Em formação

8.3: Como funcionam os hormônios - Biologia


Habilidades para desenvolver

  • Explique como os hormônios funcionam
  • Discuta o papel dos diferentes tipos de receptores hormonais

Os hormônios medeiam mudanças nas células-alvo ligando-se a receptores hormonais específicos. Desse modo, embora os hormônios circulem pelo corpo e entrem em contato com muitos tipos de células diferentes, eles afetam apenas as células que possuem os receptores necessários. Receptores para um hormônio específico podem ser encontrados em muitas células diferentes ou podem ser limitados a um pequeno número de células especializadas. Por exemplo, os hormônios da tireoide agem em muitos tipos de tecidos diferentes, estimulando a atividade metabólica em todo o corpo. As células podem ter muitos receptores para o mesmo hormônio, mas geralmente também possuem receptores para diferentes tipos de hormônios. O número de receptores que respondem a um hormônio determina a sensibilidade da célula a esse hormônio e a resposta celular resultante. Além disso, o número de receptores que respondem a um hormônio pode mudar com o tempo, resultando em aumento ou diminuição da sensibilidade celular. Na regulação positiva, o número de receptores aumenta em resposta aos níveis crescentes de hormônio, tornando a célula mais sensível ao hormônio e permitindo mais atividade celular. Quando o número de receptores diminui em resposta ao aumento dos níveis de hormônio, chamado de regulação para baixo, a atividade celular é reduzida.

A ligação ao receptor altera a atividade celular e resulta em um aumento ou diminuição dos processos normais do corpo. Dependendo da localização do receptor de proteína na célula-alvo e da estrutura química do hormônio, os hormônios podem mediar as mudanças diretamente ligando-se aos receptores hormonais intracelulares e modulando a transcrição gênica, ou indiretamente ligando-se aos receptores da superfície celular e estimulando as vias de sinalização.

Receptores de hormônio intracelular

Hormônios derivados de lipídios (solúveis), como os hormônios esteróides, se difundem pelas membranas da célula endócrina. Uma vez fora da célula, eles se ligam às proteínas de transporte que os mantêm solúveis na corrente sanguínea. Na célula-alvo, os hormônios são liberados da proteína transportadora e se difundem pela bicamada lipídica da membrana plasmática das células. Os hormônios esteróides passam através da membrana plasmática de uma célula-alvo e aderem aos receptores intracelulares que residem no citoplasma ou no núcleo. As vias de sinalização celular induzidas pelos hormônios esteróides regulam genes específicos no DNA da célula. Os hormônios e o complexo receptor atuam como reguladores da transcrição, aumentando ou diminuindo a síntese de moléculas de mRNA de genes específicos. Isso, por sua vez, determina a quantidade de proteína correspondente que é sintetizada pela alteração da expressão gênica. Essa proteína pode ser usada para alterar a estrutura da célula ou para produzir enzimas que catalisam reações químicas. Desta forma, o hormônio esteróide regula processos celulares específicos, conforme ilustrado na Figura ( PageIndex {1} ).

As proteínas de choque térmico (HSP) são assim chamadas porque ajudam a redobrar proteínas mal dobradas. Em resposta ao aumento da temperatura (um "choque térmico"), as proteínas de choque térmico são ativadas pela liberação do complexo NR / HSP. Ao mesmo tempo, a transcrição dos genes HSP é ativada. Por que você acha que a célula responde a um choque térmico aumentando a atividade de proteínas que ajudam a redobrar proteínas mal dobradas?

Outros hormônios lipossolúveis que não são hormônios esteróides, como a vitamina D e a tiroxina, têm receptores localizados no núcleo. Os hormônios se difundem através da membrana plasmática e do envelope nuclear e, em seguida, ligam-se aos receptores no núcleo. O complexo hormônio-receptor estimula a transcrição de genes específicos.

