Hormônios esteróides: estrutura, síntese, mecanismo de ação

Os hormônios esteróides são substâncias químicas produzidas pelo organismo com estrutura baseada no colesterol. Esses hormônios desempenham um papel crucial na regulação de diversas funções fisiológicas, como crescimento, reprodução, metabolismo e resposta ao estresse. A síntese dos hormônios esteróides ocorre principalmente nas glândulas endócrinas, como as glândulas adrenais e os ovários, e é regulada por diversos estímulos, como hormônios hipofisários e fatores ambientais. O mecanismo de ação dos hormônios esteróides se dá pela ligação a receptores específicos nas células-alvo, ativando vias de sinalização que resultam em alterações na expressão gênica e nas funções celulares. Este mecanismo de ação dos hormônios esteróides é fundamental para a manutenção da homeostase e do equilíbrio do organismo.

Entendendo o funcionamento dos hormônios esteroides: qual é o seu mecanismo de ação?

Os hormônios esteroides são moléculas químicas produzidas pelo corpo que desempenham um papel crucial em diversas funções fisiológicas. Eles são derivados do colesterol e possuem uma estrutura molecular característica, composta por quatro anéis de carbono interligados.

A síntese dos hormônios esteroides ocorre principalmente nas glândulas endócrinas, como as glândulas adrenais e os testículos. Após a sua produção, esses hormônios são liberados na corrente sanguínea e podem se ligar a receptores específicos nas células-alvo, desencadeando uma série de respostas bioquímicas.

O mecanismo de ação dos hormônios esteroides envolve a ligação do hormônio ao seu receptor intracelular, formando um complexo que migra para o núcleo da célula. Uma vez no núcleo, esse complexo pode influenciar a transcrição de genes específicos, resultando na produção de proteínas que irão modular a atividade celular.

É importante ressaltar que os hormônios esteroides têm uma ação lenta e de longa duração, devido ao seu mecanismo de ação que envolve a regulação da expressão gênica. Além disso, esses hormônios desempenham um papel fundamental em processos como o crescimento, o metabolismo, a reprodução e a resposta ao estresse.

Portanto, compreender o funcionamento dos hormônios esteroides e o seu mecanismo de ação é essencial para entender como essas moléculas influenciam o equilíbrio do organismo e a sua homeostase.

Entendendo como os anabolizantes atuam no organismo: mecanismos de ação e seus efeitos.

Os hormônios esteróides são moléculas lipossolúveis derivadas do colesterol e desempenham importantes funções no organismo, regulando uma série de processos fisiológicos. Eles são sintetizados em diferentes glândulas, como as adrenais e as gônadas, e atuam através de mecanismos específicos de ação.

Quando se trata de anabolizantes, esses hormônios esteróides são frequentemente utilizados de forma exógena para promover o crescimento muscular e melhorar o desempenho físico. Eles agem ligando-se aos receptores de androgênio nas células musculares, ativando vias de sinalização que resultam em um aumento na síntese proteica e no crescimento dos tecidos musculares.

Além do efeito anabólico, os anabolizantes também podem causar uma série de efeitos colaterais no organismo. Entre eles, estão o aumento da pressão arterial, a supressão da produção natural de hormônios esteróides, como a testosterona, e danos ao fígado. O uso indiscriminado dessas substâncias pode levar a sérios problemas de saúde a longo prazo.

Portanto, é importante compreender como os anabolizantes atuam no organismo e os potenciais riscos associados ao seu uso. O conhecimento sobre a estrutura, síntese e mecanismo de ação dos hormônios esteróides pode ajudar a conscientizar as pessoas sobre os perigos do abuso dessas substâncias e promover um uso mais responsável e seguro para alcançar os objetivos desejados de forma saudável.

Localização da produção de esteroides no organismo humano: onde ocorre a síntese?

A produção de esteroides no organismo humano ocorre principalmente nas glândulas adrenais e nos testículos (nos homens) e nos ovários (nas mulheres). As glândulas adrenais, localizadas acima dos rins, são responsáveis pela síntese de hormônios esteroides como o cortisol e a aldosterona. Já os testículos e os ovários produzem hormônios sexuais como a testosterona e o estrógeno.

