Sistemas reguladores do corpo. Bioquímica do sistema endócrino. Características bioquímicas dos hormônios Esta proteína possui três locais funcionais

Ensaio

BIOQUÍMICA DE HORMÔNIOS

Os hormônios são substâncias biológicas orgânicas produzidas nas glândulas ou células endócrinas, transportadas pelo sangue e com efeito regulador nos processos metabólicos e nas funções fisiológicas.

Os hormônios são os principais mensageiros entre o sistema nervoso central e os processos teciduais. O termo hormônios foi introduzido em 1905 pelos cientistas Bayliss e Starling. As glândulas endócrinas incluem o hipotálamo, a glândula pituitária, a glândula pineal, o timo, a glândula tireóide, a glândula paratireóide, o pâncreas, as glândulas supra-renais, as gônadas e o sistema neuroendócrino difuso. Não existe um princípio único para a nomenclatura dos hormônios. São nomeados de acordo com o local de formação (insulina deínsula -ilhota), de acordo com o efeito fisiológico (vasopressina), os hormônios da hipófise anterior possuem a terminação tropina, a terminação liberina e estatina indicam hormônios hipotalâmicos.

Classificação dos hormônios de acordo com sua natureza química

De acordo com a sua natureza química, os hormônios são divididos em 3 grupos.

Hormônios proteína-peptídeo.
Proteínas simples (somatotropina, insulina)
Peptídeos (corticotropina, melanotropina, calcitonina)
Proteínas complexas (geralmente glicoproteínas tireotropina, gonadotrofina)
Os hormônios são derivados de aminoácidos individuais (tiroxina, adrenalina)
Hormônios esteróides (derivados do colesterol corticosteróides, andrógenos, estrogênios)

A natureza química dos hormônios determina as características do seu metabolismo.

Troca hormonal.

Síntese hormonal.Hormônios de natureza proteica são sintetizados de acordo com as leis da tradução. Hormônios - derivados de aminoácidos são sintetizados por modificação química de aminoácidos. Os hormônios esteróides são formados pela modificação química do colesterol. Alguns hormônios são sintetizados na forma ativa(adrenalina), outros são sintetizados na forma de precursores inativos (pré-pró-insulina). Alguns hormônios podem ser ativados fora da glândula endócrina. Por exemplo, a testosterona na próstata é convertida em diidrotestosterona mais ativa. A síntese da maioria dos hormônios é regulada por feedback (autorregulação).

Sob a influência dos impulsos do sistema nervoso central, o hipotálamo sintetiza liberinas (corticoliberina, hormônio liberador de tireotropina, somatoliberina, prolactoliberina, gonadoliberina), que ativam a função da glândula pituitária anterior, e estatinas, que inibem a função da glândula pituitária anterior (somatostatina, prolactostatina, melanostatina). Liberinas e estatinas regulam a produção de hormônios trópicos da glândula pituitária anterior. As vias da glândula pituitária anterior, por sua vez, ativam a função das glândulas endócrinas periféricas, que produzem os hormônios correspondentes. Uma alta concentração de hormônios inibe a produção de hormônios trópicos ou a produção de liberinas (feedback negativo).

Quando a regulação da síntese hormonal é perturbada, pode ocorrer hiperfunção ou hipofunção.

Transporte de hormônios.Hormônios solúveis em água (hormônios proteína-peptídeos, hormônios derivados de aminoácidos (excluindo tiroxina)) são transportados livremente na forma de soluções aquosas. Hormônios insolúveis em água (tiroxina, hormônios esteróides) são transportados em combinação com proteínas de transporte. Por exemplo, os corticosteróides são transportados pela proteína transcortina, a tiroxina pela proteína de ligação à tiroxina. As formas do hormônio ligadas às proteínas são consideradas um depósito hormonal específico. A concentração de hormônios no plasma sanguíneo é muito baixa, na faixa de 10-15 -10 -19 mol.

Os hormônios que circulam no sangue afetam certos alvos de tecido , que contêm receptores para os hormônios correspondentes. Os receptores são mais frequentemente glicoproteínas ou lipoproteínas oligoméricas. Os receptores de vários hormônios podem estar localizados na superfície ou no interior das células. O número de receptores e sua atividade podem mudar sob a influência de vários fatores.

Catabolismo de hormônios.Os hormônios proteicos se decompõem em aminoácidos, amônia e uréia. Hormônios - derivadosos aminoácidos são inativados de várias maneiras: desaminação, eliminação de iodo, oxidação, ruptura do anel. Os hormônios esteróides são inativados através de transformações redox sem quebrar o anel esteróide, através de uma reação de conjugação com ácido sulfúrico e ácido glucurônico.

Mecanismos de ação dos hormônios.

Existem vários mecanismos para implementar o sinal hormonal para hormônios solúveis e insolúveis em água.

Todos os hormônios têmtrês efeitos finais:

alterando a quantidade de proteínas e enzimas devido a mudanças na taxa de sua síntese.
1. mudança na atividade de enzimas presentes nas células
2. mudança na permeabilidade da membrana celular

Mecanismo citosólico de ação dos hormônios hidrofóbicos (lipofílicos).

Os hormônios lipofílicos são capazes de penetrar na célula através da membrana celular, de modo que seus receptores estão localizados intracelularmente no citosol, nas mitocôndrias, na superfície do núcleo. Os receptores hormonais geralmente incluem 2 domínios: para ligação ao hormônio e para ligação ao DNA. Ao interagir com um hormônio, o receptor muda sua estrutura e fica livre de acompanhantes, fazendo com que o complexo hormônio-receptor adquire a capacidade de penetrar no núcleo e interagir com certas seções do DNA. Isto, por sua vez, leva a uma mudança na taxa de transcrição (síntese de RNA) e, como resultado, a taxa de tradução (síntese de proteínas) também muda.

Mecanismo de ação da membrana dos hormônios solúveis em água.

Os hormônios solúveis em água não conseguem penetrar na membrana citoplasmática. Os receptores desse grupo de hormônios estão localizados na superfície da membrana celular. Como os hormônios não passam para as células, é necessário um mensageiro secundário entre eles e os processos intracelulares, que transmita o sinal hormonal para a célula. Fosfolipídios contendo inositol, íons cálcio e nucleotídeos cíclicos podem servir como mensageiros secundários.

Nucleotídeos cíclicos - cAMP, cGMP- intermediários secundários

O hormônio interage com o receptor e forma um complexo hormônio-receptor, no qual a conformação do receptor muda. Isto, por sua vez, altera a conformação da proteína dependente de GTP da membrana ( G -proteína) e leva à ativação da enzima de membrana adenilato ciclase, que converte ATP em cAMP. O AMP cíclico intracelular serve como segundo mensageiro. Ativa enzimas proteicas quinases intracelulares, que catalisam a fosforilação de diversas proteínas intracelulares (enzimas, proteínas de membrana), o que leva à implementação do efeito final do hormônio. O efeito do hormônio é “desligado” sob a ação da enzima fosfodiesterase, que destrói o AMPc, e das enzimas fosfatase, que desfosforilam as proteínas.

