Objectivos de Aprendizagem
No final desta secção, será capaz de o fazer:
- Explicar as inter-relações da anatomia e funções do hipotálamo e dos lobos posterior e anterior da hipófise
- Identificar as duas hormonas libertadas da hipófise posterior, as suas células alvo, e as suas principais acções
Identificar as seis hormonas produzidas pelo lobo anterior da glândula pituitária, as suas células alvo, as suas principais acções, e a sua regulação pelo hipotálamo
O complexo hipotálamo-pituitário pode ser considerado como o “centro de comando” do sistema endócrino. Este complexo segrega várias hormonas que produzem directamente respostas nos tecidos alvo, bem como hormonas que regulam a síntese e a secreção de hormonas de outras glândulas. Além disso, o complexo hipotálamo-hipófise coordena as mensagens do sistema endócrino e nervoso. Em muitos casos, um estímulo recebido pelo sistema nervoso deve passar pelo complexo hipotálamo-hipofisário para ser traduzido em hormonas que podem iniciar uma resposta.
O hipotálamo é uma estrutura do diencéfalo do cérebro localizada anterior e inferior ao tálamo (Figura 1). Tem tanto funções neurais como endócrinas, produzindo e secretando muitas hormonas. Além disso, o hipotálamo está anatómica e funcionalmente relacionado com a glândula pituitária (ou hipófise), um órgão do tamanho de um feijão suspenso dela por um caule chamado infundíbulo (ou pedúnculo pituitário). A glândula pituitária é embalada dentro da soldaturcica do osso esfenoidal do crânio. Consiste em dois lóbulos que surgem de partes distintas do tecido embrionário: a hipófise posterior (neurohipófise) é tecido neural, enquanto a hipófise anterior (também conhecida como adenohypophysis) é tecido glandular que se desenvolve a partir do tracto digestivo primitivo. As hormonas secretadas pela hipófise posterior e anterior, e a zona intermédia entre os lobos estão resumidas na Tabela 1.
Figure 1. A região do hipotálamo é inferior e anterior ao tálamo. Liga-se à glândula pituitária pelo infundíbulo tipo pedúnculo. A glândula pituitária consiste num lobo anterior e posterior, com cada lobo a segregar diferentes hormonas em resposta aos sinais do hipotálamo.
lóbulo pituitário | Hormonas associadas | Effect | |
---|---|---|---|
Anterior | Hormona de crescimento (GH) | Proteína | Promotes de crescimento de tecidos corporais |
Anterior | Prolactina (PRL) | Peptídeo | Promotes produção de leite a partir de glândulas mamárias |
Anterior | Tidroide…hormona estimulante (TSH) | ||
Anterior | Hormona adrenocorticotrópica (ACTH) | ||
Anterior | Follicle-hormona estimulante (FSH) | ||
Anterior | Hormona luteinizante (LH) | Glycoprotein | Estimula a produção de androgénio por gónadas |
Posterior | Hormona antibiurética (ADH) | ||
Posterior | Oxytocin | Peptide | |
Pituitária Posterior
A pituitária posterior é na realidade uma extensão dos neurónios dos núcleos paraventricular e supra-óptico do hipotálamo. Os corpos celulares destas regiões repousam no hipotálamo, mas os seus axónios descem como o tracto hipotalâmico-hipofisário dentro do infundíbulo, e terminam em terminais axonais que compreendem a pituitária posterior (Figura 2).
Figure 2. As células neurosecretoras no hipotálamo libertam oxitocina (OT) ou ADH no lobo posterior da glândula pituitária. Estas hormonas são armazenadas ou libertadas no sangue através do plexo capilar.
A glândula pituitária posterior não produz hormonas, mas armazena e segrega as hormonas produzidas pelo hipotálamo. Os núcleos paraventriculares produzem a oxitocina hormonal, enquanto que os núcleos supra-ópticos produzem ADH. Estas hormonas viajam ao longo dos axónios para locais de armazenamento nos terminais dos axónios da pituitária posterior. Em resposta a sinais dos mesmos neurónios hipotalâmicos, as hormonas são libertadas dos terminais axonais para a corrente sanguínea.
