CONTEÚDO 2 SECREÇÃO E REGULAÇÃO HORMONAL

CONTEÚDO 2.

SECREÇÃO E REGULAÇÃO HORMONAL

Os hormônios influenciam as funções nervosas através da alteração das taxas de muitos processos bioquímicos distintos. Muitos deles interferem na atividade enzimática, influenci- ando diretamente o metabolismo celular e alguns interferem na permeabilidade da membra- na, controlam a síntese proteica e estimulam até a secreção e liberação de outros hormônios de outras glândulas endócrinas. Essas interações são altamente dinâmicas e interferem no fun- cionamento celular, de modo que o controle desse sistema é fundamental para o bom funcio- namento do corpo do animal. Frente ao exposto, a regulação e controle desse sistema não de-  vem se limitar à ativação/ desativação de hormônios.

É curioso que o controle e a regulação hormonal sejam feitos pela liberação precisa e controlada de um hormônio no sangue. Entretanto, a concentração de um hormônio no plasma sanguíneo está atrelada a dois fatores: (1) sua taxa de secreção e (2) sua taxa de desati-  vação e remoção da circulação sanguínea. Consequentemente, visto que a secreção deve ter

seu controle realizado eficientemente para garantir um bom funcionamento do organismo, uma glândula endócrina requer informações sobre os níveis de seus próprios hormônios no sangue.

A maioria dos hormônios é controlado por sistemas de retroalimentação ( feedback) ne-

gativa envolvendo as glândulas que secretam os hormônios e as células alvo. Um padrão de retroalimentação é aquele onde a produção é sempre comparada a um ponto de referência como uma espécie de termostato (circuito fechado). Criando-se a situação de referência, tudo que fugir desse “padrão” promove a regulação do sistema no intuito de voltar à condição refe- rente. Ou seja, se a condição padrão para um inseto é ter o hormônio X = 1. O aumento da concentração desse hormônio para X = 2 no sangue do animal promoverá a alteração do pa- drão (X = 1), o que fará com que a secreção desse hormônio X seja diminuída até que a con- centração de referência (X = 1) seja alcançada.

(FONTE: HTTP://WWW.FLEURY.COM.BR/CLIENTES/REVISTASAUDEEMDIA/PUBLISHINGIMAGES/EDIÇÃO%207/IMG_TIROIDE.JPG)

O Hormônio Liberador da Corticotrofina (CRH), por exemplo, é secretado pelo hipotá- lamo e estimula a hipófise a liberar o Hormônio Adenocorticotrófico ou Adenocorticotrofina (ACTH) que, por sua vez, estimula as glândulas suprarrenais a secretar cortisol. O aumento nos níveis de ACTH no plasma sanguíneo promove no hipotálamo a inibição da secreção do CRH ( feedback). Da mesma maneira, à medida que os níveis de cortisol sobem no sangue, eles

inibem tanto a liberação do CRH como a do ACTH.

Esse sistema de retroalimentação negativa é bastante eficaz para prevenir oscilações na produção hormonal. Entretanto, os sistemas de retroalimentação hormonal são mais comple- xos do que um sistema de circuito fechado, visto que ele sofre influências do sistema nervoso de metabólitos ou mesmo de outros hormônios.

Oscilações extremas na liberação hormonal acontecem sob condições naturais. As osci- lações extremas, resultantes de retroalimentação positiva, são altamente controladas e desen-  volveram um mecanismo de interrupção bastante estabelecido, pois possuem uma capacidade potencial de interrupção, visto que possuem uma capacidade potencial de perturbar meca- nismos homeostáticos delicadamente estabelecidos. Exemplos desses processos são os hormô- nios que controlam o parto em mamíferos, que são bloqueados pela saída do filhote do útero, e hormônios que regulam a ovulação, que são bloqueados pela liberação do óvulo do folículo.

 Hormônios de invertebrados

Em muitos invertebrados, a principal fonte de hormônios está representada nas células neurossecretoras, células nervosas especializadas capazes de sintetizar e secretar hormônios. Seus produtos recebem o nome de neurossecreções ou hormônios e são liberados diretamente na corrente sanguínea, atuando como um elo crucial dos sistemas nervoso e endócrino e re- forçando o funcionamento integrado desses sistemas.

