Tipos de Hormônios: Insulina, Glucagon , Adrenalina e Noradrenalina

Trabalho apresentado na disciplina de Bioquímica - Fontes citadas em Referências Bibliográficas no final da publicação

" INTRODUÇÃO

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

PÂNCREAS X HORMÔNIOS

Uma glândula com função secretora endócrina e exócrina.  Formada por um conjunto de células (ilhotas de Langerhans) especializadas na secreção dos hormônios Insulina e Glucagon.

O pâncreas produz dois hormônios importantes na regulação da taxa de glicose (açúcar) no sangue: a insulina e o glucagon.

INSULINA

A insulina é uma proteína com duas cadeias polipeptídicas ligadas, contendo 21 aminoácidos na cadeia A e 30 aminoácidos na cadeia B. as cadeias unem-se por ligações de dissulfeto.

Quando a insulina começa ser fabricada, ela está sob a forma de pré-pró-insulina, que é inativa. A insulina madura é formada a partir do seu precursor pré-pró-insulina, através de várias reações de proteólise. A remoção de 23 aminoácidos (seqüência de sinalização) na região aminoterminal da pré-pró-insulina e a formação de 3 pontes de dissulfeto produzem a pró-insulina. Posteriormente, nova proteólise remove o peptídeo C formando a insulina madura, composta por 2 cadeias: A e B. [Poian, et al]

SECREÇÃO

São vários os tipos de estímulo e secreção de insulina pelas células β do pâncreas. Esses fatores podem estimular ou inibir a liberação de insulina. Algumas proteínas (arginina, lisina, leucina e alanina), cetoácidos, cálcio, potássio, glucagon ácidos graxos livres, secretina, colestocinina, acetilcolina, etc. estimulam a secreção de insulina, enquanto exercícios físicos, jejum, galanina, pancreastamina, etc. diminuem.

O principal estímulo da secreção é a concentração de açúcar no sangue. O alimento presente no estômago estimula a produção de algumas enzimas citadas acima, que estimulam a secreção de insulina.

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AÇÕES DA INSULINA

A insulina afeta o metabolismo da glicose, dos aminoácidos e dos ácidos graxos. Seus efeitos são muito amplos e agem em muitos órgãos e células.

Após ser secretada e transportada aos tecidos ela começa ser degradada, principalmente pelo fígado, rins e músculos.

Quando a insulina encontra seus receptores na membrana das células, começa promover inúmeros eventos, em vários locais da célula. Esse hormônio também promove o armazenamento de combustível, estimula a captação de nutrientes na célula.

Os níveis plasmáticos de glicose, ácidos graxos livres, cetoácidos e glicerol são diminuídos pela ação da insulina. Sua deficiência ocasiona perda de massa magra e tecido adiposo, hiperglicemia, problemas de crescimento e cetoacidose metabólica.

A deficiência de insulina pode causar sérios distúrbios metabólicos, como a diabetes. Isso está relacionado com a deficiência das células β. Tanto tipo 1 como tipo 2 são causados por essa deficiência. A secreção de insulina é aumentada pela obesidade e diminuída com exercícios físicos. Um tumor nas células β também provoca hipersecreção de insulina.

Vídeo explicativo sobre absorção de Glicose pelas células graças a Insulina.

Observar que o alimento presente no estômago estimula a produção de Insulina no Pâncreas e no final: a entrada de Glicose no interior das células.

GLUCAGON

O glucagon  é um hormônio produzido pelo pâncreas e trabalha como um antagonista da insulina, aumentando os níveis plasmáticos de glicose, cetoácidos, ácidos graxos livres e diminui os níveis de aminoácidos. Eles possuem efeitos antagônicos em outras tarefas hepáticas.

ESTRUTURA E SÍNTESE

Possui uma cadeia simples com 29 aminoácidos. É sintetizado por um precursor pré-pró-glucagon pelas células das ilhotas de Langerhans.

O glucagon é sintetizado nas células α do pâncreas, enquanto a insulina é sintetizada pelas células β. As células α estão localizadas nas ilhotas de Langerhans, na porção endócrina do pâncreas. Sua secreção é aumentada quando os níveis de glicose no sangue estão baixos, fazendo com que estes níveis aumentem, voltando ao valor normal.

É controlado fisiologicamente pelo organismo através da hipoglicemia, baixos níveis de ácidos graxos, hiperaminoacidemia, estímulo vagal e estímulos do sistema adrenal, como estresse ou exercício.

Após ser produzido, o glucagon pode ficar estocado em vesículas secretórias das células α ou ser diretamente secretado. O glucagon possui um metabolismo pulsátil de secreção, pois desta forma ele é mais ativo. Esses pulsos são regulados pela ação do sistema nervoso nas ilhotas de Langerhans.

