Mecanismos de Ação dos Hormônios

Hormônios que se ligam a proteínas plasmáticas são removidos do sangue

com intensidade muito menor (mais lenta) e podem continuar na circulação

por várias horas ou mesmo dias. A meia-vida dos esteroides adrenais na

circulação, por exemplo, varia entre 20 e 100 minutos, enquanto a meia-

vida dos hormônios da tireoide, ligados a proteínas, pode ser de 1 a 6 dias.

 

MECANISMOS DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS

 

RECEPTORES HORMONAIS E SUA ATIVAÇÃO

 

A primeira etapa da ação do hormônio é a de se ligar a receptores

específicos, na célula-alvo. As células que não têm receptores para

hormônios não respondem. Os receptores, para alguns hormônios, estão

localizados na membrana da célula-alvo, enquanto outros receptores

hormonais localizam-se no citoplasma ou no núcleo. Quando o hormônio se

combina com seu receptor, essa ação em geral inicia uma cascata de reações

na célula, com cada etapa ficando mais potencialmente ativada, de modo

que até pequenas concentrações do hormônio podem ter grande efeito.

Os receptores hormonais são grandes proteínas e cada célula estimulada

tem em geral uns 2.000 a 100.000 receptores. Igualmente, cada receptor

costuma ser muito específico para um só hormônio; isso determina o tipo de

hormônio que atuará sobre um tecido em particular. Os tecidos-alvo,

afetados por um hormônio, são os que contêm seus receptores específicos.

As localizações para os diferentes tipos de receptores de hormônios, em

geral, são as seguintes:

1. Na membrana celular ou em sua superfície. Os receptores de membrana

são específicos, principalmente para os hormônios proteicos, peptídicos

e catecolamínicos.

2. No citoplasma celular. Os receptores primários para os diferentes

hormônios esteroides são encontrados principalmente no citoplasma.

3. No núcleo da célula. Os receptores para os hormônios da tireoide são

encontrados no núcleo e acredita-se que sua localização está em

associação direta com um ou mais dos cromossomos.

 

O Número e a Sensibilidade dos Receptores Hormonais São

Regulados. O número de receptores na célula-alvo, em geral, não

permanece constante dia após dia ou, até mesmo, de minuto em minuto. As

proteínas do receptor costumam ser inativadas ou destruídas durante o curso

de sua função e, em outras vezes, são reativadas ou fabricadas novas

proteínas. Por exemplo, o aumento da concentração de hormônio e o

aumento da ligação aos receptores de sua célula-alvo, algumas vezes, fazem

com que o número de receptores ativos diminua. Essa regulação para baixo

(down-regulation) dos receptores pode ocorrer em decorrência de: (1)

inativação de algumas das moléculas de receptores; (2) inativação de parte

das moléculas de sinalização das proteínas intracelulares; (3) sequestro

temporário do receptor para o interior da célula, longe do local de ação dos

hormônios que interagem com os receptores de membrana; (4) destruição

dos receptores por lisossomos depois de serem interiorizados; ou (5)

diminuição da produção dos receptores. Em cada caso, a regulação para

baixo diminui a responsividade do tecido-alvo ao hormônio.

Alguns hormônios causam regulação para cima (up-regulation) dos

receptores e das proteínas de sinalização intracelular; isto é, estimular o

hormônio induz a formação de receptores ou moléculas de sinalização

intracelular, maior que a normal, pela célula-alvo ou maior disponibilidade

do receptor para interação com o hormônio. Quando isso ocorre, o tecido-

alvo se torna cada vez mais sensível aos efeitos de estimulação do

hormônio.

 

SINALIZAÇÃO INTRACELULAR APÓS A ATIVAÇÃO DO

RECEPTOR HORMONAL

Quase sem exceção, o hormônio afeta seus tecidos-alvo formando,

primeiro, um complexo hormônio-receptor. A formação desse complexo

altera a função do próprio receptor e o receptor ativado inicia os efeitos

hormonais. Para explicar isto, vamos citar alguns exemplos dos diferentes

tipos de interações.

