1. Faculdade de Veterinria Introduo a EndocrinologiaReprodutiva VeterinriaFlix H. D. Gonzlez Laboratrio de Bioqumica Clnica AnimalPorto Alegre2002

2. CIP - CATALOGAO INTERNACIONAL DA PUBLICAOUFRGSCopyright 2002 by Flix H. D. Gonzlez.Todos os direitos reservados. No permitida a reproduo total ou parcial desta publicaosem a autorizao escrita e prvia do autor. 3. Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria NDICE1. Caractersticas dos hormnios2. Hormnios hipotlamo-hipofisirios3. Papel dos hormnios no embrio4. Endocrinologia reprodutiva do macho5. Endocrinologia reprodutiva da fmea6. Endocrinologia da gestao e do parto7. Endocrinologia do ps-parto e da lactao8. As prostaglandinas e a reproduo 4. I. CARACTERSTICAS DOS HORMNIOSI.1. Introduo.com a funo endcrina foi Aristteles (ca. 322 A integrao do metabolismo entre os a.C.) quem relatou os efeitos da castrao nasdiferentes rgos dos mamferos realizada por aves e no homem, constituindo a primeira alusodois sistemas: o nervoso e o endcrino. No atividade hormonal, embora sem compreenderprimeiro, a comunicao opera atravs deo mecanismo. A endocrinologia como cincianeurotransmissores (tais como noradrenalina,tem pouco mais de 100 anos; antes disso, seacetilcolina ou serotonina) enquanto que no conheciam os rgos endcrinos mas ainda nosegundo os mensageiros qumicos so chamadosse conheciam as suas funes e nem osde hormnios, os quais so transportados pelo mecanismos de controle de sua secreo. Vonsangue at seu local de ao (rgo-alvo). EstesHaller, em 1766, foi o primeiro que props odois sistemas esto interrelacionados, uma vezconceito de rgo endcrino, no sentido de umque o sistema nervoso pode controlar a funo rgo cuja secreo vertida no sangue, conceitoendcrina, por exemplo, a secreo de insulina, ampliado por Teophile de Bordeu, em 1775,prolactina, adrenalina e glicocorticides estquem props que tais secrees eram necessriasregulada via estmulos neurais. Inversamente, para manter a integridade do organismo. Bordeualguns hormnios controlam funes nervosas.declarou que os testculos produziam umaPor exemplo, a tiroxina e o cortisol regulam asubstncia que se integrava ao organismo,funo de alguns neurnios hipotalmicos em causando-lhe modificaes.sistemas de regulao feedback.A endocrinologia experimental foi iniciada Alguns mensageiros qumicos so comuns por John Hunter, em 1786, quem realizoupara ambos sistemas, como o caso da transplantes de testculos em aves, dentro daadrenalina e da noradrenalina, as quais cavidade abdominal para observar possveisfuncionam como neurotransmissores em algumasmudanas no desenvolvimento do animal. Osinapses do crebro e do msculo liso, e tambm conceito sobre secrees endcrinas e excrinascomo hormnios reguladores do metabolismo foi claramente definido por Johannes Mller emenergtico no fgado e no msculo esqueltico.1834, enquanto que Claude Bernard, em 1855, Embora os sistemas nervoso e endcrino usou o termo de secreo interna (por exemplo,geralmente so estudados de forma separada, elesa glicose secretada pelo fgado no sangue) parade fato atuam de forma integrada no sistema diferenci-la da secreo externa (por exemplo,neuro-endcrino quando se trata da regulao do a bile secretada pelo fgado ao tratometabolismo. O sistema neuro-endcrinogastrointestinal), e props pela primeira vez oconstitui a base do controle dos outros sistemasconceito da homeostase de determinadosestando, portanto, estreitamente ligado aos metablitos. Thomas Addison, tambm em 1855,processos metablicos de nutrio, crescimento edescreveu clinicamente a insuficincia adrenal,reproduo. atribuindo-a destruio do crtex adrenal, o que De forma geral, os hormnios so foi demonstrado experimentalmente por Brown-modificadores ou moduladores das reaesSquard um ano depois. Em 1889, von Mering eenzimticas do metabolismo, embora tambm Minkowski, descreveram o que posteriormente separticipem