Íons de cálcio - intermediários secundários.

A interação do hormônio com o receptor aumenta a permeabilidade dos canais de cálcio na membrana celular e o cálcio extracelular entra no citosol. Íons Ca nas células 2+ interagir com a proteína reguladora calmodulina. O complexo cálcio-calmodulina ativa proteínas quinases dependentes de cálcio, que ativam a fosforilação de várias proteínas e levam aos efeitos resultantes.

Fosfolipídios contendo inositol- intermediários secundários.

A formação de um complexo hormônio-receptor ativa a fosfolipase C na membrana celular, que decompõe o fosfatidilinositol nos mensageiros secundários diacilglicerol (DAG) e trifosfato de inositol (IF). 3). DAG e SE 3 ativar a liberação de Ca 2+ das reservas intracelulares para o citosol. Os íons cálcio interagem com a calmodulina, que ativa proteínas quinases e subsequente fosforilação de proteínas, acompanhada pelos efeitos finais do hormônio.

Breves características dos hormônios.

Hormônios proteína-peptídeo.

Hormônios hipofisários.

Hormônios do lobo anterior A glândula pituitária contém somatotropina, prolactina (proteínas simples), tireotropina, follitopina, lutropina (glicoproteínas), corticotropina, lipotropina (peptídeos).

Somatotropina proteína, incluindo cerca de 200 aminoácidos. Tem um efeito anabólico pronunciado, ativa a gliconeogênese, a síntese de ácidos nucléicos, proteínas, em particular colágeno, e a síntese de glicosaminoglicanos. A somatotropina causa um efeito hiperglicêmico e aumenta a lipólise.

A hipofunção em crianças leva ao nanismo hipofisário (nanismo). A hiperfunção em crianças é acompanhada de gigantismo e em adultos de acromegalia.

Prolactina - um hormônio de natureza proteica. Sua produção é ativada durante a lactação. A prolactina estimula: mamogênese, lactopoiese, eritropoiese

Folitropina glicoproteína, determina a maturação cíclica dos folículos e a produção de estrogênio nas mulheres. No corpo masculino, estimula a espermatogênese.

Lutropina glicoproteína, no corpo feminino promove a formação do corpo lúteo e a produção de progesterona, no corpo masculino estimula a espermatogênese e a produção de andrógenos.

Tireotropina glicoproteína, estimula o desenvolvimento da glândula tireóide, ativa a síntese de proteínas e enzimas.

Corticotropina Peptídeo de 39 aminoácidos que ativa a maturação das glândulas supra-renais e a produção de corticosteróides a partir do colesterol. Hiperfunção - síndrome de Itsenko-Cushing, manifestada por hiperglicemia, hipertensão, osteoporose, redistribuição de gorduras com acúmulo na face e tórax.

Lipotropina inclui cerca de100 aminoácidos, estimula a quebra de gorduras, serve como fonte de endorfinas. A hiperfunção é acompanhada por caquexia hipofisária, a hipofunção é acompanhada por obesidade hipofisária.

Para hormônios do lobo médio glândula pituitária melanotropina (hormônio estimulador de melanócitos). É um peptídeo que estimula a formação de melanócitos e a síntese de melaninas neles, que têm efeito fotoprotetor e são antioxidantes.

Aos hormônios do lobo posterior os hormônios hipofisários incluem vasopressina (hormônio antidiurético) e oxitocina. Esses hormônios são neurossecretos; eles são sintetizados nos núcleos hipotalâmicos e depois se movem para o lobo posterior da glândula pituitária. Ambos os hormônios consistem em 9 aminoácidos.

Vasopressina regula o metabolismo da água, aumenta a síntese da proteína aquaporina nos rins e a reabsorção de água nos túbulos renais. A vasopressina contrai os vasos sanguíneos e aumenta a pressão arterial. A falta do hormônio leva ao diabetes insipidus, que se manifesta por um aumento acentuado na diurese.

Oxitocina estimula a contração dos músculos do útero, contrai os músculos lisos das glândulas mamárias e aumenta a secreção de leite. A oxitocina ativa a síntese lipídica.

Hormônios da paratireóide

Os hormônios da paratireóide são hormônio da paratireóide, calcitonina, participando na regulação do metabolismo cálcio-fósforo.

Hormônio da paratireóide a proteína, inclui 84 aminoácidos, é sintetizada como um precursor inativo. O hormônio da paratireóide aumenta os níveis de cálcio no sangue e reduz os níveis de fósforo. O aumento dos níveis de cálcio no sangue sob a influência do hormônio da paratireóide ocorre devido aos seus três efeitos principais:

Melhora a “lixiviação” do cálcio do tecido ósseo ao mesmo tempo que renova a matriz orgânica do osso,

Aumenta a retenção de cálcio nos rins,

Junto com vitamina D 3 aumenta a síntese de proteínas de ligação ao cálcio no intestino e a absorção do cálcio dos alimentos.

Com hipofunção do hormônio da paratireóide, são observadas hipocalcemia, hiperfosfatemia, cãibras musculares e perturbação dos músculos respiratórios.

Com hiperfunção do hormônio da paratireóide, são observadas hipercalcemia, osteoporose, nefrocalcinose e fosfatúria.

Calcitonina um peptídeo contendo 32 aminoácidos. Em relação ao metabolismo do cálcio, é um antagonista do hormônio da paratireóide, ou seja, reduz o nível de cálcio e fósforo no sangue, principalmente reduzindo a reabsorção de cálcio do tecido ósseo

Hormônios pancreáticos

O pâncreas produz os hormônios insulina, glucagon e somatostatina, um polipeptídeo pancreático

Insulina proteína, consiste em 51 aminoácidos, incluídos em 2 cadeias polipeptídicas. É sintetizado nas células β das ilhotas como precursor da pré-pró-insulina e depois sofre proteólise parcial. A insulina regula todos os tipos de metabolismo (proteínas, lipídios, carboidratos) e geralmente tem efeito anabólico. O efeito da insulina no metabolismo dos carboidratos se manifesta no aumento da permeabilidade dos tecidos à glicose, na ativação da enzima hexoquinase e no aumento do uso de glicose nos tecidos. A insulina aumenta a oxidação da glicose e sua utilização para a síntese de proteínas e gorduras, resultando em hipoglicemia. A insulina ativa a lipogênese, inibe a lipólise e exibe efeito anticetogênico. A insulina aumenta a síntese de proteínas e ácidos nucléicos.

A hipofunção é acompanhada pelo desenvolvimento de diabetes mellitus, que se manifesta por hiperglicemia, glicosúria, acetonúria, balanço de nitrogênio negativo, poliúria e desidratação (ver também “Patologia do metabolismo de carboidratos”).