Esses hormônios esteroides desempenham papéis fundamentais no organismo, regulando diversos processos fisiológicos como o metabolismo, o desenvolvimento sexual, a resposta ao estresse e a função imunológica. A síntese desses esteroides é regulada por uma complexa rede de sinais hormonais e enzimáticos que garantem a produção adequada dessas substâncias essenciais para a saúde.

As 3 categorias da influência hormonal no organismo humano.

Hormônios esteróides são substâncias químicas essenciais para o funcionamento do nosso organismo. Eles são produzidos em glândulas endócrinas e atuam em diversas funções do corpo, influenciando diretamente em nossas atividades fisiológicas. Existem três categorias principais de influência hormonal no organismo humano: hormonal, autócrina e parácrina.

A influência hormonal ocorre quando um hormônio é produzido em uma glândula endócrina e viaja pela corrente sanguínea até chegar às células-alvo, onde exerce sua ação específica. Este tipo de influência é fundamental para a regulação de processos como crescimento, metabolismo e reprodução. Os hormônios esteróides, como o cortisol e a testosterona, são exemplos de substâncias que atuam dessa forma no organismo.

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A influência autócrina acontece quando uma célula produz um hormônio que age sobre ela mesma, regulando sua própria atividade. Este tipo de influência é importante para o controle interno das células e para a manutenção do equilíbrio do organismo. Hormônios como os esteróides sexuais, como o estrogênio e a progesterona, podem exercer essa função em determinadas situações.

Por fim, a influência parácrina ocorre quando um hormônio age em células próximas ao local de produção, sem a necessidade de ser transportado pela corrente sanguínea. Este tipo de influência é importante para a comunicação entre células e para a regulação de processos locais. Hormônios como os esteróides adrenocorticais, como a aldosterona e o cortisol, podem atuar dessa forma no organismo.

Os hormônios esteróides, com sua estrutura única, síntese específica e mecanismo de ação preciso, são fundamentais para o bom funcionamento do organismo e para a manutenção da homeostase.

Hormônios esteróides: estrutura, síntese, mecanismo de ação

Hormônios esteróides: estrutura, síntese, mecanismo de ação

Os hormônios esteróides são substâncias produzidas pelas glândulas endócrinas e são descarregadas diretamente na corrente circulatória, o que leva aos tecidos onde exercem seus efeitos fisiológicos. Seu nome genérico deriva do fato de possuir um núcleo esteróide em sua estrutura básica.

O colesterol é a substância precursora da qual todos os hormônios esteróides são sintetizados, agrupados em progestágenos (por exemplo, progesterona), estrógenos (estrona), andrógenos (testosterona), glicocorticóides (cortisol), mineralocorticóides (aldosterona) e vitamina D. 

Embora os diferentes hormônios esteróides possuam diferenças moleculares entre eles que lhes conferem propriedades funcionais diferentes, pode-se dizer que eles possuem uma estrutura básica comum a eles e que é representada pelo ciclopentanoperidrofenantreno de 17 átomos de carbono.

Estrutura esteróide

Os esteróides são compostos orgânicos muito diversos que têm em comum o que poderia ser considerado um núcleo pai, consistindo na fusão de três anéis de seis átomos de carbono (ciclo-hexanos) e um dos cinco átomos de carbono (ciclopentano).

Essa estrutura também é conhecida como “ciclopentanoperidrofenantreno”. Como os anéis são ligados entre si, o número total de átomos de carbono que os compõem é 17; no entanto, a maioria dos esteróides naturais possui nos 13 e 10 carbonos dois grupos metil que representam os 18 e 19 carbonos, respectivamente.

Muitos dos compostos esteróides naturais também têm um ou mais grupos com uma função alcoólica na estrutura do anel e, portanto, são chamados esteróis. Entre eles estão o colesterol, que tem uma função de álcool no carbono 3 e uma cadeia lateral de hidrocarboneto de 8 carbonos ligada ao carbono 17; átomos numerados de 20 a 27.

Além desses 17 carbonos, os hormônios esteróides podem ter 1, 2 ou 4 mais desses átomos em sua estrutura, razão pela qual são reconhecidos três tipos de esteróides, a saber: C21, C19 e C18.