em outras funes especficas tais chamaria diabetes mellitus, extirpando o pncreascomo crescimento celular e tisular, regulao dode um co. Este experimento levariametabolismo, regulao da frequncia cardaca e posteriormente ao descobrimento da insulina.da presso sangunea, funo renal, eritropoiese,No sculo XX, o conhecimento damotilidade do trato gastrointestinal, secreo de endocrinologia comea seus rpidos avanos comenzimas digestivas e de outros hormnios, Starling e Bayliss, quem descreveram alactao e atividade do sistema reprodutivo.secretina, uma substncia produzida na mucosa As caractersticas endcrinasso intestinal que atuava sobre o pncreas parafrequentemente herdadas, ou que poderia levar estimular a secreo de suco pancretico. Hardy,utilizao dos nveis sanguneos de determinadosum estudante de lnguas clssicas, props ahormnios, por exemplo, somatotropina ouStarling o termo hormnio, do grego excitar, parahormnios gonadotrpicos e sexuais, comodenominar a substncia descrita por eles. Baylissparmetros de seleo para melhoramento eme Starling propuseram o termo em 1905,vrias espcies animais.definido-o como aquela substncia produzida emum rgo endcrino e transportada no sangueI.2. Histria.para exercer sua ao em outro rgo. O termo O primeiro a descrever fatos relacionadosfoi inicialmente atacado e foram propostas 5. I-2Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/substituies que finalmente no tiveram sucesso.industrialmente mediante a tecnologia do DNAMaistarde, Pende propsotermorecombinante, no incio da dcada de 1980.endocrinologia, como o rea de estudo doshormnios. O termo endcrino vem do gregoI.3. Classificao qumica dos hormnios.endo: em, dentro, e krinein: liberar, ou seja,Atualmente se conhecem mais de 50liberar ou secretar dentro do organismo. O hormnios. Na Tabela I-1 se relacionam osprimeiro texto de endocrinologia foi publicado principais hormnios com efeito na funopor Sajon, em 1903, seguido por Parhon e reprodutiva. Existem quatro grupos qumicos deGoldstein, em 1909 e por Biedl, em 1910. Hench,hormnios: peptdios, esterides, aminas eem 1949, foi o primeiro em utilizar hormnioseicosanides. Os vrios tipos de hormnios tmterapeuticamente, quando tratou casos de artrite diferentes caractersticas quanto a sua forma dereumatide com cortisona, hormnio do crtex sntese, armazenagem, meia-vida, forma deadrenal. A partir de ento foi iniciada a corridatransporte no sangue e mecanismo de aodas indstrias farmacuticas para sintetizar este(Tabela I-2).hormnio e outros glicocorticides relacionados,Os hormnios peptdicos podem ter desdeos quais tm sido amplamente utilizados por suas 3 at 200 resduos de aminocidos e constituem oaplicaes teraputicas. grupo de hormnios mais numeroso. Os Banting e Best, que vinham trabalhandoprincipais rgos que produzem hormniospara isolar extratos de insulina desde 1921, peptdicos so o hipotlamo, a hipfise, as ilhotasderam a base para o isolamento em formapancreticas, a placenta, a glndula paratireide ecristalina deste hormnio, por parte de Abel, em o trato gastrointestinal.1926. A insulina foi assim o primeiro hormnio aOs hormnios esterides so produzidosser isolado em forma pura. Posteriormente, empelo crtex adrenal, as gnadas e a placenta, e1954, seria o primeiro hormnio a ter suaincluem os corticosterides, os estrgenos, ossequncia de aminocidos dilucidada, graas aosandrgenos e a progesterona. Neste grupo esttrabalhos de Sanger. A insulina tambm foi o includa a forma hormonal da vitamina Dprimeirohormnio a serproduzido(1,25-dihidroxi-colecalciferol). Os hormnios Tabela I-1. Principais hormnios que agem na funo reprodutiva.Hormnio rgo secretorrgo alvoPrincipal aoGnRH hipotlamoadenohipfise liberao de LH e FSHPIFhipotlamoadenohipfise inibe a liberao de PRLPRFhipotlamoadenohipfise liberao de PRLProlactina (PRL) adenohipfise glndula mamriafavorece lactaoFSH fmeaadenohipfise folculo