Glucagon um hormônio de natureza peptídica, composto por 29 aminoácidos, sintetizado nas células α das ilhotas pancreáticas. Tem efeito hiperglicêmico, principalmente devido ao aumento da degradação fosforolítica do glicogênio hepático em glicose. O glucagon ativa a lipólise e ativa o catabolismo protéico.

Hormônios da glândula timo

O timo é um órgão de linfopoiese, timopoiese e um órgão de produção de hormônios que determinam os processos imunológicos do corpo. Essa glândula está ativa na infância e na adolescência ocorre sua involução. Os principais hormônios da glândula timo são de natureza peptídica. Esses incluem:

α,β timosinas determinar a proliferação de linfócitos T;
I, II-timopoietinas aumentar a maturação dos linfócitos T, bloquear a excitabilidade neuromuscular;
fator humoral tímicopromove a diferenciação dos linfócitos T em assassinos, auxiliares, supressores;
hormônio estimulador de linfócitosaumenta a formação de anticorpos;
hormônio homeostático tímicoé um sinérgico da somatotropina e um antagonista da corticotropina e da gonadotrofina e, portanto, inibe a puberdade prematura.

Com a hipofunção do timo, desenvolvem-se estados de imunodeficiência. Com a hiperfunção, ocorrem doenças autoimunes.

Hormônios da tireóide

A glândula tireóide sintetiza o hormônio tireoidiano triiodotironina (T 3), tiroxina (T 4 ) e o hormônio peptídico calcitonina.

A síntese dos hormônios tireoidianos passa por várias etapas:

absorção de I pela glândula tireoide devido à “bomba de iodo”;
oxidação de iodetos em forma molecular com a participação da enzima iodeto peroxidase

2I - + 2H*+H 2 O 2 →I 2.;

organização do iodo, ou seja, inclusão de iodo no aminoácido tirosina encontrado na tireoglobulina da glândula tireóide. (primeiro se forma a moniodotironina e depois a diiodotironina);
condensação de 2 moléculas de diiodotironina;
hidrólise T 4 da tireoglobulina.

Os hormônios tireoidianos afetam o metabolismo energético, aumentam o consumo de oxigênio, a síntese de ATP, vários processos biossintéticos e o funcionamento da bomba Na-K. Em geral, ativam os processos de proliferação, diferenciação, hematopoiese e osteogênese. Seu efeito sobremetabolismo de carboidratosse manifesta no desenvolvimento de hiperglicemia. Influência dos hormônios tireoidianos metabolismo lipídico , ativando lipólise, β - oxidação de ácidos graxos. Seu efeito sobre metabolismo do nitrogênio consiste em ativar a síntese de proteínas, enzimas e ácidos nucléicos.

A hipofunção dos hormônios tireoidianos na infância leva ao desenvolvimento cretinismo , cujos sintomas são baixa estatura e retardo mental. Em adultos, a hipofunção dos hormônios tireoidianos é acompanhada por mixedema edema mucoso, metabolismo prejudicado de glicosaminoglicanos no tecido conjuntivo e retenção de água. Com a falta de hormônios da tireoide, os processos energéticos são interrompidos, ocorre fraqueza muscular e hipotermia.Bócio endêmicoocorre com deficiência de iodo, há crescimento excessivo da glândula e, via de regra, hipofunção.

A hiperfunção se manifesta comotireotoxicose (doença de Graves), cujos sintomas são exaustão do corpo, hipertermia, hiperglicemia, danos ao músculo cardíaco, sintomas neurológicos, olhos esbugalhados (exoftalmia)

Tireoidite autoimuneassociado à formação de anticorpos contra receptores de hormônios tireoidianos, aumento compensatório na síntese de hormônios pela glândula tireoide.

Hormônios da medula adrenal (catecolaminas)

Os hormônios da medula adrenal incluem adrenalina, norepinefrina e derivados do aminoácido tirosina.

Adrenalina afeta carboidratos o metabolismo causa hiperglicemia, aumentando a degradação do glicogênio no fígado em glicose. Adrenalina afeta metabolismo lento , ativa a lipólise, aumenta a concentração de ácidos graxos livres no sangue. Adrenalina aumenta o catabolismo proteínas . A adrenalina influencia muitos processos fisiológicos: tem efeito vasotônico (vasoconstritor), cardiotônico, é hormônio do estresse,

Norepinefrina exibe um maior efeito neurotransmissor.

A superprodução de catecolaminas é observada no feocromocitoma (tumor de células cromafins)

Hormônios da glândula pineal

A glândula pineal produz os hormônios melatonina, adrenoglomerulotropina, epitalamina

Melatonina Sua natureza química é um derivado do triptofano. A melatonina regula a síntese de pigmentos teciduais (melaninas), tem efeito clareador à noite e é um antagonista da melanotropina hipofisária. A melatonina afeta a diferenciação celular, tem efeito antitumoral, estimula processos imunológicos e previne a puberdade prematura. Junto com epitalamina (peptídeo) determina os ritmos biológicos do corpo: a produção de hormônios gonadotrópicos, ritmos circadianos, ritmos sazonais.

Adrenoglomerulotropina(derivado de triptofano) ativa a produção de mineralocorticóides nas glândulas supra-renais e, assim, regula o metabolismo água-mineral.

Hormônios do córtex adrenal

Hormônios do córtex adrenal: glicocorticóides, mineralocorticóides, precursores dos hormônios sexuais masculinos são hormônios esteróides derivados do álcool colesterol.

Glicocorticóides

Corticosterona, cortisona e hidrocortisona (cortisol) afetam todos os tipos de troca. Influenciandometabolismo de carboidratos, causam hiperglicemia, ativam a gliconeogênese. Os glicocorticóides regulam metabolismo lipídico , aumentando a lipólise nas extremidades, ativando a lipogênese na face e no peito (aparece um rosto em formato de lua). Influenciando metabolismo proteico , os glicocorticóides ativam a degradação de proteínas na maioria dos tecidos, mas aumentam a síntese protéica no fígado. Os glicocortióides têm um efeito antiinflamatório pronunciado ao inibir a fosfolipase A 2 e, como resultado, inibindo a síntese de eicosanóides. Os glicocorticóides fornecem uma resposta ao estresse e, em grandes doses, suprimem os processos imunológicos.

A hiperfunção dos glicocorticosteroides pode ser de origem hipofisária ou manifestação de insuficiência na produção de hormônios do córtex adrenal. Ela se manifesta como uma doença Itsenko-Cushing . Doença de hipofunção Addison (doença de bronze), manifestada por diminuição da resistência corporal, frequentemente hipertensão e hiperpigmentação da pele.

Mineralocorticóides

Desoxicorticosterona, aldosteronaregula o metabolismo do sal-água, promove a retenção de sódio e a excreção de potássio e prótons pelos rins.

Com a hiperfunção, observa-se hipertensão, ocorre retenção de água, a carga no músculo cardíaco aumenta, os níveis de potássio diminuem, desenvolvem-se arritmia e alcalose. A hipofunção leva à hipotensão, espessamento do sangue, disfunção renal e acidose.

