Fisiologia do sistema endócrino: introdução aos hormônios - Medicina veterinária

No organismo, os processos fisiológicos precisam ser coordenados  regulados. Por esse motivo existem dois principais sistemas cuidam disto. 

O primeiro é o sistema nervoso, que controla as atividades de outros sistemas com a liberação de substâncias químicas, os neurotransmissores. 

O segundo é o sistema endócrino; esse regula as atividades celulares também através de substâncias químicas que são capazes de influenciar as atividades celulares, os hormônios. Estes dois sistemas estão intimamente interligados para desempenhar diversas funções no corpo.

O sistema endócrino controla funções fisiológicas como: O metabolismo, o crescimento e a reprodução. Para fazer isto, ele libera mensageiros químicos, os hormônios, que vão causar os mais diversos efeitos biológicos. 

Os mediadores químicos são secretados por diversos tecidos e dependendo da maneira que se deslocam para chegar a determinado local e realizar sua atividade, acaba recebendo diferentes nomes. 

Parácrino: são aquelas que, ao serem secretadas, se difundem através do liquido intersticial até encontrar a célula alvo. 

Autócrina: Substância que possui efeito na própria célula que a secretou.

Endócrino: Quando um hormônio é produzido e cai na corrente sanguínea e viaja por ela para ter o seu efeito biológico em um tecido distante. 

Normalmente o efeito dessas substâncias é lento e prolongado, podendo se estender por dias. Isto é diferente dos efeitos do sistema nervoso, que quando acionado a resposta é rápida e curta.

 A secreção de adrenalina pelo sistema nervoso autônomo simpático é um exemplo disso. De uma forma geral, os hormônios conseguem encontrar a sua célula-alvo por conta de receptores específicos. 

Cada hormônio possui um receptor diferente, o que significa que quando a gente fala de hormônios que são liberados na corrente sanguínea, estes se encontram em baixas concentrações no sangue, porém são muito efetivos em seu efeito biológico.

Classes de hormônios 

Existem 3 diferentes classes de hormônios: 

Proteicos e polipeptídicos: A classe dos polipepitidicos e proteicos é a principal delas. Estes são sintetizados como pré-pró-hormônios nos ribossomos, então se ligam ao reticulo endoplasmático rugoso (RER) onde sofrem uma clivagem através de uma peptidase. 

Após isso viram pró-hormônios e saem do RER em vesículas. Logo depois são direcionados ao complexo de golgi, onde são empacotados para formar grânulos secretórios. 

Eles ficam armazenados dentro destes grânulos nas glândulas até que possam ser secretados por exocitose.

Esteroides: Aqui temos duas categorias principais: os hormônios adrenocorticais (glicocorticoides e mineralocorticoides) e os hormônios sexuais (estrógenos, progesterona e os andrógenos).

Esses são sintetizados a partir do colesterol; o colesterol entra na célula e pode ser usado pra síntese de hormônios ou ser armazenados em grânulos. 

A síntese de esteroides envolve diversos processos, sendo que cada hormônio necessita de uma enzima especifica que fica dentro da célula. 

Uma das diferenças entre os esteroides e os proteicos é que os esteroides não são armazenados em vesículas dentro da célula, já que são secretados após sua síntese.

Derivados do aminoácido tirosina: secretado pela tireoide e pela adrenal. Serão detalhados em outros artigos

Transporte pelo sangue

Hormônios de ação endócrina, após sua síntese e secreção, necessitam ser transportados até o tecido alvo através do plasma. 

Os hormônios proteicos e peptídicos podem ser transportados dissolvidos no plasma, já que essas moléculas são hidrofílicas, então eles podem ser encontrados a forma polimérica ou monomérica.

Quando chegam na célula alvo, elas possuem receptores específicos localizados na membrana. Isso ocorre porque as proteínas são hidrofílicas e não conseguem atravessar a membrana plasmática que é feita de bicamada lipídica.

Após a ligação com o receptor, já que não entram na célula, precisam de um segundo mensageiro, como o cAMP por exemplo, que vai ativar uma cascata intracelular e promover uma resposta biológica. 

Os hormônios esteroides e os hormônios da tireoide quando viajam pela corrente sanguínea necessitam de transportadores, pois são poucos solúveis no plasma por serem lipofílicos. 

Algumas proteínas que carregam esteroides têm alta afinidade por um esteroide especifico, apesar de também ser capaz de carregar outros. 

A albumina, que é a proteína mais abundante no plasma, tem baixa afinidade por hormônios esteroides, porém possui alta capacidade de carrega-los justamente por ser a mais abundante. 

