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RESUMO – Fisiologia Endócrina – Prof. Dr. Wagner de JP
A unidade hipotálamo-hipófise O hipotálamo e a hipófise
formam uma unidade chamada de eixo hipotálamo-hipófise,
responsável por regular a função de outras importantes glândulas
tais como ovários, testículos, tireóide e adrenais. A hipófise pode
ser dividida em duas porções funcionais, adenohipófise ou
hipófise anterior (que constitui cerca de 80% do volume total da
hipófise) e neurohipófise ou hipófise posterior. A adenohipófise e
a neurohipófise tem sua origem embrionária distintas, enquanto a
adenohipófise surge do teto da cavidade oral no embrião,
neurohipófise se origina de uma evaginação do assoalho do
terceiro ventrículo (Figura 1). A adenohipófise sintetiza, armazena
e secreta seus hormônios sob estímulo hipotalâmico enquanto
que a neurohipófise somente libera os hormônios que foram
sintetizados no hipotálamo.
Introdução – O hipotálamo apresenta estreita relação com o
sistema endócrino, já que interage com a hipófise, uma glândula
localizada em uma depressão do osso esfenóide denominada sela
túrsica. As informações oriundas de múltiplas áreas do sistema
nervoso convergem ao hipotálamo que integra os dados gerando
sinais químicos que são enviados à hipófise que por sua vez
modifica o padrão de secreção de hormônios de diversas
glândulas no organismo. Esse sistema de controle integrado tem a
função de gerar padrões funcionais que possibilitem a adaptação
do organismo ao meio ambiente.
O hipotálamo endócrino - O hipotálamo, representa a interface
entre o sistema nervoso e o sistema endócrino, já que dispõe de
neurônios capazes de secretar hormônios outrora chamados de
fatores hipotalâmicos. O hipotálamo recebe estímulos de diversas
áreas do sistema nervoso central e é capaz de integrar essas
informações de modo preciso enviando assim sinais de inibição ou
estimulação à adenohipófise por meio de neurônios secretores
que liberam seus hormônios nos vasos portais situados na
eminência média. A natureza física de comunicação entre
hipotálamo e adenohipófise se dá através do sistema porta-
hipotalâmico-hipofisário, que consiste num plexo capilar capa de
conduzir hormônios liberados por neurônios de diferentes núcleos
hipotalâmicos até as células adenohipofisárias. Já a comunicação
entre hipotálamo e neurohipófise ocorre por meio de neurônios
hipotalâmicos neurosecretores que também originam-se de
núcleos hipotalâmicos específicos.
Figura 1 – Seqüência de desenvolvimento embrionário da hipófise. Note que enquanto a neurohipófise tem
origem do sistema nervoso (assoalho do diencéfalo) a adenohipófise origina-se do teto da cavidade bucal
(bolsa de Rathke) Fonte: Histologia Básica-Junqueira e Carneiro, 2008. Ed. Guanabara Koogan.
Assoalho do diencéfalo
Bolsa de Rathke
Pars tuberalis
Bolsa de Rathke
Pars intermedia
Teto da cavidade bucal Tato da
cavidade bucal
Pars distalis Eminência
media
Pars nervosa
Esses secretam substâncias químicas apresentam as mesmas propriedades biofísicas das demais células nervosas inclusive a
capacidade de deflagrar potenciais de ação na vigência de um estímulo apropriado. Os neurônios neurosecretores diferem dos
neurônios comuns nos seguintes aspectos: a) os neurônios neurosecretores são inervados, mas não inervam; b) os produtos de
secreção dos neurônios neurosecretores são liberados diretamente na corrente sanguínea, em contraste, o produto de secreção de
um neurônio comum é liberado numa fenda sináptica ou em uma placa motora; c) os produtos de secreção dos neurônios motores
agem em longas distâncias. Apresentam um padrão de atividade elétrica corrente em surtos e tal atividade aumenta em condições
que causam maior liberação de hormônios. Os neurônios neurosecretores sintetizam seus hormônios em seus corpos celulares e
armazenados em grânulos que deslocam-se através do axônio para acumularem-se nas terminações telodendríticas dos neurônios de
onde são extrudidos da células na vigência de um estímulo adequado. A atividade de síntese e secreção de hormônios
adenohipofisários é controlada por hormônios hipotalâmicos (hormônios hipofisiotrópicos ou hormônios liberadores hipotalâmicos) e
também pelos hormônios liberados pelas várias glândulas pertencentes ao eixo hipotálamo-hipofisário que modulam a atividade das
células adenohipofisárias (o mecanismo de feedback).