Os hormônios neurossecretados estão presentes em todos os metazoários, sendo que o controle da metamorfose dos Arthropoda é um processo neurossecretor amplamente estuda- do. Muitos Arthropoda crescem através de uma série de etapas nas quais o exoesqueleto rígi- do, incapaz de se expandir, é liberado periodicamente e renovado, sendo que o novo exoes- queleto formado é maior, acomodando o crescimento do animal.

 Glândulas endócrinas e hormônios de vertebrados

Os hormônios dos vertebrados foram mais estudados dentro do grupo dos mamíferos; entretanto evidenciaremos algumas diferenças importantes nos papéis funcionais dos hormô- nios entre os diferentes grupos de vertebrados.

 Hormônios do Hipotálamo e da Hipófise

A hipófise, também conhecida como pituitária, se divide em duas porções distintas: a hipófise anterior ou adenohipófise e a hipófise posterior ou neurohipófise. A neurohipófise surge de uma porção ventral do cérebro denominada hipotálamo, sendo conectada a ele por um pedúnculo. A adenohipófise não possui quaisquer ligações anatômicas com o cérebro.

(FONTE: HTTP://WWW.COLEGIOSAOFRANCISCO.COM.BR/ALFA/CORPO-HUMANO-SISTEMA-ENDOCRINO/IMAGENS/SISTEMA- ENDOCRINO-17.JPG)

As secreções da adenohipófise, embora influenciem a maior parte das atividades hor- monais do corpo, são reguladas pelos centros secretores do hipotálamo, que possui grupos de células neurossecretoras, células nervosas especializadas que fabricam neurormônios chama- dos hormônios liberadores/ inibidores (fatores). Os hormônios hipotalâmicos estimulam ou inibem a liberação de diversos hormônios da hipófise anterior.

A adenohipófise ou anterior tem relação vascular com o hipotálamo (sistema porta), os hormônios somatromedina (SRH), o hormônio liberador da gonadotrofina (GnRH), o hor- mônio estimulante da tireoide (TRH) e o hormônio liberador da corticotrofina (CRH) são produzidos no hipotálamo e provocam a secreção pela adenohipófise dos seguintes hormô- nios: Hormônio Luteinizante (LH), Hormônio Folículo Estimulante (FSH), Tireotropina (TSH), Hormônio Adrenocorticotrópico ou Adenocroticotrofina (ACTH) e o Hormônio de Crescimento ou Somatotropina (GH).

O Hormônio de Crescimento ou Somatotrófico é extremamente importante na indução e na regulação do crescimento dos vertebrados. A deficiência desse hormônio (Hipossomato- trofismo) desde a infância causa o nanismo animal, pois acontece baixo crescimento ósseo dada a alteração nas cartilagens dos discos epifisários e interrupção intensa da ossificação. Além disso, em mamíferos o nanismo promove retardo no crescimento dos dentes e na tran- sição difiodonte. O excesso do GH induz ao gigantismo no animal em desenvolvimento ou a acromegalia no adulto, com crescimento exagerado dos ossos, dos membros e da face, bem como o aumento dos órgãos e músculos.

O Hormônio Tireotrófico ou Tireotrofina atua estimulando a tireoide na captação de iodo do plasma e em sua produção hormonal (Triiodotironina – T3 e Tetraiodotironina ou Tiroxina – T4), bem como na sua liberação ao sangue.

O Hormônio Adrenocorticotrófico ou Adenocorticotrofina (ACTH) atua estimulando a secreção e liberação de glicocorticóides pelo córtex da glândula suprarrenal ou adrenal.

A hipófise produz três hormônios sexuais que, no caso da fêmea de mamíferos, interfe- rem no ciclo menstrual, na menstruação propriamente dita, na ovulação, na gravidez e na lactação:

1. Hormônio Folículo Estimulante (FSH): estimula o desenvolvimento do folículo; em machos, estimula o crescimento do epitélio do túbulo seminífero, com es- permatogênese.