 

Receptores Ligados a Canais Iônicos. Praticamente todas as

substâncias neurotransmissoras, como a acetilcolina e a norepinefrina,

combinam-se com receptores na membrana pós-sináptica. Essa combinação

causa, quase sempre, alteração da estrutura do receptor, geralmente abrindo

ou fechando o canal para um ou mais íons. Alguns desses receptores

ligados a canais iônicos abrem (ou fecham) canais para íons sódio, outros

para íons potássio, outros para íons cálcio, e assim por diante. A alteração

do movimento desses íons pelos canais causa os efeitos subsequentes nas

células pós-sinápticas. Embora alguns hormônios possam exercer algumas

de suas ações através de ativação de receptores de canais iônicos, a maioria

dos hormônios que abre ou fecha canais iônicos o faz, indiretamente, por

acoplamento com receptores ligados às proteínas G ou ligados a enzimas,

como discutido a seguir.

 

Receptores Hormonais Ligados à Proteína G. Muitos hormônios

ativam receptores que regulam indiretamente a atividade de proteínas-alvo

(p. ex., enzimas ou canais iônicos) por acoplamento com grupos de

proteínas da membrana celular, chamadas proteínas heterotriméricas de

ligação a guanosina trifosfato (GTP) (proteínas G) (Figura 75-4). Existem

mais de 1.000 receptores conhecidos acoplados às proteínas G, e todos eles

têm sete segmentos transmembrana que formam alça para o interior da

célula e para o exterior da membrana celular. Algumas partes do receptor

que fazem protrusão para o citoplasma celular (especialmente a cauda

citoplasmática do receptor) são acopladas às proteínas G que incluem três partes (i. e., triméricas) — as subunidades a, b e g. Quando o ligante

(hormônio) se une à parte extracelular do receptor, ocorre alteração da

conformação no receptor, ativando as proteínas G e induzindo sinais

intracelulares que (1) abrem ou fecham os canais iônicos da membrana

celular, (2) mudam a atividade de uma enzima no citoplasma da célula, ou

(3) ativam a transcrição gênica.

As proteínas G triméricas são assim denominadas por sua capacidade de

ligar-se a nucleotídeos de guanosina. Em seu estado inativo, as subunidades

a, b e g das proteínas G formam complexo que se liga ao guanosina

difosfato (GDP) na subunidade a. Quando o receptor é ativado, ele passa

por alteração de conformação que faz com que a proteína G trimérica,

ligada ao GDP, associe-se à parte citoplasmática do receptor e troque GDP

por GTP. O deslocamento do GDP por GTP faz com que a subunidade a se

dissocie do complexo trimérico e se associe a outras proteínas de

sinalização intracelular; essas proteínas, por sua vez, alteram a atividade

dos canais iônicos ou de enzimas intracelulares como a adenilil ciclase ou a

fosfolipase C, o que altera a função da célula.

O evento de sinalização é rapidamente terminado, quando o hormônio é

removido e a subunidade a se inativa por conver são de seu GTP ligado em

GDP; depois, a subunidade a, mais uma vez, combina-se às subunidades b

e g para formar proteína G trimérica ligada à membrana e inativa.

No Capítulo 46 são discutidos detalhes adicionais da sinalização da proteína

G, que igualmente são apresentados na Figura 46-7.

Alguns hormônios se acoplam a proteínas G inibitórias (denotadas como

proteínas G ), enquanto outros se unem a proteínas G estimuladoras i

(denotadas como proteínas G ). Dessa forma, dependendo do acoplamento e

do receptor hormonal à proteína G inibitória ou estimuladora, o hormônio

pode aumentar ou diminuir a atividade das enzimas intracelulares. Esse

sistema complexo de proteínas G da membrana celular permite conjunto variado de respostas celulares em potencial a diferentes hormônios, nos

vários tecidos-alvo do corpo.

