Hormonas Peptídicas e Derivadas de Aminoácidos

Question 1

Defina Hormona

Answer 1

qualquer substância no organismo capaz de “sinalizar” uma alteração ao nível celular. Pode apresentar ação Endócrina (libertada na circulação sanguínea a atua na célula alvo à distância), Parácrina (libertada e a atuar nas células vizinhas) ou Autócrina (atua sobre ela própria)

Question 2

Distinga “Glândulas” Endócrinas de Células Endócrinas

Answer 2

Conhecemos glândulas de secreção endócrina mas não podemos assumir que apenas estas constituem o sistema endócrino - células com secreção endócrina (estômago, intestino, rim, timo, endotélio, coração, etc)

Question 3

Descreva o Conceito de Cascata de Sinais

Answer 3

No Sistema Endócrino podemos descrever as Cascatas de Sinais como o Mecanismo de Sinalização seu característico. Exemplificado com o Sistema Hipotalâmico-Hipofisário:
Há a integração de Estímulos ambientais pelo SNC. Depois ao nível do Hipotálamo são Libertadas Hormonas Hipotalâmicas consideradas fatores de ativação ou inibição para o Sistema Porta e dirigem-se para a Hipófise Anterior (Alvo Primário). Na HA diversos tipos celulares serão estimulados para libertar Hormonas Hipofisárias, cada uma com um alvo diferente (Alvo Secundário) que são outras glândulas cujas suas secreções estimulam então o Alvo Final. Também serão secretados Estimulantes da Hipófise Posterior para estimulação de Alvos Secundários e Finais, bem como do Hipotálamo para outros alvos secundários (medula adrenal) e Finais.

Question 4

Como é feita a Regulação do Sistema Endócrino?

Answer 4

Loops de Regulação - feedback (maioritariamente negativo) (a oxitocina por exemplo funciona por feedback positivo, bem como as hormonas sexuais)

Question 5

Distinga Feddback de Feedforward

Answer 5

Feedforward - sinalização no sentido montante-jusante: integração de estímulos internos ou externos que vão levar a uma resposta
Feedback - o produto da resposta sinaliza a montante para regular esta mesma resposta

Question 6

Quais os Fatores Determinantes da Ação de uma Hormonas ao Nível da Célula Alvo?

Answer 6

Concentração - afetada pela taxa de síntese e secreção, distância a que a hormona se encontra da célula alvo, constante de dissociação entre a hormona e a proteína de transporte no plasma, conversão de uma forma inativa ou menos ativa da hormona numa forma biologicamente mais ativa e pela clearance plasmática. Outro fator determinante é a Resposta da Célula Alvo que pode ser afetada pelo número, especificidade e seletividade do recetor, metabolização da hormona, mecanismos de regulação do recetor após interação com o ligando e pela presença de fatores adicionais necessários para a resposta à hormona.

Question 7

Indique alguns Critérios Possíveis para Classificação de Hormonas

Answer 7

Composição Química
Solubilidade
Tipo de Recetor que Utilizam
Mecanismos de Ação

Question 8

Quanto à Natureza Química da Hormona, quais os dois grandes grupos em que a podemos dividir e como as podemos caracterizar segundo a solubilidade, proteínas de transporte, semi-vida no plasma, recetor e mecanismo de ação?

Answer 8

Hormonas Esteroides, iodotrioninas, calcitrol, retinóides, são lipofílicas, apresentam proteínas de transporte e uma semi-vida plasmática longa, recetores intracelulares e têm um mecanismo de ação que segue o modelo do Complexo Hormona-Recetor.

Polipéptidos, proteínas, glicoproteínas e catecolaminas, são hidrofílicas, sem proteínas de transporte e semi-vida curta no plasma, com recetor membranar e funcionam por mensageiros secundários e cascatas de sinalização.

Question 9

Quais os 3 Tipos de Hormonas Conforme as suas Composições Químicas?

Answer 9

Hormonas Derivadas de Aminoácidos
Hormonas Peptídicas (péptodos, proteínas e glicoproteínas)
Hormonas Lipídicas (derivadas do ácido araquidónico e derivadas do colestrol)

Question 10

Quanto às Hormonas Derivadas de Aminoácidos, como as podemos agrupar?

Answer 10

Iodotironinas e Catecolaminas - ambas sintetizadas a partir do aa Tirosina, mas com vias de síntese diferentes.

Question 11

Como é feita a Síntese das Iodotironinas?

Answer 11

Sintetizadas nas células foliculares da tiroide, é necessário Iodo e Tiroglobulina. O iodo é captado do meio extracelular na forma de ião I- por transporte ativo secundário e é transportado para o coloide para os coloide pelos canais de iodeto. A Tiroglobulina é uma glicoproteína e um homodímero que tem até 115 resíduos de tirosina que podem sofrer iodação para formar T3 e T4.