C21

C21s, como progesterona e corticosteróides adrenais (glicocorticóides e mineralocorticóides), são derivados de “pregnano”. Isso tem 21 átomos de carbono porque aos 17 do anel básico são adicionados os dois grupos metila dos carbonos 13 e 10, e dois carbonos da cadeia lateral ligados ao C17 que originalmente, no colesterol, eram 8 carbonos .

C19

O C19 corresponde a hormônios sexuais com atividade androgênica e deriva do “androstano” (19 átomos de carbono), que é a estrutura que permanece quando o pregnano perde os dois carbonos da cadeia lateral C17, que é substituída por um hidroxil ou um grupo cetona.

C18

Os esteróides C18 são hormônios femininos ou estrogênios que são sintetizados principalmente nas gônadas femininas e cuja característica marcante, em relação aos outros dois tipos de esteróides, é a ausência do metil presente no último ligado ao carbono na posição 10.

Durante a síntese do colesterol, ocorrem modificações enzimáticas que alteram o número de carbonos e promovem desidrogenações e hidroxilações de carbonos específicos da estrutura.

Síntese

As células produtoras de hormônios esteróides estão localizadas principalmente no córtex das glândulas supra-renais, onde são produzidos glicocorticóides como cortisol, mineralocorticóides como aldosterona e hormônios sexuais masculinos, como desidroepiandrosterona e androstenediona.

As gônadas sexuais masculinas são responsáveis ​​pela produção de andrógenos que incluem os hormônios e testosterona acima mencionados, enquanto os folículos ovarianos em maturação produzem progesterona e estrógenos.

A síntese de todos os hormônios esteróides começa a partir do colesterol. Essa molécula pode ser sintetizada por células produtoras de hormônios esteróides, mas, na maioria das vezes, essas células a obtêm de lipoproteínas de baixa densidade (LDL) presentes no plasma circulante.

– Síntese ao nível do córtex adrenal

Três camadas são diferenciadas no córtex adrenal, conhecidas externamente como zonas glomerular, fascicular e reticular, respectivamente.

No glomerular, sintetizam-se mineralocorticóides (aldosterona), nos glicocorticóides fasciculares, como corticosterona e cortisol, e nos androgênios reticulares, como desidroepiandrosterona e androstenediona.

Síntese de glicocorticóides

O primeiro passo da síntese ocorre nas mitocôndrias e consiste na ação de uma enzima chamada colesterol desmolase, pertencente à superfamília do citocromo P450 e também conhecida como “P450scc” ou “CYP11A1”, que promove a eliminação de 6 dos átomos de carbono na cadeia lateral ligados a C17.

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Com a ação da desmolase, o colesterol (com 27 átomos de carbono) é convertido em pregnenolona, ​​que é um composto com 21 átomos de carbono e representa o primeiro dos esteróides do tipo C21.

A Pregnenolona é deslocada para o retículo endoplasmático liso, onde, sob a ação da enzima 3β-hidroxisteróide desidrogenase, sofre desidrogenação no hidroxil do grupo álcool 3 e é convertida em progesterona.

Devido à ação da 21β-hidroxilase, também chamada de “P450C21” ou “CYP21A2″, a progesterona é hidroxilada no carbono 21 e é transformada em 11-desoxicorticosterona, que retorna às mitocôndrias e à qual a enzima 11β-hidroxilase (” P450C11 ”ou“ CYP11B1 ”) se converte em corticosterona.

Outra linha de síntese na zona fascicular, que termina não mais em corticosterona, mas em cortisol, ocorre quando a pregnenolona ou a progesterona são hidroxiladas na posição 17 pela 17α-hidroxilase (“P450C17” ou “CYP17”) e convertidas em 17-hidroxipregnenolona ou 17-hidroxiprogesterona.

A mesma enzima já mencionada, 3β-hidroxisteróide desidrogenase, que converte pregnenolona em progesterona, também converte 17-hidroxipregnenolona em 17-hidroxiprogesterona.

Este último é transportado sucessivamente pelas duas últimas enzimas da via que produz corticosterona (21β-hidroxilase e 11β-hidroxilase) para desoxicortisol e cortisol, respectivamente.

