Os Mecanismos de Ação dos Hormônios

Introdução

As várias funções do organismo devem ser capazes de responder, de forma coordenada e apropriada, a diversas modificações físicas e químicas, provenientes de dentro ou de fora do organismo. Os sistemas, nervoso, e endócrino, são, estudados em separado, porém atuam de forma integrada na regulação do metabolismo. No primeiro, a comunicação opera através de neurotransmissores, tais como a noradrenalina, acetilcolina ou serotonina, que cobrem uma curtíssima fenda sináptica existente entre os neurônios. No segundo agem mensageiros químicos denominados hormônios, que são sintetizados e armazenados nas glândulas endócrinas, e prontos para serem liberados na corrente circulatória pelo processo exocitose quando requeridos. Uma vez na corrente circulatória, os hormônios podem atingir células-alvo distantes, e a retenção e absorção, são dependentes de receptores específicos com alta afinidade, localizados na superfície da membrana plasmática da célula, ou no núcleo celular. Eles são moduladores de reações enzimáticas do metabolismo, participando de funções específicas, como crescimento celular, tissular, metabolismo.

Mecanismos de ação dos hormônios:

Existem diversos mecanismos através dos quais os hormônios agem em suas respectivas células-alvo e fazem-nas executar alguma função. Destes, dois mecanismos são bastante importantes:

1. Ativação do sistema do AMP cíclico das células
2. Ativação dos genes da célula

É o mecanismo geralmente utilizado pela grande maioria dos hormônios protéicos. O hormônio, uma vez ligado a um receptor específico localizado na membrana celular de uma célula-alvo, provoca a ativação de uma enzima intracelular (adenilciclase). Esta enzima converte parte do ATP intracelular em AMP-cíclico. O AMP-cíclico, enquanto presente no interior da célula executa na mesma uma série de alterações fisiológicas como: ativação de enzimas; alterações da permeabilidade da membrana celular; modificações do grau de contração de músculo liso; ativação de síntese protéica; aumento na secreção celular.

[pic 1]

Fig1-Mecansimo do AMP cíclico pelo qual muitos hormônios exercem seu controle da função celular.

A figura 1 mostra, em maiores detalhes, a função do sistema do AMP cíclico. O primeiro evento nesse mecanismo de controle hormonal é a ação do hormônio estimulante sobre o receptor específico, na membrana celular. Em verdade se um hormônio irá ou não atuar sobre uma célula específica é determinado pela presença ou ausência desse receptor específico para esse hormônio.

Segundo, uma vez que o hormônio tenha reagido com o receptor, é ativada uma enzima na membrana celular, a Adenilciclase.

Terceiro, a adenilciclase converte parte do ATP presente no interior da célula em AMP cíclico. Esse AMP cíclico persiste na célula por período de alguns minutos, antes de ser reconvertido em ATP. Contudo, enquanto o hormônio estimulante permanecer ativo no receptor continuará a ser formado o AMP cíclico.

Quarto, uma vez tendo sido formado no interior das células, o AMP cíclico começa a desempenhar certo número de funções fisiológicas distintas, que incluem:

1. Ativação de enzimas
2. Alterações de permeabilidade celular
3. Modificações do grau da contração do músculo liso
4. Ativação da síntese protéica
5. Promoção da secreção celular

O efeito específico que ocorre em cada célula individual é determinado pelas características da célula.

Assim, se a célula é glandular, promoverá a produção de sua secreção específica; se a célula é de músculo liso, irá produzir sua contração ou seu relaxamento, dependendo de se o AMP cíclico é excitatório ou inibitório para aquela célula determinada.