ovariano maturao folicularFSH machoadenohipfise tbulos seminferos maturao de espermatozidesLH fmea adenohipfise ovrioovulao/manuteno do corpo lteoLH macho adenohipfise clulas de Leydig secreo de andrgenosOcitocinaendomtriomiomtrio favorecimento do partoOcitocinaendomtrioglndula mamriafavorecimento da descida do leiteTiroxina tireidetodas as clulasaumento do metabolismoTriiodotironinatireidetodas as clulasaumento do metabolismoEstrgenos ovriorgos sexuais acessrios funo cclica / caracteres sexuaisEstrgenos ovrioglndula mamriadesenvolvimentoProgesterona ovrioglndula mamriadesenvolvimento mamrioProgesterona ovriotero manuteno da gestaoRelaxina ovriosnfise pubiana relaxamento para o partoAndrgenos testculo rgos sexuais acessrios caracteres sexuais secundrioshCG (primatas) placentaovriosimilar ao LHeCG (guas)placentaovriosimilar ao FSHLactgeno placent. placentaglndula mamriasimilar ao GH e a prolactinaProstaglandina F2 miomtrio corpo lteo lutelise 6. I-3Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/esteroidais so compostos derivados do hormnios algumas substncias presentes emcolesterol, com variaes pequenas em suas zonas do crebrocom funesdemolculas que determinam aes biolgicasneurotransmisso,comooshormniosmuito diferentes entre si. liberadores do hipotlamo (GnRH, TRH, CRH, Os hormnios do grupo das aminassomatostatina) e alguns hormnios da pituitriaincluem as catecolaminas, que so produzidas (ACTH, -endorfinas).pela medula adrenal e algumas clulas nervosas, Outros hormnios so sintetizados pore as iodotironinas, derivadas do aminocidoclulas disseminadas em determinados tecidos etirosina, que so produzidas exclusivamente pela no por rgos endcrinos definidos, como ostireide. Os mecanismos de ao dos dois gruposhormnios do trato gastrointestinal (gastrina,de aminas so diferentes. As catecolaminas secretina, GIP, VIP, CCK) ou as prostaglandinas,compartilham mecanismos de ao similares aosproduzidas em quase todas as clulas.hormnios peptdicos, enquanto que as Existem outros hormnios que no soiodotironinas tm mecanismos similares aos sintetizados nas clulas, mas produzidos nohormnios esteroidais. sangue por ao enzimtica, sobre um precursor Finalmente, os eicosanides incluem assintetizado no fgado, como o caso daprostaglandinas, osleucotrienoseos angiotensina; ou bem, produzidas em outrostromboxanos, compostos derivados do cidorgos a partir de precursores exgenos, como araquidnico e produzidos em quase todos oso caso da vitamina D3.tecidos. Na funo reprodutiva so importantes aAsecreo hormonal noPGF2 e a PGE. necessariamente uniforme, mas pode obedecer a estmulos, estabelecendo ciclos ou ritmos deI.4. Caractersticas da atividadevrios tipos, como so os casos dos ritmoshormonal.circadiano (cada dia), ultradiano (menos de 1 dia) Classicamente so considerados como e circalunar (cada ms).hormnios aquelas substncias produzidas pelosOutro conceito clssico que osrgos endcrinos, isto , rgos cuja secreo hormnios devem ser transportadas via sanguneavertida na corrente sangunea em contraposio desde o stio de produo at o stio de aosecreo excrina, cujos produtos vo para o (funo telcrina). Entretanto, alguns hormniosexterior do organismo ou para o tratono entram na circulao sangunea, mas vo atgastrointestinal. No entanto, atualmente so a clula-alvo por difuso passiva, como o casoreconhecidos tambm como hormnios algumas de algumas prostaglandinas que tm funosubstncias secretadas no por rgos mas porparcrina. Por outro lado, h substncias queneurnios, como o caso da vasopressina e dacompartilham algumas caractersticas dosocitocina, secretadas pelos ncleos supraptico ehormnios sem ser consideradas como tais. oparaventricular do hipotlamo. caso das somatomedinas, produzidas no fgado Tambm soconsiderados como por ao do GH, e que vo a outros rgos viaTabela I-2. Caractersticas de vrios tipos de hormnios. CaractersticaEsterides