FUNÇÃO

O glucagon é antagonista da insulina, estimulando o fígado (órgão mais afetado por este hormônio) e os músculos a degradarem o glicogênio e liberar glicose. O fígado é responsável pela gliconeogênese e o glucagon desempenha importante função de regulação deste processo, evitando também a hipoglicemia.

O glucagon promove a utilização de combustíveis, ao invés de armazenamento e isso ocorre principalmente com a glicose.

Além disso, o glucagon diminui a síntese de colesterol pelo fígado, inibe a reabsorção de sódio pelos rins, aumenta sensivelmente o débito cardíaco, pode agir regulando o apetite e diminui o nível de aminoácidos.

PATOLOGIAS

Tumores nas células α podem causar excesso de glucagon, aumentando os níveis plasmáticos de glicose e cetoácidos. Leia: Glucagunoma.

INSULINA X GLUCAGON

Ambos são muito importantes no metabolismo de carboidratos, proteínas e gorduras. A razão entre os dois controla os níveis de produção e degradação de glicose. Possuem efeitos também antagônicos em outros processos enzimáticos do fígado no metabolismo de glicose e ácidos graxos.

GLÂNDULAS SUPRA-RENAIS

Têm este nome devido ao fato de se situarem sobre os rins, apesar de terem pouca relação com estes em termos de função.

As supra-renais são glândulas vitais para o ser humano, já que possuem funções muito importantes, como regular o metabolismo do sódio, do potássio e da água, regular o metabolismo dos carboidratos e regular as reações do corpo humano ao stress. Produzem Adrenalina e Noradrenalina.

ADRENALINA

A adrenalina é um hormônio produzido pelas glândulas supra renais e prepara o organismo para realizar atividades físicas e esforços físicos. A adrenalina, ou epinefrina é um hormônio e também um neurotransmissor, pois atua no sistema nervoso simpático.

SÍNTESE E SECREÇÃO

A adrenalina é produzida pela glândula adrenal (origem de seu nome). A adrenal também pode ser chamada de glândula supra-renal e se localiza sobre os rins. Esse hormônio tem grande correlação com o sistema nervoso simpático.

Quando o organismo passa por uma situação de estresse alto, estresse e cansaço físico, nervosismo, hipoglicemia, jejum prolongado, hemorragias, etc. há um estímulo a produção de adrenalina, que atua principalmente nos órgãos periféricos, provocando dilatação da pupila, taquicardia, tremores, sudoreses, etc. como reações de “fuga”.

A adrenalina é incapaz de atravessar a membrana plasmática, e sua atividade é facilitada  por receptores adrenérgicos da membrana.

FUNÇÕES DA ADRENALINA

Os efeitos da adrenalina sobre o sistema cardiovascular são considerados os mais importantes, pois mantêm a freqüência cardíaca e pressão arterial adequada tanto em repouso como em condições de estresse.

A adrenalina promove vasoconstrição periférica, aumento da freqüência cardíaca e da automaticidade das regiões do coração.

Nos brônquios, a adrenalina permite a broncodilatação e aumento da respiração, por isso é utilizada no tratamento de bronquites.

A adrenalina pode estimular a secreção de hormônios como insulina, glucagon, gastrina, etc. Estimula o aumento da concentração de glicose no plasma. Promove a fosforilação de proteínas no fígado, envolvidas na regulação do metabolismo do glicogênio. Participa da degradação de triacilgliceróis armazenados no tecido adiposo.    Além disso, ela também está envolvida com o orgasmo, aumentando o fluxo sanguíneo nos músculos relacionados com as atividades sexuais, acelerando os batimentos cardíacos, respiração e suor.

ADRENALINA X INFARTO

Para que os sangue chegue mais rápido aos órgãos, quando solicitados em reações de “fuga”, estresse, fortes emoções, etc. a adrenalina provoca aumento dos batimentos cardíacos, elevação das artérias e vasoconstrição dos vasos. O infarto acontece quando uma dessas artérias esta entupida e não possibilita a passagem do sangue até o órgão, causando morte das células por falta de oxigenação.

Vídeo explicativo produção de Adrenalina.

Observar o comando do cérebro, produção nas supra-renais e o aumento dos batimentos cardíacos.

NORADRENALINA

A Noradrenalina, também chamada de Noraepinefrina, é uma das monoaminas que mais influenciam o humor, ansiedade, sono e alimentação junto com a Serotonina, Dopamima e Adrenalina.

MECANISMO DE AÇÃO

Suas principais ações no sistema cardiovascular estão relacionadas ao aumento do influxo celular de cálcio e a manter a pressão sangüínea em níveis normais.

Além de ser um hipertensor. Possui efeito agonista alfa adrenérgico-aumenta a Resistência Vascular Sistêmica, sem aumentar significantemente o débito cardíaco.

CURIOSIDADE

No dia 27 de julho de 1921, dois pesquisadores da Universidade de Toronto isolavam pela primeira vez o hormônio fabricado nas células do pâncreas: a insulina. Descoberta permitiu controle da diabetes, até então mortal.

