragmentos. Esse processo é chamado de modificação pós-traducional. As vesículas secretoras contendo os peptídeos são armazenadas no citoplasma da célula endócrina até que a célula receba um sinal que estimule a secreção. Neste momento, as vesículas se movem para a membrana celular e liberam o seu conteúdo por exocitose dependente de cálcio. Todos os fragmentos peptídicos criados a partir do pró-hormônio são liberados juntos no líquido extracelular, em um processo denominado cossecreção.
Transporte e Meia-vida Dos Hormônios Peptídicos no Sangue
Os hormônios peptídicos são solúveis em água e, portanto, geralmente se dissolvem com facilidade no líquido extracelular ao serem transportados por todo o corpo. A meia-vida dos hormônios peptídicos normalmente é bastante curta, na faixa de alguns minutos. Se a resposta a um hormônio peptídico deve ser mantida por um período maior, o hormônio deve ser secretado de forma contínua.
Mecanismo de Ação dos Hormônios Peptídicos
Como os hormônios peptídicos são lipofóbicos, eles geralmente não conseguem entrar na célula-alvo. Em vez disso, ligam-se a receptores presentes na superfície da membrana. O complexo hormônio-receptor inicia a resposta celular por meio de um sistema de transdução de sinal. Muitos hormônios peptídicos utilizam o sistema de segundo mensageiro do AMPc
OBS: Alguns receptores de hormônios peptídicos, como os da insulina, têm atividade tirosina-cinase ou utilizam outras vias de transdução de sinal.
Síntese e Processamento de Hormônios Peptídicos
Hormônios Esteróides
Os hormônios esteroides possuem estrutura química similar porque são todos derivados do colesterol. Diferentemente dos hormônios peptídicos, que são produzidos em tecidos distribuídos por todo o corpo, os hormônios esteroides são produzidos apenas em alguns órgãos. O córtex da glândula suprarrenal, a porção externa da glândula suprarrenal, produz diversos tipos de hormônios esteroides. Cada glândula suprarrenal situa-se sobre o topo de cada rim. As gônadas produzem esteroides sexuais (estrogênio, progesterona e androgênio), e a pele pode produzir vitamina D. Em mulheres grávidas, a placenta é também uma fonte de hormônios esteroides.
As células que secretam hormônios esteroides possuem uma grande quantidade de retículo endoplasmático liso, a organela na qual os esteroides são sintetizados. Os esteroides são lipofílicos e se difundem facilmente através de membranas, tanto para fora da sua célula secretora quanto para dentro das células-alvo. Essa propriedade também indica que as células que secretam esteroides não podem armazenar esses hormônios em vesículas secretoras. Em vez disso, elas sintetizam seu hormônio quando ele é necessário. Quando um estímulo ativa a célula endócrina, precursores no citoplasma são rapidamente convertidos em hormônio ativo. A concentração do hormônio no citoplasma aumenta, e os hormônios movem-se para fora da célula por difusão simples.
Transporte e Meia-Vida dos Hormônios Esteróides
Assim como o seu precursor, o colesterol, os hormônios esteroides não são muito solúveis no plasma e em outros líquidos corporais. Por essa razão, a maioria das moléculas de hormônios esteroides encontrados no sangue estão ligados a proteínas carreadoras. Alguns hormônios possuem carreadores específicos, como a globulina ligadora de corticosteroides. Outros simplesmente ligam-se a proteínas plasmáticas inespecíficas, como a albumina.
A ligação de um hormônio esteroide a uma proteína carreadora protege o hormônio da degradação enzimática, o que resulta em um aumento da sua meia-vida. Por exemplo, o cortisol, um hormônio produzido pelo córtex da glândula suprarrenal, tem uma meia-vida de 60 a 90 minutos. Embora a ligação de hormônios esteroides a proteínas carreadoras aumente a sua meia-vida, isso também bloqueia sua entrada nas células-alvo. O complexo esteroide-carreador permanece fora da célula, uma vez que as proteínas carreadoras são lipofóbicas e não podem se difundir através da membrana. Apenas moléculas do hormônio não ligado podem se difundir para dentro da célula-alvo. À medida que o hormônio na forma não ligada deixa o plasma, os carreadores obedecem à lei da ação das massas e liberam o hormônio para que a razão no plasma entre a forma não ligada do hormônio e a ligada permaneça constante. Felizmente, os hormônios são ativos em quantidades muito pequenas, e apenas uma pequena quantidade de esteroide não ligado é suficiente para que se produza uma resposta. À medida que o hormônio não ligado deixa o sangue e entra nas células, mais carreadores liberam seus esteroides ligados, de modo que sempre há uma certa quantidade de hormônio não ligado no sangue pronto para entrar em uma célula.
Mecanismos de Ação dos Hormônios esteróides
Os receptores de hormônios esteroides mais bem estudados. são os encontrados dentro das células, tanto no citoplasma quanto no núcleo. O último destino dos complexos receptor-hormônio esteroide é o núcleo, onde o complexo atua como um fator de transcrição, ligando-se ao DNA e ativando ou reprimindo (desligando) um ou mais genes. Os genes ativados geram um novo RNAm, que determina a síntese de novas proteínas.
