Prof.Dr.Luis Carlos Figueira de Carvalho

Bioquímica Hormonal (PARTE 1)

Bioquímica Hormonal (PARTE 2)

Bioquimica Hormonal (PARTE 3)

Aspectos críticos nas dosagens de esteróides in: Castro, Margaret and Moreira, Ayrton C. Diagnóstico Laboratorial da Síndrome de Cushing. Arq Bras Endocrinol Metab, Fev 2002, vol.46, no.1, p.97-105.         

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Os esteróides adrenais são geralmente determinados por radioimunoensaios específicos; são moléculas de pequeno peso molecular (250-350 Da) com estruturas químicas muito semelhantes, não são espécie-específicas, são resistentes ao calor e, portanto, estáveis à temperatura ambiente. As concentrações plasmáticas, da ordem de nanomoles ou micromoles por litro, não exigem ensaios muito sensíveis. Por outro lado, a semelhança estrutural dos esteróides exigem anticorpos altamente específicos ou a necessidade de extração e de cromatografia prévias. As determinações dos esteróides adrenais podem ser realizadas em diferentes líquidos biológicos como sangue, saliva ou urina. As dosagens urinárias dos 17-cetoesteróides (17-KS), dos 17-hidroxiesteróides (17-OHCS) e dos 17-cetogênicos (17-KGS) foram tradicionalmente empregadas na avaliação da função adrenocortical (1,2). Estes métodos têm a vantagem de avaliar a secreção integrada da produção dos esteróides nas 24 horas, correspondentes ao período da coleta da urina. Por outro lado, tem a desvantagem de exigir uma rigorosa coleta urinária. Embora sejam métodos quimicamente estáveis, não são esteróide-específicos e sofrem interferências de drogas, glicose e de diversos corantes e contrastes. Estes métodos foram úteis durante cinco décadas, estando hoje em desuso. Eles foram substituídos pela determinação do cortisol livre urinário (urinary free cortisol, UFC), inicialmente realizado por técnicas de competição de ligação com proteínas (3) e, mais recentemente, por imunoensaios ou cromatografia líquida de alta pressão (HPLC). Para as determinações plasmáticas e salivares do cortisol, dos andrógenos e mineralocorticóides estão atualmente disponíveis imunoensaios altamente específicos, sensíveis, rápidos e de fácil execução.

O cortisol circula no sangue ligado a proteínas transportadoras, a transcortina - a principal proteína transportadora de corticóides (CBG) -, e a albumina. Apenas uma pequena fração (5-10%) encontra-se na forma livre, isto é na fração biologicamente ativa do hormônio. Situações que elevam as globulinas transportadoras dos esteróides, tais como gravidez e uso de estrógenos, apresentam maior aumento dos valores do esteróide total do que do esteróide livre. Similarmente, em condições de baixos níveis de CBG, como ocorre na síndrome nefrótica, insuficiência hepática e hipotireoidismo, as concentrações de cortisol livre são mantidas normais apesar da redução dos níveis do cortisol plasmático. A maioria dos métodos de imunoensaios, utilizados na determinação do cortisol no plasma, detectam o cortisol total (ligado e livre) ao passo que a dosagem do cortisol na urina e na saliva quantificam o cortisol livre. Os níveis de cortisol urinário e salivar aumentam rapidamente quando as concentrações séricas do cortisol total atingem 25µg/dl excedendo a capacidade de ligação da CBG. O UFC tem sido considerado o mais sensível indicador de hipercortisolismo, entretanto apresenta o inconveniente da coleta de urina de 24h e a necessidade da avaliação simultânea da taxa de filtração glomerular do paciente (4). A dosagem do cortisol na saliva independe das flutuações da transcortina e do fluxo de saliva. Adicionalmente, as amostras de saliva são obtidas com técnicas não-invasivas e não-estressantes, podendo ser realizadas por pessoas não treinadas em ambulatório ou na própria residência do paciente (5-7). Estas amostras podem ser coletadas várias vezes ao dia, permitindo a avaliação dinâmica da secreção de cortisol livre no diagnóstico da síndrome de Cushing, inclusive em crianças (8-10).

