Fisiologia do sistema endócrino: hormônio do crescimento (GH) Prof. Kellen Brunaldi Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Ciências Fisiológicas Curso: Odontologia
GH (growth hormone) hormônio do crescimento Hormônio protéico (191aa) secretado pela adenohipófise. Transportado no plasma ligado a proteínas.
GH e a estatura Influencia a estatura humana final em torno de 30% do potencial genético: Uma pessoa destinada, por sua carga genética, a atingir a estatura final de 1,8 metros terá 1,2 metros, mesmo na ausência de GH, e é pouco provável que ultrapasse 2,4 metros, mesmo com a secreção elevada de GH, desde o nascimento.
GHr-/- lit/lit GHA wt bgh GHr-/-: mutação no receptor para GH; Lit/lit: mutação no receptor para o GHRH; não produz GH; GHA: mutação no GH; Wt (wild type): sem alterações; bgh: excesso de GH. Junnila, R. K. et al. Nat. Rev. Endocrinol. 9, 366 376 (2013); published online 16 April 2013; doi:10.1038/nrendo.2013.67
O que precisamos para crescer, além do GH? Hormônios Insulina Hormônios tiroidianos Hormônios sexuais Dieta adequada Ausência de estresse crônico
Mecanismo de ação do GH
Padrão de secreção circadiana de GH Pico de GH noturno; Secreção máxima ocorre dentre 1 a 2 horas após o início do sono. Bear M.F.; Barry, W.C.; Paradiso, M.A. Neurociências Desvendando o Sistema Nervoso. 3 ed., 2008.
A secreção de GH diminui com a idade Secreção elevada na puberdade; Após a puberdade, os níveis de GH reduzem gradativamente; A partir dos 60 anos, a secreção de GH está bastante reduzida (somatopausa), explicando, em parte, a redução da densidade óssea e da massa magra, a expansão do tecido adiposo e a diminuição da espessura da pele. Guyton & Hall, Tratado de Fisiologia, 11ed, 2009.
Fisiologia Humana Dee Unglaub Silverthorn Controle da secreção de GH Hipotálamo: GHRH (peptídeo liberador de GH), somatostatina (inibe). GH e IGF (retroalimentação negativa); IGFs
Mutação no gene do receptor para o GHRH.
H. Tiroidianos (+) Insulina (+) H. Sexuais (+) Estresse crônico (é cortisol) (-) Hipoglicemia (+) Aminoácidos (+) Exercício (+) Doença (+) Molina, P.E. Lange Physiology Series Endocrine Physiology. 2.ed. 2006 SS Somatostatina (GHIH)
Somatomedinas (IGF insulin-like growth factor) IGF-1 é uma proteína com 70 aa e alta homologia com a pró-insulina; Encontra-se associada a proteínas plasmáticas (t 1/2 de 20 horas); IGF-1 é produzida por diversos tecidos e exerce seus efeitos sobre crescimento através de ações autócrinas, parácrinas e endócrinas (produzida principalmente pelo fígado); IGF-1 estimula a proliferação celular e inibe apoptose.
Ações do GH Metabolismo ação direta do GH Tecido Adiposo, Fígado e Músculo Crescimento ação indireta do GH (IGF) Ossos, Tecidos moles e Órgãos Estimula a síntese proteica e divisão celular (hipertrofia e hiperplasia)
Fisiologia Humana Dee Unglaub Silverthorn Efeito do IGF sobre o crescimento linear Aumenta a deposição de cartilagem e a conversão da mesma em tecido ósseo; Aumenta a proliferação dos condrócitos; IGF produzido pelo tecido ósseo em reposta ao GH ou de origem hepática.
Ações do GH sobre o metabolismo protéico Estimulam a captação de aa; Elevam o conteúdo intracelular de mrna; Inibem o catabolismo de proteínas e aa. Músculo Esquelético Aumento do tamanho dos órgãos. Ações nos músculos esquelético e cardíaco. Aumento da massa muscular
Os efeitos anabólicos do GH sobre a síntese proteica somente são evidenciados na presença de insulina Em animais que não possuem pâncreas, o GH não estimula o crescimento.