TireoidianosPeptdicos Aminas Feedbacksimsim simsim Biossntese vrias enzimas modificao modificaovrias enzimasps-traduops-traduo Armazenamento horassemanas um dia dias Secreodifusoproteliseexocitoseexocitose Protenas de unio (no plasma)simsim raro no Meia-vida horasdiasminutossegundos Receptoresncleo ncleomembrana membranaplasmtica plasmtica Mecanismo de ao regula a regula asegundosegundo transcriotranscrio mensageiro mensageiro 7. I-4Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/sangunea, para intermediar a ao daregulao pode ser negativa ou positiva,somatotropina (hormnio do crescimento). dependendo da fase fisiolgica. Trata-se da Os hormnios esterides e os tireoidianos secreo de LH que ao longo do ciclo estralso transportados pelo sangue mediante protenas obedece a uma regulao feedback negativa emespecficas, como a globulina transportadora deresposta a baixos nveis de estrgenos etiroxina (TBG), a globulina transportadora deprogesterona e que se torna de regulaocorticides (CBG ou transcortina) ou a globulina feedback positiva horas antes da ovulao,transportadora de hormnios sexuais (SHBG). Aquando responde a altos nveis de estrgenos.unio dos hormnios a essas protenas limita suaTambm existe controle do sistemadifuso atravs dos tecidos, mas ao mesmo temponervoso diretamente sobre a secreo de algunsprotege os hormnios da degradao enzimtica. hormnios. Por exemplo, uma fibra pr- Os hormnios que so transportados porganglionar simptica pode estimular a liberaoprotenas do sangue devem estar em forma livre de adrenalina, depois de um impulso gerado pelopara poder entrar nas clulas-alvo, devendo, crtex cerebral em resposta a um estmulo visual.portanto, haver um equilbrio entre a forma unidaOutro exemplo de controle nervoso sobre ae a forma livre destes hormnios. Este equilbriosecreo endcrina atravs da conexovaria em funo da espcie. Nas aves, a tiroxina hipotalmica, como no efeito que a luz causatem uma meia-vida menor do que nos mamferos,sobre a atividade reprodutiva de algumasporque a TBG aviar tem menor capacidade de espcies. Assim, na ovelha a atividadeunio e a tiroxina gasta pelo metabolismo comreprodutiva aumenta com a diminuio dasmaior rapidez. horas-luz/dia, enquanto que na gua e na galinha O sistema neuro-endcrino possui sensores a atividade reprodutiva aumenta com o aumentoou mecanismos que podem detectar os efeitosdas horas-luz/dia. Nos anteriores casos, a ao dabiolgicos dos hormnios, de forma a manter oluz opera via hipotlamo para modificar aequilbrio homeosttico dos metablitos, secreodoshormnioshipofisirioseletrlitos e fluidos biolgicos e a velocidade dosgonadotrpicos, mediante a melatonina, umprocessos metablicos. Exemplos de regulao hormnio da glndula pineal.feedback simples so a secreo do hormnio daDe forma resumida, as funes dosparatireide (PTH) ou da insulina, em resposta hormnios podem incluir, entre outras, asaos nveis sanguneos de Ca2+ ou de glicose, seguintes:respectivamente. Uma diminuio nos nveis (a) regulao do metabolismo dos carboidratos eplasmticos de clcio, induz a secreo de PTH de outros metablitos (insulina, glucagon);pela paratireide (feedback negativo), enquanto(b) adaptaoaostress (catecolaminas,que uma elevao dos nveis de glicose estimulaglicocorticides);a secreo de insulina nas clulas B das ilhotas (c) regulao do crescimento e da maturaopancreticas (feedback positivo).