 

Figura 75-4. Mecanismo de ativação de um receptor acoplado a proteína G. Quando o hormônio ativa o receptor, o complexo de proteínas G a, b e g inativas, associa-se ao receptor e é ativado, com uma troca de guanotrifosfato (GTP) por guanosina difosfato (GDP). Isso faz com que a subunidade a (à qual está ligado o GTP) se dissocie das subunidades b e g da proteína G e interaja com as proteínas-alvo ligadas à membrana (enzimas) que iniciam sinais intracelulares.

 

Receptores Hormonais Ligados a Enzimas. Alguns receptores,

quando ativados, funcionam diretamente como enzimas ou se associam

estreitamente às enzimas que ativam. Esses receptores ligados a enzimas

são proteínas que atravessam a membrana por apenas uma vez,

diferentemente das sete alças transmembranas dos receptores acoplados às

proteínas G. Os receptores ligados a enzimas têm seu local de ligação ao

hormônio no exterior da membrana celular e seu local catalítico ou de

ligação a enzima, no interior. Quando o hormônio se liga à parte

extracelular do receptor, é ativada (ou por vezes inativada) uma enzima,

imediatamente dentro da membrana celular. Embora muitos receptores

ligados a enzimas tenham atividade enzimática intrínseca, outros dependem

de enzimas que se associam estreitamente ao receptor para produzir

alterações na função celular.

A Tabela 75-2 lista alguns dos muitos fatores de crescimento peptídicos,

citocinas, e hormônios que utilizam as tirosinas cinases de receptores

hormonais para a sinalização celular. Um exemplo de receptor ligado à

enzima é o receptor de leptina (Figura 75-5). A leptina é o hormônio

secretado por células adiposas e tem muitos efeitos fisiológicos, mas é

especialmente importante na regulação do apetite e do balanço energético,

como discutido no Capítulo 72. O receptor da leptina é membro de grande

família de receptores de citocinas que não contêm, eles mesmos, atividade

enzimática, mas sinalizam por meio de enzimas associadas. No caso do

receptor de leptina, uma das vias de sinalização ocorre por meio de

tirosinocinase da família janus cinase (JACK), a JAK2. O receptor de

leptina existe como dímero (i. e., em duas partes) e a ligação da leptina à

parte extracelular do receptor altera sua conformação, possibilitando

fosforilação e a ativação das moléculas JAK2 associadas ao intracelular. As

moléculas JAK2 ativadas, então, fosforilam outros resíduos de tirosina do

complexo receptor-JAK2 da leptina, para mediar a sinalização intracelular.

Os sinais intracelulares incluem fosforilação de proteínas de transdutor de

sinal e de ativador de transcrição (STAT), o que ativa a transcrição pelos

genes-alvo da leptina a iniciar a síntese proteica. A fosforilação de JAK2

também leva à ativação de outras vias enzimáticas intracelulares como as

cinases de proteínas ativadas por mitógenos (MAPK) e fosfatidilinositol 3-

cinase (PI3K). Alguns dos efeitos da leptina ocorrem rapidamente em

decorrência de ativação dessas enzimas intracelulares, enquanto outras

ações ocorrem de forma mais lenta e exigem síntese de novas proteínas.

Outro exemplo, amplamente usado no controle hormonal da função

celular, é o do hormônio que se liga a receptor transmembrana especial, que

então se torna a enzima ativada adenilil ciclase ao final, que faz protrusão

para o interior da célula. Essa ciclase catalisa a formação de AMPc, o qual

tem múltiplos efeitos na célula para controlar a atividade celular, como ainda será descrito com mais detalhes. O AMPc é chamado segundo

mensageiro, porque não é o próprio hormônio que institui diretamente as

alterações intracelulares; em lugar disso, o AMPc serve como segundo

mensageiro para causar esses efeitos.

Para alguns hormônios peptídicos, como o peptídeo natriurético atrial, o

monofosfato guanosina cíclico, que é apenas pouco diferente do AMPc,

serve de modo semelhante, como segundo mensageiro.