Tem-se demonstrado que o mecanismo do AMP cíclico atua como mediador hormonal intracelular para, pelo menos algumas das funções, dos seguintes hormônios:

1. Hormônio adrenocorticotrópico
2. Hormônio tireoestimulante
3. Hormônios gonadotrópicos, que estimulam as glândulas sexuais
4. Hormonio antidiurético
5. Hormônio paratireoidiano, que controla o teor de cálcio no liquido extracelular
6. Glucagon, que participa da regulação de concentração sanguínea de glicose
7. Epinefrina, que controla a contração de muitos músculos lisos
8. Os fatores de liberação hipotalâmicos, que controlam a secreção da maioria dos hormônios da hipófise anterior.

 Controle hormonal pela Ativação de Genes

Um segundo mecanismo importante para a ação hormonal é pela ativação de um ou mais de um gene no núcleo celular; esses genes por sua vez, promovem a síntese de proteínas nas células-alvo. Esse é o mecanismo de controle hormonal utilizado pelos hormônios esteroides, secretados pelo córtex supra-renal, pelos ovários e pelos testículos.

O mecanismo geral da função hormonal esteroide é o seguinte: Primeiro o hormônio penetra no citoplasma da célula, onde vai se combinar com uma proteína receptora específica. Segundo, após várias etapas adicionais que ocorrem no citoplasma e no núcleo, um ou mais genes são ativados nesse núcleo. Terceiro, os genes promovem a formação de moléculas do ARN mensageiro específico. Quarto, esse ARN difunde para o citoplasma onde vai promover a síntese de proteínas específicas. Quinto, essas proteínas vão aumentar as atividades específicas dessas células. Por exemplo, nos túbulos renais, enzimas protéicas são formadas em resposta ao estímulo da aldosterona, para promover a reabsorção de sódio e a secreção de potássio.

Transporte dos hormônios:

A maioria dos hormônios é lançado diretamente no sangue, onde circulam através do corpo em concentrações muito baixas. Alguns hormônios trafegam intactos pela corrente sanguínea. Outros já precisam de uma substância portadora, como uma molécula de proteína, para se manterem dissolvidos no sangue. Essas portadoras também funcionam como reservatórios de hormônios, mantendo constante a concentração hormonal e protegendo o hormônio a que estão ligadas contra decomposição química no decorrer do tempo.     Os hormônios trafegam pelo sangue até atingirem seus tecidos-alvos, onde eles ativam uma série de alterações químicas. Para atingir um pretendido resultado, um hormônio precisa ser reconhecido por uma proteína especializada nas células do tecido-alvo, chamada de "receptor". Normalmente, hormônios hidrossolúveis (que se dissolvem em água) usam receptores localizados na superfície da membrana da célula do tecido-alvo. Uma série de moléculas especiais no interior da célula, conhecidas como "segundos mensageiros", transportam as informações do hormônio para o interior da célula. Já os hormônios lipossolúveis (se dissolvem em gordura), como os esteróides, passam através da membrana da célula e ligam-se a receptores encontrados no citoplasma. Quando um receptor e um hormônio se ligam, as moléculas de ambos passam por alterações estruturais que ativam mecanismos no interior da célula. Esses mecanismos produzem os efeitos especiais induzidos pelos hormônios.    Os receptores na superfície das membranas das células são constantemente renovados. Novos receptores são produzidos pelas células e inseridos na parede celular. Os receptores que reagiram com hormônios são decompostos quimicamente ou reciclados. A célula pode responder se necessário, a concentrações anormais de hormônios no sangue, através de um aumento ou uma diminuição do número de receptores em sua superfície. Caso a concentração de um hormônio no sangue aumente, o número de receptores na parede celular pode ser diminuído, para manter o mesmo nível de interação hormonal na célula. Se a concentração hormonal no sangue diminuir, esse mecanismo de regulagem aumenta o número de receptores na célula.     Alguns hormônios são entregues diretamente ao tecido-alvo, em vez de ficarem circulando por toda a corrente sanguínea. É o caso dos hormônios do hipotálamo (uma parte do cérebro que controla o sistema endócrino), que são entregues diretamente à vizinha, a glândula hipófise, onde suas concentrações são centenas de vezes mais elevadas que no sistema circulatório.