2. Hormônio Luteinizante (LH): responsável pela formação do corpo lúteo ou a- marelo; em machos, estimula a atividade das células de Leydig na produção de testosterona.

3. Luteotrofina ou Prolactina (LTH): mantém o corpo lúteo e estimula a contínua produção de seus hormônios; tem ação no desenvolvimento das mamas e inter- fere na produção do leite.

A neurohipófise ou posterior tem relação neural com o hipotálamo; os hormônios pro- duzidos pelo hipotálamo e secretados pela neurohipófise são: ADH (hormônio antidiurético) e a ocitocina.

A vasopressina ou ADH aumenta a permeabilidade dos tubos renais, aumentando a re- absorção de água e, consequentemente, eliminando um menor volume urinário. Esse hormô- nio é liberado quando ocorre aumento da pressão osmótica do sangue ou pela diminuição da pressão arterial.

A ocitocina produz dois efeitos fisiológicos distintos: a contração da parede do útero em mamíferos, especialmente no momento da expulsão do filhote do útero no parto, e a ejeção do leite pelas glândulas mamárias. Esse hormônio age promovendo a contração da musculatura lisa nas paredes do útero e células mioepiteliais responsáveis pela ejeção do leite. A secreção da ocitocina pode ser desencadeada por sucção no mamilo pelo bebê e pelo som do choro.

A interconexão dos sistemas nervoso e endócrino está representada, portanto, pelo sis- tema hipotálamo-hipofisário. Os hormônios reguladores hipotalâmicos são o liberador de gonadotropina (GnRH), que estimula a produção do FSH e LH; o liberador de tireotropina, estimulando a produção de TSH, a dopamina, inibindo a produção de prolactina; e TSH, libe- rador de corticotropina, estimulando a produção de ACTH. Esse último tem a sua secreção potencializada pela vasopressina e por catecolaminas (adrenalina e noradrenalina).

O sistema hipotalâmico-hipofisário, responsável pela regulação de todas as funções ve- getativas e da maioria das funções endócrinas do organismo, é considerado o sistema mais importante no controle da homeostase do organismo.

Observação: O hormônio B-endorfina é o único hormônio produzido pelo hipotála- mo que não é secretado pela hipófise, mas lançado diretamente no sangue.

 Glândula Pineal

Estrutura de formato cônico e achatada, a glândula pineal se situa acima do teto do di- encéfalo, na parte superior da zona média do cérebro, ao qual se une por um pedúnculo.

Comumente chamada de "reguladora das reguladoras" e "glândula das glândulas", a glândula pineal atua na regulação de emoções e sonolência, convertendo sinais do sistema nervoso em sinais do sistema glandular. Possui, dessa forma, papel essencial na sensação física de bem-estar, atuando também na regulação endócrina. Sua principal secreção hormonal é o hormônio melatonina, relacionado com o ritmo biológico sob influência da luz (ritmos circa- dianos). A secreção desse hormônio é estimulada pela escuridão e inibida pela luz, funcionan- do como um relógio biológico.

O “relógio biológico” consiste em um conjunto de células cerebrais que controla os rit- mos circadianos. Há muitos deles nos animais, entre os quais os ciclos de sono e vigília, a temperatura corpórea, a pressão arterial e a produção de hormônios e secreções digestivas. A luz faz com que o relógio interno do cérebro seja estimulado. Quando inativada pela escuri- dão, a glândula pineal libera a melatonina, gerando a sensação de cansaço. A melatonina tam- bém inibe a estimulação do Hormônio Luteinizante (LH) antes da puberdade. À medida que se sucedem os ritmos circadianos, a glândula reduz seu volume e sua atividade, cessando a inibição, o que permite a maturidade sexual. Nos Rhynchocephalia, “répteis” conhecidos co- mo Tuatara e endêmicos da Nova Zelândia, a glândula pineal forma o chamado terceiro olho. Assim, em vertebrados primitivos, a epífise cerebral (glândula pineal) se desenvolve de forma similar a um olho. Funciona como um receptor de luz nos demais, e acredita-se que a glândula pineal seria o ancestral do olho moderno.