Aspectos críticos na dosagem de ACTH

Os hormônios reguladores da função adrenocortical apresentam concentrações plasmáticas da ordem de picomoles por mililitro e são proteínas de pesos moleculares maiores (ACTH 4,5 kDa) que os dos esteróides. O radioimunoensaio do ACTH (11) exige maior volume de plasma, além de extração e concentração prévias das amostras. Por estas razões vem sendo substituído por ensaios imunométricos, imunofluorométricos e imunoquimioluminométricos (12,13). Contudo, estes ensaios também apresentam problemas metodológicos, como o observado na síndrome da secreção ectópica de ACTH onde, apesar dos valores elevados de ACTH, podem ocorrer resultados falso-negativos. As dosagens de ACTH por estes novos ensaios, que utilizam anticorpos monoclonais e reconhecem apenas o ACTH intacto (ACTH 1-39), falham na detecção de moléculas anômalas de ACTH, que podem ser encontradas em alguns pacientes com secreção ectópica de ACTH. O ACTH é sensível ao calor e instável no plasma, levando à dificuldades técnicas para sua detecção, ainda hoje observadas em todos os imunoensaios. Estas dificuldades seriam, em parte, secundárias à adsorção do ACTH ao vidro e à suscetibilidade à inativação por enzimas proteolíticas, à temperatura ambiente. Estes inconvenientes podem ser contornados utilizando-se seringas e tubos plásticos, manutenção dos tubos em gelo, com imediata centrifugação em centrífugas refrigeradas, além da necessidade de adição de inibidores de enzimas proteolíticas.

