MECANISMOS DA AÇAO HORMONAL & PRINCIPIOS DE NEUROENDÓCRINO. PROF. Amauri Bartoszeck, Dept. de Fisiologia, UFPR [novembro 2006]. O foco principal é como os sistemas nervoso e endócrino formam um sistema neuroendócrino que influencia as respostas fisiológicas e comportamentais. Este último envolve uma rede complexa de interações dos hormônios-cérebrocomportamento. Assim a "percepção" de um estímulo ambiental como odor, som ocorre através dos receptores sensoriais e suas conexões ao cérebro. Estes estímulos são interpretados, por exemplo como estressores físicos, estímulos sexuais pelo córtex cerebral (e outras áreas) que influenciam o sistema neuroendócrino. Então, ocorrem 2 respostas diferentes. Há uma resposta neuromuscular rápida resultando numa alteração comportamental imediata, por exemplo, a pessoa salta da pista quando vê um ônibus vindo à toda em sua direção. Também há uma resposta neuroendócrina mais complexa: por exemplo, a resposta do hipotálamo-adrenais à um estressor consiste na liberação de vários hormônios, que circulando pelo sangue estimulam células alvo no coração, adrenais, fígado, músculo esquelético, tecido adiposo, cérebro. Os sistemas de comunicação do organismo como o neuronal ocorre por neurotransmissores, as glândulas endócrinas por hormônios e o sistema imunológico por citocinas, os quais são interligados.O sistema nervoso controla a liberação dos hormônios e pode influenciar a liberação das citocinas, por exemplo interferon gama (ifn), interleucina-l (il-l) interleucina 2(il-2) envolvidos na ativação dos macrafágos de células T & B, crescimento da célula T a partir do sistema imune. Os hormônios e outros mensageiros químicos modulam a atividade tanto do S.N. como do sistema imune. Por sua vez, as citocinas modulam a atividade de liberação dos neurotransmissores e hormônios. Por outro lado, os estímulos não cognitivos com vírus e bactérias influenciam os sistemas citados através de ações sobre o sistema imune. COMUNICAÇÃO ENTRE CÉLULAS As células endócrinas liberam seus hormônios na circulação para agir sobre células alvo à distância. Por ex. o hor. estimulante da tireóide [TSH] é liberado da hipófise e estimula as células alvo da tireóide (tiróide). Já a comunicação parácrina é onde o hor. liberado age nas células adjacentes. Estes horms. podem difundirem-se de uma célula para a próxima ou irem para a circulação, mas trafegam curtas distâncias. Por ex. a fim de produzir os espermatozóides, as células de Sertoli devem ser estimuladas pela testosterona (hor.) produzido pelas 1 células interticiais deLeydig. A ação autócrina é quando a célula libera um hor\N.T. que tem um efeito retro-alimentador sobreo autorreceptor regulando a liberação. A comunicação neuroendócrina é a situação onde as células neuroendocrinas [neurosecretoras] que são neurônios modificados, que liberam neurohormônios na circulação periférica, por ex. ocitocina oriunda da hipófise posterior que estimula células alvo no útero, ou como o hormônio liberador do hor.luteinezante [GnRH]oriundo do hipotálamo , que através dos vasos porta-hipofisiários, estimulam a liberação do LH da hipófise anterior. Finalmente, a comunicação neurocrina é a situação onde num circuito neuronal o neurotransmissor (N.T.) agindo a curta distância modula (i.e. estimula/inibe) a descarga do N. T. pelo neurônio pós-sináptico. 2 TIPOS DE MENSAGEIROS QUÍMICOS: Fitohormônios: hor. das plantas como cininas, auxinas, giberelinas e outros reguladores do crescimento produzido pelas plantas superiores. Muitos fitohormônios são similares aos hormônios dos mamíferos/N. T., e assim tormase importante para o entendimento da evolução do sistema neuroendócrino, a correlação evolutiva planta & animal, e alguns fitohor. São usado como drogas que influenciam o ser humano. Por ex. muscarina, nicotina, morfina estimulam receptores específicos, ao passo que 3 atropina, ergocomina, estriquinina bloqueiam os receptores das células alvo. Em certos casos, como o fitohormônio ácido abscísico, que faz cair folhas/frutos das árvores, também é encontrado no cérebro de mamíferos (função ainda não conhecida). HORMÔNIOS VERDADEIROS: embora a definição "clássica" sirva como balizamento, nos últimos anos tem sido questionada a saber: ainda que regulem as ações fisiológicas das células alvo outras substâncias químicas não-hormonais também o fazem, por ex. glicose, histamina, prostaglandina (os dois últimos para-horm). Visto que os hormônios são sintetizados nas glad. endócrinas, algumas substâncias tipo-horm. são produzidas em outros locais. Os neurohorm, por ex. fatores de liberação hipotalâmico, ocitocina, vasopressina (HAD) são fabricados em células neurosecretoras[ neurônios modificados]. A somatomedina e o fator de crescimento