(FONTE: HTTP://WWW.GUIA.HEU.NOM.BR/IMAGES/CEREBRO_CORPO%20PINEAL.JPG ) (ACESSADO EM 02/02/2010)

 Timo

O timo é formado por uma massa de tecido glandular situada no pescoço da maioria dos  vertebrados. Produzindo células T, o timo desenvolve células imaturas medulares para comba- ter agentes externos, como bactérias, vírus e células cancerosas. Um animal saudável carrega trilhões de células imunológicas no sangue.

Na medula óssea, são formadas células precursoras de linfócitos. Estas podem amadure- cer em dois órgãos específicos: na Bolsa de Fabricius, situada na cloaca de aves, originando o linfócito B, ou no timo, originando o linfócito T. Os linfócitos T são responsáveis pela imuni- dade celular, produzindo substâncias que atuam sobre organismos invasores. Além disso, es- ses linfócitos cooperam com plasmócitos na imunidade humoral.

 Tireóide

A tireóide se localiza na porção anterior do pescoço, atuando primariamente sobre a ta- xa do metabolismo e secretando os Hormônios Tetraiodotironina ou Tiroxina (T4, um pró- hormônio) e Triiodotironina (T3, o hormônio ativo) produzidos nas células epiteliais de seus folículos a partir da tirosina e do iodo inorgânico. A glândula tireóide armazena seus hormô- nios T3 e T4 ligados a uma glicoproteína, a tireoglobulina, mantendo-a fora da célula folicular numa secreção viscosa, o coloide, contido no lúmem dos folículos. O iodo essencial à síntese hormonal é obtido a partir de pequenas quantidades desse elemento presentes nos alimentos e nas bebidas. É uma espécie de termostato do organismo. Caso a glândula tireoide funcione lentamente ocorre a letargia e caso funcione aceleradamente gera agitação no animal. A tiro- xina (T4) ainda está relacionada ao desencadeamento da metamorfose dos anfíbios anuros.

A principal função fisiológica conhecida do iodo é sua participação na síntese de T3 e T4. Esse sal mineral é absorvido pelo intestino delgado, permanecendo armazenado na glân- dula tireoide até a sua utilização na produção dos hormônios. Caso o organismo necessite, o fígado também é capaz de armazenar iodo. Sua excreção ocorre através da urina. A ingestão de iodo tem uma margem bastante ampla de segurança, sendo que os casos de toxicidade de-  vido à ingestão excessiva de iodo são extremamente raros, causando irritabilidade e agressivi-

dade.

 Paratireoides

Com tamanho similar ao de uma ervilha, as paratireoides são quatro pequenas glândulas localizadas no lado interno da tireoide, responsáveis pela secreção do paratormônio. O para- tormônio atua controlando o metabolismo do cálcio, regulando o equilíbrio cálcio-fósforo nos ossos, no sangue e nos rins, pois interfere na assimilação de cálcio e fósforo pelo organismo. Dessa maneira, percebe-se o papel essencial do paratormônio no equilíbrio da relação entre os níveis plasmáticos de cálcio e fósforo, promovendo um incremento na eliminação do cálcio e do fósforo pela urina e mobilizando o cálcio dos ossos e favorecendo também a absorção de cálcio pelo intestino na presença da vitamina D.

Caso haja queda nos níveis plasmáticos de cálcio, as paratireoides secretam mais para- tormônio. Essa elevação nos níveis de paratormônio promove um aumento na calcemia com a elevação dos níveis séricos de cálcio e um retorno à homeostase. Quando o nível plasmático de cálcio se torna acima do normal, as células parafoliculares da tireoide intensificam a secreção de calcitonina, reduzindo a calcemia. Desta maneira, estes dois hormônios atuam consorcia- damente no controle do nível sérico de cálcio, mantendo-o dentro da homeostase.