Qualquer hormônio que altera a atividade gênica exerce efeito genômico sobre a célula-alvo. Quando os hormônios esteroides ativam genes para a produção de novas proteínas, normalmente existe um intervalo de tempo entre a ligação hormônio-receptor e o primeiro efeito biológico observável. Esse intervalo pode ser de até 90 minutos. Consequentemente, os hormônios esteroides não medeiam vias reflexas que requerem respostas rápidas. Recentemente, os pesquisadores descobriram que diversos hormônios esteroides, incluindo estrogênio e aldosterona, têm receptores na membrana celular associados a vias de transdução de sinal, assim como os hormônios peptídicos. Esses receptores permitem que os hormônios esteroides iniciem respostas não genômicas rápidas, além dos seus efeitos genômicos mais lentos. Com a descoberta de efeitos não genômicos dos hormônios esteroides, as diferenças funcionais entre hormônios esteroides e peptídicos quase desapareceram.
Hormônios Derivados de Aminoácidos (Tirosina)
Hormônios derivados de aminoácidos, ou amínicos, são moléculas pequenas criadas a partir do triptofano ou da tirosina, ambos contendo anéis carbônicos em seus grupos R (radical). O hormônio da glândula pineal, melatonina, é derivado do triptofano mas os outros hormônios derivados de aminoácidos – as catecolaminas e os hormônios tireoideanos – são sintetizados a partir da tirosina. As catecolaminas são uma modificação de uma única molécula de tirosina. Os hormônios tireoideanos são uma combinação de duas moléculas de tirosina com átomos de iodo. Apesar do precursor comum, os dois grupos de hormônios derivados da tirosina têm pouco em comum. As catecolaminas (adrenalina, noradrenalina e dopamina) são neuro-hormônios que se ligam a receptores na membrana das células, assim como ocorre com os hormônios petídicos. Os hormônios da tireoide, produzidos pela glândula tireoide, a qual tem o formato de uma borboleta e se localiza no pescoço, comportam-se como hormônios esteroides, com receptores intracelulares que ativam genes.
Resumindo...
Características da Ação Hormonal
Os hormônios são considerados, como aquelas substâncias produzidas pelos órgãos endócrinos, cuja secreção vai para a corrente sanguínea. Na secreção exócrina, os produtos vão para o exterior do organismo ou trato gastrointestinal. São reconhecidos também, como hormônios, as substâncias produzidas pelos neurônios, como é o caso da vasopressina e da ocitocina, secretadas pelo nervo supraóptico e paraventricular do hipotálamo. Também são considerados como hormônios, algumas substâncias presentes em zonas do cérebro com funções de neurotransmissores, como hormônios liberadores do hipotálamo (GnRH, TRH, CRH, somatostatina) e alguns hormônios da pituitária (ACTH, β-endorfinas). Outros hormônios são sintetizados por células disseminadas em determinados tecidos e não por órgãos endócrinos definidos. Outros hormônios são produzidos no sangue, por ação enzimática sobre um precursor, como a angiotensina, ou a vitamina D3, produzida na pele, a partir de precursores exógenos.
A secreção hormonal pode obedecer a estímulos, estabelecendo ciclos ou ritmos de vários tipos, tais como ritmo circadiano (diário), ultradiano (horas), circalunar (mensal). Alguns hormônios, não entram na circulação sanguínea, mas podem ir até a célula-alvo por difusão passiva, como algumas prostaglandinas. Os hormônios esteróides e tireoideanos, são transportados pelo sangue, mediante proteínas específicas, e isso limita sua difusão através dos tecidos, mas os protege da degradação enzimática. Os hormônios devem estar na forma livre para poderem entrar nas células-alvo, tendo um equilíbrio na forma livre e forma unida.
Uma célula produz um conjunto de receptores específicos e, por isso, mesmo com a exposição a inúmeras de moléculas sinalizadoras no microambiente celular, irá responder de forma seletiva. Ainda que a célula possua um determinado receptor, a resposta a uma determinada molécula sinalizadora não será a mesma entre diferentes células. Isso acontece porque o sistema de propagação intracelular e as proteínas efetoras são variáveis. A acetilcolina, por exemplo, induz diferentes respostas em tipos celulares especializados: Na célula marca-passo cardíaca reduz a velocidade de contração; na célula da glandular salivar, estimula a secreção; e na célula muscular esquelética atua estimulando a contração muscular.
Os mecanismos que controlam a secreção dos hormônios, estão basicamente centralizados na regulação do tipo feedback.
Mecanismos de Feedback
O mecanismo de feedback, também denominado mecanismo de retroalimentação, corresponde a um conjunto de respostas produzidas pelo nosso organismo diante de alguma alteração. Para apresentar um funcionamento perfeito, o corpo humano conta com uma série de mecanismos essenciais, como os mecanismos de feedback positivo e negativo.
Feedback Negativo
O feedback negativo ou retroalimentação negativa é um dos mecanismos mais importantes para a manutenção da homeostase do nosso corpo, ou seja, para o equilíbrio interno. Esse mecanismo garante uma mudança contrária em relação à alteração inicial, ou seja, produz respostas que reduzem o estímulo inicial.