do neurônio (NGF) agem como horm. de crescimento, mas não são sintetizados nas glad. endócrinas. O mesmo ocorre com as citocinas que tem atividade tipo-horm. Mas, estas são produzidas nos linfócitos. O peptídeo somatostatina é chamado horm .e produzido na glad. endócrina, mas se produzida nos neurônios do cérebro -neuropeptídeo- .A prolactina estimula a produção de leite pela mama, o que é uma função específica. Contudo, a noradrenalina liberada da medula da adrenal pode se ligar quer a recpetor alfa-adrenérgico ou a beta-adrenérgico na célula alvo do músculo (liso/cardíaco) com ações diferenciadas. FEROMONAS: São produzidos em glândulas exócrinas ou condutos e secretadas para o meio ambiente. Agem sobre outros indivíduos (em geral da mesma espécie), estimulando receptores olfativos ou gustativos. Seus efeitos gerais no indivíduo recepiente, por exemplo no bicho da seda incluem "liberador", que resulta em rápida alteração comportamental [liberam comportamento ],ou efeito “primer" (desencadedor) que altera o sistema neuroendócrino, resultando em alteração comportamental posterior (usualmente 48 horas depois).Em muitos mamíferos o feromona é detectado por receptores olfativos ou do órgão especial “vomeronasal" os quais estimulam os nervos olfatórios com a liberação de neurotransmissores no bulbo olfatório 4 e outras áreas do cérebro, influindo nas mudanças fisiológicas e comportamentais do animal "recipiente". Parahormônios são substâncias químicas que com as prostaglandinas se formam em respostas a indução hormonal. Histamina e prostaglandina têm muitas funções autócrinas, afetando retroativamente as células que as produzem. Pró-hormônios são precursores de hormônios. Podem ser moléculas gigantes que pela "quebra" formam hormônios. Por ex. o pro-ópio-melanocortina (POMC) cujos segmentos UM e a betalipotrofina que se toma o próhorm. do opiáceo endógeno betaendorfina. Outros segmentos tomam-se o horm. melanócito estimulante (MSH) e o horm. adrenocorticotrófico (ACTH). É o caso também da testosterona que é precursor do estrogênio e dihidrostestosterona. No sistema renina-angiotensina que regulam água e sede, a produção do hormônio ocorre na circulação sanguinea. O processo é o seguinte: o pró-horm. angiotensina é liberado pelo fígado na circulação e convertido pela enzima renina (produzida no rim) em angiotensina 1, que por sua vez pela ação da Eca ( enzima conversora da angiotensina) se transforma em angiotensina 2 que atua como um hormônio. Os fatores de crescimento (GF) atuam no sentido de estimular o crescimento dos tecidos. São o fator de crescimento neural (NGF) produzido nos nervos periféricos, fator de crescimento da epiderme (EGF) formado na gl. submaxilar do camundongo e o fator de crescimento do fibroblasto (FGF) sintetizado em todo sistema endócrino & neural. Citocinas: As células circulantes do sistema imune consiste de uma variedade de linfócitos e fagócitos (monócitos/macrófagos). Estas células produzem por sua vez inúmeros peptídeos os imunomoduladores (imunotransmissores) os quais defendem o organismo das bactérias & vírus e produzem respostas inflamatórias. Coletivamente estes imuno-moduladores são chamados citocinas ou linfocinas, que regulam o crescimento e função de diferentes células alvo. As citocinas produzidas nos linfócitos incluem o interferon gama, as interleucínas que englobam: os fatores de 5 necrose tumoral, fatores de crescimento das células T ~B e fatores ativadores . O cérebro pode regular o sistema imune diretamente pelas vias neurais pela descarga de N.T., ou indiretamente, pelo controle da liberação de hormônios como é o caso do timo. Vitaminas: A vit. B não é produzida no organismo vem da dieta mas vitaminas A, D, e K são produzidas no corpo e desempenham ações tipo-hormônio. A vit. A é formada no corpo a partir do caroteno, a vit. D na pele pela ação da luz solar e a vit. K pela ação de bactérias no intestino. A vit. D circula no sangue e age em células alvo no intestino, rins e ossos e ajuda a regular os níveis de Ca++ no organismo. Em conclusão: O sistema nervoso central(cérebro ), sistema nervoso autônomo estimulam a liberação de NT., neurohormônios, neuropeptídios, horm. E fatores de crescimento e citocinas. Assim os mensageiros químicos podem influenciar todos os sistemas acima. Fonte: Brown, R.E. 1994. An introduction to neuroendocrinology. Cambridge Univ. Press, Cambridge, UK. . Questões: 1- Faça uma tabela comparando as diferenças e similariedades entre pró-hormônio, neurohormônio e citocinas. 2- Discuta os métodos de comunicação entre as células do sistema neuroendócrino. 3- Discuta a interação dos sistemas psico[neuro]imunoendócrino. 4-Como se comunica o complexo “neuroendoimuno”. Faça um diagrama explicativo. 6