Ações glicocorticóides

Os principais glicocorticóides produzidos na zona fascicular do córtex adrenal são corticosterona e cortisol. Ambas as substâncias, mas principalmente o cortisol, exibem um amplo espectro de ações que afetam as respostas do metabolismo, do sangue, da defesa e da cicatrização de feridas, mineralização óssea, trato digestivo, sistema circulatório e pulmões.

Em relação ao metabolismo, o cortisol estimula a lipólise e a liberação de ácidos graxos que podem ser utilizados no fígado para a formação de corpos cetônicos e proteínas de baixa densidade (LDL); diminui a captação de glicose e lipogênese no tecido adiposo e captação e utilização de glicose no músculo.

Também promove o catabolismo de proteínas na periferia: no tecido conjuntivo, matriz muscular e óssea, liberando aminoácidos que podem ser utilizados no fígado para a síntese de proteínas plasmáticas e para a gliconeogênese. Além disso, estimula a absorção intestinal de glicose aumentando a produção de transportadores de SGLT1.

A absorção acelerada de glicose intestinal, o aumento da produção hepática e a diminuição da utilização desse carboidrato no tecido muscular e adiposo promovem níveis elevados de glicose no plasma.

Em relação ao sangue, o cortisol favorece o processo de coagulação, estimula a formação de granulócitos neutrofílicos e inibe a de eosinófilos, basófilos, monócitos e linfócitos T. Também inibe a liberação de mediadores de inflamação como prostaglandinas, interleucinas, linfocinas, histamina e serotonina.

Em termos gerais, pode-se dizer que os glicocorticóides interferem na resposta imune, podendo ser utilizados terapeuticamente nos casos em que essa resposta é exagerada ou inadequada, como em doenças autoimunes ou em transplantes de órgãos para diminuir a rejeição.

– Síntese de andrógenos

A síntese de andrógenos no nível do córtex adrenal ocorre principalmente no nível da zona reticular e da 17-hidroxipregnenolona e 17-hidroxiprogesterona.

A mesma enzima 17α-hidroxilase, que produz as duas substâncias mencionadas, também possui 17,20 atividade de liase, que remove os dois carbonos da cadeia lateral C17 e os substitui por um grupo ceto (= O).

Esta última ação reduz o número de carbonos em dois e produz esteróides do tipo C19. Se a ação ocorrer na 17-hidroxipregnenolona, ​​o resultado é desidroepiandrosterona; Se, por outro lado, a substância afetada for a hidroxiprogesterona, o produto será androstenediona.

Ambos os compostos fazem parte dos chamados 17-cetosteróides, pois possuem um grupo cetona no carbono 17.

A desidrogenase 3β-hidroxisteróide também converte desidroepiandrosterona em androstenediona, mas o mais comum é que a primeira é convertida em sulfato de desidroepiandrosterona por uma sulfoquinase, presente quase exclusivamente na área reticular.

Síntese de mineralocorticóides (aldosterona)

A zona glomerular carece da enzima 17α-hidroxilase e não pode sintetizar os precursores 17-hidroxisteróides do cortisol e hormônios sexuais. Ele também não possui 11β-hidroxilase, mas possui uma enzima chamada aldosterona sintetase que pode produzir sequencialmente corticosterona, 18-hidroxicorticosterona e mineralocorticóide aldosterona.

Ações Mineralocorticóides

O mineralocorticóide mais importante é a aldosterona sintetizada na zona glomerular do córtex adrenal, mas os glicocorticóides também exibem atividade mineralocorticóide.

A atividade mineralocorticóide da aldosterona se desenvolve no nível do epitélio tubular do néfron distal, onde promove a reabsorção de sódio (Na +) e a secreção de potássio (K +), contribuindo para a conservação dos níveis desses íons no fluidos corporais.

– Síntese de esteróides sexuais masculinos nos testículos

A síntese de andrógenos testiculares ocorre no nível das células de Leydig. A testosterona é o principal hormônio androgênico produzido nos testículos. Sua síntese envolve a produção inicial de androstenediona, como descrito anteriormente para a síntese de andrógenos no nível do córtex adrenal.

A androstenediona é convertida em testosterona pela ação da enzima 17β-hidroxisteróide desidrogenase, que substitui o grupo cetona no carbono 17 por um grupo hidroxil (OH).