1) Iodação da Tiroglobulina (na membrana apical das células foliculares está a tiroperoxidase que catalisa esta reação)
2) Conjugação das Iodotirosinas (2 resíduos da tirosina iodados: duas di-iodotirosinas por ligação éter formando-se dois anéis aromáticos formando T4 ou de uma di-iodotirosina com uma moniodotirosina para formar a T3 ou T3 reversa, biologicamente inativa)

Question 12

Descreva a Secreção das Iodotironinas

Answer 12

Ocorrre a Pinocitose da Tiroglobulina (reabsorção) e fusão destas vesículas com lisossomas para provocar Proteólise desta proteína, Libertação para o Líquido Intersticial e por fim para a circulação com proteínas de Transporte. As moléculas que não sofreram conjugação podem ser desiodadas intracelularmente para reciclar iodo.

Question 13

Distinga a T3 e T4 pelas suas quantidades

Answer 13

Não havendo défice de iodo é produzida mais T4 mas a T3 é a hormona mais ativa.

Question 14

Descreva a Regulação da Síntese e Secreção de T3 e T4

Answer 14

Ao nível do Hipotálamo é produzida TRH que estimula as células tirotróficas da adeno-hipófise a produzir TSH. Esta por sua vez liga-se a recetores das células foliculares da hipófise estimulando a produção de T3 e T4. Excesso de T3 e T4 tem efeito inibitório ao nível hipofisário. O ião Iodeto tem efeito positivo na produção de T3 e T4, mas grandes excessos do mesmo provoca o efeito de Wolff-Chaikoff: efeito inibitório sobre a Síntese das mesmas.

Question 15

Quando falamos em Fármacos Anti-Tiroideus, em que pontos podem estes atuar?

Answer 15

Podemos utilizar Fármacos dirigidos para os Transportadores de Iodo ou Inibidores da Tiroperoxidase

Question 16

Como é feita a Produção de Catecolaminas?

Answer 16

São produzidas nas células cromafins da medula suprarrenal (tirosina das células cromafílicas é hidroxilada a DOPA e esta é descarboxilada a dopamina que é transportada pelos Grânulos de Secreção onde é carboxilada a Norepinefrina. A Norepinefrina é transportada para o exterior onde, pela ação da PNT é convertida a Epinferina e depois então acumulada de novo em grânulos de Secreção). Por efeito de Ca+ intracelular estres grânulos serão secretados para o exterior.

Question 17

Quanto aos Recetores da Superfície Celular, como os podemos distinguir?

Answer 17

Os segundos mensageiros podem ser de diferentes famílias: cAMP; cGMP; cálcio ou fosfatidilinositol (ou ambas); quinase ou fosfatase

Question 18

Como funcionam os GPCR?

Answer 18

Há ligação da Hormona ao Recetor que leva a uma ação sobre a Proteína G que tem 3 subunidades (alfa, beta e gama) e assim há substituição de uma molécula de GDP ligada à subunidade alfa por uma molécula de GTP, bem como a separação da subunidade beta e gama (que permanecem juntas) da alfa. Assim a subunidade alfa fica pronta para exercer a sua função sobre a Adenilato Ciclase.

Question 19

Descreva as Subunidades da Proteína G

Answer 19

A subunidade alfa pode ser alfaS ou alfaI, respetivamente: estimulatório e inibitório (diz respeito à sua ação sobre a Adenilato Ciclase). Também podem ter ação sobre canais de sódio, cloreto e potássio (inibitórias - potássio e cálcio)
As subunidade beta e gama podem ter uma atividade de modulação sobre canais iónicos - mais especificamente K+

Question 20

Qual a Ação da Adenilato Ciclase?

Answer 20

Usar ATP para o converter em cAMP - o 2º mensageiro. Este mecanismo faz ainda ampliação do sinal (1hormona => >1cAMP)
O cAMP ativa a proteína cinase A - a sua ação vai resultar na ativação de algumas proteínas e na inativação de outras.

Question 21

Como é feita a inativação da GPCR

Answer 21

Pode ser feita em diversos pontos:

• Fosfatases intracelulares desfosforilam a proteína que foi previamente fosforilada
• cAMP pode ser convertido em AMP não cíclico pelas fosfodiasterases (perde-se o 2º mensageiro)
• A subunidade alfa tem atividade intrínseca de GTPases e a dada altura perde-se um grupo fosfato de GTP-> GDP o que vai inativar esta subunidade quando esta se pode associar de novo às subunidades beta e gama.

Question 22

Qual o mecanismo de ação ao nível dos mecanismos de transdução de sinal?

Answer 22

Inibidor das fosfodiasterases - o sinal do cAMP mantém-se durante mais tempo. Isto é algo muito inespecífico e afeta diferentes sinalizações dependentes do cAMP e é em parte por causa disso que a resposta à cafeína varia tanto de pessoa para pessoa.