 

Tabela 75-2 Hormônios Utilizados na Sinalização do Receptor Tirosina Cinase

Fator de crescimento fibroblástico

Hormônio do crescimento

Fator de crescimento do hepatócito

Insulina

Fator de crescimento semelhante à insulina 1

Leptina

Prolactina

Fator de crescimento endotelial vascular

Figura 75-5. Um receptor ligado a enzimas — o receptor de leptina. O receptor existe como homodímero (duas partes idênticas), e a leptina se liga à parte extracelular do receptor, causando fosforilação e ativação da janus quinase 2 (JAK2) intracelular associada. Esse mecanismo causa fosforilação das proteínas transdutoras de sinal e ativadoras da transcrição (STAT), que então ativam a transcrição de genes-alvo e a síntese de proteínas. A fosforilação de JAK2 também ativa vários outros sistemas de enzimas que medeiam alguns dos efeitos mais rápidos da leptina. Y, locais de fosforilação específicos da tirosina.

 

Receptores Hormonais Intracelulares e Ativação de Genes.

Vários hormônios, incluindo os hormônios esteroides adrenais e os

gonádicos, os hormônios da tireoide, os hormônios retinoides e a vitamina

D, ligam-se a receptores proteicos dentro da célula, e não na membrana‐

celular. Como esses hormônios são lipossolúveis, eles pron tamente atravessam a membrana celular e interagem com receptores no citoplasma

ou no núcleo. O complexo hormônio-receptor ativado então se liga à

sequência do DNA regulador (promotor) específico chamado elemento de

resposta hormonal e, dessa maneira, ativa ou reprime a transcrição de genes

específicos e a formação de RNA mensageiro (mRNA) (Figura 75-6).

Portanto, minutos, horas ou até dias, depois do hormônio entrar na célula,

aparecem proteínas recém-formadas na célula, que passam a ser as

controladoras das funções celulares novas ou alteradas.

Muitos tecidos diferentes têm receptores hormonais intracelulares

idênticos, mas os genes que os receptores regulam são diferentes nos vários

tecidos. Um receptor intracelular só pode ativar a resposta do gene se

estiver presente a combinação apropriada das proteínas reguladoras dos

genes, e muitas dessas proteínas reguladoras são tecido-específicas. Desse

modo, as respostas de diferentes tecidos ao hormônio são determinadas não

apenas pela especificidade dos receptores, mas também pela expressão dos

genes que o receptor regula.

Figura 75-6. Mecanismos de interação de hormônios lipofílicos, como os esteroides, com receptores intracelulares nas células-alvo. Depois que o hormônio se liga ao receptor no citoplasma ou no núcleo, o complexo hormônio-receptor se liga ao elemento de resposta hormonal (promotor) no DNA. Isso ativa ou inibe a transcrição genética, a formação do RNA mensageiro (mRNA) e a síntese proteica.

 

MECANISMOS DE SEGUNDO MENSAGEIRO PARA

MEDIAR FUNÇÕES HORMONAIS INTRACELULARES

 

Já notamos antes que um dos meios pelos quais os hormônios exercem

ações intracelulares é pelo estímulo da formação de segundo mensageiro,

AMPc, na face interna da membrana celular. O AMPc então causa efeitos

intracelulares subsequentes do hormônio. Desse modo, o único efeito direto

que o hormônio tem sobre a célula é ativar um só tipo de receptor de

membrana. O segundo mensageiro faz o restante.

O AMPc não é apenas o segundo mensageiro usado pelos diferentes

hormônios. Dois outros especialmente importantes são: (1) os íons cálcio e a calmodulina associada; e (2) produtos da degradação de fosfolipídios da

membrana.

 

Sistema de Segundo Mensageiro da Adenilil Ciclase-

AMPc

A Tabela 75-3 mostra alguns dos muitos hormônios que usam o mecanismo

adenilil ciclase-AMPc para estimular seus tecidos-alvo, e aFigura 75-

7 mostra o próprio sistema do segundo mensageiro adenilil ciclase-AMPc.