Precursores de andrógenos

O precursor dos andrógenos é a desidroepiandrosterona (DEPS). Com sua superprodução ocorre o virilismo, em que as mulheres desenvolvem cabelos do tipo masculino. Na forma grave, desenvolve-se a síndrome adrenogenital.

Hormônios sexuais masculinos (andrógenos)

testosterona

Andrógenos incluemandrosterona, testosterona, diidrotestosterona. Eles influenciam todos os tipos de metabolismo, a síntese de proteínas, gorduras, osteogênese, metabolismo de fosfolipídios, determinam a diferenciação sexual, reações comportamentais e estimulam o desenvolvimento do sistema nervoso central. A hipofunção se manifesta por constituição astênica, infantilismo e violação da formação de características sexuais secundárias.

Hormônios sexuais femininos (estrogênios)

Estradiol

Os estrogênios sãoestrona, estradiol, estriol. Eles são sintetizados a partir de andrógenos pela aromatização do primeiro anel. Os estrogênios regulam o ciclo menstrual-ovário, a gravidez e a lactação. Eles ativam processos anabólicos (síntese de proteínas, fosfolipídios, osteogênese) e apresentam efeito hipocolesterolêmico. A hipofunção leva à amenorreia e osteoporose.

Hormônios placentários

No período embrionário, a placenta desempenha o papel de glândula endócrina. Os hormônios placentários incluem, em particular, somatotropina coriônica humana, gonadotrofina coriônica humana, estrogênios, progesterona e relaxina.

A troca de hormônios esteróides no período embrionário ocorre em um único sistema “mãe-placenta-feto”. O colesterol do corpo da mãe entra na placenta, onde é convertido em pregnenolona (um precursor dos hormônios esteróides). No feto, a pregnenolona é transformada em andrógenos, que entram na placenta. Na placenta, os estrogênios são sintetizados a partir dos andrógenos, que entram no corpo de uma mulher grávida. Sua excreção de estrogênio serve de critério para o andamento da gravidez.

Características do estado hormonal em crianças

Imediatamente após o nascimento, a função da glândula pituitária e do córtex adrenal é ativada para fornecer uma resposta ao estresse. A ativação das funções da glândula tireóide e da medula adrenal visa aumentar a lipólise, a degradação do glicogênio e o aquecimento do corpo. Durante este período, observa-se alguma hipofunção da glândula paratireóide e hipocalcemia.

Durante a primeira vez após o nascimento, o bebê recebe alguns hormônios no leite materno. Nos primeiros dias após o nascimento, pode ocorrer uma crise sexual devido à falta de efeito dos hormônios sexuais da mãe. Manifesta-se por ingurgitamento das glândulas mamárias, aparecimento de manchas de gordura, pústulas e inchaço dos órgãos genitais.

Na idade pré-escolar, a tireóide, o timo, a glândula pineal e a glândula pituitária são ativados.

No período da puberdade, a glândula pineal e o timo sofrem involução, e a produção de hormônios gonadotrópicos e sexuais é visivelmente ativada.

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A bioquímica dos hormônios, sua composição química e funções são tão complexas que constituíram um ramo separado da química biológica, que surgiu como ciência no início do século passado.

A importância de estudar o mecanismo de ação dos hormônios

Quase todos os hormônios participam do metabolismo natural do corpo humano, desempenhando funções sinalizadoras e reguladoras em qualquer um de seus processos.

O mecanismo pelo qual substâncias químicas biologicamente ativas produzidas nas células de alguns órgãos do corpo influenciam, através de reações químicas, as atividades de outras células e órgãos é tão complexo que ainda não foi estudado. O impacto direto nas funções vitais do corpo humano é inegável, mas o conhecimento sobre elas ainda não é suficiente para gerenciá-las adequadamente.

A estrutura dos hormônios já estudados mostrou que eles possuem propriedades comuns, como outras moléculas sinalizadoras, e servem como fonte de transmissão de informações. Por que alguns deles são coletados em glândulas separadas, enquanto outros circulam por todo o corpo, por que uma glândula produz vários tipos de diferentes substâncias biologicamente ativas, quais substâncias químicas influenciam o lançamento de um complexo mecanismo de reação em cadeia, ainda precisa ser estudado.

No momento em que a humanidade aprender a controlar, com precisão confiável, a atividade dos hormônios em um organismo individual, uma nova página se abrirá em sua ciência e em sua história.

Sistema endócrino do corpo humano

Somente em meados do século passado foram descobertos hormônios e vitaminas e estudadas as reações que fornecem potencial energético às células. A atividade do sistema endócrino, que os sintetiza e regula seu fornecimento às áreas de influência necessárias por meio dos fluidos circulantes, espalha-se por todo o corpo humano.

A biologia, que estuda o aparelho glandular, realiza um estudo geral da estrutura, mas para explorar todo o mecanismo de interação, incluindo os componentes livremente transportados da atividade das glândulas endócrinas, foram necessários os esforços conjuntos de duas ciências, à beira da qual a bioquímica apareceu. O estudo da atividade dos hormônios é de grande importância porque ocupa um lugar vital no funcionamento do corpo e na execução de suas funções vitais.

No processo da vida, o sistema endócrino:

garante a coordenação de órgãos e estruturas;
participa de quase todos os processos químicos;
estabiliza as atividades em relação às condições ambientais;
controla o desenvolvimento e o crescimento;
responsável pela diferenciação sexual;
tem efeito predominante na função reprodutiva;
atua como um dos geradores de energia humana;
molda reações e comportamentos psicoemocionais.

Tudo isso é proporcionado por um sistema estruturado complexo constituído pelo aparelho glandular e uma parte difusa em forma de células endócrinas espalhadas por todo o corpo. A exposição a um receptor de determinado estímulo leva a um sinal enviado pelo sistema nervoso central ao cérebro, produzindo uma mensagem correspondente à glândula pituitária.

Transmite o comando aos hormônios trópicos, que secreta para esse fim, e os envia para outras glândulas. Eles, por sua vez, produzem seus próprios agentes, liberando-os no sangue, onde ocorre uma reação química a partir da interação com determinadas células.

A diversidade e variabilidade das funções desempenhadas e das reações provocadas fazem com que o sistema endócrino produza uma gama significativa de substâncias química e biologicamente ativas de tipos de efeitos completamente diferentes, que, para facilitar a compreensão, são descritas sob o termo coletivo geral hormônios.

Tipos de hormônios e suas funções

É impossível listar todos os produzidos pelo corpo humano, até porque nem todos ainda foram identificados e estudados. No entanto, existem substâncias suficientes conhecidas pelo homem para uma lista muito longa. O lobo anterior da glândula pituitária produz:

hormônio do crescimento (somatropina);
melanina, responsável pelo pigmento corante;
hormônio estimulador da tireoide, que regula a atividade da glândula tireoide;
prolactina, responsável pela atividade das glândulas mamárias e pela lactação.