GH e insulina A insulina estimula a síntese proteica e inibe a degradação das proteínas, ações importantes para o crescimento; Sem insulina, os efeitos anabólicos do GH sobre as proteínas não podem ser expressos ou são mascarados pelos processos catabólicos simultâneos ou descontrolados; A hipoglicemia induzida pela insulina estimula a secreção de GH; A insulina aumenta o número de receptores de GH e IGF.
Efeito do GH sobre o metabolismo de carboidratos Efeitos antagônicos à insulina + gliconeogênese glicose hepática Hiperglicemia - captação de glicose pelo músculo Interferência na via de sinalização da insulina Hiperinsulinemia Resistência à insulina * Efeito diabetogênico Diabetes Mellitus
AGL no plasma Efeitos do GH sobre o metabolismo lipídico Estimula a lipólise GH TG + Lipase Hormônio sensível Glicerol + AGL Fígado (gliconeogênese) ADIPÓCITO
Efeitos do GH sobre o metabolismo lipídico AGL (ácido graxo livre) é a principal fonte de energia; carboidratos e proteínas são poupados (importante no jejum e estados catabólicos). Na presença de altas concentrações de GH, o excesso de AGL chegando ao fígado, é convertido em acetoacetato (efeito cetogênico). Ainda, pode-se ter fígado gorduroso (esteatose hepática).
GH aumenta a massa magra O aumento da utilização de gorduras, associado ao aumento da síntese de proteinas, produz um aumento da massa magra.
Gordura abdominal Em indivíduos saudáveis, existe uma relação inversa entre a quantidade de GH secretado e gordura visceral, independente da idade e sexo. Obesidade (obesidade abdominal) diminui a secreção de GH. ê GH Obesidade abdominal Estresse crônico: alta de cortisol e baixa de GH deposição de gordura abdominal
Resumo das ações do GH e IGF Curi, R; Procopio, J. Fisiologia Básica, 1.ed., 2009.
Outros hormônios que influenciam o crescimento Hormônios tiroidianos: estimulam a secreção de GH, potencializam a ação do GH sobre os ossos longos e a síntese de proteína no músculo e no fígado. Insulina: efeito anabólico e anti-catabólico, promove diferenciação e divisão celular, estimula a secreção de GH (pela hipoglicemia resultante, mais do que a própria insulina) e permite que a ação do GH sobre a síntese proteica seja evidenciado. Cortisol: estresse prolongado ou repetitivo, apresenta efeitos potentes contra o crescimento (catabolismo que se opõem as ações do GH). Hormônios sexuais: androgênios e estrogênios aumentam a secreção de GH (estirão do crescimento), porém fecham as epífises.
Distúrbios relacionados com o GH HORMÔNIO DE CRESCIMENTO FALTA EXCESSO PRÉ-PÚBERE PÓS-PÚBERE PRÉ-PÚBERE PÓS-PÚBERE NANISMO ALTERAÇÕES GIGANTISMO ACROMEGALIA Diabetes mellitus: uso prolongado de GH
Pan-hipopituitarismo Nanismo Turmor leva a redução de todos os hormônios da adeno-hipófise
Nanismo hipofisário
Síndrome de Laron Mutação no receptor para GH; Níveis de GH altos e IGF baixos; Baixa incidência de câncer e diabetes. National Geography, 2013
Pigmeus Mutação genética no receptor do GH; falha na produção de IGF.
Gigantismo e acromegalia
Fisiologia Humana Dee Unglaub Silverthorn Acromegalia
Acromegalia sinais clínicos Visceromegalia (principalmente fígado e baço); Crescimento das partes moles do corpo (língua); Crescimento das extremidades (pés, mãos e mandíbula (prognatismo)); Acentuação dos traços faciais; Pele e tecido conjuntivo subjacente aumentam de massa; Pele oleosa; Hiperidrose; Hipertensão; Diabetes.
Abuso do uso de GH exógeno Diabetes mellitus, dislipidemias, doença cardíaca, hipertrofia do miocárdio, prognatismo
Lou Ferrigno
Deficiência de GH no adulto É rara; Sinais e sintomas: é massa de tecido adiposo (especialmente visceral) ê massa magra ê força muscular ê performance no exercício ê capacidade cardíaca é risco de fratura Perfil lipídico aterogênico Pele seca e fina Fatiga, depressão, ansiedade, problemas para dormir, isolamento social