domingo, 9 de dezembro de 2012

Sistema Endócrino: Mecanismos celulares e moleculares


O sistema endócrino, também chamado de sistema hormonal, interage com o sistema nervoso, formando mecanismos reguladores bastante precisos. O sistema nervoso fornecer ao sistema endócrino informações sobre o meio externo, enquanto que o sistema endócrino regula a resposta interna do organismo. Dessa forma, o sistema endócrino em conjunto com o sistema nervoso atua na coordenação e regulação das funções corporais.

Sistema neuroendócrino regulador das funções corporais.
As glândulas endócrinas sintetizam princípios fisiológicos liberados no sangue ou na linfa, os hormônios, para serem transportados a outra parte do corpo. Essas glândulas constituem o chamado sistema endócrino, que complementa a ação do sistema nervoso.

Nos vertebrados, a integração entre os sistemas nervoso e endócrino é de tal magnitude que pode-se considerar a existência de um sistema fisiológico duplo, neuroendócrino. Em muitos casos, os elementos nervosos desse complexo orgânico fornecem informações sobre o ambiente externo, enquanto os componentes endócrinos regulam a resposta interna a essas informações. A função que regula o sistema endócrino é desempenhada, fundamentalmente, por uma região do cérebro denominada hipotálamo.

A secreção das glândulas endócrinas, denominada secreção hormonal, ou simplesmente hormônio, atua com extraordinária eficácia e precisão na resposta às condições do ambiente. Algumas das principais glândulas endócrinas são a hipófise, de excepcional importância por sua capacidade de estimular outras glândulas; a tireoide, que favorece a respiração celular; e as paratireoides, que controlam o mecanismo do cálcio.

Os Hormônios 

Hormônios são substâncias químicas específicas de ação sistêmica que são produzidas por células especializadas, estas lançadas na circulação e vão produzir efeitos específicos. Os hormônios são derivados de três classes de substâncias químicas, maioria é constituída por proteínas ou peptídeos e podem ter grupos de carboidratos associados sendo que estes possuem a capacidade de formar antígenos.

1ª Classe : São produzidos normalmente na hipófise, pâncreas, ovários, tireóide, paratireóide, rins, estômago e duodeno, como exemplo temos hormônio do crescimento, tirotrofina hormônio folículo estimulante, prolactina, insulina, glucagon e gastrina.
2ª Classe: Grupo de hormônios produzidos a partir do colesterol e são modificados por uma série de reações até se converterem em esteroides adrenocorticais e gonadais. São secretados pelas glândulas suprarrenais, testículos e ovários.
3ª Classe: Hormônios derivados dos aminoácidos triptofano e tirosina, que são convertidos em serotonina, melatonina, catecolaminas e hormônios da tireoide.

Neurosecreção em função da coordenação e regulação das funções corporais.

As glândulas endócrinas sintetizam princípios fisiológicos liberados no sangue ou na linfa para serem transportados a outra parte do corpo. Nos vertebrados, a integração entre os sistemas nervoso e endócrino é de tal magnitude que pode-se considerar a existência de um sistema fisiológico dual neuroendócrino. A função que regula o sistema endócrino é desempenhada, fundamentalmente, por uma região do cérebro denominada hipotálamo.

A secreção das glândulas endócrinas, denominada secreção hormonal, ou simplesmente hormônio, atua com extraordinária eficácia e precisão na resposta às condições do ambiente. Algumas das principais glândulas endócrinas são a pituitária ou hipófise, de excepcional importância por sua capacidade de estimular outras glândulas; a tireoide, que favorece a respiração celular; e as paratireoides, que controlam o mecanismo do cálcio. No sistema urogenital e no digestivo fazem parte outras glândulas, como as suprarrenais, que segregam adrenalina e esteroides; o pâncreas, que sintetiza a insulina; o estômago, que estimula a secreção de suco gástrico; o duodeno, que favorece a síntese da bílis e do suco pancreático; os testículos e o folículo do ovário, que promovem a função reprodutora mediante a secreção de hormônios sexuais; e o corpo lúteo do ovário, que estimula as secreções dos ovidutos e o crescimento do útero durante a gestação.