Os hormônios luteinizantes e folículo-estimulantes estimulam as glândulas sexuais e, portanto, são classificados como gonadotrofinas. O lobo posterior da glândula pituitária produz:

, mantendo vasos sanguíneos normais;
oxitocina, que causa tônus uterino.

Para muitos hormônios, a função principal não é a única e fornecem processos adicionais.

A glândula tireóide produz:

hormônios da tireoide, responsáveis pela síntese de proteínas e quebra de nutrientes. O metabolismo dos carboidratos e a estimulação do metabolismo natural são realizados com sua participação e interação com outros compostos químicos;
A calcitonina, que antes era erroneamente considerada um produto da atividade das glândulas paratireoides, também é produzida na glândula tireoide e é responsável pelos níveis de cálcio, e sua superprodução ou deficiência pode causar patologias graves.

Outros órgãos produtores de hormônios

A medula adrenal produz adrenalina, o que garante a resposta do corpo ao perigo e, consequentemente, a sobrevivência do próprio corpo. Esta está longe de ser a única função da adrenalina, se considerarmos sua interação em reações químicas com outras substâncias biologicamente ativas.

O que o córtex adrenal produz é ainda mais diversificado:

os glicocorticóides afetam o metabolismo e a atividade imunológica;
os mineralocorticóides mantêm o equilíbrio de sal;
andrógenos e estrogênios atuam como esteróides sexuais.

Os testículos também produzem e os ovários produzem estrogênios e progesterona. Eles preparam o útero para a fertilização.

O pâncreas produz insulina e glucagon, que são responsáveis pelo nível de glicose no sangue e regulam-no através de reações químicas.

Hormônios gastrointestinais - colecistocinina, secretina e pancreozimina são a resposta da mucosa gastrointestinal a estímulos específicos e garantem a digestão dos alimentos. As células nervosas sintetizam um grupo de neuro-hormônios, que são substâncias semelhantes a hormônios. São compostos químicos que estimulam ou inibem a atividade de outras células.

A estrutura de alguns deles foi relativamente bem estudada e é utilizada para regular os mecanismos secretores, na forma de medicamentos acabados. Muitos hormônios foram sintetizados para esse fim, no entanto, este ainda é um campo inculto para atividades científicas, experimentos criativos e futuras monografias de pesquisadores.

Não há dúvida de que novas pesquisas sobre as interações bioquímicas e a atividade das glândulas endócrinas trarão benefícios significativos para o tratamento de muitas doenças e patologias hereditárias.

Classificação de hormônios

Hoje, a ciência conhece mais de cem tipos de hormônios diferentes, e sua diversidade serve como um sério obstáculo para qualquer classificação de nomenclatura razoável. As quatro tipologias hormonais comuns são compiladas de acordo com diferentes critérios de classificação e nenhuma fornece um quadro suficientemente completo.

A classificação mais comum é baseada no local de síntese, que atribui as substâncias ativas à glândula produtora. Apesar de ser muito conveniente para pessoas que nada têm a ver com a bioquímica dos hormônios como ciência, o local de produção não dá uma ideia completa da estrutura e natureza do componente biológico do sistema endócrino.

A classificação por estrutura química confunde ainda mais a questão, pois divide convencionalmente os hormônios em:

esteróides;
substâncias proteico-peptídicas;
derivados de ácidos graxos;
derivados de aminoácidos.

Mas esta é uma divisão condicional, porque os mesmos compostos químicos desempenham funções biológicas diferentes, o que dificulta a compreensão do mecanismo de interações.

A classificação funcional divide os hormônios em:

efetor (atuando em um único alvo);
trópico, responsável pela produção de efetores;
liberando hormônios, que produzem a síntese de hormônios trópicos e outros hormônios hipofisários.

A principal classificação que pode ser utilizada para orientar a compreensão da bioquímica dos hormônios é a sua divisão de acordo com as funções biológicas:

metabolismo de lipídios, carboidratos e aminoácidos;
metabolismo cálcio-fosfato;
metabolismo metabólico em células produtoras de hormônios;
controlar e garantir a atividade da função reprodutiva.

A composição química das substâncias biológicas, condicionalmente classificadas em um grupo terminológico sob o nome geral de hormônios, distingue-se pela singularidade de sua estrutura, que é determinada pelas funções que desempenha.

Estrutura estrutural e biossíntese

A estrutura dos hormônios é um tema bastante geral, pois muitos deles são formados por células especializadas e são sintetizados em diversas glândulas do sistema endócrino. A estrutura de um hormônio individual é determinada tanto pelas substâncias químicas que ele contém quanto pelos derivados qualitativos das reações nas quais cada reagente individual entra.

A maioria das glândulas endócrinas produz diversas substâncias química e biologicamente ativas, cada uma das quais possui uma estrutura individual e responsabilidades funcionais correspondentes a esse arranjo. Defeitos na estrutura do hormônio podem causar doenças sistêmicas ou hereditárias, além de atrapalhar o metabolismo, a atividade de seus receptores e desestruturar o mecanismo de transmissão do sinal para o efeito alvo.

De acordo com sua estrutura química, os hormônios são divididos em 3 grandes grupos principais:

proteína-peptídeo;
misto, não relacionado aos dois primeiros.

A estrutura dos hormônios proteicos consiste em aminoácidos ligados por ligações peptídicas, e os hormônios polipeptídicos são aqueles que consistem em menos de 75 aminoácidos. Aqueles que contêm resíduos de carboidratos têm nome próprio - glicoproteínas.

Apesar de sua estrutura semelhante, os hormônios proteicos são produzidos por glândulas diferentes e não têm nada em comum em termos de local de ação, ou mecanismo, ou mesmo tamanho ou estrutura molecular. As proteínas incluem:

liberando hormônios;
intercâmbio;
tecido;
hipófise.

A estrutura da maioria dos hormônios proteicos já foi decifrada e é produzida na forma de drogas sintéticas utilizadas para fins terapêuticos.

Os esteróides são formados apenas nas glândulas supra-renais (córtex) e nas gônadas e contêm um núcleo de ciclopentano-peridrofenantreno. Todos os esteróides são derivados do colesterol, e os mais famosos deles são os corticosteróides.

Muitos esteróides também são sintetizados em laboratórios científicos. O terceiro grupo, em algumas fontes denominado aminas, praticamente não se presta a nenhuma característica generalizável, pois contém grupos peptídicos, intermediários químicos como óxido nítrico, ácidos graxos de cadeia longa e derivados de aminas. A composição química do grupo misto, é claro, não pode ser reduzida apenas a aminas, porque muitos derivados químicos estão convencionalmente incluídos nele.

Mecanismo de ação e suas características

As funções desempenhadas pelos hormônios são tão diversas que é difícil até mesmo imaginá-las para a imaginação não iniciada:

processos proliferativos que regulam em tecidos associados e sensíveis;
desenvolvimento de características sexuais secundárias;
ação dos músculos contráteis;
a intensidade do metabolismo metabólico, seu curso;
adaptação, através de reações químicas em vários sistemas ao mesmo tempo, às mudanças nas condições ambientais;
excitação psicoemocional e ação de certos órgãos.