Oxitocina
Quando o desenvolvimento fetal está completo, a oxitocina hormonal derivada do péptido (tocia- = “parto”) estimula as contracções uterinas e a dilatação do colo do útero. Durante a maior parte da gravidez, os receptores hormonais de oxitocina não são expressos em níveis elevados no útero. No final da gravidez, a síntese dos receptores de ocitocina no útero aumenta, e as células musculares lisas do útero tornam-se mais sensíveis aos seus efeitos. A oxitocina é continuamente libertada durante o parto através de um mecanismo de feedback positivo. Como já foi referido, a ocitocina provoca contracções uterinas que empurram a cabeça do feto para o colo do útero. Em resposta, o alongamento cervical estimula a oxitocina adicional a ser sintetizada pelo hipotálamo e libertada a partir da pituitária. Isto aumenta a intensidade e eficácia das contracções uterinas e provoca uma dilatação adicional do colo do útero. O ciclo de feedback continua até ao nascimento.
Embora os níveis elevados de oxitocina no sangue da mãe comecem a diminuir imediatamente após o nascimento, a oxitocina continua a desempenhar um papel na saúde materna e do recém-nascido. Em primeiro lugar, a oxitocina é necessária para o reflexo de ejecção do leite (vulgarmente referido como “let-down”) nas mulheres que amamentam. Quando o recém-nascido começa a amamentar, os receptores sensoriais nos mamilos transmitem sinais para o hipotálamo. Em resposta, a oxitocina é secretada e libertada na corrente sanguínea. Em segundos, as células dos ductos de leite da mãe contraem-se, ejectando o leite para a boca do bebé. Em segundo lugar, tanto nos machos como nas fêmeas, pensa-se que a oxitocina contribui para a ligação entre pais e recém-nascidos, conhecida como apego. Pensa-se também que a oxitocina está envolvida em sentimentos de amor e proximidade, bem como na resposta sexual.
Hormona Antibiótica (ADH)
A concentração do soluto do sangue, ou osmolaridade do sangue, pode mudar em resposta ao consumo de certos alimentos e fluidos, bem como em resposta a doenças, lesões, medicamentos, ou outros factores. A osmolaridade do sangue é constantemente monitorizada por células especializadas em osmoreceptores dentro do hipotálamo que são particularmente sensíveis à concentração de iões de sódio e outros solutos.
Em resposta à osmolaridade elevada do sangue, que pode ocorrer durante a desidratação ou após uma refeição muito salgada, os osmoreceptores sinalizam a pituitária posterior para libertar a hormona antidiurética (ADH). As células alvo da ADH estão localizadas nas células tubulares dos rins. O seu efeito é o de aumentar a permeabilidade epitelial à água, permitindo uma reabsorção acrescida da água. Quanto mais água for reabsorvida do filtrado, maior a quantidade de água que é devolvida ao sangue e menor a excreção na urina. Uma maior concentração de água resulta numa concentração reduzida de solutos. A ADH é também conhecida como vasopressina porque, em concentrações muito elevadas, causa constrição dos vasos sanguíneos, o que aumenta a pressão sanguínea ao aumentar a resistência periférica. A libertação de ADH é controlada por um laço de feedback negativo. À medida que a osmolaridade do sangue diminui, os osmoreceptores hipotalâmicos sentem a mudança e provocam uma diminuição correspondente da secreção de ADH. Como resultado, é reabsorvida menos água do filtrado de urina.
Interessantemente, as drogas podem afectar a secreção de TDAH. Por exemplo, o consumo de álcool inibe a libertação de ADH, resultando num aumento da produção de urina que pode eventualmente levar à desidratação e a uma ressaca. Uma doença chamada diabetes insipidus é caracterizada pela subprodução crónica de ADH que causa desidratação crónica. Uma vez que pouco ADH é produzido e segregado, não é reabsorvida água suficiente pelos rins. Embora os pacientes sintam sede, e aumentem o seu consumo de líquidos, isto não diminui efectivamente a concentração de soluto no seu sangue porque os níveis de ADH não são suficientemente elevados para desencadear a reabsorção de água nos rins. Os desequilíbrios electrolíticos podem ocorrer em casos graves de diabetes insípido.
Pituitária anterior
A pituitária anterior tem origem no tracto digestivo do embrião e migra para o cérebro durante o desenvolvimento fetal. Existem três regiões: o pars distalis é o mais anterior, o pars intermedia é adjacente à pituitária posterior, e o pars tuberalis é um “tubo” esguio que envolve o infundíbulo.
