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Mecanismo de Ação Hormonal
Prof. Dr. Alexandre Rezende
Centro de Ciências da Vida
Faculdade de Ciências Biológicas
Endocrinologia
Comunicação dentro do nosso corpo:(1) Sistema nervoso(2) Sistema endócrinoSistema endócrino = todas as glândulas que secretam hormônioSimilaridades e diferenças:
Ambos sofrem adaptação fisiológicaAmbos empregam receptores, mensageiros intracelulares, etcDiferem na velocidade da respostaDiferem 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.
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
produção:glândulas endócrinas
ou tecido neurossecretor
transporte:no sangue: livres ou ligados às proteínas
plasmáticas
atuação:nas células-alvo (com receptor)
degradação:pelo fígado (fezes) e
excreção renal
Conceitos gerais sobre os hormônios
Conceitos gerais sobre os hormônios
Hormônios
Crescimento e desenvolv imento
Funções gerais:
Reprodução
Manutenção do meio interno
Regulação da disponibilidade
energética
Mecanismos de ação:
formação de 2o mensageiro:
ativação de AMPc
ativação de IP3/Ca++
ativação direta do gene
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
• Classificação:
Hormônios
I - PROTEÍNAS
(Polipeptídeos)
1. Vasopressina
2. Ocitocina
3. Hormônio anti-diurético
- Hipófiseposterior:
4. Alfa - melanotrofina (alfa-MSH)
5. Adrenocorticotrofina (ACTH)
6. Somatotrofina (STH)
7. Prolactina (luteotrofina)
8. Hormônio folículo-estimulante
(FSH)
9. Hormônio luteinizante (LH)
- Hipófiseanterior:
10. Tireotrofina
- Tireóide: 11. Tireoglobulina
- Paratireóides: 12. Parato hormônio
13. Insulina - Pâncreas:
14. Glucagon
II - DERIVADOSPROTEICOS
(Aminoácidos modificados)
15. Adrenalina - Medulaadrenal:
16. Nor-adrenalina
III - ESTERÓIDES
17. Progestogênios
18. Corticóides
19. Androgênios
- Córtex adrenal
- Gônada - Placenta
20. Estrogênios
I - PROTEÍNAS
(Polipeptídeos)
1. Vasopressina
2. Ocitocina
3. Hormônio anti-diurético
- Hipófiseposterior:
4. Alfa - melanotrofina (alfa-MSH)
5. Adrenocorticotrofina (ACTH)
6. Somatotrofina (STH)
7. Prolactina (luteotrofina)
8. Hormônio folículo-estimulante
(FSH)
9. Hormônio luteinizante (LH)
- Hipófiseanterior:
10. Tireotrofina
- Tireóide: 11. Tireoglobulina
- Paratireóides: 12. Parato hormônio
13. Insulina - Pâncreas:
14. Glucagon
II - DERIVADOSPROTEICOS
(Aminoácidos modificados)
15. Adrenalina - Medulaadrenal:
16. Nor-adrenalina
III - ESTERÓIDES
17. Progestogênios
18. Corticóides
19. Androgênios
- Córtex adrenal
- Gônada - Placenta
20. Estrogênios
Quanto às solubilidade:•Hidrossolúveis•Lipossolúveis
Quanto a Natureza Química:
Tipos de hormônios: proteicos, polipeptídicos ou derivados de aminoácidos. Exemplos:
H. peptídicosH. proteico
2 polypeptide chains: 21aa, 30aa
H. derivados da Tirosina
Tipos de hormônios: esteróides ou derivados do colesterol
Propriedades dos Receptores
• Função de reconhecimentoHormônios 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 hormônio-receptor
• Proteínas de membrana espalhadas dentro da bicamada fosfolipídica
Os Receptores...
• 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 HORMONALHormônios protéicos e hormônios esteróides
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONALHormônios 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 HORMONALFormação de AMPc
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
clique e veja animação
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONAL: IP3/Ca++
G protein
Phospholipase C
ECF
Pla
sma
mem
bra
ne
Cyto-plasm
PIP2 IP3 + DAG
Ca2+ER
Via da fosfolipase C
Gs protein
Phospholipase C
ECF
Pla
sma
mem
bra
ne
Cyto-plasm
PIP2 IP3 + DAG
Ca2+
Ca2+
ER
responses
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.
Hormônios
MECANISMOS DE AÇÃO HORMONALHormônios 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
• Mecanismo Geral de Ação Hormonal
– Ação sobre a catálise enzimática
– Ação sobre o genoma celular (DNARNAProteínas)
– Ação sobre permeabilidade da membrana
– Estímulo a síntese de um segundo mensageiro
Hormônios
• 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
• 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 Tirotrofina FSH LH Somatrofina Prolactina
Cortical da Adrenal
Cortisol
Cortisona
Aldosterona
Muitos tecidos
Tireóide
Tiroxina (T4)
Triiodotironina
(T3)
Músculos e Fígado
Ovários/Testículo
Progesterona
Estradiol
Órgãos
Reprodutores
Testosterona
Fígado
Ossos
Glândulas
Mamárias
Hipófise posterior
Ocitocina Vasopressina Glicemia
Músc. liso
Glândulas
Mamárias
Arteríolas
Células
das Ilhotas
Insulina
Glucagon
Somatostatina
Fígado
Músculos
Medula
Adrenal
Epinefrina
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
Hormônios