Figura 3 – Hipófise. A neurohipófise é na verdade uma projeção do
assoalho do hipotálamo, não sintetiza e nem armazena substâncias. Os
hormônios neurohipofisários são sintetizados no hipotálamo e apenas
liberados pela neurohipófise. A adenohipófise apresenta sintetiza e
armazena hormônios em resposta aos hormônios hipotalâmicos que
são lançados nos vasos portais.
Veia portal hipofisária
Núcleo supraóptico
Pars distalis ou adenohipófise
Pars nervosa ou neurohipófise
Infundíbulo
Núcleo paraventricular
Eminência média
Os núcleos hipotalâmicos e
seus neurônios
neurosecretores – Os núcleos
hipotalâmicos são aglomerados
de células nervosas e não
conjuntos de células bem
definidas e de um só tipo. Dois
núcleos hipotalâmicos são de
particular interesse e importância
na interação entre hipotálamo e
hipófise, os núcleos
paraventricular e supra óptico
(Figura 3).
Sistemas de auto-regulação hormonal das glândulas que
fazem parte do eixo-hipotálamo-hipófise. Os sinais ambientais
(externos ou internos) são captados pelo SNC particularmente
por estruturas que envolvem o sistema límbico. Essas regiões
interagem com os núcleos hipotalâmicos que integra esses sinais
e responde a esses estímulos por meio da liberação de fatores
estimuladores que são liberados na eminência média da hipófise
chegando à adenohipófise (Figura 4). Em resposta aos fatores
hipotalâmicos a adenohipófise modula a síntese, armazenamento
e secreção de seus hormônios que por sua vez irão estimular a
secreção de hormônios das glândulas alvo. Os fatores
hipotalâmicos são secretados na ordem de nanogramas e
apresentam meia vida curta enquanto que os hormônios
adenohipofisários são liberados freqüentemente na ordem de
microgramas e apresentam meia vida mais longa. Finalmente, as
glândulas alvos liberam seus hormônios na ordem de miligramas
por dia e apresentam meias vidas muito mais longas quando
comparados com os fatores hipotalâmicos e com os hormônios
adenohipofisários. Dessa forma, a secreção de hormônios desde
o hipotálamo até as glândulas alvo constitui um mecanismo de
amplificação do sinal ambiental. Modificado de Devlin TM. Manual de
Bioquímica com correlações clínicas. Tradução da quinta edição americana. Editora
Edgard Blücher LTDA, 2002.
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Figura 4 – Sistema de autoregulação do eixo hipotálamo-hipófise. As funções
do eixo são moduladas pelo ambiente (interno e externo) e também pelas
concentrações de hormônios oriundos das células alvo através de sinais de
feedback.
Ambiente (Estímulos internos e externos)
Sistema nervoso central)
Integração e dos sinais
HIPOTÁLAMO
Fatores estimuladores
ADENOHIPÓFISE
Hormônios adenohipofisários
Glândulas alvo
Hormônios liberados pelas glândulas alvo
Resposta celular
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- -
- Neurohipófise
Liberação no plasma
A vascularização da hipófise - O sistema porta hipofisário garante que o sangue passe de um leito vascular para outro sem que entre em contato com
a circulação sistêmica. Nesse caso, o sangue flui do hipotálamo para a hipófise e daí a denominação sistema portal. O aporte sanguíneo hipofisário é
realizado por ramos da artéria carótida interna que dá origem a dois plexos capilares que suprem de sangue regiões diferentes da hipófise. As artérias
hipofisárias superiores dão origem ao plexo capilar primário que perfunde a eminência média. Do plexo capilar primário, o sangue segue por vasos
denominados longas veias porto hipofisárias até o plexo capilar secundário que consiste de vasos com arquitetura sinusóide e fenestrados que irrigam a
adenohipófise. O suprimento sanguíneo da neurohipófise e do pedúnculo hipofisários é fornecido, sobretudo pelas artérias hipofisárias médias e
inferiores. Finalmente, tanto o sangue da adenohipófise quanto da neurohipófise segue para o seio intercavernoso e daí para a veia jugular interna
ganhando a circulação venosa sistêmica.
