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.
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
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.
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).
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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