(GH); Existe uma regulao feedback mais(d) regulao da funo reprodutiva (hormnioscomplexa, como a que opera nos hormnios do eixo hipotlamo-hipofisirio, hormniosliberados atravs do eixo hipotlamo-hipofisirio. gonadais, prostaglandinas);Estes mecanismos podem ser de ala longa,(e) regulao do equilbrio hidro-eletrolticopredominantemente negativos, nos quais os(ADH, aldosterona);hormnios secretados pelos rgos efeitores(f) controle do metabolismo do clcio e o(esterides sexuais, glicocorticides, hormnios fsforo (PTH, calcitonina, vitamina D3);tireoidianos) tm efeito negativo sobre a secreo (g) modulao das funes digestivas (secretina,dos hormnios trficos hipofisirios (LH, FSH, gastrina, CCK, GIP, VIP);ACTH, TSH) e sobre os hormnios(h) regulao da taxa metablica e a calorignesehipotalmicos (GnRH, CRH, TRH). Tambm (hormnios tireoidianos).podem ser de ala curta e de ala ultracurtaou auto-feedback, que funcionam a nvel do eixoI.5. Mecanismos de ao hormonal.hipotlamo-hipofisirio, de forma mais rpida. Todos os hormnios atuam atravs de Os fatores hipotalmicos so secretados receptores especficos, os quais esto presentesobedecendo a uma regulao feedbackunicamente nas clulas alvo, isto , naquelaspredominantemente negativa. Estes fatoresclulas onde o hormnio atua. Os receptores sopodem exercer um efeito positivo (liberador) ouprotenas que tm stios de unio aos quais senegativo (inibidor). Existe um caso em que a ligam os hormnios com bastante especificidade 8. I-5Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/eafinidade,provocando mudanas (cAMP), o GMP cclico (cGMP), o clcio e osconformacionais que geram o desencadeamentoderivados do fosfatidil-inositol.de reaes modificadoras do metabolismo daclula alvo. O nmero de receptores varia em I.5.1. Adenosina-monofosfato cclicocada tipo de clula, variando portanto o grau da (cAMP) como segundo mensageiro.resposta de cada clula ao hormonal.Earl Sutherland, em 1972, identificou o A unio hormnio-protena receptora adenosina-3,5-monofosfatocclico (AMPforte mas no covalente. equivalente unio cclico) como o mensageiro intracelularde um efeitor alostrico com a enzima que regula.produzido em resposta ao da adrenalina nasO stio de unio estereoespecfico e somente clulas do fgado. Depois se encontrou que oune o hormnio correspondente ou molculas cAMP era o mediador comum da ao de muitosmuito similares. As estruturas anlogas que se hormnios.unem ao receptor ocasionando os mesmos efeitosO cAMP formado pela ativao de umaque o hormnio so chamadas de agonistas. Em enzima da membrana plasmtica presente emoposio, quelas estruturas que tambm se unemtodas as clulas (exceto nos eritrcitos) comoao receptor mas sem causar o efeito hormonal,consequncia da interao entre um hormnio eisto , bloqueiam o receptor, so chamadas deseu receptor especfico. A enzima que formaantagonistas.cAMP a adenilciclase, que catalisa a seguinte Existem dois mecanismos bsicos da ao reao:hormonal, os quais esto em funo do tipo dehormnio:ATP-Mg2+ 3,5-cAMP + PPi(a) os hormnios peptdicos e as catecolaminasno podem penetrar as membranas A adenilciclase pode ser estimulada ouplasmticas das clulas e seus receptores se inibida mediante mecanismos que envolvemlocalizam na membrana plasmtica das complexos regulatrios localizados naclulas alvo; a unio do hormnio a seumembrana. Existem dois sistemas paralelos, umreceptor especfico causa um mudana estimulatrio (Gs) e outro inibitrio (Gi). Osconformacional na protena receptora complexos regulatrios so trmeros comlevando gerao de segundos mensageiros, subunidades, , e , que reagem com outroos quais regulam uma reao enzimtica nucleotdeo (GTP) e regulam a atividade daespecfica ou modificam a velocidade deadenilciclase. A protena estimulatria G (Gs)transcrio de genes especficos;est localizada do lado citosslico da membrana(b) os hormnios esterides e tireoidianos podem plasmtica, e quando se une ao GTP estimula aatravessar as membranas plasmticas e seus produo de cAMP, mediante a ativao dareceptores se localizam no ncleo; a adenilciclase. A protena Gs uma entre a grandeinterao hormnio-receptor nuclear altera famlia de protenas que se unem a nucleotdeosdiretamente a transcrio de genes de guanosina (GTP) e so intermedirias de umaespecficos. grande variedade de sinais transducionais O mecanismo de ao dos hormnios (transferncia de informao hormonal).peptdicos e das catecolaminas, os quais atuamA