A ligação dos hormônios ao receptor permite o acoplamento do receptor à

proteína G. Se a proteína G estimular o sistema adenilil ciclase-AMPc, ela

será chamada proteína G , denotando proteína G estimuladora. A e

estimulação da adenilil ciclase, uma enzima ligada à membrana pela

proteína G catalisa então a conversão de pequena quantidade de trifosfato e

de adenosina citoplasmático em AMPc, dentro da célula. Isso ativa a

proteínocinase dependente de AMPc, que fosforila proteínas específicas na

célula, desencadeando reações bioquímicas que, finalmente, produzem a

resposta da célula ao hormônio.

Uma vez que o AMPc seja formado dentro da célula ele, em geral, ativa

cascata de enzimas. Isso significa que a primeira enzima é ativada, o que

ativa uma segunda enzima, que ativa uma terceira e assim por diante. A

importância desse mecanismo é que somente algumas moléculas de adenilil

ciclase ativadas na face interna da membrana celular podem fazer com que

muito mais moléculas da enzima seguinte sejam ativadas, fazendo com que

ainda mais moléculas da terceira enzima sejam ativadas e assim por diante.

Desse modo, até a quantidade mais discreta de hormônio atuando sobre a

superfície celular pode iniciar cascata poderosa que ativa toda a célula.

Se a ligação do hormônio a seus receptores for acoplada à proteína G

inibitória (denotada como proteína G ), a adenilil ciclase será inibida, i

reduzindo a formação de AMPc e, finalmente, levando à ação inibitória da célula. Desse modo, dependendo do acoplamento do receptor hormonal à

proteína G inibitória ou estimuladora, o hormônio pode aumentar ou

diminuir a concentração de AMPc e a fosforilação das proteínas-chave no

interior da célula.

A ação específica que ocorre em resposta a aumentos ou diminuições de

AMPc, em cada tipo de célula-alvo, depende da natureza da maquinaria

intracelular — algumas células têm conjunto de enzimas e outras células

têm outras enzimas. Portanto, diferentes funções são desencadeadas em

diferentes células-alvo, tais como iniciar a síntese de substâncias químicas

intracelulares específicas, causar contração ou relaxamento muscular,

iniciar a secreção pelas células e alterar a permeabilidade celular.

Desse modo, a célula da tireoide estimulada por AMPc forma os

hormônios metabólicos tiroxina e tri-iodotironina, enquanto o mesmo

AMPc na célula adrenocortical causa secreção dos hormônios esteroides

adrenocorticais. Em algumas células epiteliais dos túbulos renais distais e

coletores, o AMPc aumenta a permeabilidade à água.

 

Tabela 75-3 Alguns Hormônios que Usam o Sistema de Segundo Mensageiro de

Adenilil Ciclase-AMPc

Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH)

Angiotensina II (células epiteliais)

Calcitonina

Catecolaminas (receptores b)

Hormônio liberador de corticotropina (CRH)

Hormônio folículo-estimulante (FSH)

Glucagon

Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH)

Gonadotropina coriônica humana (HCG)

Hormônio luteinizante (LH)

Paratormônio (PTH)

Secretina

Somatostatina

Hormônio tireoestimulante (TSH)

Vasopressina (receptor V , células epiteliais) 2

Figura 75-7. Mecanismo do monofosfato adenosina cíclico (AMPc), pelo qual muitos hormônios exercem seu controle da função celular. ADP, adenosina difosfato; ATP, adenosina trifosfato.

 

O Sistema de Segundo Mensageiro dos Fosfolipídios da

Membrana Celular

Alguns hormônios ativam receptores transmembranas que ativam a enzima

fosfolipase C fixada às projeções internas dos receptores (Tabela 75-4).