Receptores de hormônio da membrana plasmática

Hormônios derivados de aminoácidos e hormônios polipeptídicos não são derivados de lipídios (lipossolúveis) e, portanto, não podem se difundir através da membrana plasmática das células. Os hormônios insolúveis em lipídios ligam-se aos receptores na superfície externa da membrana plasmática, por meio dos receptores de hormônios da membrana plasmática. Ao contrário dos hormônios esteróides, os hormônios insolúveis em lipídios não afetam diretamente a célula-alvo porque não podem entrar na célula e agir diretamente no DNA. A ligação desses hormônios a um receptor da superfície celular resulta na ativação de uma via de sinalização; isso desencadeia a atividade intracelular e realiza os efeitos específicos associados ao hormônio. Dessa forma, nada passa pela membrana celular; o hormônio que se liga à superfície permanece na superfície da célula enquanto o produto intracelular permanece dentro da célula. O hormônio que inicia a via de sinalização é chamado de primeiro mensageiro, que ativa um segundo mensageiro no citoplasma, conforme ilustrado na Figura ( PageIndex {2} ).

Um segundo mensageiro muito importante é o AMP cíclico (cAMP). Quando um hormônio se liga ao seu receptor de membrana, uma proteína G associada ao receptor é ativada; As proteínas G são proteínas separadas dos receptores encontrados na membrana celular. Quando um hormônio não está ligado ao receptor, a proteína G fica inativa e é ligada ao difosfato de guanosina, ou GDP. Quando um hormônio se liga ao receptor, a proteína G é ativada ligando-se ao trifosfato de guanosina, ou GTP, no lugar do GDP. Após a ligação, o GTP é hidrolisado pela proteína G em GDP e torna-se inativo.

A proteína G ativada, por sua vez, ativa uma enzima ligada à membrana chamada adenilil ciclase. A adenilil ciclase catalisa a conversão de ATP em cAMP. O cAMP, por sua vez, ativa um grupo de proteínas chamadas proteínas quinases, que transferem um grupo fosfato do ATP para uma molécula substrato em um processo denominado fosforilação. A fosforilação de uma molécula de substrato altera sua orientação estrutural, ativando-a. Essas moléculas ativadas podem então mediar mudanças nos processos celulares.

O efeito de um hormônio é amplificado à medida que a via de sinalização progride. A ligação de um hormônio a um único receptor causa a ativação de muitas proteínas G, que ativam a adenilil ciclase. Cada molécula de adenilil ciclase desencadeia a formação de muitas moléculas de cAMP. A amplificação posterior ocorre à medida que as proteínas quinases, uma vez ativadas pelo cAMP, podem catalisar muitas reações. Dessa forma, uma pequena quantidade de hormônio pode desencadear a formação de uma grande quantidade de produto celular. Para interromper a atividade hormonal, o cAMP é desativado pela enzima citoplasmática fosfodiesterase, ou PDE. O PDE está sempre presente na célula e decompõe o cAMP para controlar a atividade hormonal, evitando a superprodução de produtos celulares.

A resposta específica de uma célula a um hormônio insolúvel em lipídios depende do tipo de receptores que estão presentes na membrana celular e das moléculas de substrato presentes no citoplasma celular. As respostas celulares à ligação hormonal de um receptor incluem a alteração da permeabilidade da membrana e das vias metabólicas, estimulação da síntese de proteínas e enzimas e ativação da liberação de hormônio.

Resumo

Os hormônios causam mudanças celulares ligando-se a receptores nas células-alvo. Os hormônios podem afetar as células diretamente por meio de receptores de hormônios intracelulares ou indiretamente por meio de receptores de hormônios da membrana plasmática.

Hormônios derivados de lipídios (solúveis) podem entrar na célula difundindo-se através da membrana plasmática e ligando-se ao DNA para regular a transcrição do gene e alterar as atividades da célula induzindo a produção de proteínas que afetam, em geral, a estrutura e a função de longo prazo de a célula. Hormônios insolúveis em lipídios se ligam a receptores na superfície da membrana plasmática e desencadeiam uma via de sinalização para alterar as atividades da célula, induzindo a produção de vários produtos celulares que afetam a célula a curto prazo. O hormônio é chamado de primeiro mensageiro e o componente celular é chamado de segundo mensageiro. As proteínas G ativam o segundo mensageiro (AMP cíclico), desencadeando a resposta celular. A resposta à ligação do hormônio é amplificada à medida que a via de sinalização progride. As respostas celulares aos hormônios incluem a produção de proteínas e enzimas e alteração da permeabilidade da membrana.

Art Connections

[link] Proteínas de choque térmico (HSP) são assim chamadas porque ajudam a redobrar proteínas mal dobradas. Por que você acha que a célula responde a um choque térmico aumentando a atividade de proteínas que ajudam a redobrar proteínas mal dobradas?