Na maioria dos invertebrados, o sistema hormonal mais conhecido é dos artrópodes, e em especial, dos crustáceos e insetos. Nos crustáceos apresentam-se como, glândulas endócrinas de alguns órgãos e glândulas androgênicas, esta situada na cabeça, onde produzem hormônios que estimulam a muda. Já as glândulas androgênicas estão localizadas junto aos dutos espermáticos e estão envolvidas o desenvolvimento das gônadas. Nos insetos, as glândulas endócrinas apresentam-se como:

 ·       Corpo alado;
 ·       Glândula da muda.  

Ambas estão situadas na região da cabeça, onde o corpo alado secreta a neotina, hormônio que promove o crescimento e a diferenciação das larvas, e as glândulas de muda, que produzem a ecdisona, o hormônio da muda.
Ação da neotina no desenvolvimento e diferenciação das larvas (Larva, pupa e inseto adulto)
Muda de cigarra por influencia da ecdisona
 Video: Ecdise de uma barata
Há também nos invertebrados hormônios que são responsáveis pela mudança de cor. Nos crustáceos essa mudança se dá por migração de pigmentos no interior de cromatófragos. Essa migração é afetada por hormônios chamados cromatoforotropinas que estão localizadas nas glândulas sinusais. Destas glândulas também são secretados princípios hormonais que agem sob a deslocação de pigmentos presentes nos omatídeos, cuja migração é importante na adaptação a luz. Quando na luz a migração dos pigmentos formam uma camada protetora que isola cada omatídeo, tornando-os unidades visuais independentes. No escuro os pigmentos se retraem e deixam a luz passar de um omatídeo para o outro. 

Sistema Endócrino dos vertebrados 

O sistema endócrino dos vertebrados é muito mais complexo do que o dos invertebrados, no que diz respeito à quantidade de glândulas produtoras de hormônios assim como nas funções desempenhadas por eles que influência todos os sistemas não-endócrinos. Este compõe-se tanto de órgãos plenamente desenvolvidos quanto de células dispersas no interior de outros órgãos que têm outras funções. Estruturalmente, os elementos endócrinos caracterizam-se pela existência de células epiteliais de tipo glandular e pela presença de ampla rede vascular, com a qual as células estão em contato para receber do sangue os materiais necessários a sua ação e para segregar os produtos que sintetizam. 

Todas as funções vitais dos vertebrados são afetadas, ao menos em parte, pela ação fisiológica dos hormônios. Ao contrário dos demais grupos sistemáticos do reino animal, os vertebrados costumam apresentar em seu organismo glândulas endócrinas especializadas. Além disso, muitas funções dos vertebrados são condicionadas por células neurossecretoras que, com as células nervosas, reagem aos sinais dos hormônios para produzir substâncias que transmitem mensagens fisiológicas por meio de “códigos” bioquímicos. 

Na maioria dos vertebrados as glândulas endócrinas incluem a hipófise ou pituitária, a pineal, a tireóide, as paratireóides, os corpos ultimobranquiais, as ilhotas de Langerhans, as supra-renais, as gônadas, partes das mucosas gástrica e intestinal e, em alguns mamíferos, a placenta. Os métodos de estudo das funções endócrinas baseiam-se em procedimentos tais como a extirpação de glândulas em animais adultos ou jovens, a implantação de glândulas em espécimes de idades diferentes, a administração de doses variáveis de substância glandular ou de seus extratos e a observação de animais com glândulas doentes.

Video: O corpo humano - Sistema endócrino - Parte 1











Video: O corpo humano - Sistema endócrino - Parte 2  













Video: O corpo humano - Sistema endócrino - Parte 3







  
A localização, estrutura e funções das glândulas endócrinas e dos elementos do sistema endócrino são suficientemente semelhantes em todos os vertebrados para que se possa considerá-los homólogos, diferenciados apenas em alguns aspectos estritos.

Na maioria dos vertebrados as glândulas endócrinas incluem a hipófise ou pituitária, a pineal, a tireóide, as paratireóides, os corpos ultimobranquiais, as ilhotas de Langerhans, as supra-renais, as gônadas, partes das mucosas gástrica e intestinal e, em alguns mamíferos, a placenta. Os métodos de estudo das funções endócrinas baseiam-se em procedimentos tais como a extirpação de glândulas em animais adultos ou jovens, a implantação de glândulas em espécimes de idades diferentes, a administração de doses variáveis de substância glandular ou de seus extratos e a observação de animais com glândulas doentes. 