Tudo isso é realizado através de determinados mecanismos de interação. Seus mecanismos de interação, apesar das diferentes estruturas químicas das substâncias biologicamente e quimicamente ativas, apresentam algumas características semelhantes.

Os hormônios, cuja bioquímica visa realizar várias dezenas de tipos de reações, interagem com alvos no núcleo da célula ou após se fixarem na membrana celular. O efeito da interação só é garantido se o hormônio estiver conectado ao receptor e ativar seu mecanismo. Alguns estudos comparam o receptor a uma fechadura cuja chave é o hormônio.

Somente a interação próxima, girando a chave, abre uma fechadura trancada, por enquanto. A correspondência do hormônio com o receptor também é importante neste exemplo.

O mecanismo de interação entre hormônios e outras estruturas

A atividade de síntese, desrepressão, tradução e transcrição determina a intensidade do metabolismo. O efeito dos hormônios nos processos nos quais as enzimas estão envolvidas é confirmado ou bloqueado pelos citostáticos presentes na célula.

O RNA mensageiro desempenha o papel de um segundo mensageiro para garantir a atividade enzimática. Por serem derivados de glândulas endócrinas secretadas no sangue, atingem concentração muito baixa no fluido circulante, e somente a presença de receptores específicos permite que o alvo capture o ativador direcionado a ele.

A pesquisa moderna permitiu estabelecer a presença de substâncias ativas especializadas responsáveis pela síntese e reprodução dos hormônios necessários ao organismo, e a participação de hormônios e neuro-hormônios que atuam através do tecido nervoso na transmissão dos impulsos nervosos ocorre por meio de diversos mecanismos.

Os hormônios interagem com a placa motora, enquanto os neuro-hormônios passam pelas vias de transporte do sistema nervoso central ou pelo sistema porta hipofisário.

O mecanismo de interação hormonal é determinado não apenas pela estrutura química da substância ativa, mas também pelo método de transporte, pelas vias de transporte e pelo local onde o hormônio é sintetizado.

O mecanismo de ação é um sistema claro de contato e influência na membrana celular, ou núcleo, devido a reações bioquímicas e informações armazenadas em nível genético.

Apesar das diferenças significativas na estrutura dos hormônios, no mecanismo de transmissão e no próprio receptor, alguns pontos comuns nesse processo estão, sem dúvida, presentes. A fosforilação de proteínas é um participante indiscutível na transdução de sinal. A ativação e sua cessação ocorrem com a ajuda de mecanismos regulatórios especiais, nos quais há um momento indiscutível de feedback negativo.

Os hormônios são reguladores humorais das funções do corpo, incluindo suas principais funções específicas, e sua tarefa é manter seu equilíbrio fisiológico por meio de reações químicas e bioquímicas especiais.

Mecanismos bioquímicos de transmissão de sinal e influência na célula alvo

A proteína receptora possui em um de seus domínios uma região de composição complementar ao componente da molécula sinalizadora. O momento decisivo no processo de interação é o momento em que parte da molécula sinal é confirmada em identidade relativa, e é acompanhado por um momento semelhante à formação de uma comunidade enzima-substrato.

O mecanismo desta reação não é bem compreendido, assim como a maioria dos receptores. A bioquímica dos hormônios só sabe que no momento de estabelecer a complementaridade entre o receptor e parte da molécula sinalizadora se estabelecem interações hidrofóbicas e eletrostáticas.

No momento em que a proteína receptora se liga ao complexo da molécula sinalizadora, ocorre uma reação bioquímica, que desencadeia todo o mecanismo, reações intracelulares, por vezes de propriedades muito específicas.

Quase todos os distúrbios endócrinos baseiam-se na perda da capacidade de um receptor celular de reconhecer um sinal ou de se acoplar a moléculas sinalizadoras. A causa de tais distúrbios pode ser alterações genéticas e a produção de anticorpos específicos pelo corpo, ou insuficiência na síntese de receptores.

Caso a docagem ocorra com segurança, inicia-se o processo de interação que, no formato estudado até o momento, se diferencia em dois tipos:

lipofílico (o receptor está localizado dentro da célula alvo);
hidrofílico (localização do receptor na membrana externa).

O mecanismo de transmissão escolhido em um caso particular depende da capacidade da molécula do hormônio de penetrar na camada lipídica da célula-alvo ou, se seu tamanho não permitir, ou for polar, de se comunicar externamente. A célula contém substâncias intermediárias que fornecem transmissão de sinal e regulam a atividade de grupos enzimáticos dentro do alvo.

Hoje sabe-se que nucleotídeos cíclicos, trifosfato de inositol, proteína quinase, calmodulina (proteína de ligação ao cálcio), íons cálcio e algumas enzimas envolvidas na fosforilação de proteínas estão envolvidas no mecanismo de regulação.

Papel biológico dos hormônios no corpo

Os hormônios desempenham um papel importante na garantia do funcionamento do corpo humano. Isto é evidenciado pelo fato de que a interrupção da produção de um determinado hormônio pelas glândulas endócrinas pode levar ao aparecimento de patologias graves em humanos, tanto congênitas quanto adquiridas.

A produção excessiva ou insuficiente do hormônio no corpo humano perturba o processo fisiológico normal de sua vida e cria uma deterioração específica no estado físico ou psicoemocional. A disfunção da glândula paratireóide cria problemas no sistema músculo-esquelético, afeta o sistema esquelético e perturba o funcionamento do fígado e dos rins.

Em quantidades diferentes da norma, leva a transtornos mentais, calcificação das paredes dos vasos sanguíneos ou mesmo de órgãos internos. Dores de cabeça, cãibras musculares, aumento da frequência cardíaca - tudo isso são consequências do mau funcionamento de apenas uma das glândulas endócrinas. Produção anormal de hormônios adrenais:

priva uma pessoa da oportunidade de se preparar para um estado estressante;
perturba o metabolismo dos carboidratos;
leva à gravidez patológica, seu curso negativo, abortos espontâneos;
infertilidade sexual.

regular o processo de digestão;
produção de insulina;
ativar o processo de quebra de gordura;
aumentar os níveis de glicose no sangue.

A glândula pituitária influencia a formação do hormônio luteinizante, que afeta a função reprodutiva, e é responsável pelo desenvolvimento normal do corpo humano em todos os seus períodos.

Todos os tipos de metabolismo, crescimento e desenvolvimento, função reprodutiva, informação genética, formação fetal no desenvolvimento intrauterino, processo de ovulação e concepção, homeostase, adaptação ao ambiente externo - estes são apenas alguns dos processos cujo mecanismo é confiado aos hormônios.