[link] As proteínas se desdobram, ou desnaturam, em temperaturas mais altas.

Glossário

adenilato-ciclase
uma enzima que catalisa a conversão de ATP em AMP cíclico
desregulação
uma diminuição no número de receptores hormonais em resposta ao aumento dos níveis hormonais
primeiro mensageiro
o hormônio que se liga a um receptor de hormônio da membrana plasmática para desencadear uma via de transdução de sinal
Proteína G
uma proteína de membrana ativada pelo primeiro mensageiro do hormônio para ativar a formação de AMP cíclico
receptor de hormônio
a proteína celular que se liga a um hormônio
receptor de hormônio intracelular
um receptor de hormônio no citoplasma ou núcleo de uma célula
fosfodiesterase (PDE)
enzima que desativa cAMP, interrompendo a atividade hormonal
receptor de hormônio da membrana plasmática
um receptor de hormônio na superfície da membrana plasmática de uma célula
up-regulamento
um aumento no número de receptores hormonais em resposta ao aumento dos níveis hormonais

8.3: Como funcionam os hormônios - Biologia

Os hormônios medeiam mudanças nas células-alvo ligando-se a receptores de hormônio. Desse modo, embora os hormônios circulem por todo o corpo e entrem em contato com muitos tipos de células diferentes, eles afetam apenas as células que possuem os receptores necessários. Receptores para um hormônio específico podem ser encontrados em muitas células diferentes ou podem ser limitados a um pequeno número de células especializadas. Por exemplo, os hormônios da tireoide agem em muitos tipos de tecidos diferentes, estimulando a atividade metabólica em todo o corpo. As células podem ter muitos receptores para o mesmo hormônio, mas geralmente também possuem receptores para diferentes tipos de hormônios. O número de receptores que respondem a um hormônio determina a sensibilidade da célula a esse hormônio e a resposta celular resultante. Além disso, o número de receptores que respondem a um hormônio pode mudar com o tempo, resultando em aumento ou diminuição da sensibilidade celular. No up-regulamento, o número de receptores aumenta em resposta aos níveis crescentes de hormônio, tornando a célula mais sensível ao hormônio e permitindo mais atividade celular. Quando o número de receptores diminui em resposta ao aumento dos níveis hormonais, é chamado desregulação, a atividade celular é reduzida.

A ligação ao receptor altera a atividade celular e resulta em um aumento ou diminuição dos processos normais do corpo. Dependendo da localização do receptor de proteína na célula-alvo e da estrutura química do hormônio, os hormônios podem mediar as mudanças diretamente ligando-se a receptores de hormônios intracelulares e modulação da transcrição do gene, ou indiretamente pela ligação aos receptores da superfície celular e estimulação das vias de sinalização.


Complexo Hipotálamo-Pituitário

A hipófise e o hipotálamo estão intimamente ligados tanto estrutural quanto funcionalmente. O hipotálamo é uma importante estrutura cerebral que tem funções tanto do sistema nervoso quanto do sistema endócrino. Ele serve como um elo entre os dois sistemas que traduzem as mensagens do sistema nervoso em hormônios endócrinos.

A hipófise posterior é composta de axônios que se estendem dos neurônios do hipotálamo. A hipófise posterior também armazena hormônios hipotálmicos. As conexões dos vasos sanguíneos entre o hipotálamo e a hipófise anterior permitem que os hormônios hipotalâmicos controlem a produção e secreção do hormônio da hipófise anterior. O complexo hipotálamo-hipófise serve para manter a homeostase, monitorando e ajustando os processos fisiológicos por meio da secreção hormonal.


Receptores de hormônio da membrana plasmática

Hormônios derivados de aminoácidos e hormônios polipeptídicos não são derivados de lipídios (lipossolúveis) e, portanto, não podem se difundir através da membrana plasmática das células. Hormônios insolúveis em lipídios se ligam a receptores na superfície externa da membrana plasmática, via receptores de hormônio da membrana plasmática. Ao contrário dos hormônios esteróides, os hormônios insolúveis em lipídios não afetam diretamente a célula-alvo porque não podem entrar na célula e agir diretamente no DNA. A ligação desses hormônios a um receptor da superfície celular resulta na ativação de uma via de sinalização que desencadeia a atividade intracelular e realiza os efeitos específicos associados ao hormônio. Dessa forma, nada passa pela membrana celular - o hormônio que se liga à superfície permanece na superfície da célula enquanto o produto intracelular permanece dentro da célula. O hormônio que inicia a via de sinalização é chamado de primeiro mensageiro, que ativa um segundo mensageiro no citoplasma, conforme ilustrado na Figura 18.6.