Question 23

Descreva o mecanismo de Ação da Vasopressina

Answer 23

Libertado pela Hipófise e é uma hormona peptídica que circula ligada à neurofisina 2 (exceção). Ao nível renal liga-se ao seu recetor e atua sobre a proteína G:
-conversão GDP em GTP
-libertação da subunidade alfa
-ativação da Adenilato Ciclase
-formação de cAMP (a partir de ATP)
-cAMP converte a Proteína Cinase A na sua forma ativa
-a Proteína Cinase A ativa vai mobilizar para a membrana aquaporinas que estão numa vesícula
Estas aquaporinas permitem a entrada de água na células - reabsorção de água => diminuição da urina.

Question 24

Descreva o Mecanismo de Ação do Péptido Natriurético Atrial

Answer 24

Produzido ao nível do coração, liga-se ao recetor que tem no seu domínio intracelular atividade de Guanilato Ciclase - converte GTP em cGMP e este ativa a proteína cinase G.

Question 25

Descreva o Mecanismo de Ação do Monóxido de Azoto

Answer 25

NO é um gás com capacidade de difusão - ação parácrina e autócrina. Este vai ser produzido pela conversão de arginina em citrulina, sendo que neste processo há libertação de NO.

Question 26

Descreva os Processos que decorrem da ligação Hormona-Recetor quando o segundo mensageiro é o cálcio ou o fosfatidilinositol (ou ambos)

Answer 26

Depois desta ligação na superfície celular há associação de uma proteína Gq - em vez de atuar sobre a Adenilato Ciclase atua sobre a fosfolipase C. Esta por sua vez cliva o fosfatidilinositol di-fosfato e cliva-o em diacilglicerol e IP3 (inositol tri-fosfato) - o componente glicídico foi cortado e libertado para o meio intracelular e o DAG (extremamente apolar) fica a nível da membrana. Estes são os 2 segundos mensageiros.
O IP3 difunde-se no meio intracelular e atua sobre canais que permitem a mobilização de cálcio de depósitos intracelulares (RE) - este cálcio intracelular funciona também como 2º mensageiro (seria em teoria um 3º mensageiro) e liga-se à calmodulina
O DAG atua sobre a fosfolipase A2, ativando-a que vai levar à fosforilação do ácido araquidónico em diferentes ecosanoides (prostaglandinas, prostaciclinas, etc)
Tanto o Ca+ intracelular como o DAG vão atuar ao nível da proteína cinase C e proteínas de membrana, nomeadamente bomba sódio protão que levará a um aumento do pH intracelular.

Question 27

Descreva o mecanismo de ação da GnRH

Answer 27

A GnRH estimula a hipófise, levando à libertação de FSH e LH que atuam nas gónadas para se ligarem a um recetor na superfície celular, associado a uma Gq - ativa a fosfolipase C para que esta converta o PIP-2 em IP-3 (atua no retículo para libertação do cálcio) e DAG e as suas ações combinadas levam a que as vesículas em que estão contidas a FSH e LH vão sofrer fusão com a membrana para que haja libertação por exocitose.

Question 28

Descreva o Processo de Transdução de Sinal quando esta sinalização ocorre através de uma cascata de fosforilação

Answer 28

O Exemplo mais clássico é o da insulina - liga-se ao seu recetor com subunidades alfa no espaço externo (que estão ligadas às subunidades beta, estas transmembranares). Com esta ligação o recetor citoplasmático atua, fosforilando substratos como a IRS-1 (insuline receptor substrate) e depois ocorre todo o processo de sinalização com duas vias alternativas, sendo toda a cascata de eventos resumida a uma cascata de fosforilações que resultam da ação da insulina e em última instância resulta à ativação de algumas vias como a síntese de glicogénio e mobilização de transportadores GLUT-4 para a superfície da célula.

Question 29

O que acontece depois dos Recetores terem cumprido a sua ação?

Answer 29

Internalização de Recetores
Incaginações formadas pela clatrina que permite a mobilização para dentro da célula destes recetores, estando eles habitualmente ligados à hormona que lhe corresponde, e depois pode ocorrer lise deste complexo ou pode ocorrer uma espécie de reciclagem para recolher este recetor de novo para a superfície celular.

Question 30

Descreva o Processo de Termogénese

Answer 30

Há recurso a Proteínas Termorreguladoras como a Termogenina ou Proteínas UCP que “estragam” o gradiente quimiosmótico gerado pelos complexos 1, 3 e 4 e o H+, em vez de atravessar pela ATPsintase para produzir ATP, atravessa pelas UCPs (estraga o gradiente quimiosmótico) e este aumento da permeabilidade vai aumentar a cadeia transportadora de eletrões para compensar pela “falha”. O facto de se acelerar a cadeia transportadora de eletrões vai aumentar a produção de calor.