Porém, para que estes hormônios façam o seu efeito biológico na célula, eles precisa estar em sua forma livre, não ligado à proteína. 

Outro ponto é que, diferentemente dos hormônios proteicos, os esteroides precisam penetrar dentro da célula e encontrar seus receptores, que geralmente estão no citoplasma ou no núcleo da célula. 

Sua entrada na célula só é possível porque eles são lipofílicos e passam facilmente pela bicamada lipídica. Quando se ligam com seus receptores, acabam formando um complexo que entra no núcleo e interage com pontos específicos da cromatina. Isso resulta na síntese de proteínas que vão produzir o efeito biológico.

Controle da secreção

A secreção dos hormônios no organismo precisa ser controlada para que as concentrações fiquem sempre dentro dos parâmetros normais possibilitando as funções fisiológicas. 

Um importante mecanismo de controle é o controle por feedback, sendo o mais importante o feedback negativo. 

Ele é importante para impedir a hiperatividade dos sistemas hormonais. Isso acontece principalmente com os hormônios tróficos liberados pela hipófise. 

Outra consideração importante é sobre os padrões secretórios. Os padrões de secreção podem variar em um tempo de 24 horas e isso acaba gerando ritmos circadianos.  

Os padrões podem ser alterados por diversos fatores como a luz, o sono dentre outros.  Estas variações periódicas são independentes do controle por feedback.

Hipófise e hipotálamo

Como falado antes, o sistema nervoso e o sistema endócrino estão intimamente relacionados, e o maior exemplo disso é a interação da hipófise com o hipotálamo. 

O hipotálamo é uma estrutura do sistema nervoso central (SNC) que está localizada em uma região do diencéfalo; ele é capaz de produzir aminas e peptídeos que influenciam a secreção de hormônios pela hipófise. 

A hipófise é constituída de duas partes principais; a adeno-hipófise (hipófise anterior) e a neuro-hipofise (hipófise posteror). 

A neuro-hipófise possui neurônios cujo os corpos celulares se originam no hipotálamo e por isso ela é considerada uma extensão do hipotálamo dentro da hipófise; esses neurônios são diferentes de outros neurônios de do SNC, já que podem produzir substâncias e suas terminações nervosas podem secreta-las; eles são denominados de neurônios magnocelulares.

Essas substâncias são a vasopressina ou também conhecida como hormônio antidiurético, o ADH, e a ocitocina. Esses hormônios são produzidos em regiões denominadas de núcleos supra-óticos e paraventriculares do hipotálamo e são liberados na corrente sanguínea pela hipófise. 

O principal efeito da ocitocina é a contração musculo liso das glândulas mamárias e útero, já o ADH tem efeito sobre os rins aumentando a reabsorção de água.

A adeno-hipófise produz o hormônio do crescimento (GH), FSH, LH, TSH, prolactina e o ACTH.  Para entender melhor a relação entre o hipotálamo e a hipófise, é importante saber antes a anatomia da região. 

A comunicação do hipotálamo com a adeno-hipófise ocorre por capilares sanguíneos que constituem o sistema porta-hipofisário. 

A artéria hipofisária dorsal chega na região e se torna um plexo capilar; o sangue destes plexos é drenado por veias que se tornam capilares sinusóides, o que forma um sistema porta venoso. 

Esse sistema porta é importante porque as substâncias secretadas pelo hipotálamo, caem no sistema porta e são levados à hipófise, e dessa forma é possível que a secreção de hormônios tróficos da hipófise seja controlada. 

As substâncias secretadas pelo hipotálamo são os hormônios liberadores; eles migram até a hipófise e estimulam a liberação dos hormônios tróficos. 

Pra cada hormônio trófico, existe um hormônio liberador que vai estimular sua secreção. 

Para que isso tudo funcione, existe um sistema de feedback. Pegando como exemplo o cortisol, o hipotálamo libera o GRH, o hormônio liberador de corticotrofina. 

Este então vai até a hipófise anterior e estimula a secreção de ACTH, que por sua vez vai até a adrenal e estimula a liberação de Cortisol.

Quando o cortisol atinge um certo nível de concentração, ele inibe a secreção de CRH a nível do hipotálamo e ACTH a nível da hipófise. Esse é o sistema de feedback negativo usado pra controlar os níveis de hormônios no sangue. 

Tal mecanismo acontece com a maioria dos hormônios da hipófise. 

Veja a vídeo aula sobre introdução ao sistema endócrino

Referências:

1- Cunningham Tratado de fisiologia veterinária
2- Guyton E Hall Tratado De Fisiologia Médica