Sintomas externos e gerais de desequilíbrio hormonal

A bioquímica dos hormônios é uma ciência que tem sido escolhida para estudos independentes, e isso se deve ao importante papel que os hormônios desempenham no organismo. Não pode ser superestimado, porque o ciclo de vida, o desempenho e o estado psicoemocional dependem dos níveis hormonais normais. Problemas com a reprodução dos hormônios são facilmente diagnosticados mesmo sem exames especiais, pois a pessoa passa a ser acompanhada de:

dor de cabeça;
distúrbios do sono normal e completo;
mudanças de humor cíclicas ou espontâneas;
agressão irracional e irritabilidade permanente;
ataques de pânico repentino e medo.

Tudo isso é consequência direta da interrupção da produção hormonal, e esses sintomas alarmantes servem de sinal para consultar um médico. A produção e a bioquímica dos hormônios são processos complexos que dependem de muitos componentes, incluindo fatores hereditários. O estudo desses processos pode fornecer uma ajuda significativa à medicina moderna, razão pela qual se dá tanta atenção à bioquímica dos hormônios.

Está comprovado que o número de hormônios humanos é ainda maior do que os mais de cem estudados até o momento, e os mecanismos de comunicação entre receptores e reações neuro-humorais ainda requerem um estudo mais cuidadoso.

Somente depois de decifrar os exames o especialista pode começar a tratar os distúrbios hormonais e regular a atividade do corpo humano com a ajuda de medicamentos hormonais, cujo desenvolvimento e síntese foram grandemente possibilitados pela bioquímica dos hormônios, uma ciência criada à beira de biologia, química e medicina, e que é uma das áreas bioquímicas mais promissoras da atualidade.

Seu maior desenvolvimento pode levar à prevenção do envelhecimento, prevenindo o aparecimento de deformidades genéticas, curando tumores cancerígenos e resolvendo muitos problemas globais de saúde humana.

O corpo humano existe como um todo graças a um sistema de conexões internas que garante a transferência de informações de uma célula para outra no mesmo tecido ou entre diferentes tecidos. Sem este sistema, é impossível manter a homeostase. Três sistemas participam da transferência de informações entre células em organismos vivos multicelulares: o SISTEMA NERVOSO CENTRAL (SNC), o SISTEMA ENDÓCRINO (GLÂNDULAS ENDÓCRINAS) e o SISTEMA IMUNE.

Os métodos de transmissão de informações em todos esses sistemas são químicos. Moléculas de SINAL podem ser intermediárias na transmissão de informações.

Essas moléculas sinalizadoras incluem quatro grupos de substâncias: SUBSTÂNCIAS ENDÓGENAS BIOLOGICAMENTE ATIVAS (mediadores de resposta imune, fatores de crescimento, etc.), NEUROMEDIADORES, ANTICORPOS (imunoglobulinas) e HORMÔNIOS.

B I O C H I M I A G O R M O N O V

HORMÔNIOS são substâncias biologicamente ativas sintetizadas em pequenas quantidades em células especializadas do sistema endócrino e entregues através de fluidos circulantes (por exemplo, sangue) às células-alvo, onde exercem seu efeito regulador.

Os hormônios, como outras moléculas sinalizadoras, compartilham algumas propriedades comuns.

PROPRIEDADES GERAIS DOS HORMÔNIOS.

1) são liberados das células que os produzem para o espaço extracelular;

2) não são componentes estruturais das células e não são utilizados como fonte de energia.

3) são capazes de interagir especificamente com células que possuem receptores para um determinado hormônio.

4) possuem atividade biológica muito elevada - atuam efetivamente nas células em concentrações muito baixas (cerca de 10 -6 - 10 -11 mol/l).

MECANISMOS DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS.

Os hormônios têm efeito nas células-alvo.

CÉLULAS-ALVO são células que interagem especificamente com hormônios usando proteínas receptoras especiais. Essas proteínas receptoras estão localizadas na membrana externa da célula, ou no citoplasma, ou na membrana nuclear e outras organelas da célula.

MECANISMOS BIOQUÍMICOS DE TRANSMISSÃO DE SINAL DE UM HORMÔNIO PARA UMA CÉLULA ALVO.

Qualquer proteína receptora consiste em pelo menos dois domínios (regiões) que fornecem duas funções:

- “reconhecimento” do hormônio;

Conversão e transmissão do sinal recebido para a célula.

Como a proteína receptora reconhece a molécula hormonal com a qual pode interagir?

Um dos domínios da proteína receptora contém uma região que é complementar a alguma parte da molécula sinalizadora. O processo de ligação do receptor a uma molécula sinalizadora é semelhante ao processo de formação de um complexo enzima-substrato e pode ser determinado pelo valor da constante de afinidade.

A maioria dos receptores não foi suficientemente estudada porque o seu isolamento e purificação são muito difíceis e o conteúdo de cada tipo de receptor nas células é muito baixo. Mas sabe-se que os hormônios interagem com seus receptores por meios físicos e químicos. Interações eletrostáticas e hidrofóbicas são formadas entre a molécula do hormônio e o receptor. Quando o receptor se liga a um hormônio, ocorrem mudanças conformacionais na proteína receptora e o complexo da molécula sinalizadora com a proteína receptora é ativado. No seu estado ativo, pode causar reações intracelulares específicas em resposta a um sinal recebido. Se a síntese ou a capacidade das proteínas receptoras de se ligarem às moléculas sinalizadoras for prejudicada, ocorrem doenças - distúrbios endócrinos. Existem três tipos dessas doenças:

1. Associado à síntese insuficiente de proteínas receptoras.

2. Associado a alterações na estrutura do receptor - defeitos genéticos.

3. Associado ao bloqueio de proteínas receptoras por anticorpos.

Os hormônios incluem compostos de diversas naturezas químicas, produzidos nas glândulas endócrinas, secretados diretamente no sangue e com efeito biológico remoto. São intermediários humorais que garantem a entrada de um sinal nas células-alvo e provocam alterações específicas nos tecidos e órgãos sensíveis a elas. Separadamente, os hormônios teciduais são sintetizados por células endócrinas ou funcionais especiais de órgãos internos (rins, intestinos, pulmões, estômago, etc.), sangue e têm efeito principalmente no local de produção.

Os hormônios exercem seu efeito em concentrações muito baixas (10 -3 –10 -12 mol/l). Cada um deles tem seu próprio ritmo de secreção durante o dia, mês ou estação, período de vida específico de cada hormônio, geralmente muito curto (segundos, minutos, raramente horas).

De acordo com a sua natureza química, as moléculas hormonais pertencem a três grupos de compostos:

proteínas e peptídeos;
derivados de aminoácidos;
esteróides e derivados de ácidos graxos.