A primeira pessoa a ser salva após a descoberta da insulina foi Elizabeth Hughes. Ela tinha 14 anos de idade e era diabética. Até o começo dos anos 1920, não havia nenhum medicamento para esta doença mortal. A diabetes era combatida apenas através de uma rigorosa dieta. Uma solução pouco prática, uma vez que, para conter os efeitos da doença, era preciso passar fome (com dietas de 350 calorias), o que gerava graves conseqüências.

Os médicos haviam recomendado à jovem a única terapia existente. Elizabeth não teve outra saída senão se submeter a uma dieta controlada. O objetivo era impedir que as elevadas taxas de açúcar aumentassem ainda mais, provocando o coma diabético. Este tratamento era um dilema: por um lado, os doentes não entravam mais em coma, por outro, iam definhando por falta de alimentação.

No verão de 1922, Elizabeth era só pele e osso e estava muito enfraquecida. Quando sua mãe ficou sabendo que, no Canadá, havia sido descoberto um novo medicamento contra a diabetes, procurou Frederick Banting, responsável pela pesquisa. No dia 16 de agosto, o médico iniciou o tratamento na jovem paciente.

Elizabeth recebeu a primeira injeção de insulina. Nas semanas seguintes, começou a ganhar peso e recuperou as energias. Em outubro, percebeu que tinha crescido. Pouco tempo depois, deixou o leito e voltou a frequentar a escola. Sua recuperação parecia um milagre.

O DISTÚRBIO

         Diabetes mellitus é um distúrbio no metabolismo da glicose do organismo, no qual a glicose presente no sangue passa à urina sem ser aproveitada pelo corpo. Todos nós produzimos insulina, um hormônio protéico, através das células do pâncreas.

       Quem sofre de diabetes açucarado não produz insulina. Com isso, o corpo não consegue absorver a glicose do sangue, as células começam a "passar fome" e o nível de açúcar no corpo permanece constantemente alto.

        A insulina como medicamento é obtida em forma cristalina do pâncreas de bovinos e suínos. Ela é injetada no organismo através de uma aplicação subcutânea, ajudando o sangue a absorver a glicose.

A SOLUÇÃO

Muitos médicos já haviam chegado à conclusão de que a solução do problema estaria no pâncreas. A insulina foi revelada pela urina de um cachorro. Em 1889, os médicos alemães Joseph von Mering e Oscar Minkowski retiraram o pâncreas de um cão para verificar se isso modificava a digestão de gordura. Por acaso, observaram que o xixi do bicho tinha passado a atrair mais moscas. Ao examinar a urina, verificaram que ela estava cheia de açúcar. Seguindo a pista aberta pelo achado, Mering e Minkowski descobriram que o pâncreas produzia uma secreção, chamada insulina, indispensável à absorção do açúcar pelo organismo. 

A DIFICULDADE ERA ISOLAR O HORMÔNIO QUE SEGREGA A INSULINA

Alguns anos depois, em 1921, o médico canadense Frederick Banting e seu auxiliar, o estudante de Medicina Charles Best, decidiram repetir o experimento, sacrificando um cão para analisar seu pâncreas. Eles cortaram a glândula em pedacinhos, congelaram numa solução com sal e a trituraram. Esse líquido foi filtrado, resultando em um extrato cor-de-rosa: a insulina. Ao ser testado em animais, teve sua eficiência comprovada.

No ano seguinte, com a técnica de coleta aprimorada, a insulina passou a ser fabricadaem série. Esta descoberta, que logo recebeu um Prêmio Nobel, livrou milhares de pessoas do sofrimento e é, até hoje, o método mais eficiente de controle da diabetes. 

CONCLUSÃO

Da mesma forma que existe níveis saudáveis para o colesterol, açúcar no sangue, pressão arterial, também existe níveis hormonais bons e saudáveis. Hormônios esteróides sexuais são mensageiros químicos que circulam pelo seu corpo e dizem para as suas células o que fazer. Dês do momento que você nasceu, estes hormônios importantes não só te asseguram que você crescerá e desenvolverá, mas também ajudam a te proteger de doenças. A textura e a maciez de sua pele, a forca dos seus músculos e ossos, a flexibilidade das suas artérias e veias, sua digestão e eliminação, sua sexualidade, até a tua capacidade de lhe dar com o stress, são impactados pelos seus hormônios."

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS

BERNE, Robert M. [et al.]; Fisiologia; Rio de Janeiro: Elsevier, 2004

ALVES, Paulo Cesar de Carvalho, Hormônios e Metabolismo: Integração e Correlações Clínicas – São Paulo: Editora Atheneu, 2006.

HARRY, Edgard Blücher; Endocrinologia; – São Paulo:, Ed. Da Universidade de São Paulo.

Disponível em http://uskab.blogspot.com.br/2009/11/descoberta-da-insulina.html, acessado em 12/12/2011 às 13:33h