1. Em relação aos hormônios, considere as seguintes proposições: I – Alguns genes de hormônios  codificam proteínas grandes que servem como precursores de várias proteínas menores com atividade hormonais distintas; II – O hormônio da tireóide é sintetizado pela incorporação de iodo em  resíduo de tirosina da tiroglobulina armazenada no lumem dos folículos da glândula tireoide; III – Hormônios proteicos transmitem seus sinais da célula alvos por ligação a receptores de membrana específico  de alta afinidade. Conclui-se que: a) Somente as proposições I e II estão corretas; b) Somente as proposições I e III estão corretas; c) Somente as proposições II e III estão corretas; d) Somente a proposição I está correta; e) Todas as proposições estão corretas
2. Qual dos seguintes aminoácidos são precursores na síntese de epinefrina e noroepinefrina: a) Metionina; b) Tirosina; c) Fenilalanina; d) Serina; e) Todas estão corretas
3. Hormônios proteicos transmitem seus sinais da célula alvos por ligação a receptores de membrana específico  de alta afinidade. Isso leva a um aumento intracelular de segundo mensageiro, incluindo: a) AMP cíclico e GMP cíclico; b) inositol 1,4,5-trifosfato; c)Diacilglicerol; d) Fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato; e) Todas estão corretas
4. A cascata hormonal refere-se: a) Síntese e excreção por neurônios hipotalâmicos de hormônios liberadores específicos; b) Os hormônios liberadores estimulam a  síntese e a excreção de hormônios trópicos por células específicas do lobo anterior da pituitária; c) Os hormônios trópicos aumentam a  síntese e a excreção de hormônios específicos por glândulas endócrinas alvo; d) Alguns genes de hormônios  codificam proteínas grandes que servem como precursores de várias proteínas menores com atividade hormonais distintas; e) Todas estão corretas)
5. Hormônios são toda substância química (mensageiro)  produzida em um tecido específico (glândula) onde ele é secretado para agir em uma célula alvo. São Características dos hormônios: a) Coordenação do metabolismo nos órgãos separados dos mamíferos é alcançada por uma sinalização hormonal e neuronal (células endócrinas secretam hormônios e neurônios secretam neurotransmissores;  b) São coordenadores de aspectos metabólicos e também de diversas funções como motilidade do  trato gastro intestinal, secreção de enzimas digestivas, secreção de outros hormônios, sistema reprodutor; c) Meia vida curta, Baixas concentrações no sangue e Produzem respostas fisiológicas e bioquímicas; d) Possuem ação lenta (expressão gênica) e ação rápida (ação na atividade  de uma ou mais enzima – mecanismo alostérico ou modificação covalente; e) Todas estão corretas
6. Em relação aos hormônios, coloque V ou F, para as afirmativas Verdadeiras ou Falsas, respectivamente: (       ) Muitos segundo mensageiro ativam proteínas quinases específicas;   (     ) A ligação de insulina ao seu receptor ativa a autotirosina quinase; (    ) Hormônios esteroides são derivados do colesterol; (     ) Aldosterona, cortisol e andrógeno são hormônios esteroides sintetizados na córtex adrenal;  (     ) Testosterona e estrógeno são hormônios esteroides sintetizados nas células de Leydig dos testículos dos machos; (     ) Estrógenos, progesteronas e andrógenos são hormônios esteroides sintetizados nos ovários das fêmeas.
7. Considerando a classificação dos hormônios, é correto afirmar: a) Os Hormônios endócrinos são sintetizados em um tecido, ou glândula e viajam pela circulação geral para atingir células alvos distantes que expressam receptores cognatos; b) Os  Hormônios parácrinos são secretados por células e viajam uma distância relativamente pequena para interagir com seus receptores cognatos em uma célula vizinha; c)  Os hormônios autócrinos são produzidos por uma célula que é também o alvo para aquele hormônio ( células vizinhas também pode ser alvo); d) Os hormônios endócrinos são frequentemente mais estáveis do que os hormônios autócrinos, que exercem seus efeitos em distâncias muito curto; e) Todas estão corretas
8. A glândula alvo é o último tecido produtor de hormônio da cascata, que é estimulado por um hormônio apropriado da pituitária anterior. São exemplos: a) Glândula tireoide; b) Córtex adrenal; c) Ovário; d) Testículo; e) Todas estão corretas
9. São hormônios polipeptídeos produzidos no hipotálamo, exceto: a) Hormônio liberador da tireotropina (TRH) e Hormônio liberador da Gonadotropina (GnRH); b) Hormônio liberador do hormônio de Crescimento ou somatropina (GRH); c) Hormônio folículo estimulante (FSH), Hormônio do crescimento (GH) e Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH); d) Hormônio liberador da corticotropina (CRH) e vasopresina; e) Fator liberador da prolactina (PRF) e Fator inibidor da prolactina (PIF);
10. Considere os seguintes hormônios hipotalâmicos:  I - Hormônio liberador da tireotropina (TRH); II - Hormônio liberador da Gonadotropina (GnRH); III -  Hormônio liberador do hormônio de Crescimento ou somatropina (GRH); IV - Hormônio liberador da corticotropina (CRH); V - Fator liberador da prolactina (PRF);  VI - Fator inibidor da prolactina (PIF). Associe com as respectivas ações, colocando entre parêntese os números correspondentes: (     ) Atua no tireotrópico para liberar TSH;  (      ) Atua no gonodotropo para liberar LH e FSH na mesma célula; (     ) Atua no somatotropo para liberar GH;  (     ) Atua no corticotrópico para liberar ACTH e beta-lipotropina; (     ) Atua no lactotropo para liberar PRL; (     ) Atua no lactotropo para inibir a liberação de PRL
11. São Hormônios liberadores hipotalâmicos contendo um piroglutamato N-terminal, uma amida no aminoácido C-terminal ou ambos: a) Hormônio liberador da tireotropina (TRH); b) Hormônio liberador da Gonadotropina (GnRH); c) Hormônio liberador da corticotropina (CRH); d) Hormônio liberador do hormônio de Crescimento ou somatropina (GRH); e) Todas estão corretas
12. São hormônios polipeptídeos produzidos na glândula pituitária anterior, exceto: a) Tireotropina ( TSH); b) Hormônio Luteinizante (LH) e Folículo estimulante ( FSH); c) Hormônio liberador do hormônio de Crescimento ou somatropina (GRH); d) Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH); e) Prolactina (PRL) e Hormônio Melanócito-estimulante (MSH)
13. Hormônio produzido na pituitária anterior que atua nas células foliculares tireodianas para causar liberação de T4 (T3): a) Tireotropina ( TSH); b) Hormônio Luteinizante (LH) ; c) Folículo estimulante ( FSH); d)  Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH); e) Prolactina (PRL)
14. Hormônio produzido na pituitária anterior que atua nas células de Leydig do testículo aumentando a síntese e liberação de testosterona. Atua no corpo do lúteo do ovário aumentando produção e liberação de progesterona: a) Tireotropina ( TSH); b) Hormônio Luteinizante (LH) ; c) Folículo estimulante ( FSH); d)  Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH); e) Prolactina (PRL)
15. Hormônio produzido na pituitária anterior que atua nas células de Sertoli do túbulo seminífero para aumentar a secreção de proteínas que se liga a andrógeno (ABP) e aumentar a produção de estradiol a partir de testosterona; atua nos folículos ovarianos estimulando a maturação do óvulo e produção do estradiol: a) Tireotropina ( TSH); b) Hormônio Luteinizante (LH) ; c) Folículo estimulante ( FSH); d)  Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH); e) Prolactina (PRL)
16. Hormônio produzido na pituitária anterior que atua sobre uma variedade de células para produzir IGFs ( ou somatomedinas), crescimento celular e crescimento ósseo: a) Tireotropina ( TSH); b) Hormônio Luteinizante (LH) ; c) Folículo estimulante ( FSH); d)  Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH); e) Hormônio de Crescimento (GH)
17. Hormônio produzido na pituitária anterior que atua sobre células do córtex adrenal para aumentar a produção e secreção de cortisol: a) Tireotropina ( TSH); b) Hormônio Luteinizante (LH) ; c) Folículo estimulante ( FSH); d)  Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH); e) Hormônio de Crescimento (GH)
18. Hormônio produzido na pituitária anterior que atua na glândula mamária causando diferenciação de células secretórias ( com outros hormônios) e estimulando a síntese de componentes do leite: a) Tireotropina ( TSH); b) Hormônio Luteinizante (LH) ; c) Folículo estimulante ( FSH); d)  Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH); e) Prolactina (PRL);
19. Em relação aos hormônios, coloque V ou F, para as afirmativas Verdadeiras ou Falsas, respectivamente: (    ) Os fatores de crescimento tipo-insulina (IGF) responde ao GH e produz efeitos de crescimento por estimulo da mitose celular; (   ) Os hormônios tireoidianos T4 e T3 responde ao TSH e estimulam oxidação de muitas células; (    ) Os peptídeos opióides  podem derivar de produtos de quebra de y-lipotropina ou β-endomorfina, podendo responder a CRH ou dopamina; (     ) A vasopressina é um hormônio auxiliar do CRH na liberação de ACTH;  (     ) Angiotensina II estimula ação de CRH na liberação de ACTH
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QUESTÕES DISCUSSIVAS