Regulamento

A regulação da atividade dos órgãos endócrinos é realizada pelo sistema nervoso central através de influências diretas da inervação (componente neurocondutor), bem como através do controle da glândula pituitária por fatores liberadores hipotalâmicos: liberinas estimulantes e estatinas inibitórias (neuro- componente endócrino). A glândula pituitária transmite esses sinais na forma de seus hormônios trópicos para as glândulas endócrinas correspondentes. Os hormônios influenciam o funcionamento do sistema nervoso alterando os níveis de glicose, regulando a síntese de proteínas no cérebro, potencializando a ação de mediadores, etc. Na maioria das vezes, essa influência é realizada por meio de um mecanismo de feedback negativo. O mesmo mecanismo opera no sistema endócrino: os hormônios das glândulas periféricas reduzem a atividade da glândula central, a glândula pituitária.

Síntese

A síntese de hormônios nas glândulas e células endócrinas é completada, via de regra, na fase de formação da forma ativa. Às vezes, poucas ou nenhumas moléculas ativas chamadas pró-hormônios são sintetizadas. Nesta forma, pode-se realizar reserva ou transporte até o local de recepção (por exemplo, após a clivagem enzimática do peptídeo C da pró-insulina, é liberada insulina ativa).

Secreção

A secreção de hormônios no sangue é realizada por meio de liberação ativa e depende de influências nervosas, endócrinas e metabólicas. Nos tumores endócrinos, esta dependência pode ser interrompida e os hormônios são secretados espontaneamente.

As moléculas hormonais podem ser depositadas nas células das glândulas endócrinas (às vezes órgãos funcionais) devido à formação de um complexo com proteínas, íons metálicos divalentes, RNA ou acúmulo dentro de estruturas subcelulares.

Transporte

O transporte do hormônio do local de síntese até o local de ação, metabolismo ou excreção é realizado pelo sangue. Até 10% da quantidade total do hormônio circula na forma livre, o restante do pool está em combinação com proteínas plasmáticas e células sanguíneas. Menos de 10% do hormônio está ligado à proteína de transporte inespecífica, a albumina, e mais de 90% está ligado a proteínas específicas. Proteínas específicas são: transcortina para corticosteróides e progesterona, globulina de ligação a esteroides sexuais para andrógenos e estrogênios, ligação à tiroxina e inter-a-globulinas para tireoides, globulina de ligação à insulina e outros. Tendo entrado em complexo com proteínas, os hormônios são depositados na corrente sanguínea, desligando-se temporariamente da esfera de ação biológica e das transformações metabólicas (inativação reversível). A forma livre do hormônio torna-se ativa. Levando esse fato em consideração, foram desenvolvidos métodos para determinar a quantidade total do hormônio, as formas livres e ligadas às proteínas e as próprias proteínas transportadoras.

Recepção

A recepção e o efeito do hormônio nos órgãos-alvo é o principal elo na regulação endócrina. A capacidade do hormônio de transmitir um sinal regulatório se deve à presença de receptores específicos nas células-alvo.

Os receptores, na maioria dos casos, são proteínas, principalmente glicoproteínas, que possuem um microambiente fosfolipídico específico. A ligação do hormônio ao receptor é determinada pela lei da ação das massas de acordo com a cinética de Michaelis. Durante a recepção podem ocorrer efeitos cooperativos positivos ou negativos, quando a associação das primeiras moléculas hormonais com o receptor facilita ou dificulta a ligação das subsequentes.

O aparelho receptor garante a recepção seletiva do sinal hormonal e o início de um efeito específico na célula. A localização dos receptores determina, até certo ponto, o tipo de ação do hormônio. Destaque vários grupos de receptores:

1) Superfície: ao interagir com um hormônio, alteram a conformação das membranas, estimulando a transferência de íons ou substratos para o interior da célula (insulina, acetilcolina).

2). Transmembrana: possuem um sítio de contato na superfície e uma parte efetora intramembrana associada ao adenilato ou guanilato ciclase. A formação de mensageiros intracelulares - cAMP e cGMP - estimula proteínas quinases específicas que afetam a síntese protéica, atividade enzimática, etc. (polipeptídeos, aminas).

3) Citoplasmático: ligam-se ao hormônio e entram no núcleo na forma de um complexo ativo, onde entram em contato com o aceptor, levando ao aumento da síntese de RNA e proteínas (esteróides).

4) Nuclear: existe na forma de um complexo de proteínas não histonas e cromatina. O contato com o hormônio ativa diretamente seu mecanismo de ação (hormônios da tireoide).

A magnitude do efeito hormonal depende da concentração do receptor hormonal que entra nas células-alvo, do número de receptores específicos, do grau de sua afinidade e seletividade pelo hormônio. A magnitude do efeito pode ser influenciada pela ação de outros hormônios, tanto antagônicos (a insulina e os glicocorticóides têm efeitos opostos na entrada da glicose na célula) quanto potencializadores (os glicocorticóides potencializam o efeito das catecolaminas no coração e no cérebro).

O estudo do funcionamento do aparelho receptor é relevante na clínica, principalmente no diabetes mellitus causado pela resistência ao receptor de insulina, na síndrome de feminização testicular ou na determinação de tumores mamários hormônio-sensíveis.

Inativação

A inativação dos hormônios ocorre sob a influência de sistemas enzimáticos apropriados nas próprias glândulas endócrinas, nos órgãos-alvo, bem como no sangue, fígado e rins.

Transformações químicas básicas de hormônios:

formação de ésteres de ácidos sulfúrico ou glicurônico;
dividir seções de moléculas;
alteração da estrutura dos sítios ativos usando metilação, acetilação, etc.;
oxidação, redução ou hidroxilação.

O catabolismo é um mecanismo importante para regular a atividade hormonal. Ao influenciar a concentração do hormônio livre no sangue, por meio de um mecanismo de feedback, a taxa de sua secreção pela glândula é controlada. O aumento do catabolismo altera o equilíbrio dinâmico no sangue entre o hormônio livre e o ligado em direção à sua forma livre, aumentando assim o acesso do hormônio aos tecidos. Um aumento a longo prazo na degradação de certos hormônios pode suprimir a biossíntese de proteínas de transporte específicas, aumentando o conjunto de hormônios ativos livres. A taxa de destruição de um hormônio – sua depuração metabólica – é estimada pelo volume de plasma eliminado das moléculas em estudo por unidade de tempo.

Remoção

Os hormônios e seus metabólitos são excretados pelos rins com a urina, pelo fígado com a bile, pelo trato gastrointestinal com os sucos digestivos e pela pele com o suor. Os produtos da degradação dos hormônios peptídicos entram no conjunto geral de aminoácidos do corpo.

O método de eliminação depende das propriedades do hormônio ou de seu metabólito: estrutura, solubilidade, etc.

O material prioritário no estudo da excreção de hormônios na clínica é a urina. O estudo da porção ou quantidade total de excreção de hormônios e metabólitos na urina dá uma ideia da quantidade total de secreção hormonal por dia ou em determinados períodos.

Assim, a função endócrina é um sistema complexo e multicomponente de processos interconectados que determinam em vários níveis tanto a especificidade e a força do sinal hormonal quanto a sensibilidade das células e tecidos a um determinado hormônio.

Distúrbios no sistema de regulação endócrina podem estar associados a qualquer uma das ligações mencionadas.

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