Neuroendocrinologia. Sistemas neuroendócrinos no cérebro dos peixes. Eixo hipotálamo - hipófise - glândulas-alvo

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1 Neuroendocrinologia Sistemas neuroendócrinos no cérebro dos peixes Eixo hipotálamo - hipófise - glândulas-alvo

2 Neuro-endocrinologia O campo de neuro-endocrinologia - papel significante no entendimento geral do papel funcional e da evolução de vários sistemas e mensageiros neuroquímicos. Os peixes, além de possuírem características neuroendócrinas únicas tem sido importante modelo de vertebrado para a descoberta de novos neuropeptídios, atualmente muito importantes em estudos com outros animais, incluindo o homem. Durante os últimos 50 anos, neuroendocrinologistas tem documentado um complexo e infinito número de interações entre o sistema hormonal e as estruturas nervosas. Deste conhecimento - entendimento de vias e mensageiros específicos responsáveis por manter a homeostase e regular os sistemas funcionais que permitem estórias de vida e táticas reprodutivas altamente diversas nos peixes no meio aquático.

3 Estudo dos sistemas neuronais inervando a hipófise - ponto-chave para o entendimento da regulação de processos vitais do organismo animal. Trabalho pioneiro de Ernest Scharrer (1928) sugeriu a presença de células secretoras no cérebro de peixes teleósteos (Scharrer, E Untersuchungen über das Zwischenhirn der fische. I. Z. Vergleich. Physiol. 7, 1 38). Resistência e críticas - mas abriu caminho para o desenvolvimento da neuro-endocrinologia. Subsequentemente (Palay, 1945) estudo identificou 2 áreas cerebrais (área pré-óptica e hipotálamo) como loci de corpos neuronais cujos axônios alcançavam a neuro-hipófise - tratos bem definidos (Palay, S.L Neurosecretion. VII. The preoptico hypophyseal pathway in fishes. J. Comp. Neurol. 82, ). Estes estudos pioneiros mostraram - existência de sistema hipotálamohipofisário, ligando o sistema nervoso central e o sistema endócrino para atuar na regulação de processos fisiológicos.

4 O sistema hipotalâmico - hipofisário nos peixes é constituído por quatro componentes: 1. Hipotálamo (parte do diencéfalo) 2. Neuro-hipófise (deriva do diencéfalo ventral e representa a parte neural da hipófise) 3. Adeno-hipófise (parte não-neural da glândula) 4. Hipófise intermédia (não-neural)

5 SISTEMA HIPOTÁLAMO HIPÓFISE

6 Hipotálamo Funções 1. Centro regulador de fluxo de energia 1.1. Hipotálamo e sistema neurovegetativo. SN simpático - hipotálamo posterior e médio - função destinada à ação, esforço físico, gasto de energia (dilatação pupilar, piloereção, sudorese, aumento da freqüência cardíaca, aumento da pressão arterial, hiperglicemia, inibição da atividade gastrointestinal, etc) SN parassimpático hipotálamo anterior - economia e restituição de energia (constrição pupilar, micção, defecação, queda da pressão arterial) 1.2. Hipotálamo e ingestão de alimentos. Região medial - centro da saciedade Regiões laterais - centro da fome Hipotálamo e regulação da temperatura. Porção lateral do hipotálamo Eliminação de calor (processos físicos) hipotálamo anterior lateral - mecanismos de luta contra o calor Produção ou conservação de calor (processos físicos e químicos) - hipotálamo posterior lateral - luta contra o frio 2. Funções endócrinas

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12 Hipotálamo hipófise em peixes

13 Hipotálamo hipófise em peixes

14 Peixes não tem o mesmo padrão vascular que os tetrápodes na ligação do eixo H-H Elasmobrânquios neuro-hipófise é dividida em eminência média e pars nervosa

15 Hipófise em peixes

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17 Cyclostomata Hipófise em peixes Actinopterigii Teleostei Chondrychthies

18 Hipófise em peixes Pars nervosa Corticotrofos Células prolactínicas Pars intermedia Somatotrofos Gonadotrofos Tireotrofos

19 A adeno-hipófise dos peixes sintetiza pelo menos 8 hormônios diferentes, divididos em 3 categorias. Categoria 1 inclui: Hormônios da família do hormônio de crescimento (GH) /prolactina (PRL) / somatolactina (células somatotrópicas, lactotrópicas e somatolactotópricas) Categoria 2 inclui: Hormônio tireoestimulante ou tireotropina (TSH) / duas gonadotropinas (GTHs) ou hormônio foliculo-estimulante (FSH/GTH I) e hormônio luteinizante (LH/GTH II). (Células tirotrópicas e gonadotrópicas) Categoria 3 inclui: Hormônios peptídicos derivados de um precursor comum: a proopiomelanocortina (POMC). Hormônio melanócito-estimulante (MSH), hormônio adrenocorticotrópico (ACTH) e lipotropina.

20 Hipófise em peixes Imunohistoquímica lactotrófos

21 Hipófise em peixes Imunohistoquímica

22 Ganeco e Urbinati, 2009

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25 Hormônios da neuro-hipófise Vasopressina

26 Hormônios da neuro-hipófise Oxitocina

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28 Vias de controle hormonal - HHgl Tireóide Adrenal / interrenal Gônadas Fígado

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30 Hipotálamo Hipófise Glândula periférica

31 Receptores de progesterona no cérebro de truta

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36 Funções hipotalâmicas

37 Eixo hipotálamo hipófise interrenal

38 Eixo hipotálamo hipófise - interrenal

39 Eixo hipotalâmico hipofisário interrenal Feedback

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41 Eixo hipotálamo hipófise fígado Crescimento Interações

42 Eixo hipotalâmico melanotrófico

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44 Eixo hipotalâmico hipofisário - tireoidiano

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46 Eixo GH IGF Growth of farm animals TLJ Lawrence & VR Fowler

47 Growth of farm animals TLJ Lawrence & VR Fowler

48 Eixo prolactina

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51 Eixo Somatolactina

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53 Hipotálamo hipófise - gônadas

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60 Neurormônios centrais

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64 Últimos 20 anos vários peptídeos bioativos identificados em teleósteos função reguladora em mamíferos. Urófise Corpúsculos de Stannius Corpúsculos de Brockman Estrutura anatômicas particulares dos peixes Extratos e cdna destes órgãos usados para identificar Urotensina I e II, estaniocalcina e glucagon-like peptide-1 (GLP-1) em mamíferos. U-II neurônios motores medula espinal humana, potente vasoconstritor, envolvido em falha cardíaca. U-I (urocortina) sintetizado em áreas cerebrais se liga a receptores CRH tipo 2. Importante na mediação dos efeitos do estresse no apetite. Estaniocalcina manutenção da homeostase cálcio/fosfato nos peixes. Vasta distribuição nos mamíferos. Regulação da excreção urinária de fosfato; proteção de danos neuronais na isquemia cerebral.. GLP-1 (Corpúsculos de Brockman)

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66 Urotensina II Potente vasoconstritor. Nível no plasma correlacionado a peso corporal. Aumentado no diabetes, falha renal, hipertensão e outras doenças cardíacas. Inibe secreção de insulina induzida por glicose. Relacionada a resistência a insulina e diabetes tipo 2. Afeta metabolismo de lipídeos em peixes e ingestão de alimentos em ratos. Papel na inflamação. Relação da U-II com síndrome metabólica, cardíaca, e processo inflamatório em mamíferos.