Recordar que a pituitária posterior não sintetiza as hormonas, mas apenas as armazena. Em contraste, a pituitária anterior fabrica hormonas. No entanto, a secreção de hormonas da hipófise anterior é regulada por duas classes de hormonas. Estas hormonas – secretadas pelo hipotálamo – são as hormonas libertadoras que estimulam a secreção de hormonas da hipófise anterior e as hormonas inibidoras que inibem a secreção.
p>Hipotalâmicas são secretadas pelos neurónios, mas entram na hipófise anterior através dos vasos sanguíneos (Figura 3). Dentro do infundíbulo há uma ponte de capilares que liga o hipotálamo à pituitária anterior. Esta rede, chamada sistema portal hipofisário, permite que as hormonas hipotalâmicas sejam transportadas para a pituitária anterior sem entrar primeiro na circulação sistémica. O sistema tem origem na artéria hipofisária superior, que se ramifica das artérias carótidas e transporta o sangue para o hipotálamo. Os ramos da artéria hipofisária superior formam o sistema portal hipofisário (ver Figura 3). As hormonas hipotalâmicas libertadoras e inibidoras viajam através de um plexo capilar primário até às veias portal, que as transportam para a pituitária anterior. As hormonas produzidas pela hipófise anterior (em resposta à libertação de hormonas) entram num plexo capilar secundário, e daí drenam para a circulação.
Figure 3. A hipófise anterior fabrica sete hormonas. O hipotálamo produz hormonas separadas que estimulam ou inibem a produção de hormonas na hipófise anterior. As hormonas do hipotálamo atingem a pituitária anterior através do sistema portal hipofisário.
A pituitária anterior produz sete hormonas. Estas são a hormona de crescimento (GH), a hormona estimulante da tiróide (TSH), a hormona adrenocorticotrópica (ACTH), a hormona folículo-estimulante (FSH), a hormona luteinizante (LH), a beta endorfina, e a prolactina. Das hormonas da hipófise anterior, TSH, ACTH, FSH, e LH são colectivamente referidas como hormonas tropicais (trope- = “virar”) porque ligam ou desligam a função de outras glândulas endócrinas.
Hormona de crescimento
O sistema endócrino regula o crescimento do corpo humano, a síntese de proteínas, e a replicação celular. Uma hormona importante envolvida neste processo é a hormona de crescimento (GH), também chamada somatotropina – uma hormona proteica produzida e secretada pela glândula pituitária anterior. A sua função primária é anabólica; promove a síntese proteica e a construção de tecidos através de mecanismos directos e indirectos (Figura 4). Os níveis de GH são controlados pela libertação de GHRH e GHIH (também conhecida como somatostatina) a partir do hipotálamo.
Figure 4. A hormona de crescimento (GH) acelera directamente a taxa de síntese de proteínas no músculo esquelético e nos ossos. O factor de crescimento 1 (IGF-1) semelhante à insulina é activado pela hormona de crescimento e apoia indirectamente a formação de novas proteínas nas células musculares e ósseas.
Ocorre um efeito de repartição do glucose-sparing quando o GH estimula a lipólise, ou a decomposição do tecido adiposo, libertando ácidos gordos para o sangue. Como resultado, muitos tecidos passam da glicose para os ácidos gordos como a sua principal fonte de energia, o que significa que menos glicose é retirada da corrente sanguínea.
GH também inicia o efeito diabetogénico no qual o GH estimula o fígado a decompor o glicogénio em glicose, que é depois depositado no sangue. O nome “diabetogénico” é derivado da semelhança em níveis elevados de glucose no sangue observada entre indivíduos com diabetes mellitus não tratados e indivíduos com excesso de GH. Os níveis de glucose no sangue aumentam como resultado de uma combinação de efeitos glucose-sparing e diabetogénicos.
GH medeia indirectamente o crescimento e a síntese de proteínas, desencadeando o fígado e outros tecidos para produzir um grupo de proteínas chamadas factores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs). Estas proteínas aumentam a proliferação celular e inibem a apoptose, ou a morte celular programada. Os FGI estimulam as células a aumentar a sua absorção de aminoácidos do sangue para a síntese de proteínas. As células do músculo esquelético e da cartilagem são particularmente sensíveis à estimulação dos IGFs.
Disfunção do controlo do crescimento do sistema endócrino pode resultar em várias perturbações. Por exemplo, o gigantismo é uma desordem em crianças causada pela secreção de quantidades anormalmente grandes de GH, resultando em crescimento excessivo. Uma condição semelhante em adultos é a acromegalia, uma doença que resulta no crescimento de ossos na face, mãos e pés em resposta a níveis excessivos de GH em indivíduos que pararam de crescer. Níveis anormalmente baixos de GH em crianças podem causar impaciência de crescimento – um distúrbio chamado nanismo pituitário (também conhecido como deficiência da hormona de crescimento).