Assim, caso uma variável apresente um valor abaixo ou acima do normal, o corpo tentará aumentar ou diminuir esse valor, respectivamente. As rotas hormonais, por exemplo, apresentam como principal regulação o feedback negativo.
EX: A regulação da quantidade de glicose no sangue – Um aumento ou uma redução exagerada nos níveis de açúcar pode desencadear problemas no organismo, por isso, é essencial manter os níveis dentro dos valores ideais.
Quando nos alimentamos, a taxa de glicose no sangue aumenta, fazendo com que seja produzida mais insulina. Esse hormônio garante que as células absorvam glicose e armazenem seu excesso na forma de glicogênio, reduzindo, assim, os níveis de açúcar no sangue. Quando a redução dos níveis de glicose acontece, a insulina para de ser liberada.
Quando os níveis de açúcar estão abaixo do normal, ocorre a secreção de glucagon. Esse hormônio, ao contrário da insulina, libera a glicose que está armazenada na forma de glicogênio, fazendo com que os níveis dessa substância aumentem no sangue. Assim, com o aumento dos níveis de glicose, a secreção de glucagon é interrompida.
Os hormônios produzidos pela glândula tireoide também são regulados pelo mecanismo de feedback negativo. Quando os níveis desses hormônios caem abaixo do nível normal, o hipotálamo secreta o TRH, que é levado até a adenoipófise, estimulando a produção de TSH. Como o TSH estimula a liberação de hormônios pela glândula tireoide, ocorre um aumento dos hormônios tireoidianos, bloqueando a liberação de TRH e, consequentemente, de TSH pela adenoipófise.
Feedback Positivo
O mecanismo de feedback positivo ou retroalimentação positiva ocorre em menor quantidade quando comparado ao mecanismo de feedback negativo. O feedback positivo, diferentemente do negativo, garante o aumento do estímulo que causa desequilíbrio, reforçando-o. Desse modo, nem sempre o feedback positivo é benéfico, desencadeando, em alguns casos, efeitos prejudiciais ao organismo.
EX: Apesar de ocorrer em menor quantidade que o negativo, o feedback positivo também apresenta papel importante no nosso corpo. Um dos exemplos mais conhecidos é o momento do parto. Quando o bebê está prestes a nascer, observa-se o estiramento do colo uterino, o qual estimula a liberação da ocitocina. Esse hormônio aumenta as contrações do útero, as quais aumentam o estiramento do colo uterino, desencadeando mais liberação de ocitocina. Nesse caso, o estímulo é reforçado, levando ao nascimento do bebê.
A retroalimentação positiva é também observada nas glândulas mamárias, que secretam leite em resposta à quantidade de ocitocina liberada. Quanto mais ocitocina, mais leite é produzido.
OBS: Nem todos os exemplos de feedback positivo são benéficos. Quando há uma perda excessiva de sangue, por exemplo, pode ocorrer o comprometimento dos batimentos cardíacos. Com isso, verifica-se uma queda de pressão e uma redução na quantidade de sangue que chega ao coração, fazendo com que esse órgão enfraqueça e bombeie cada vez menos sangue. Nesse caso, ocorrerá a morte do indivíduo, porque, a cada momento, o coração ficará mais enfraquecido.
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Os feedbacks podem ser simples, os quais estão relacionados com o equilíbrio homeostático dos metabólitos, eletrólitos, fluídos biológicos. Um exemplo seria a manutenção dos níveis plasmáticos de Ca2+ e glicose no sangue. Uma queda de Ca2+ plasmático, leva à produção de PTH pela paratireóide (feedback negativo), e uma aumento de dos níveis de glicose sanguínea, leva a um aumento da produção de insulina pelas ilhotas pancreáticas (feedback positivo). Existe um mecanismo de feedback mais complexo, e estes podem ser de “alça longa”, sendo predominantemente negativos, nos quais os hormônios secretados pelos órgãos efetores (esteróides sexuais, glicocorticóides, hormônios tireoideanos), têm efeito negativo sobre a secreção dos hormônios tróficos hipofisários (LH, FSH, ACTH, TSH) e sobre os hormônios hipotalâmicos (GnRH, CRH, TRH). Podem ser também de “alça curta” ou de “alça ultracurta”, que funcionam em nível do eixo hipotálamo-hipófise, de forma mais rápida. Os hormônios hipotalâmicos são liberados, obedecendo a uma regulação negativa, podendo exercer um efeito positivo (liberador), ou negativo (inibidor). Os hormônios também podem ser liberados através de controle do sistema nervoso. Um exemplo seria o efeito da luz sobre a atividade reprodutiva em algumas espécies, como ovinos, eqüinos, aves. O número de horas de exposição à luz influencia no hipotálamo, modificando a secreção dos hormônios hipofisários gonadotrópicos, mediante a ação da melatonina, que é um hormônio produzido pela glândula pineal.
Estudante de Medicina, Fonoaudióloga e Autora do Blog Resumos Medicina