1. Faça a distinção entre  hormônios endócrinos, parácrinos  e autócrinos.  RESP =  Hormônios endócrinos são sintetizados em um tecido, ou glândula e viajam pela circulação geral para atingir células alvos distantes que expressam receptores cognatos.  Hormônios parácrinos são secretados por células e viajam uma distância relativamente pequena para interagir com seus receptores cognatos em uma célula vizinha. Os hormônios autócrinos são produzidos por uma célula que é também o alvo para aquele hormônio ( células vizinhas também pode ser alvo)
2. Cite  ação dos seguintes hormônios hipotalâmicos.

a)      Hormônio liberador da tireotropina (TRH) = Atua no tireotrópico para liberar TSH

b)      Hormônio liberador da Gonadotropina (GnRH) = Atua no gonodotropo para liberar LH e FSH na mesma célula;

c)      Hormônio liberador do hormônio de Crescimento ou somatropina (GRH) = Atua no somatotropo para liberar GH

d)      Hormônio liberador da corticotropina (CRH) = Atua no corticotrópico para liberar ACTH e beta-lipotropina

e)      Fator liberador da prolactina (PRF) = Atua no lactotropo para liberar PRL;

f)       Fator inibidor da prolactina (PIF) = Atua no lactotropo para inibir a liberação de PRL