Hormona Estimulante da Tiróide
A actividade da glândula tiróide é regulada pela hormona estimulante da tiróide (TSH), também chamada tirotropina. A TSH é libertada da pituitária anterior em resposta à hormona libertadora da tirotropina (TRH) a partir do hipotálamo. Como discutido brevemente, desencadeia a secreção das hormonas tiroideias pela glândula tiróide. Num ciclo clássico de feedback negativo, níveis elevados de hormonas tiroideias na corrente sanguínea despoletam então uma queda na produção de TRH e subsequentemente de TSH.
Hormona adrenocorticotrópica
A hormona adrenocorticotrópica (ACTH), também chamada corticotropina, estimula o córtex adrenal (a “casca” mais superficial das glândulas supra-renais) a secretar hormonas corticosteróides como o cortisol. O ACTH provém de uma molécula precursora conhecida como pro-opiomelanotropina (POMC) que produz várias moléculas biologicamente activas quando clivada, incluindo o ACTH, a hormona estimulante dos melanócitos, e os péptidos opióides cerebrais conhecidos como endorfinas.
A libertação de ACTH é regulada pela hormona libertadora de corticotropina (CRH) do hipotálamo em resposta a ritmos fisiológicos normais. Uma variedade de factores de stress pode também influenciar a sua libertação, e o papel do ACTH na resposta ao stress é discutido mais adiante neste capítulo.
Hormona Estimulante do Folículo e Hormona Luteinizante
As glândulas endócrinas secretam uma variedade de hormonas que controlam o desenvolvimento e a regulação do sistema reprodutivo (estas glândulas incluem a pituitária anterior, o córtex adrenal, e as gónadas – os testículos nos machos e os ovários nas fêmeas). Grande parte do desenvolvimento do sistema reprodutivo ocorre durante a puberdade e é marcado pelo desenvolvimento de características específicas do sexo tanto em adolescentes do sexo masculino como do feminino. A puberdade é iniciada pela hormona libertadora de gonadotropina (GnRH), uma hormona produzida e secretada pelo hipotálamo. A GnRH estimula a pituitária anterior a secretar gonadotropinas-hormonas que regulam a função das gónadas. Os níveis de GnRH são regulados através de um ciclo de feedback negativo; níveis elevados de hormonas reprodutivas inibem a libertação de GnRH. Ao longo da vida, as gonadotropinas regulam a função reprodutiva e, no caso das mulheres, o início e cessação da capacidade reprodutiva.
As gonadotropinas incluem duas hormonas glicoproteicas: a hormona estimulante do folículo (FSH) estimula a produção e maturação das células sexuais, ou gametas, incluindo óvulos nas mulheres e esperma nos homens. A FSH também promove o crescimento folicular; estes folículos libertam depois estrogénios nos ovários femininos. A hormona luteinizante (LH) desencadeia a ovulação nas mulheres, bem como a produção de estrogénios e progesterona pelos ovários. LH estimula a produção de testosterona pelos testículos masculinos.
Prolactina
Como o seu nome indica, a prolactina (PRL) promove a lactação (produção de leite) nas mulheres. Durante a gravidez, contribui para o desenvolvimento das glândulas mamárias, e após o nascimento, estimula as glândulas mamárias a produzirem leite materno. No entanto, os efeitos da prolactina dependem fortemente dos efeitos permissivos dos estrogénios, progesterona, e outras hormonas. E como já foi referido anteriormente, a diminuição da secreção de leite ocorre em resposta à estimulação da oxitocina.
p> Numa mulher não grávida, a secreção de prolactina é inibida pela hormona inibidora da prolactina (PIH), que é na realidade o neurotransmissor dopamina, e é libertada pelos neurónios no hipotálamo. Apenas durante a gravidez os níveis de prolactina aumentam em resposta à hormona libertadora de prolactina (PRH) do hipotálamo.
Intermediate Pituitary: Hormona Estimulante de Melanócitos
As células na zona entre os lobos pituitários secretam uma hormona conhecida como hormona estimulante de melanócitos (MSH) que é formada por clivagem da proteína precursora pro-opiomelanocortina (POMC). A produção local de MSH na pele é responsável pela produção de melanina em resposta à exposição à luz UV. O papel do MSH feito pela hipófise é mais complicado. Por exemplo, as pessoas com pele mais clara têm geralmente a mesma quantidade de MSH que as pessoas com pele mais escura. No entanto, esta hormona é capaz de escurecer a pele, induzindo a produção de melanina nos melanócitos da pele. As mulheres também mostram um aumento da produção de MSH durante a gravidez; em combinação com estrogénios, pode levar a uma pigmentação mais escura da pele, especialmente da pele das areolas e dos lábios minora. A figura 5 é um resumo das hormonas pituitárias e dos seus principais efeitos.
