Mecanismo de Ação Hormonal

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1 Centro de Ciências da Vida Faculdade de Ciências Biológicas Mecanismo de Ação Hormonal Prof. Dr. Alexandre Rezende

2 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

3 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.

4 Conceitos gerais sobre os hormônios definição: Substâncias químicas, secretadas para o sangue por céls. especializadas, que regulam a(s) função(ões) metabólica(s) de outras céls. do organismo. composição química: derivados de aas ou de colesterol Hormônios produção: glândulas endócrinas ou tecido neurossecretor atuação: nas células-alvo (com receptor) transporte: no sangue: livres ou ligados às proteínas plasmáticas degradação: pelo fígado (fezes) e excreção renal

5 Conceitos gerais sobre os hormônios Funções gerais: Crescimento e desenv olv imento Mecanismos de ação: Reprodução formação de 2 o mensageiro: ativ ação de AMPc ativ ação de IP3/Ca ++ Regulação da disponibilidade energética Hormônios Manutenção do meio interno ativ ação direta do gene Modulação do comportamento

6 As principais glândulas endócrinas

7 As principais glândulas endócrinas e seus hormônios

8 Diferenças entre ações de substâncias endócrinas, parácrinas e neurócrinas

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10 Algumas características dos hormônios

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12 Classificação: - Hipófiseanterior: Hormônios 8. Hormônio folículo-estimulante (FSH) 9. Hormônio luteinizante (LH) 10. Tireotrofina - Tireóide: 11. Tireoglobulina - Paratireóides: 12. Parato hormônio - Pâncreas: Quanto a Natureza Química: 13. Insulina 14. Glucagon - Hipófiseposterior: - Hipófiseanterior: I - PROTEÍNAS (Polipeptídeos) 1. Vasopressina 2. 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 - Pâncreas: 13. Insulina 14. Glucagon - Medulaadrenal: - Córtex adrenal - Gônada - Placenta II - DERIVADOSPROTEICOS (Aminoácidos modificados) 15. Adrenalina 16. Nor-adrenalina III - ESTERÓIDES 17. Progestogênios 18. Corticóides 19. Androgênios 20. Estrogênios Quanto às solubilidade: Hidrossolúveis Lipossolúveis

13 Tipos de hormônios: proteicos, polipeptídicos ou derivados de aminoácidos. Exemplos: H. proteico H. peptídicos 2 polypeptide chains: 21aa, 30aa H. derivados da Tirosina

14 Tipos de hormônios: esteróides ou derivados do colesterol

15 Propriedades dos Receptores Função de reconhecimento Hormônios em circulação 10-9 a M Afinidade / Especificidade A ligação hormônio-receptor é SATURÁVEL Agonistas, agonistas parciais, antagonistas

16 Receptores: relação da ligação à resposta biológica Fatores determinantes: Concentração do hormônio Concentração de receptores Afinidade da interação hormônioreceptor

17 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

18 MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL Hormônios protéicos e hormônios esteróides

19 MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL Hormônios proteicos e hormônios esteróides

20 Hormônios Hidrofílicos Receptores da família da proteína G Receptores da família da tirosina quinase Receptores ativadores de canais iônicos ou vias de sinalização intracelular

21 MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: AMPc

22 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

23 MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: IP3/Ca++

24 Plasma membrane Plasma membrane Via da fosfolipase C ECF Ca 2+ ECF G protein Phospholipase C PIP 2 IP 3 + DAG ER Ca 2+ G s protein Phospholipase C PIP 2 IP 3 + DAG ER Ca 2+ Cytoplasm Cytoplasm responses

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26 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.

27 MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL Hormônios proteicos e hormônios esteróides

28 Hormônio Lipofílico Mais de 100 tipos estão presentes no ser humano; São moléculas pequenas, 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).

29 MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: esteróides Receptor Nuclear

30 Hormônio Lipofílico

31 MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: exemplos de retroalimentação negativa e positiva

32 MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: exemplo de retroalimentação negativa Hormônio Liberador de Tirotropina Hormônio Estimulador da Tireóide

33 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).

34 Mecanismo Geral de Ação dos Hormônios

35 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

36 Hormônios Impulso Sensorial do ambiente SNC Hipotálamo Hormônios hipotalâmicos Hipófise anterior Hipófise posterior ACTH Tirotrofina FSH LH Somatrofina Prolactina Ocitocina Vasopressina Glicemia Cortical da Adrenal Tireóide Ovários/Testículo Células das Ilhotas Medula Adrenal Cortisol Cortisona Aldosterona Muitos tecidos Tiroxina (T4) Triiodotironina (T3) Músculos e Fígado Progesterona Estradiol Órgãos Reprodutores Testosterona Fígado Ossos Glândulas Mamárias Músc. liso Glândulas Mamárias Arteríolas Insulina Glucagon Somatostatina Fígado Músculos Epinefrina Fígado Músculos Coração

37 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

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