 Pâncreas

O pâncreas está localizado na cavidade abdominal, posteriormente ao estômago. Produz enzimas que auxiliam na digestão, além dos hormônios insulina e glucagon, que desempe- nham um papel fundamental na regulação dos níveis de glicose do organismo. A secreção endócrina do pâncreas é feita através de Ilhotas de Langerhans, grupamentos celulares distri- buídos por todo o tecido pancreático. Cada Ilhota de Langerhans é constituída por diversos tipos celulares, entre as quais pode-se destacar as células alfa, que produzem o hormônio glu- cagon, e as células beta, produtoras da insulina.

O hormônio insulina promove um aumento no transporte de glicose através da mem- brana plasmática, aumentando a disponibilidade de glicose no líquido intracelular e, conse- quentemente, na sua utilização pelas células. A insulina interfere ainda aumentando as taxas de glicogênese (polimerização de glicose formando glicogênio) principalmente no fígado e nos músculos, interferindo ainda na transformação de glicose em gordura.

O glucagon, secretado pelas células alfa das Ilhotas de Langerhans, é um hormônio es- sencial na evitação de processos hipoglicêmicos. Caso, no animal, a concentração de glicose sanguínea atinja níveis mais baixos, esse fenômeno desencadeia, nas células alfa das Ilhotas de Langerhans, a liberação de uma maior quantidade de glucagon. O incremento desse hormônio promove a elevação da quantidade de glicose sanguínea, promovendo um retorno à homeos- tase.

A deficiência na produção e/ou da ação da insulina provoca uma doença denominada

Diabetes Mellitus. Esse distúrbio envolve o metabolismo da glicose, das gorduras e das pro-

teínas, e tem graves consequências tanto quando surge rapidamente como quando se ins- tala lentamente, podendo se apresentar sob duas formas clínicas:

Diabetes Mellitus tipo I: Ocasionada pela destruição da célula beta do pâncreas, produ-

toras de insulina. Em geral, por decorrência de doença autoimune, levando à deficiência absoluta de insulina, e geralmente aparece na infância e adolescência.

Diabetes Mellitus tipo II: Provocada predominantemente por um estado de resistência à ação da insulina associado a uma relativa deficiência de sua secreção. É mais frequente surgir depois dos 40 anos de idade.

(FONTE: HTTP://WWW.AFH.BIO.BR/ENDOCRINO/IMG/ENDOCR14.JPG)

 Glândulas Adrenais ou Suprarrenais

As Glândulas Adrenais ou Suprarrenais, como a terminologia indica, localizam-se nos pólos superiores dos rins. Apresentam uma subdivisão estrutural e também funcional em cór- tex e medula.

A região cortical adrenal corresponde a aproximadamente 80% da glândula, e é respon- sável por secretar os corticosteroides sintetizados a partir do colesterol (um esteroide). Os corticosteroides se dividem em glicocorticoides e mineralocorticoides, sendo que os primeiros regulam o metabolismo da glicose atuando como antiinflamatórios e os segundos atuam na regulação da concentração dos íons sódio e potássio no sangue. O córtex adrenal também é capaz de secretar pequenas quantidades de hormônios sexuais, que exibem no animal efeitos equivalentes aos da testosterona.

A região medular (cerca de 20% da glândula) da suprarrenal interfere no funcionamento do sistema nervoso simpático secretando adrenalina em resposta à estimulação simpática. A adrenalina provoca vasoconstricção e taquicardia, causando quase os mesmos efeitos que a estimulação direta dos nervos simpáticos em todas as partes do corpo.

(FONTE:

(FONTE: HTTP://WWW.COLEGIOSAOFRHTTP://WWW.COLEGIOSAOFRANCISCO.COM.BRANCISCO.COM.BR/ALFA/CORPO-HUMANO/ALFA/CORPO-HUMANO-SISTEMA-URINARIO -SISTEMA-URINARIO /SISTEMA-URINARIO-39.JPG/SISTEMA-URINARIO-39.JPG))

 GônadasGônadas

São glândulas mistas ou anfícrinas, estando representadas pelos testículos em machos e São glândulas mistas ou anfícrinas, estando representadas pelos testículos em machos e ovários em fêmeas. Essas estruturas predominantemente secretam hormônios anabólicos, ovários em fêmeas. Essas estruturas predominantemente secretam hormônios anabólicos, contribuindo para a fase construtiva do metabolismo.

contribuindo para a fase construtiva do metabolismo.