Os hormônios hipofisiotróficos – Os hormônios hipotalâmicos que atuam modulando as ações da adenohipófise são
denominados hipofisitróficos e em função de seus efeitos sob as células adenohipofisárias são também denominados
“estimuladores ou inibidores”. Alguns hormônios hipotalâmicos regulam a secreção de mais de um hormônio hipofisário e em
alguns casos um determinado hormônio hipofisário pode ser controlado por mais de um hormônio hipotalâmico, um exemplo
disso é o GnRH estimula a liberação de ambas as gonadotrofinas (Figura 5).
A adenohipófise – a adenohipófise é de fato a porção glandular da hipófise, já que a neurohipófise pode ser considerada
como uma extensão do hipotálamo. A adenohipófise tem sua origem embrionária a partir da bolsa de Rathke (epitélio oral) e
posteriormente migra para a base do diencéfalo para unir-se à neurohipófise. A adenohipófise sintetiza e libera seis
hormônios, a maioria de natureza peptídica e com funções claramente estabelecidas. Em função de sua homologia estrutural
os hormônios adenohipofisários podem ser agrupados em famílias (Figura 6). Dessa forma, tem-se 3 famílias, a família do
ACTH, a família dos hormônios glicoprotéicos e por último a terceira família, composta pelos hormônios do crescimento e
prolactina.
Família da prolactina e do hormônio do crescimento – O hormônio do crescimento (GH-Growth hormone) é secretado pelas
células somatotrópicas da adenohipófise e por essa razão é algumas vezes denominado somatotropina ou somatotrofina. O GH é
estruturalmente similar á prolactina (75% de homologia com o GH) e ao lactogênio placentário (80% de homologia com o GH).
Essas similaridades estruturais explicam a atividade lactogênica presente no GH. Sua secreção obedece a um padrão pulsátil, mais
ou menos a cada intervalo de duas horas sendo que o maior pulso secretório ocorre cerca de duas horas após o início do sono.
Embora o GH esteja estreitamente relacionado ao crescimento é importante salientar que sua influência na estatura final a ser
atingida por uma determinada pessoa é de 30%. Isso quer dizer que o GH é um facilitador do potencial genético para o
crescimento. O mecanismo pelo qual o GH promove o crescimento é que ele age fundamentalmente nos ossos longos estimulando
a ossificação endocondral, um padrão de ossificação no qual a cartilagem proliferativa (condrócitos) é mineralizada e, portanto
substituída por osso. O GH medeia a produção de somatomedinas (mediadoras da somatotropinas) mais recentemente
denominadas fatores de crescimento semelhantes à insulina ou IGF-I e IGF-II em função de sua atividade similar á da insulina que
persiste no plasma mesmo após a remoção da insulina propriamente dita. O GH estimula a síntese e secreção de IGF-I e IGF-II nos
pré condrócitos e outras células das placas epifisárias. Os IGF-I e II atuariam nos condrócitos de forma autócrina ou parácrina.
Família da pró-opiomelanocortina (POMC) – A família do ACTH deriva de um único peptídeo precursor contendo 239 resíduos de aminoácidos denominado pró-ópiomelanocortina (POMC). A liberação
da POMC é regulada pelo CRH oriundo do núcleo paraventricular hipotalâmico. Os membros da família do ACTH incluem os hormônios e -melanócito estimulante (MSH), a e -lipotropina (LPH) e a
-endorfina, um opíáceo endógeno, um fragmento N-terminal e ao próprio ACTH. O MSH apresenta pouca relevância em seres humanos e está envolvido com a pigmentação de pele em vertebrados
inferiores. Outra substância resultante da cisão da POMC é a β-Endorfina, um peptídeo opióide que liga-se a receptores opiáceos expressos no sistema nervoso central e em tecidos não nervosos. Suas
ações fisiológicas incluem a analgesia, efeitos comportamentais e funções neuromoduladoras. São capazes de causar inibição de GnRH.