Figura 18.6. Os hormônios derivados de aminoácidos epinefrina e norepinefrina ligam-se aos receptores beta-adrenérgicos na membrana plasmática das células. A ligação do hormônio ao receptor ativa uma proteína G, que por sua vez ativa a adenilil ciclase, convertendo ATP em cAMP. cAMP é um segundo mensageiro que medeia uma resposta específica da célula. Uma enzima chamada fosfodiesterase decompõe o cAMP, encerrando o sinal.

Um segundo mensageiro muito importante é o AMP cíclico (cAMP). Quando um hormônio se liga ao seu receptor de membrana, um Proteína G que está associado com o receptor é ativado G-proteínas são proteínas separadas dos receptores que são encontrados na membrana celular. Quando um hormônio não está ligado ao receptor, a proteína G fica inativa e é ligada ao difosfato de guanosina, ou GDP. Quando um hormônio se liga ao receptor, a proteína G é ativada ligando-se ao trifosfato de guanosina, ou GTP, no lugar do GDP. Após a ligação, o GTP é hidrolisado pela proteína G em GDP e torna-se inativo.

A proteína G ativada, por sua vez, ativa uma enzima ligada à membrana chamada adenilil ciclase. A adenilil ciclase catalisa a conversão de ATP em cAMP. O cAMP, por sua vez, ativa um grupo de proteínas chamadas proteínas quinases, que transferem um grupo fosfato do ATP para uma molécula de substrato em um processo denominado fosforilação. A fosforilação de uma molécula de substrato altera sua orientação estrutural, ativando-a. Essas moléculas ativadas podem então mediar mudanças nos processos celulares.

O efeito de um hormônio é amplificado à medida que a via de sinalização progride. A ligação de um hormônio a um único receptor causa a ativação de muitas proteínas G, que ativam a adenilil ciclase. Cada molécula de adenilil ciclase desencadeia a formação de muitas moléculas de cAMP. A amplificação posterior ocorre à medida que as proteínas quinases, uma vez ativadas pelo cAMP, podem catalisar muitas reações. Dessa forma, uma pequena quantidade de hormônio pode desencadear a formação de uma grande quantidade de produto celular. Para interromper a atividade hormonal, o cAMP é desativado pela enzima citoplasmática fosfodiesteraseou PDE. O PDE está sempre presente na célula e decompõe o cAMP para controlar a atividade hormonal, evitando a superprodução de produtos celulares.

A resposta específica de uma célula a um hormônio insolúvel em lipídios depende do tipo de receptores que estão presentes na membrana celular e das moléculas de substrato presentes no citoplasma celular. As respostas celulares à ligação hormonal de um receptor incluem a alteração da permeabilidade da membrana e das vias metabólicas, estimulação da síntese de proteínas e enzimas e ativação da liberação de hormônio.


Múltiplos alelos conferem resistência a medicamentos no parasita da malária

A malária é uma doença parasitária em humanos que é transmitida por mosquitos fêmeas infectadas, incluindo Anopheles gambiae, e é caracterizada por febre alta cíclica, calafrios, sintomas semelhantes aos da gripe e anemia grave. Plasmodium falciparum e P. vivax são os agentes causadores mais comuns da malária, e P. falciparum é o mais mortal. Quando prontamente e corretamente tratado, P. falciparum a malária tem uma taxa de mortalidade de 0,1 por cento. No entanto, em algumas partes do mundo, o parasita desenvolveu resistência aos tratamentos de malária comumente usados, portanto, os tratamentos mais eficazes contra a malária podem variar de acordo com a região geográfica.