Essa enzima catalisa a degradação de alguns fosfolipídios na membrana

celular, especialmente o bifosfato de fosfatidilinositol (PIP ), em dois 2 produtos diferentes de segundos mensageiros: trifosfato de inositol (IP ) e 3

diacilglicerol (DAG). O IP mobiliza os íons cálcio das mitocôndrias e do 3

retículo endoplasmático, e os íons cálcio então têm seus próprios efeitos de

segundo mensageiro, tais como a contração da musculatura lisa e as

alterações da secreção celular.

O DAG, o outro segundo mensageiro lipídico, ativa a enzima

proteinocinase C, que então fosforila grande número de proteínas, levando

à resposta celular (Figura 75-8). Além desses efeitos, a parte lipídica do

DAG é o ácido araquidônico, o precursor para as prostaglandinas e outros

hormônios locais, causadores de múltiplos efeitos nos tecidos de todo o

corpo.

 

Tabela 75-4 Alguns Hormônios Que Usam o Sistema de Segundo Mensageiro de

Adenilil Ciclase-AMPc

Angiotensina II (músculo liso vascular)

Catecolaminas (receptores a)

Hormônio de liberação das gonadotropinas (GnRH)

Hormônio de liberação do hormônio de crescimento (GHRH)

Paratormônio (PTH)

Ocitocina

Hormônio de liberação do hormônio tireóideo (TRH)

Vasopressina (receptor V , músculo liso vascular) 1

Figura 75-8. O sistema de segundo mensageiro de fosfolipídios da membrana celular pelo

qual alguns hormônios exercem seu controle da função celular. DAG, diacilglicerol; IP , 3

trifosfato de inositol; PIP , bifosfato de fosfatidilinositol. 2

 

Sistema de Segundo Mensageiro do Cálcio-Calmodulina

 

Outro sistema de segundo mensageiro opera em resposta à entrada de cálcio

nas células. A entrada de cálcio pode ser iniciada por: (1) alterações do potencial de membrana, que abrem os canais de cálcio; ou (2) hormônio

interagindo com receptores de membrana, que abrem os canais de cálcio.

Ao entrar na célula, os íons cálcio se ligam à proteína calmodulina. Essa

proteína tem quatro sítios para a ligação do cálcio, e quando três ou quatro

desses locais se ligarem ao cálcio, a calmodulina altera sua forma e inicia

múltiplos efeitos dentro da célula, incluindo ativação ou inibição de

proteinocinases. A ativação das proteinocinases dependentes da

calmodulina causa pela fosforilação a ativação ou inibição de proteínas

envolvidas na resposta da célula ao hormônio. Por exemplo, a função

específica da calmodulina é a de ativar a cadeia leve da miosinocinase, que

atua diretamente sobre a miosina do músculo liso, causando contração do

músculo liso (Figura 8-3).

A concentração normal de íons cálcio na maioria das células do corpo é de

10 −8 −7 a 10 mol/L, o que não é suficiente para ativar o sistema da

calmodulina. Mas quando a concentração do íon cálcio se eleva para 10−6 a

10 −5 mol/L, ocorre ligação suficiente para causar todas as ações

intracelulares da calmodulina. Essa é quase exatamente a mesma

quantidade de alteração do íon cálcio exigida no músculo esquelético para

ativar a troponina C, o que causa contração do músculo esquelético, como

explicado no Capítulo 7. É interessante que a troponina C é semelhante à

calmodulina em função e estrutura proteica.

 

HORMÔNIOS QUE ATUAM PRINCIPALMENTE SOBRE A

MAQUINARIA GENÉTICA DA CÉLULA

 

Hormônios Esteroides Aumentam a Síntese Proteica

 

Outro meio pelo qual os hormônios atuam, especificamente os hormônios

esteroides, é ocasionando a síntese de proteínas nas células-alvo. Essas proteínas então funcionam como enzimas, proteínas de transporte ou

proteínas estruturais, que, por sua vez, exercem outras funções nas células.

A sequência de eventos na função dos esteroides é essencialmente a

seguinte (Figura 75-6):

1. O hormônio esteroide se difunde pela membrana celular e entra no

citoplasma da célula, onde se liga à proteína receptora específica.