Glândulas endócrinas dos vertebrados 

No organismo humano, a hipófise localiza-se na base do encéfalo. Pesa apenas meio grama, mas desempenha papel fundamental na regulação de muitas outras glândulas endócrinas. Segrega numerosos hormônios, como a tireotrofina, a adrenocorticotrófica, o hormônio luteinizante, a prolactina e o hormônio do crescimento. A escassez de sua secreção provoca o nanismo e seu excesso, o gigantismo. No lóbulo posterior dessa glândula são sintetizadas as oxitocina, que estimula a musculatura lisa do útero, e a vasopressina, que ativa a reabsorção de água no rim. 

A tireoide, estar integrada por dois lóbulos unidos por uma porção estreita denominada istmo, situada de ambos os lados da traqueia, abaixo da laringe, segrega a tiroxina, hormônio que regula o metabolismo corporal, o crescimento e o desenvolvimento sexual. A deficiência na função tireoidiana acarreta o bócio aumento crônico do tamanho da tireoide, o cretinismo e o mixedema. Estes dois últimos estados patológicos caracterizam-se pela interrupção do desenvolvimento físico e mental, com aparecimento de distúrbios de índole vária.

 

As paratireoides são dois pares de pequenas glândulas ovaladas situadas atrás da tireoide. Segregam o paratormônio, que regula a concentração de cálcio e fosfato no plasma sanguíneo e intervém no metabolismo hemático. As suprarrenais são duas pequenas glândulas situadas nas extremidades superiores dos rins. A medula suprarrenal, cujo funcionamento é regulado pelo sistema nervoso simpático, gera a epinefrina, ou adrenalina, e a norepinefrina, ou noradrenalina. A primeira atua para suprir as necessidades metabólicas urgentes da atividade intensa, aumentando a pressão sanguínea. 

A norepinefrina promove a contração dos vasos sanguíneos e o tônus muscular. O córtex supra-renal produz várias substâncias endócrinas, todas de natureza esteroide, de que a cortisona é a mais conhecida. Esse hormônio regula o metabolismo da água, dos minerais e dos carboidratos. Além disso, intervém na função renal e duplica as funções do hormônio sexual.

Sob o esterno localiza-se o timo, ativo principalmente nos primeiros anos de vida, que influi no desenvolvimento das defesas imunológicas. As gônadas, ou glândulas sexuais, são, no homem, os testículos, e na mulher, os ovários. O hormônio testicular é a testosterona, e o dos folículos ovarianos, entre outros, o estriol. Nos ovários também se produzem a progesterona, que prepara o útero para receber o óvulo fecundado, e a relaxina, que facilita o parto.

As mucosas gástrica e intestinal segregam a secretina e a gastrina, que desempenham importante função digestiva. Por fim, as ilhotas de Langerhans, pequenos grupos de células situadas dentro do pâncreas, geram o glucagon e a insulina. Sua função é regular a entrada de açúcar nas células dos músculos, nas células que sintetizam as gorduras e nos tecidos conjuntivos. As alterações na produção de insulina causam um distúrbio clínico de notável incidência, o diabetes.

 Sistema Endócrino dos invertebrados
O sistema endócrino envolve a secreção de hormônios estes transportados aos tecidos influenciando uma série de processos fisiológicos, tais como reprodução, comportamento alimentar, digestão, síntese e estoque de carboidratos e lipídios. Nos insetos, os hormônios são sintetizados pelos centros neuronais, neuro-glândulares ou glandulares, como as células neurossecretoras, as “corpora cardíaca”, as“corpora allata”e as glândulas protorácicas.

Nos vermes planos, nos anelídeos, nos moluscos e nos equinodermos e artrópodes verifica-se produção de hormônios. Neles existe, portanto, um sistema endócrino, com variado grau de desenvolvimento em cada caso. Os crustáceos, porém, possuem diversas estruturas endócrinas: a glândula do seio, o órgão Y, o órgão pericárdico e outras. Nesses animais, os hormônios contidos no pedúnculo ocular influem na muda, na reprodução e no movimento do pigmento nas células retinianas e somáticas.