No sudeste da Ásia, África e América do Sul, P. falciparum desenvolveu resistência aos medicamentos antimaláricos cloroquina, mefloquina e sulfadoxina-pirimetamina. P. falciparum, que é haplóide durante o estágio de vida em que é infectante para humanos, desenvolveu vários alelos mutantes resistentes a drogas do dhps gene. Vários graus de resistência à sulfadoxina estão associados a cada um desses alelos. Por ser haplóide, P. falciparum precisa apenas de um alelo resistente a medicamentos para expressar essa característica.

No sudeste da Ásia, diferentes alelos resistentes à sulfadoxina do dhps gene estão localizados em diferentes regiões geográficas. Este é um fenômeno evolutivo comum que ocorre porque mutantes resistentes a drogas surgem em uma população e cruzam com outros P. falciparum isola em estreita proximidade. Parasitas resistentes à sulfadoxina causam dificuldades humanas consideráveis ​​em regiões nas quais essa droga é amplamente usada como remédio de venda livre para a malária. Como é comum com patógenos que se multiplicam em grandes números dentro de um ciclo de infecção, P. falciparum evolui com relativa rapidez (mais de uma década ou mais) em resposta à pressão seletiva de medicamentos antimaláricos comumente usados. Por esse motivo, os cientistas devem trabalhar constantemente para desenvolver novos medicamentos ou combinações de medicamentos para combater o fardo mundial da malária. 1


Receptores de hormônio intracelular

Hormônios derivados de lipídios (solúveis), como os hormônios esteróides, se difundem pelas membranas da célula endócrina. Uma vez fora da célula, eles se ligam às proteínas de transporte que os mantêm solúveis na corrente sanguínea. Na célula-alvo, os hormônios são liberados da proteína transportadora e se difundem pela bicamada lipídica da membrana plasmática das células. Os hormônios esteróides passam através da membrana plasmática de uma célula-alvo e aderem aos receptores intracelulares que residem no citoplasma ou no núcleo. As vias de sinalização celular induzidas pelos hormônios esteróides regulam genes específicos no DNA da célula & # 8217s. Os hormônios e o complexo receptor atuam como reguladores da transcrição, aumentando ou diminuindo a síntese de moléculas de mRNA de genes específicos. Isso, por sua vez, determina a quantidade de proteína correspondente que é sintetizada pela alteração da expressão gênica. Essa proteína pode ser usada para alterar a estrutura da célula ou para produzir enzimas que catalisam reações químicas. Desta forma, o hormônio esteróide regula processos celulares específicos, conforme ilustrado na Figura 1.

Figura 1. Um receptor nuclear intracelular (NR) está localizado no citoplasma ligado a uma proteína de choque térmico (HSP). Após a ligação do hormônio, o receptor se dissocia da proteína de choque térmico e se transloca para o núcleo. No núcleo, o complexo hormônio-receptor se liga a uma sequência de DNA chamada elemento de resposta hormonal (HRE), que desencadeia a transcrição e tradução do gene. O produto de proteína correspondente pode então mediar mudanças na função celular.

Pergunta Prática

As proteínas de choque térmico (HSP) são assim chamadas porque ajudam a redobrar proteínas mal dobradas. Em resposta ao aumento da temperatura (um "choque térmico"), as proteínas de choque térmico são ativadas pela liberação do complexo NR / HSP. Ao mesmo tempo, a transcrição dos genes HSP é ativada. Por que você acha que a célula responde a um choque térmico aumentando a atividade de proteínas que ajudam a redobrar proteínas mal dobradas?

Outros hormônios lipossolúveis que não são hormônios esteróides, como a vitamina D e a tiroxina, têm receptores localizados no núcleo. Os hormônios se difundem através da membrana plasmática e do envelope nuclear e, em seguida, ligam-se aos receptores no núcleo. O complexo hormônio-receptor estimula a transcrição de genes específicos.


Receptores de hormônio da membrana plasmática

Hormônios derivados de aminoácidos e hormônios polipeptídicos não são derivados de lipídios (lipossolúveis) e, portanto, não podem se difundir através da membrana plasmática das células. Hormônios insolúveis em lipídios se ligam a receptores na superfície externa da membrana plasmática, via receptores de hormônio da membrana plasmática. Ao contrário dos hormônios esteróides, os hormônios insolúveis em lipídios não afetam diretamente a célula-alvo porque não podem entrar na célula e agir diretamente no DNA. A ligação desses hormônios a um receptor da superfície celular resulta na ativação de uma via de sinalização que desencadeia a atividade intracelular e realiza os efeitos específicos associados ao hormônio. Dessa forma, nada passa pela membrana celular - o hormônio que se liga à superfície permanece na superfície da célula enquanto o produto intracelular permanece dentro da célula. O hormônio que inicia a via de sinalização é chamado de primeiro mensageiro, que ativa um segundo mensageiro no citoplasma, conforme ilustrado na Figura 2.