RESUMO – Fisiologia Endócrina – Prof. Dr. Wagner de JP
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HIPOTÁLAMO
TSH
Tireóide
T3 - T4
Aumento da taxa
metabólica
ACTH
Córtex adrenal
Corticosteróides
Aumento da
absorção de Na+.
Adaptação ao estresse.
GH
GRH (+) GIH (- )
Somatomedinas hepáticas e de outros tecidos
Crescimento de ossos, tecidos e
órgãos.
Fígado e Músculo
esquelético
Aumento da gliconeogênese hepática. Aumento da captação muscular de aminoácidos
β-LTH
β-endorfina
Analgesia
β-endorfina -MSH
Pigmentação da pele e funções
no SNC.
PRL
Mamas
Produção de leite
FSH LH
Testículos Ovários
Maturação folicular,
secreção de estradiol
Espermatogênese, secreção de inibina
Testículos Ovários
Desenvolvimento de célula
intersticial, secreção de
testostosterona
Ovulação, secreção de progesterona
ADH Ocitocina
Rins
Redução da
diurese
Mamas Útero
Liberação de leite
Contrações uterinas no
momento do parto
GHRH (+ ) GIH ( - )
Células da pars intermedia ACTH
TRH ( + )
CRH ( + ) Noradrenalina
PRF ( + ) PIF ( - )
GnRH ( + ) GnRIF ( - )
NEUROHIPÓFISE ADENOHIPÓFISE
Figura 5 - Hormônios hipofisiotróficos, suas ações sobre a hipófise e hormônios adeno e neurohipofisários e suas ações sobre órgãos alvo. As abreviaturas dos
hormônios hipofisiotrópicos estão listadas abaixo, dentro dos parênteses encontra-se a quantidade de resíduos de aminoácidos para cada hormônio seguido do local
de origem.
GnRH – Hormônio liberador de gonadotrofinas (10) APO GIH – Hormônio Inibidor do hormônio do crescimento ou somatostatina (14) AHA GHRH-Hormônio liberador do hormônio de crecimento (44) ARQ CRH – Hormônio liberador de corticotrofina (41) NVP PRF – fator liberador de prolactina (?) ? PIF – Hormônio inibidor da prolactina ou dopmamina (* ) ARQ NVP-núcleo paraventricular; APO-área pré-óptica do hipotálamo; ARQ-núcleo arqueado; AHA-área anterior do hipotálamo. * a dopamina é uma catecolamina.
Família dos hormônios glicoprotéicos – A
família dos hormônios glicoprotéicos inclui o FSH,
LH e TSH. Esses hormônios são denominados
glicoprotéicos uma vez que apresentam grupos
glicídicos ligados covalentemente a resíduos de
asparagina em sua cadeia peptídica.
Os três hormônios glicoprotéicos
adenohipofisários são armazenados no citosol de
células basófilas. A única função conhecida do
TSH é a estimulação tireoideana, enquanto que as
duas gonadotropinas LH e FSH atuam nas
gônadas masculina e feminina. Nos ovários o FSH
promove o crescimento folicular enquanto que no
epitélio germinativo dos testículos orquestra a
formação de espermatozóides. Já o LH induz a
ovulação ovariana dos folículos maduros e a
formação do corpo lúteo (ou corpo amarelo) a
partir das células remanescentes do folículo
rompido. Nas mulheres o LH ainda atua nos
ovários estimulando a síntese e liberação de
hormônios esteróides, estrogênio e progesterona,
já nos homens o LH está envolvido com a
estimulação testicular de testosterona atuando nas
células intersticiais.
RESUMO – Fisiologia Endócrina – Prof. Dr. Wagner de JP