2. A proteína receptora-hormônio combinados, então, se difunde ou é

transmitida para o núcleo.

3. A combinação se liga a pontos específicos nos filamentos de DNA nos

cromossomos, o que ativa o processo de transcrição de genes específicos

para formar mRNA.

4. O mRNA se difunde para o citoplasma, onde promove o processo de

tradução nos ribossomos, para formar novas proteínas.

Para dar um exemplo, a aldosterona, um dos hormônios secretados pelo

córtex adrenal, entra no citoplasma das células tubulares renais, que contêm

proteína específica, frequentemente chamada receptor mineralocorticoide.‐

Portanto, nessas células, segue-se a sequência dos eventos citados antes.

Depois de cerca de 45 minutos, a proteína começa a aparecer nas células

tubulares renais e a promover reabsorção de sódio dos túbulos e secreção de

potássio para os túbulos. Desse modo, a ação completa do hormônio

esteroide demora caracteristicamente pelo menos 45 minutos — até várias

horas ou mesmo dias. Isso se contrasta de modo acentuado com a rápida

ação de alguns dos peptídeos e hormônios derivados de aminoácidos, como

a vasopressina e a norepinefrina.

 

Hormônios da Tireoide Aumentam a Transcrição de

Genes no Núcleo das Células

 

Os hormônios da tireoide, tiroxina e tri-iodotironina, causam aumento da

transcrição por genes específicos no núcleo. Para conseguir esse aumento da transcrição, esses hormônios primeiro se ligam diretamente às proteínas

do receptor no núcleo, como discutido em maior detalhe no Capítulo

77 (Figura 77-5); esses receptores são fatores de transcrição ativados,

localizados no complexo cromossômico e, talvez, controlem a função dos

promotores genéticos, como explicado no Capítulo 3.

Duas características importantes da função dos hormônios da tireoide no

núcleo são as seguintes:

1. Eles ativam os mecanismos genéticos para a formação de muitos tipos

de proteínas intracelulares — provavelmente 100 ou mais. Muitas dessas

proteínas intracelulares são enzimas que promovem aumento da

atividade metabólica intracelular, praticamente em todas as células do

corpo.

2. Uma vez ligados aos receptores intranucleares, os hormônios da tireoide

podem continuar a expressar suas funções de controle por dias ou até

semanas.

 

Medida das Concentrações de Hormônios no Sangue

A maioria dos hormônios está no sangue em quanti dades extremamente

pequenas; algumas concentrações não passam de um bilionésimo de miligrama

(1 picograma) por mililitro. Portanto, foi muito difícil medir essas concentrações

pelos meios químicos habituais. Método extremamente sensível, contudo, foi

desenvolvido há cerca de 50 anos e revo lucionou a medida dos hormônios, de

seus precursores e de seus produtos finais metabólicos. Esse método é chamado

radioimunoensaio. Mais recentemente, desenvolveram-se outros métodos, como

ensaios de imunoadsorção ligados a enzimas, para uma medição precisa e de alto

rendimento dos hormônios.

Radioimunoensaio

O método de realizar o radioimunoensaio é o seguinte. Em primeiro lugar,

produz-se um anticorpo altamente específico para o hormônio a ser medido.

Em segundo lugar, pequena quantidade desse anticorpo é (1) misturada à

quantidade de líquido do animal contendo o hormônio a ser medido; e (2)

misturada simultaneamente com quantidade apropriada de hormônio padrão

purificado, marcado com isótopo radioativo. No entanto, condição específica precisa ser cumprida: é necessário haver pouquíssimo anticorpo para se ligar

completamente, tanto ao hormônio radiomarcado quanto ao hormônio no líquido a ser testado. Portanto, o hormônio natural no líquido de ensaio e o hormônio

padrão radioativo competem pelos locais de ligação do anticorpo. No processo de competição, a quantidade de cada um dos dois hormônios, o natural e o

radioativo, que se liga, é proporcional à sua concentração no líquido teste.

