Hormônios são substâncias químicas produzidas por glândulas do sistema endócrino ou por neurônios especializados. São de extrema importância para o controle do funcionamento do corpo humano. Vários hormônios são produzidos em nosso corpo, sendo que cada um possui um efeito específico. Alguns hormônios atuam como espécie de mensageiro químico, transportando informações entre as células. Outros agem com função de regular órgãos e regiões do corpo.
Sinalização Celular é a forma como uma célula comunica-se com outra a partir de sinais por elas emitidos; esta sinalização pode acontecer através de um hormônio ou neurotransmissor. Existem vertentes que falam do sistema neuroendócrino, tais como: neurohormônios, os quais são sintetizados por neurônios para a corrente sanguínea, e também temos os hormônios, os quais são caracterizados, por moléculas com alguma responsividade celular que é transportada na corrente sanguínea, ou seja, eles são mensageiros celulares.
O que os sinais químicos podem produzir a regulação do metabolismo, a alteração ou manutenção do estado de diferenciação celular, influenciar no processo de proliferação celular, modulando a proliferação das células e indicar a morte celular.
As principais glândulas endócrinas são: hipotálamo, pituitárias, tireoide e paratireoides, adrenal, pâncreas, fígado, rins, gônadas (ovários e testículos), tecido adiposo, e numerosos grupos de células do trato gastrointestinal.
Tipos de sinalização celular:
- Direta: ocorre através das junções comunicantes, pelas quais o mensageiro químico passa de uma célula para a outra, desencadeando uma resposta na célula alvo.
- Parácrina: o mensageiro químico é secretado e atua numa célula vizinha, se ligando a um receptor e desencadeando um mecanismo de transdução de sinal que reflete a resposta.
- Autócrina: o mensageiro químico secretado atua em um receptor presente na própria célula secretora.
- Endócrina: o mensageiro químico é chamado de hormônio, e pode migrar através da circulação sanguínea para tecidos distantes, atuando em células-alvo distantes do local de secreção. Os hormônios podem atuar em receptores na membrana da célula alvo ou ainda um receptor intracelular, desencadeando uma resposta.
- Neural: o mensageiro químico, chamado de neurotransmissor, é liberado na fenda sináptica para atuar sobre a célula alvo.
- Exócrina: moléculas sinalizadoras chamadas ferormônios são liberadas para o meio externo (ar, água) e se difundem pelo ambiente até alcançar sua célula alvo (ocorre em demarcação de território, cio etc).
A grande diferença entre os neurotransmissores e os hormônios está em como se dá o transporte desses mensageiros químicos. Enquanto os neurotransmissores são liberados na fenda sináptica (por isso, possuem um local de atuação mais restrito), os hormônios vão para a circulação sanguínea (por isso, ficam muito diluídas no sangue) e se direcionam para suas células-alvo. Devido à diluição dos hormônios na circulação sanguínea, acaba que o receptor para um neurotransmissor possui uma afinidade para esse sinalizador químico muito menor do que a afinidade dos receptores para hormônios, pois estes precisam ter afinidade muito maior para que o hormônio consiga se ligar à ele. Boa parte dos sinalizadores químicos hormonais são carreados por proteínas transportadoras específicas, e a especificidade/mecanismo de ação hormonal é dado pela presença ou não de um receptor específico na célula alvo, enquanto que a especificidade dos neurotransmissores é dada pela própria sinapse.
A natureza química do mensageiro determinará o mecanismo de ação desempenhado para que a célula dê a resposta. Sinalizadores químicos polares e apolares atuam através de diferentes mecanismos de sinalização. Isso ocorre porque as células estão separadas do meio extracelular pela membrana plasmática composta por uma bicamada de fosfolipídeos.
Nitrogenados
Hormônios amina: São compostos de pequeno peso molecular. Derivados do aminoácido "Tirosina". É um hormônio hidrossolúvel, neste caso estamos falando da adrenalina e noradrenalina da medula adrenal. Temos também os hormônios tireoideanos, como exemplo, a tiroxina, que são menos solúvel em água.
Hormônios peptídeos: Compostos que podem ter de 3 a 200 resíduos de aminoácidos. Incluem todos os hormônios do hipotálamo e da hipófise, e também os hormônios pancreáticos: insulina, glucagon e somatostatina. Eles são hidrossolúveis.