Da mesma forma, os hormônios estão presentes tanto na muda quanto no amadurecimento dos insetos, seja por metamorfose completa ou incompleta. Assim, por exemplo, no barbeiro do gênero Rhodnius, o hormônio essencial que ativa as funções vitais passa por condutos nervosos até um órgão neuro-hemático, o corpo cardíaco, penetra no sangue e distribui-se por todo o corpo. Outra estrutura endócrina, o corpo alado, situa-se atrás do corpo cardíaco e segrega a neotenina, hormônio que estimula o crescimento e a diferenciação das estruturas larvais. Essa substância interage com outra, a ecdisona, para instigar o amadurecimento larval em cada uma de suas fases. Nos moluscos, a expansão e contração das células da pele que geram os pigmentos dependem fundamentalmente dos hormônios neurossecretores. Sua atividade permite às lulas e polvos mudar a cor da pele para se protegerem ou reagir a estímulos externos. 

As células neurossecretoras (CNS) são encontradas ao longo de todo o sistema nervoso nos insetos, em sua maioria nos gânglios. Com exceção do hormônio juvenil e ecdisteróides, que são produzidos pelas “corpora allata” (quando as glândulas são fundidas) e glândulas protorácicas, respectivamente, o sistema nervoso central produz grande parte dos hormônios conhecidos. Em geral, o sistema nervoso interage com o sistema endócrino levando a mecanismos reguladores bastante específicos de muda, reprodução, morfogênese. Dessa forma, os dois sistemas atuam coordenadamente, como sistema neuroendócrino, de forma a regular as funções corporais dos insetos.


O hormônio protoracicotrópico (HPTT) é sintetizado por células neurossecretoras dispostas na região mediana do protocérebro. A liberação do HPTT na hemolinfa, a partir das “corpora cardíaca”, estimula a secreção de ecdisona pelas glândulas protorácicas. A ecdisona é um hormônio esteróide hidroxilado, que apresenta estrutura similar aos esteróides presentes em vegetais e animais. Os ecdisteróides normalmente são carreados das glândulas protorácicas até o tecido receptor periférico, através de proteínas transportadoras plasmáticas. Hormônio Juvenil (HJ) tem papel essencial sobre o desenvolvimento, especialmente sobre a morfogênese, bem como sobre o comportamento e processo reprodutivo dos insetos, tais como desenvolvimento de ovário, produção de vitelogenina e captação desta para dentro do ovócito, acasalamento e oviposição. O estímulo para a liberação de hormônio diurético se relaciona com a distensão do abdômen, o qual é detectado por receptores da distensão existentes nos músculos dorsais. A resposta é muito rápida com hormônio diurético sendo detectado na circulação 15 segundos após o inicio da alimentação do inseto. O inseto adulto tem elevado teor de 5-HT nos primeiros três minutos.  



Os insetos possuem um sistema de defesa contra infecção eficiente, que inclui barreiras físicas e químicas além da resposta imune inata. O sistema imune dos insetos compreende a ativação do sistema profenoloxidase, indução de fatores antimicrobianos, formação de microagregados, fagocitose e encapsulação pelos hemócitos e formação de reativos de oxigênio e nitrogênio. Este sistema é subdividido em resposta imune celular, referente às defesas mediadas por hemócitos, e humoral, relacionada ao plasma, porém ambos atuam de maneira integrada tornando o sistema mais eficiente no sentido de minimizar ou conter a multiplicação de patógenos invasores.

Bibliografias:
BOWLER, Rosemarie M.; CONE, James E. Segredos em medicina do trabalho. Porto Alegre: Artmed Editora, 2001, 396 p. 
CÉSAR & CEZAR. Biologia 2. São Paulo, Ed Saraiva, 2002. 
Endocrinologia. I. Lipner, Harry. – São Paulo: Edgard Blücher, Ed. Da Universidade de São Paulo. Disponível em < http://www.infoescola.com/hormonios/hormonios/> Acessado em 08 de Dezembro 2012

GULLAN, P.J.; CRANSTON, P.S. Insetos: um resumo de entomologia.3. ed. São Paulo: ROCA LTDA, 2008.
HICKMAN, Cleveland P.; ROBERTS, Larry S.; LARSON, Allan. Princípios integrados de zoologia. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004.
Na edição de fevereiro de 2010 (volume 54, número 1), os Arquivos Brasileiros de Endocrinologia e Metabologia (ABE&M) trazem uma revisão intitulada “Contaminantes ambientais e interferentes endócrinos”, de autoria de Fontenele, e colaboradores.
RANDALL, David J.; BURGGREN, Warren; FRENCH, Kathleen. Fisiologia animal: mecanismos e adaptações. 4 ed. Guanabara Koogan., 2000.
Sistema endócrino. Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre. Disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_end%C3%B3crino> Acessado em 02 de Dezembro 2012

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