Mecanismo Geral de Ação Hormonal

Centro de Ciências da Vida
Faculdade de Ciências Biológicas
Mecanismo de Ação Hormonal
Prof. Dr. Alexandre Rezende
Endocrinologia
Comunicação dentro do nosso corpo:
(1) Sistema nervoso
(2) Sistema endócrino
Sistema endócrino = todas as glândulas que secretam
hormônio
Similaridades e diferenças:
Ambos sofrem adaptação fisiológica
Ambos empregam receptores, mensageiros
intracelulares, etc
Diferem na velocidade da resposta
Diferem na duração da ação, etc
Hormônios
• Definição: 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 bioquímicas
– Possuem ação lenta (expressão gênica) e ação rápida (ação na
atividade de uma ou mais enzima – mecanismo alostérico
(retroalimentação) ou modificação covalente.
Conceitos gerais sobre os hormônios
composição
química:
definição:
derivados de aas ou de
colesterol
Substâncias químicas,
secretadas para o sangue
por céls. especializadas,
que regulam a(s)
função(ões) metabólica(s)
de outras céls. do
organismo.
produção:
glândulas endócrinas
ou tecido
neurossecretor
Hormônios
atuação:
nas células-alvo
(com receptor)
degradação:
transporte:
no sangue: livres ou
ligados às proteínas
plasmáticas
pelo fígado (fezes) e
excreção renal
Conceitos gerais sobre os hormônios
Funções gerais:
Mecanismos de ação:
Crescimento e
desenv olv imento
formação de 2o
mensageiro:
ativ ação de AMPc
ativ ação de IP3/Ca++
Reprodução
Regulação da
disponibilidade
energética
Hormônios
ativ ação direta
do gene
Manutenção
do meio
interno
Modulação do
comportamento
As principais
glândulas
endócrinas
As principais glândulas endócrinas e seus hormônios
Diferenças entre ações de substâncias endócrinas,
parácrinas e neurócrinas
Algumas características dos hormônios
-
8. Hormônio folículo-estimulante
(FSH)
Hormônios
Hipófiseanterior:
• Classificação:
Tireotrofina
- Tireóide:
11.
Tireoglobulina
- Paratireóides:
12.
Parato hormônio
13.
Insulina
14.
Glucagon
 Quanto a Natureza Química:
1.
Hipófiseposterior:
Hipófiseanterior:
Ocitocina
3.
Hormônio anti-diurético
4.
Alfa - melanotrofina (alfa-MSH)
5.
Adrenocorticotrofina (ACTH)
6.
Somatotrofina (STH)
7.
Prolactina (luteotrofina)
8.
Hormônio folículo-estimulante
(FSH)
9.
Hormônio luteinizante (LH)
10.
Tireotrofina
- Tireóide:
11.
Tireoglobulina
- Paratireóides:
12.
Parato hormônio
13.
Insulina
14.
Glucagon
- Pâncreas:
II - DERIVADOSPROTEICOS
(Aminoácidos modificados)
Vasopressina
2.
Hormônio luteinizante (LH)
10.
- Pâncreas:
I - PROTEÍNAS
(Polipeptídeos)
9.
- Medulaadrenal:
15.
Adrenalina
16.
Nor-adrenalina
III - ESTERÓIDES
- Córtex adrenal
- Gônada
- Placenta
17.
Progestogênios
18.
Corticóides
19.
Androgênios
20.
Estrogênios
 Quanto às solubilidade:
•Hidrossolúveis
•Lipossolúveis
Tipos de hormônios: proteicos, polipeptídicos ou derivados
de aminoácidos. Exemplos:
H. proteico
H. peptídicos
2 polypeptide chains: 21aa, 30aa
H. derivados da Tirosina
Tipos de hormônios: esteróides ou derivados do colesterol
Propriedades dos Receptores
• Função de reconhecimento
Hormônios em circulação 10-9 a 10-11 M
• Afinidade / Especificidade
• A ligação hormônio-receptor é SATURÁVEL
• Agonistas, agonistas parciais, antagonistas
Receptores: relação da ligação à
resposta biológica
• Fatores determinantes:
– Concentração do hormônio
– Concentração de receptores
– Afinidade da interação hormônioreceptor
Os Receptores...
• Proteínas de membrana espalhadas dentro da
bicamada fosfolipídica
• O ligante ativa o receptor que transmite
vários sinais que alteram a função celular
• Quando o ligante é “não hormonal”
(LDL, transferrina, imunoglobulinas,
toxinas, vírus), o receptor apenas transloca
o ligante para o interior da célula e o
próprio ligante altera a função celular
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL
Hormônios protéicos e hormônios esteróides
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL
Hormônios proteicos e hormônios esteróides
Hormônios Hidrofílicos
• Receptores da família da proteína G
• Receptores da família da tirosina quinase
• Receptores ativadores de canais iônicos
ou vias de sinalização intracelular
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: AMPc
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL
Formação de AMPc
clique e veja animação
Activation of cyclic-AMP as a second messenger. (a) The hormone receptor, inactive G protein, and inactive
adenylate cyclase enzyme reside in the cell membrane. (b) Formation of the hormone-receptor complex
causes the guanosine diphosphate (GDP) on G protein to be replaced with guanosine triphosphate (GTP). (c)
The active G protein-GTP complex activates adenylate cyclase, resulting in production of cyclic AMP inside
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: IP3/Ca++
Via da fosfolipase C
Ca2+
Phospholipase C
PIP2  IP3 + DAG
Cytoplasm
ER
Ca2+
ECF
Plasma membrane
G protein
Plasma membrane
ECF
Gs protein
Phospholipase C
PIP2  IP3 + DAG
Cyto2+ plasm
ER
Ca
responses
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 (muito curtos), 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.
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL
Hormônios proteicos e hormônios esteróides
Hormônio Lipofílico
• Mais 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 mecanismo de ação;- Ex:
progesterona, 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).
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: esteróides
Receptor Nuclear
Hormônio Lipofílico
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL:
exemplos de retroalimentação
negativa e positiva
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: exemplo de retroalimentação negativa
Hormônio
Liberador de
Tirotropina
Hormônio
Estimulador da
Tireóide
Hormônios
• Mecanismo Geral de Ação Hormonal
– Ação sobre a catálise enzimática
– Ação sobre o genoma celular (DNARNAProteínas)
– Ação sobre permeabilidade da membrana
– Estímulo a síntese de um segundo mensageiro
• 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 membrana plasmática, ligam-se em
receptores citoplasmáticos ou nucleares tendo como alvo
o DNA celular).
Mecanismo Geral de Ação dos Hormônios
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
Cortical da Adrenal
Cortisol
Cortisona
Aldosterona
Muitos tecidos
Tirotrofina
Tireóide
Hipófise posterior
FSH
LH
Somatrofina
Prolactina
Ocitocina
Vasopressina
Células
das Ilhotas
Ovários/Testículo
Tiroxina (T4)
Triiodotironina
(T3)
Músculos e Fígado
Progesterona
Estradiol
Glicemia
Insulina
Glucagon
Somatostatina
Testosterona
Medula
Adrenal
Epinefrina
Glândulas
Mamárias
Arteríolas
Órgãos
Reprodutores
Fígado
Ossos
Músc. liso
Glândulas
Mamárias
Fígado
Músculos
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 proteínas
– Próprio complexo hormônio-receptor transporta a
mensagem – altera a expressão de genes específicos
– Hormônios esteróides e tireoidianos