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Em alguns tecidos que servem como alvo da testosterona, ela é reduzida pela 5α-redutase à di-hidrotestosterona, com maior poder androgênico.

– Síntese de esteróides sexuais femininos nos ovários

Essa síntese ocorre ciclicamente, acompanhando as mudanças que ocorrem durante o ciclo sexual feminino. A síntese ocorre no folículo que amadurece durante cada ciclo para liberar um ovo e depois produzir o corpo lúteo correspondente.

Os estrógenos são sintetizados nas células granulares do folículo maduro. O folículo maduro possui células na teca que produzem andrógenos como androstenediona e testosterona.

Esses hormônios se espalham para as células granulares vizinhas, que possuem a enzima aromatase que os converte em estrona (E1) e 17β-estradiol (E2). Estriol é sintetizado a partir de ambos.

Ações de esteróides sexuais

A principal função dos andrógenos e estrógenos é o desenvolvimento das características sexuais masculinas e femininas, respectivamente. Os andrógenos têm efeitos anabólicos promovendo a síntese de proteínas estruturais, enquanto os estrogênios favorecem o processo de ossificação.

Estrógenos e progesterona liberados durante o ciclo sexual feminino visam preparar o corpo da mulher para uma eventual gravidez devido à fertilização do óvulo maduro liberado durante a ovulação.

Mecanismo de ação

Se você precisar atualizar sua memória sobre o mecanismo de ação dos hormônios, é recomendável assistir ao vídeo a seguir antes de continuar lendo.

O mecanismo de ação dos hormônios esteróides é bastante semelhante em todos eles. No caso de compostos lipofílicos, eles se dissolvem sem dificuldade na membrana lipídica e penetram no citoplasma de suas células-alvo, que possuem receptores citoplasmáticos específicos para o hormônio ao qual devem responder.

Uma vez formado o complexo receptor-hormônio, ele atravessa a membrana nuclear e une o genoma, à maneira de um fator de transcrição, a um elemento de resposta hormonal (HRE) ou gene de resposta primária, que em vez disso, pode regular outros genes chamados resposta secundária.

O resultado final é a promoção da transcrição e síntese do RNA mensageiro que são traduzidos nos ribossomos do retículo endoplasmático rugoso que acabam sintetizando as proteínas induzidas pelo hormônio.

Aldosterona como um exemplo

A ação da aldosterona é exercida principalmente no nível da porção final do tubo distal e nos ductos coletores, onde o hormônio promove a reabsorção do Na + e a secreção do K +.

Na membrana luminal das principais células tubulares desta região, existem canais epiteliais de Na + e canais K + do tipo “ROMK” (do canal de potássio medial externo renal inglês ).

A membrana basolateral possui bombas de NaP / K + ATPases que atraem continuamente o Na + da célula para o espaço intersticial basolateral e introduzem o K + na célula. Essa atividade mantém a concentração intracelular de Na + muito baixa e favorece a criação de um gradiente de concentração para esse íon entre o lúmen do túbulo e a célula.

O referido gradiente permite que o Na + se mova em direção à célula através do canal epitelial e, uma vez que o Na + passa sozinho, para cada íon que se move, há uma carga negativa descompensada que faz com que a luz do túbulo se torne negativa em relação ao interstício. Ou seja, uma diferença de potencial transepitelial é criada com luz negativa.

Essa negatividade da luz favorece a produção de K +, que é movida por sua maior concentração na célula e a negatividade da luz é secretada no lúmen do túbulo para ser finalmente excretada. É essa atividade de reabsorção de Na + e secreção de K + que é regulada pela ação da aldosterona.

A aldosterona presente no sangue e liberada da zona glomerular em resposta à ação da angiotensina II, ou à hipercalemia, penetra nas células principais e se liga ao seu receptor intracitoplasmático.

Esse complexo atinge o núcleo e promove a transcrição de genes cuja expressão acabará aumentando a síntese e a atividade de bombas de Na + / K +, canais epiteliais de Na + e canais de ROMK K +, além de outras proteínas. Resposta que terá como efeito global a retenção de Na + no organismo e o aumento da excreção urinária de K +.

Referências

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