Figura 2. Os hormônios derivados de aminoácidos epinefrina e norepinefrina ligam-se aos receptores beta-adrenérgicos na membrana plasmática das células. A ligação do hormônio ao receptor ativa uma proteína G, que por sua vez ativa a adenilil ciclase, convertendo ATP em cAMP. cAMP é um segundo mensageiro que medeia uma resposta específica da célula. Uma enzima chamada fosfodiesterase decompõe o cAMP, encerrando o sinal.

Um segundo mensageiro muito importante é o AMP cíclico (cAMP). Quando um hormônio se liga ao seu receptor de membrana, um Proteína G que está associado ao receptor é ativado-proteínas G são proteínas separadas dos receptores que são encontrados na membrana celular. Quando um hormônio não está ligado ao receptor, a proteína G fica inativa e se liga ao difosfato de guanosina, ou GDP. Quando um hormônio se liga ao receptor, a proteína G é ativada ligando-se ao trifosfato de guanosina, ou GTP, no lugar do GDP. Após a ligação, o GTP é hidrolisado pela proteína G em GDP e torna-se inativo.

A proteína G ativada, por sua vez, ativa uma enzima ligada à membrana chamada adenilil ciclase. A adenilil ciclase catalisa a conversão de ATP em cAMP. O cAMP, por sua vez, ativa um grupo de proteínas chamadas proteínas quinases, que transferem um grupo fosfato do ATP para uma molécula substrato em um processo denominado fosforilação. A fosforilação de uma molécula de substrato altera sua orientação estrutural, ativando-a. Essas moléculas ativadas podem então mediar mudanças nos processos celulares.

O efeito de um hormônio é amplificado à medida que a via de sinalização progride. A ligação de um hormônio a um único receptor causa a ativação de muitas proteínas G, que ativam a adenilil ciclase. Cada molécula de adenilil ciclase desencadeia a formação de muitas moléculas de cAMP. A amplificação posterior ocorre à medida que as proteínas quinases, uma vez ativadas pelo cAMP, podem catalisar muitas reações. Dessa forma, uma pequena quantidade de hormônio pode desencadear a formação de uma grande quantidade de produto celular. Para interromper a atividade hormonal, o cAMP é desativado pela enzima citoplasmática fosfodiesteraseou PDE. O PDE está sempre presente na célula e decompõe o cAMP para controlar a atividade hormonal, evitando a superprodução de produtos celulares.

A resposta específica de uma célula a um hormônio insolúvel em lipídios depende do tipo de receptores que estão presentes na membrana celular e das moléculas de substrato presentes no citoplasma celular. As respostas celulares à ligação hormonal de um receptor incluem a alteração da permeabilidade da membrana e das vias metabólicas, estimulação da síntese de proteínas e enzimas e ativação da liberação de hormônio.


Hormônios: os mensageiros químicos do corpo

O corpo humano secreta e circula cerca de 50 hormônios diferentes. Uma grande variedade dessas substâncias químicas é produzida pelas células endócrinas, a maioria das quais nas glândulas. Os hormônios então entram no sistema sanguíneo para circular por todo o corpo e ativar as células-alvo. O sistema endócrino, intimamente ligado ao sistema nervoso, controla um grande número de funções do corpo: metabolismo, homeostase, crescimento, atividade sexual e contração dos músculos lisos e cardíacos.

As glândulas endócrinas

O sistema endócrino é composto por nove glândulas especializadas (a pituitária, a tireóide, as quatro paratireóides, as duas supra-renais e o timo) e uma série de órgãos capazes de produzir hormônios (incluindo o pâncreas, coração, rins, ovários, testículos e intestinos ) O hipotálamo, que não é uma glândula, mas um centro nervoso, também desempenha um papel importante na síntese de fatores hormonais.