Figure 5. Hormonas Pituitárias Maiores Hormonas Pituitárias Maiores e os seus órgãos alvo
Perguntas Práticas
O vídeo seguinte é uma animação mostrando o papel do hipotálamo e da glândula pituitária. Que hormona é libertada pela hipófise para estimular a glândula tiróide?
Revisão do capítulo
O complexo hipotálamo-hipófisico está localizado no diencéfalo do cérebro. O hipotálamo e a hipófise estão ligados por uma estrutura chamada infundíbulo, que contém vasculatura e axônios nervosos. A glândula pituitária está dividida em duas estruturas distintas com diferentes origens embrionárias. O lóbulo posterior abriga os terminais axonais dos neurónios hipotalâmicos. Armazena e liberta na corrente sanguínea duas hormonas hipotalâmicas: a oxitocina e a hormona antidiurética (ADH). O lobo anterior está ligado ao hipotálamo por vasculatura no infundíbulo e produz e segrega seis hormonas. A sua secreção é regulada, contudo, através da libertação e inibição de hormonas do hipotálamo. As seis hormonas anteriores da hipófise são: hormona do crescimento (GH), hormona estimulante da tiróide (TSH), hormona adrenocorticotrópica (ACTH), hormona folicular estimulante (FSH), hormona luteinizante (LH), e prolactina (PRL).
Self Check
Responder à(s) pergunta(s) abaixo para ver até que ponto compreende os tópicos abordados na secção anterior.
Perguntas de Pensamento Críticas
- Comparar e contrastar a relação anatómica dos lobos anterior e posterior da hipófise com o hipotálamo
- Nomear os tecidos alvo para a prolactina.
Glossary
acromegalia: desordem em adultos causada quando níveis anormalmente elevados de GH provocam o crescimento de ossos na face, mãos e pés
hormonaadrenocorticotrópica (ACTH): hormona pituitária anterior que estimula o córtex adrenal para secretar hormonas corticosteróides (também chamada corticotropina)
hormona antidiurética (ADH): hormona hipotalâmica que é armazenada pela hipófise posterior e que sinaliza os rins para reabsorver a água
hormona estimulante dos folículos (FSH): hormona hipofisária anterior que estimula a produção e maturação das células sexuais
igantismo: desordem em crianças causada quando níveis anormalmente elevados de GH provocam crescimento excessivo
gonadotropinas: hormonas que regulam a função das gónadas
hormona de crescimento (GH): hormona pituitária anterior que promove a construção dos tecidos e influencia o metabolismo dos nutrientes (também chamada somatotropina)
p> sistema portal hipofisário: rede de vasos sanguíneos que permite às hormonas hipotalâmicas viajar para o lobo anterior da pituitária sem entrar na circulação sistémica
hipotalamus: região do diencéfalo inferior ao tálamo que funciona na sinalização neural e endócrina
infundíbulo: talo contendo vasculatura e tecido neural que liga a glândula pituitária ao hipotálamo (também chamado talo pituitário)
factores de crescimento semelhantes à insulina (IGF): proteína que aumenta a proliferação celular, inibe a apoptose, e estimula a absorção celular de aminoácidos para a síntese proteica
hormona glutinizante (LH): hormona pituitária anterior que desencadeia a ovulação e a produção de hormonas ovarianas nas fêmeas, e a produção de testosterona nos machos
osmoreceptor: receptor sensorial hipotalâmico que é estimulado por alterações na concentração de soluto (pressão osmótica) no sangue
oxitocina: hormona hipotalâmica armazenada na glândula pituitária posterior e importante na estimulação das contracções uterinas no parto, ejecção de leite durante a amamentação, e sensação de apego (também produzida em machos)
anão pituitário: desordem em crianças causada quando níveis anormalmente baixos de GH resultam em atraso de crescimento
glândula pituitária: órgão do tamanho de feijão suspenso do hipotálamo que produz, armazena, e segrega hormonas em resposta à estimulação hipotalâmica (também chamada hipófise)
prolactina (PRL): hormona anterior da hipófise que promove o desenvolvimento das glândulas mamárias e a produção de leite materno
hormona estimulante da tiróide (TSH): hormona anterior da hipófise que desencadeia a secreção de hormonas da tiróide pela glândula tiróide (também chamada tirotropina)