Esteroidais
Hormônios esteróides: São lipossolúveis, ou seja, eles são provenientes do colesterol. Podemos deize que são os hormônios da córtex adrenal (glicocorticóides e mineralocorticóides). Possuem formas hormonais da Vitamina D. Encontramos neste grupo também os hormônios sexuais (testosterona e estradiol). Estes hormônios esteroides movimentam-se na corrente sanguínea ligados à proteínas transportadoras específicas.
Hormônios eicosanóides: São derivados do ácido aracdônico, por exemplo, prostaglandinas, tromboxano e leucotrienos, todas estas três classes são instáveis em água. Esses hormônios podem seguir 2 vias meabólicas: cicloxigenase ou lipoxigenase. Estas móleculas sinalizadoras geralmente não se movimentam longe do tecido que as produzem, e agem principalmente nas células muito próximas do seu local de liberação.
Óxido Nitríco (NO): É produzido a partir da arginina, por uma oxidase de função mista, dependente de Ca 2+, a NOsintase, presente está em muitos tecidos de mamíferos.
Mecanismos de transdução de sinal pelos quais os hormônios nitrogenados (polares - catecolaminas e proteínas) desencadeiam seus efeitos: Pela natureza proteica, esses hormônios necessitam de receptores na membrana da célula.
Existem três tipos principais de receptores de membrana:
Receptores do tipo canais
Receptores associados à proteína G
Receptores de atividade enzimática (ex: receptor tirosina-quinase, que é o receptor para insulina, fatores de crescimento etc).
Receptores acoplados à proteína G (ou metabotrópicos):
Possuem um domínio extracelular que se associará ao mensageiro químico específico e um domínio citosólico com regiões associadas à proteína G e regiões que serão fosforiladas durante a dessensibilização do receptor.
A formação do complexo hormônio-receptor ativa a proteína G, trocando o GDP pelo GTP. Nesse momento a subunidade alfa da proteína G se desliga das subunidades beta e gama, e migra até sua proteína efetora, para então desencadear uma resposta.
Existem diferentes tipos de Receptores acoplados à proteína G:
Proteína G associada à Adenilil Ciclase (Gs)
Proteína G associada à Fosfolipase C (Gq)
Proteína G inibitória
Proteína G associada à Fosfodiesterase do GMPc
Proteína G estimulante de canais de potássio
Proteína G de neurônios olfatórios sensoriais
Proteína Gs: É uma proteína trimétrica localizada na face citosólica da membrana plasmática e medeia uma grande variedade de transdução de sinais. Quando inativada tem uma molécula de GDP; Quando o GDP é convertido em GTP e a subunidade alfa se torna ativada e trafega pela membrana até encontrar a Adenil Ciclase (molécula efetora), onde vai perder um fosfato e vai voltar a ter GDP e se tornar inativa novamente. Essa molécula efetora, irá começar a converter AMP em AMPcíclico, o segundo mensageiro, liberando também para o fosfato inorgânico Fosfodiesterase, a qual acaba com o AMPc. A proteína quinase A é formada por duas subunidades reguladoras e duas subunidades catalíticas. O cAMP se liga às subunidades reguladoras, promovendo uma mudança de conformação e liberando as subunidades catalíticas da proteína. A subunidade catalítica é a que possui atividade quinase, ou seja, fosforila outras proteínas. A fosforilação das outras proteínas celulares pela proteína quinase leva à resposta celular. Esse processo sofre amplificação, gerando uma cascata de fosforilação. A Adenil Ciclase produz o AMPc a partir do ATP. Para cada sinalizador químico que se liga ao receptor, uma molécula de Adenil Ciclase é ativada, produzindo 100 moléculas de AMPc, e cada AMPc ativa uma unidade catalítica da PKA. Cada PKA ativada pode fosforilar 100 unidades da PK (fosforilase quinase), tornando essa enzima mais ativa. A PK, por sua vez, fosforila cerca de 100 unidades da fosforilase do glicogênio, que consegue fosforilar cerca de 100 unidades do glicogênio liberando a glicose-1-fosfato. Ao final da cascata, então, há liberação de em torno de 100.000.000 de moléculas de glicose-1-fosfato a partir da ligação de um sinalizador químico ao seu receptor, caracterizando o processo de "amplificação de sinal".
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