O sistema endócrino

O hipotálamo e a glândula pituitária: os centros de controle do sistema endócrino

Localizado sob o tálamo, o hipotálamo é composto por vários núcleos que controlam o sistema nervoso autônomo e regulam a fome, a sede, a temperatura corporal e o sono. O hipotálamo também influencia o comportamento sexual e controla as emoções de raiva e medo. Intimamente ligado à glândula pituitária, atua como um coordenador entre os sistemas nervoso e endócrino.
Geralmente considerada a glândula endócrina mestra, a pituitária secreta 10 hormônios diferentes. Algumas dessas substâncias agem então nas outras glândulas endócrinas. Ao contrário das substâncias produzidas pelas glândulas exócrinas, que fluem pelos dutos, os hormônios são liberados diretamente no espaço que os circunda por células secretoras. A vascularização muito alta das glândulas endócrinas permite que os hormônios se espalhem por todo o sistema sanguíneo através dos capilares. Alguns deles circulam livremente no sangue, enquanto outros devem se ligar a proteínas transportadoras para atingir as células-alvo.

Como funcionam os hormônios

Quando um hormônio se difunde fora de um capilar, ele pode agir em uma célula-alvo - uma célula com receptores que correspondem a ela. Existem dois tipos de atividade hormonal. Um hormônio esteróide é capaz de atravessar a membrana celular da célula-alvo. Ele se une a uma proteína receptora localizada dentro do núcleo, que estimula ou bloqueia a atividade genética da célula. Um hormônio protéico, por outro lado, não consegue penetrar na célula-alvo. Ele se liga à membrana da célula e ativa um receptor que libera, por sua vez, um mensageiro dentro da célula.


Dê uma mão às glândulas

A liberação de hormônios é resultado de diversos processos que compõem o reflexos endócrinos. Esse termo faz sentido, se você pensar bem, porque essas respostas realmente precisam funcionar como reflexos - elas precisam ser involuntárias. Como os reflexos, eles funcionam em um sistema de estímulo / resposta, e a resposta é sempre a liberação de um hormônio específico. Os estímulos que desencadeiam a resposta, no entanto, podem variar.

Em alguns casos, os estímulos podem ser estímulos humorais, o que significa que mudanças na concentração de íons ou moléculas no fluido extracelular (como na liberação do hormônio da paratireóide devido à concentração extracelular de Ca 2+) podem causar uma resposta. Estímulos neurais referem-se à chegada de um neurotransmissor na junção de um neurônio e uma glândula endócrina (como no caso da liberação de epinefrina da glândula adrenal após a estimulação de um nervo simpático, consulte Os sistemas nervosos central e periférico). O último grupo de estímulos são chamados estímulos hormonais, em que a chegada de um hormônio estimula ou inibe a liberação de outro. Este é o principal meio pelo qual o hipotálamo e a hipófise se comunicam, e pelo qual a hipófise se comunica com outras glândulas.

Apesar de todos esses estímulos diferentes, os hormônios compartilham uma tendência básica de serem regulados por meio de ciclos de feedback negativo. Dessa forma, os níveis hormonais permanecem equilibrados e o corpo pode manter a homeostase. Embora existam alguns ciclos de feedback positivo, como o ciclo de oxitocina (OT) com o útero, cada um deles precisa ser interrompido por um evento específico, ou a liberação do hormônio simplesmente continuaria aumentando.

Com os conceitos dos tipos de hormônios e da maneira como funcionam, especialmente a natureza dos ciclos de feedback, tudo o que resta é olhar para as glândulas que constituem o sistema endócrino. A pituitária, com sua forma de bulbo em uma haste longa chamada de infundíbulo, e seus vários hormônios direcionados a várias glândulas, eram um grande candidato a glândula mestra, apelido que manteve por muitos anos. A caixa óssea protetora fornecida pela sela túrcica do osso esfenóide ajudou a manter a ideia.

Pesquisas adicionais, entretanto, estabeleceram que a liberação de vários hormônios reguladores controla os hormônios da hipófise. Atrás do caule, há outra glândula abaixo do tálamo, daí o nome hipopótamotálamo, isso realmente é no comando. A liberação e a inibição de hormônios, produtos do hipotálamo, retiram o título de glândula mestra da hipófise.

Extraído de The Complete Idiot's Guide to Anatomy and Physiology 2004 por Michael J. Vieira Lazaroff. Todos os direitos reservados, incluindo o direito de reprodução total ou parcial sob qualquer forma. Usado por acordo com Livros Alpha, um membro do Penguin Group (USA) Inc.