Em terceiro lugar, depois da ligação ter alcançado equilíbrio, o complexo

anticorpo-hormônio é separado do restante da solução, e a quantidade de hormônio radioativo ligada a esse complexo é medida por técnicas de contagem

radioativa. Se grande quantidade de hormônio radioativo estiver ligada ao

anticorpo, ficará claro que houve somente pequena quantidade de hormônio natural para competir com o hormônio radioativo e, portanto, a concentração do hormônio natural no líquido testado foi pequena. Inversamente, se apenas

pequena quantidade de hormônio radioativo se ligou, ficará claro que houve grande quantidade de hormônio natural para competir pelos locais de ligação.

Em quarto lugar, para tornar a prova extremamente quantitativa, o procedimento

de radioimunoensaio também é realizado para soluções “padrão” de hormônio não

marcado, em vários níveis de concentração. Depois, faz-se uma “curva padrão”,

como mostrado naFigura 75-9. Comparando as contagens radioativas registradas

dos procedimentos de prova “desconhecidos” com a curva padrão, pode-se

determinar, dentro de margem de erro de 10% a 15%, a concentração do hormônio no líquido testado “desconhecido”. Não mais que bilionésimos ou trilionésimos de 1 grama de hormônio podem ser testados desse modo.

Figura 75-9. “Curva padrão” para radioimunoensaio de aldosterona. (Cortesia do Dr. Manis Smith.)

 

Ensaio Imunossorvente Ligado à Enzima

Os ensaios imunossorventes ligados à enzima (ELISAs) podem ser usados para

dosar quase qualquer proteína, inclusive hormônios. Esse teste combina a

especificidade dos anticorpos com a sensibilidade de provas enzimáticas simples.

A Figura 75-10 mostra os elementos básicos deste método, que costuma ser

realizado em placas de plástico que têm 96 pequenos reservatórios. Cada

reservatório é revestido com um anticorpo (AB ) específico para o hormônio 1

ensaiado. São acrescentados amostras ou padrões a cada um dos reservatórios,

seguindo-se pela colocação de um segundo anticorpo (AB ), também específico 2

para o hormônio, mas que se liga a local diferente da molécula de hormônio.

Terceiro anticorpo (AB ) é acrescentado, e ele reconhece AB e é acoplado à 3 2

enzima que converte o substrato adequado em um produto que pode ser

facilmente detectado por métodos ópticos colorimétricos ou fluorescentes.

Como cada molécula de enzima catalisa a formação de muitos milhares de

moléculas de produtos, mesmo quantidades muito pequenas de moléculas de

hormônio podem ser detectadas. Diferentemente dos métodos competitivos de radioimunoensaio, os métodos ELISA usam excesso de anticorpos, de modo que

todas as moléculas de hormônio são capturadas nos complexos anticorpo-hormônio. Portanto, a quantidade de hormônio presente na amostra ou no padrão

é proporcional à quantidade do produto formado.

O método ELISA tornou-se amplamente usado em laboratórios clínicos porque

(1) não emprega isótopos radioativos; (2) grande parte da prova pode ser

automatizada usando-se placas com 96 reservatórios; e (3) ele comprovou ser um método com bom custo-eficácia e preciso para avaliar níveis hormonais.

 

Figura 75-10. Princípios básicos do ensaio imunossorvente ligado à enzima para dosar a

concentração de um hormônio (H). AB e AB são anticorpos que reconhecem o hormônio 1 2 em diferentes locais de ligação e AB é um anticorpo que reconhece AB . É uma enzima 3 2 ligada a AB que catalisa a formação de um produto fluorescente colorido (P) a partir de 3

um substrato (S). A quantidade de produto é medida usando-se métodos ópticos e é proporcional à quantidade de hormônio no reservatório se houver excesso de anticorpos neste.

 

Bibliografia Aranda A, Pascual A: Nuclear hormone receptors and gene expression. Physiol Rev

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