 TestículosTestículos

Os testículos possuem células intersticiais denominadas Células de Leydig que produ- Os testículos possuem células intersticiais denominadas Células de Leydig que produ- zem a testosterona, hormônio masculinizante que confere as características sexuais masculi- zem a testosterona, hormônio masculinizante que confere as características sexuais masculi- nas.

A produção de testosterona é controlada pelo

A produção de testosterona é controlada pelo feedback feedbacknegativo. A hipófise produz o LHnegativo. A hipófise produz o LH que estimula a produção da testosterona. Quando o nível desta aumenta, a hipófise deixa de que estimula a produção da testosterona. Quando o nível desta aumenta, a hipófise deixa de secretar hormônio luteinizante. A testosterona desencadeia o aparecimento e desenvolvimen- secretar hormônio luteinizante. A testosterona desencadeia o aparecimento e desenvolvimen- to das características sexuais secundárias masculinas além

to das características sexuais secundárias masculinas além de atuar na espermatogênese.de atuar na espermatogênese.

A testosterona também atua no crescimento normal, desenvolvendo a maturação do sis- A testosterona também atua no crescimento normal, desenvolvendo a maturação do sis- tema esquelético masculino. Nessa questão, a testosterona interfere na retenção da proteína tema esquelético masculino. Nessa questão, a testosterona interfere na retenção da proteína muscular e na hipertrofia muscular do animal, o que causa a estruturação desigual de múscu- muscular e na hipertrofia muscular do animal, o que causa a estruturação desigual de múscu- los em machos e fêmeas.

los em machos e fêmeas.

(FONTE:

(FONTE: HTTP://WWW.TURMADHTTP://WWW.TURMADOMARIO.COM.BROMARIO.COM.BR/CMS/IMAGES/BIOLOGIA//CMS/IMAGES/BIOLOGIA/ESQUEMADEUMTESTICESQUEMADEUMTESTICULO.JPG)ULO.JPG)

 OváriosOvários

Os ovários são responsáveis pela produção do estrógeno e da progesterona. Os estrogê- Os ovários são responsáveis pela produção do estrógeno e da progesterona. Os estrogê- nios são hormônios esteroides secretados constantemente; entretanto seu nível apresenta vari- nios são hormônios esteroides secretados constantemente; entretanto seu nível apresenta vari- ação nas diferentes fases da vida. Os estrogênios agem principalmente estimulando o desen- ação nas diferentes fases da vida. Os estrogênios agem principalmente estimulando o desen-

 volvimento dos órgãos sexuais e também dos caracteres sexuais secundários; a fase proliferati-  volvimento dos órgãos sexuais e também dos caracteres sexuais secundários; a fase proliferati-  va do ciclo menstrual, oogênese e ovulação e muitas outras mudanças durante a

 va do ciclo menstrual, oogênese e ovulação e muitas outras mudanças durante a gravidez.gravidez. A progesterona é um esteroide que prepara o organismo feminino para a gestação e A progesterona é um esteroide que prepara o organismo feminino para a gestação e também o endométrio (mucosa uterina) para a fixação do embrião, participando da formação também o endométrio (mucosa uterina) para a fixação do embrião, participando da formação placentária (que é importante na nutrição do embrião) e da preparação das mamas para a lac- placentária (que é importante na nutrição do embrião) e da preparação das mamas para a lac- tação. O aumento da concentração do hormônio folículo estimulante da hipófise promove o tação. O aumento da concentração do hormônio folículo estimulante da hipófise promove o crescimento dos folículos ovarianos e a secreção de estrógeno estimulando o espessamento crescimento dos folículos ovarianos e a secreção de estrógeno estimulando o espessamento endometrial. Na metade do ciclo, ocorre uma elevação na produção hipofisária de LH associ- endometrial. Na metade do ciclo, ocorre uma elevação na produção hipofisária de LH associ- ada da diminuição do FSH. Sob a influência do LH, ocorre a ovulação. O folículo é convertido ada da diminuição do FSH. Sob a influência do LH, ocorre a ovulação. O folículo é convertido