O amor machuca

Tudo isso pinta a imagem rosada do amor: hormônios são liberados, fazendo-nos sentir bem, recompensados ​​e próximos de nossos parceiros românticos. Mas essa não pode ser toda a história: o amor costuma ser acompanhado de ciúme, comportamento errático e irracionalidade, junto com uma série de outras emoções e humores nada positivos. Parece que nosso amistoso grupo de hormônios também é responsável pelas desvantagens do amor.

A dopamina, por exemplo, é o hormônio responsável pela grande maioria das vias de recompensa do cérebro - e isso significa controlar o que é bom e o que é mau. Experimentamos picos de dopamina por causa de nossas virtudes e nossos vícios. Na verdade, a via da dopamina é particularmente bem estudada quando se trata de dependência. As mesmas regiões que se iluminam quando sentimos atração se iluminam quando viciados em drogas consomem cocaína e quando comemos doces em excesso. Por exemplo, a cocaína mantém a sinalização de dopamina por muito mais tempo do que o normal, levando a um "barato" temporário. De certa forma, a atração é como um vício por outro ser humano. Da mesma forma, as mesmas regiões do cérebro se iluminam quando nos tornamos viciados em bens materiais e quando nos tornamos emocionalmente dependentes de nossos parceiros (Figura 2). E os viciados em abstinência não são diferentes das pessoas apaixonadas que desejam a companhia de alguém que não podem ver.

Figura 2: A dopamina, que administra as vias de recompensa em nosso cérebro, é ótima em doses moderadas, ajudando-nos a desfrutar da comida, de eventos emocionantes e de relacionamentos. No entanto, podemos levar o caminho da dopamina longe demais quando nos tornamos viciados em alimentos ou drogas. Da mesma forma, o excesso de dopamina em um relacionamento pode ser a base de uma dependência emocional doentia de nossos parceiros. E embora os níveis saudáveis ​​de oxitocina nos ajudem a nos ligar e a sentir-nos afetuosos e confusos com nossos companheiros, a oxitocina elevada também pode alimentar o preconceito.

A história é um tanto semelhante para a oxitocina: muito de uma coisa boa pode ser ruim. Estudos recentes sobre drogas de festa, como MDMA e GHB, mostram que a oxitocina pode ser o hormônio por trás dos efeitos sociais e de bem-estar que esses produtos químicos produzem. Esses sentimentos positivos são levados ao extremo neste caso, fazendo com que o usuário se dissocie de seu ambiente e aja de forma selvagem e imprudente. Além disso, o papel da oxitocina como um hormônio de "ligação" parece ajudar a reforçar os sentimentos positivos que já sentimos em relação às pessoas que amamos. That is, as we become more attached to our families, friends, and significant others, oxytocin is working in the background, reminding us why we like these people and increasing our affection for them. While this may be a good things for monogamy, such associations are not always positive. For example, oxytocin has also been suggested to play a role in ethnocentrism, increasing our love for people in our already-established cultural groups and making those unlike us seem more foreign (Figure 2). Thus, like dopamine, oxytocin can be a bit of a double-edged sword.

And finally, what would love be without embarrassment? Sexual arousal (but not necessarily attachment) appears to turn off regions in our brain that regulate critical thinking, self-awareness, and rational behavior, including parts of the prefrontal cortex (Figure 2). In short, love makes us dumb. Have you ever done something when you were in love that you later regretted? Talvez não. I’d ask a certain star-crossed Shakespearean couple, but it’s a little late for them.

So, in short, there is sort of a “formula” for love. However, it’s a work in progress, and there are many questions left unanswered. And, as we’ve realized by now, it’s not just the hormone side of the equation that’s complicated. Love can be both the best and worst thing for you – it can be the thing that gets us up in the morning, or what makes us never want to wake up again. I’m not sure I could define “love” for you if I kept you here for another ten thousand pages.

In the end, everyone is capable of defining love for themselves. And, for better or for worse, if it’s all hormones, maybe each of us can have “chemistry” with just about anyone. But whether or not it goes further is still up to the rest of you.

Katherine Wu is a third-year graduate student at Harvard University. She loves science with all of her brain.


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