3. Cite ação dos seguintes hormônios da glândula pituitária anterior:

a)      Tireotropina ( TSH) = atua nas células foliculares tireodianas para causar liberação de T4 (T3)

b)      Hormônio Luteinizante (LH) = Atua nas células nas células de Leydig do testículo aumentando a síntese e liberação de testosterona. Atua no corpo do lúteo do ovário aumentando produção e liberação de progesterona.

c)      Folículo estimulante ( FSH) = Atua nas células de Sertoli do túbulo seminífero para aumentar a secreção de proteínas que se liga a andrógeno (ABP) e aumentar a produção de estradiol a partir de testosterona; atua nos folículos ovarianos estimulando a maturação do óvulo e produção do estradiol

d)      Hormônio de Crescimento (GH) = Atua sobre uma variedade de células para produzir IGFs ( ou somatomedinas), crescimento celular e crescimento ósseo

e)       Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH) = atua sobre células do córtex adrenal para aumentar a produção e secreção de cortisol;

f)       Prolactina (PRL) = atua na glândula mamária causando diferenciação de células secretórias ( com outros hormônios) e estimulando a síntese de componentes do leite

g)      Hormônio Melanócito-estimulante (MSH) = Atua nas células da pele causando dispersão de melanina ( escurecimento da pele)

h)      Beta-endomorfina = Atua sobre células e neurônios para produzir efeitos analgésicos e outros

4. Qual efeito do TSH sobre a secreção dos hormônios da tireoides? RESP = O TSH estimula todas as etapas da síntese e secreção de T3 e T4. Estas são mediadas por uma ligação aos receptores de TSH localizada na  Membrana basal das células epiteliais da tireoide, elevação dos níveis de cAMP e subsequente cascata de reação de fosforilação.

5. Cite os três pontos chaves a que se refere a cascata hormonal. RESP = a) Síntese e excreção por neurônios hipotalâmicos de hormônios liberadores específicos; b) Os hormônios liberadores estimulam a  síntese e a excreção de hormônios trópicos por células específicas do lobo anterior da pituitária; c) Os hormônios trópicos aumentam a  síntese e a excreção de hormônios específicos por glândulas endócrinas alvo;
6. Relacione os segundos mensageiros que são aumentados quando hormônios protéicos transmitem seus sinais da célula alvos por ligação a receptores de membrana específico  de alta afinidade: a) AMP cíclico e GMP cíclico; b) inositol 1,4,5-trifosfato; c)Diacilglicerol; d)Fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato;
7. Quais as principais características dos hormônios? RESP = a) Coordenação do metabolismo nos órgãos separados dos mamíferos é alcançada por uma sinalização hormonal e neuronal (células endócrinas secretam hormônios e neurônios secretam neurotransmissores;  b) São coordenadores de aspectos metabólicos e também de diversas funções como motilidade do  trato gastro intestinal, secreção de enzimas digestivas, secreção de outros hormônios, sistema reprodutor; c) Meia vida curta, Baixas concentrações no sangue e Produzem respostas fisiológicas e bioquímicas; d) Possuem ação lenta (expressão gênica) e ação rápida (ação na atividade  de uma ou mais enzima – mecanismo alostérico ou modificação covalente;

SIGLAS dos HORMÔNIOS

ACTH = Hormônio Adrenocorticotrópico

CRH = Hormônio liberador da corticotropina

FSH = Hormônio Foliculo Estimulante

GnRH  = Hormônio liberador da Gonadotropina;

GRH = Hormônio liberador do hormônio de Crescimento ou somatropina

LH = Hormônio Luteinizante

MSH = Hormônio Melanócito-estimulante

PIF = Fator inibidor da prolactina

PRF = Fator liberador da prolactina

PRL =  Prolactina

TRH = Hormônio liberador da tireotropina;

TSH = Hormônio Tireotropina