protena Gs pode existir em duas formas.atravs de segundo mensageiro, mais rpido Quando a subunidade est ocupada por GTP, aque o mecanismo de ao dos hormniosprotena Gs ativa a adenilciclase. Isto ocorre pelaesterides e tireoidianos, pois os primeiros no unio do hormnio ao receptor especfico nanecessitam entrar na clula, enquanto que os membrana plasmtica. Quando a subunidade segundos devem atravessar a membrana est unida a GDP, a protena Gs est inativa.plasmtica e o citosol at chegar no ncleo. A Ocorrendo a unio hormnio-receptor, se catalisarelativamente lenta ao dos hormnios a fosforilao de GDP da subunidade paraesterides (horas ou dias) uma consequncia de formar GTP, ativando a protena Gs.seu modo de ao, uma vez que se requer tempoSimultaneamente, as subunidades e da Gs separa a sntese de mRNA no ncleo e para a dissociam da subunidade . A Gs unida a GTPsubsequente sntese de protenas nos ribossomos. se desloca na membrana desde o receptor at uma Os segundos mensageiros, metablitos molcula de adenilciclase. A adenilciclase umaintermedirios da ao dos hormnios peptdicos protena integral da membrana plasmtica come das catecolaminas, podem ser de vrios tipos. seu stio ativo do lado citosslico. Quando a GsEntre os mais importantes esto: o AMP cclico 9. I-6Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/se reassocia com as subunidades e , ento a Gsfosforilase a, ativa quando est fosforilada,torna a estar disponvel para uma nova interao enquanto que a enzima que sintetiza o glicognio,com o complexo hormnio-receptor.a glicognio-sintetase, ativa quando est Em resumo, o sinal transducional atravsdefosforilada.da adenilciclase, envolve dois passos sequenciais O cAMP tem uma meia-vida curta, sendoque amplificam o sinal hormonal original, quaisdegradado no interior das clulas onde se formasejam: pela ao da enzima fosfodiesterase (PDE), a(a) a molcula de hormnio se une ao receptor equal rompe a estrutura cclica do cAMPcatalisa a ativao de vrias molculas de Gs; produzindo 5-AMP, metablito inativo. Existem(b) a molcula de Gs ativa leva sntese detrs tipos de fosfodiesterases: uma regulada pormuitas molculas de cAMP, mediante a Ca2+-calmodulina, outra regulada por hormniosativao da adenilciclase. e outra ativada por cGMP. Por outro lado, a O mecanismo amplificador desta cascata fosfodiesterase pode ser inibida por metilxantinasimportante para conseguir o efeito metablico(cafena, teofilina) as quais, evitam a degradaodos hormnios, os quais esto normalmente em do cAMP na clula e portanto potencializam aconcentraes muito baixas no sangue.ao dos agentes que atuam atravs do cAMP. Dentro da clula, o cAMP se une a umaAlguns hormnios que tm o cAMP comoenzima protena-quinase dependente de cAMP segundo mensageiro incluem: ACTH, LH, FSH,(protena-quinase A), protena composta por duas TSH, MSH, hCG, GnRH, TRH, PTH,subunidades regulatrias (RR) e duas calcitonina, catecolaminas-adrenrgicas,subunidades catalticas (CC). A ao do cAMP glucagon, serotonina e vasopressina.separar o tetrmero inativo R2C2, para produzir Existem alguns hormnios que atuamduas subunidades catalticas (2C) ativas:inibindo a enzima adenilciclase, diminuindo portanto os nveis de cAMP dentro da clula e4cAMP + RR-CC 4cAMP-2R + 2Cevitando a fosforilao de protenas especficas. Estes hormnios, quando se unem a seu receptorAs unidades catalticas da protena-quinaseespecfico na membrana, ativam uma protena GA ativada fosforilam protenas especficas eminibidora (Gi), a qual estruturalmente homlogagrupos hidroxila de resduos de Thr e Ser, o que protena G estimulatria (Gs). A protena Gipode induzir mudanas em rotas metablicas atua de forma similar Gs, unindo-se a GTP paraespecficas: ativar-se, porm tendo o efeito oposto, isto , ao invs de estimular, inibe a adenilciclase. Entre os protena + ATP-Mg2+ fosfoprotena (ativa) + hormnios que atuam mediante este mecanismoADPesto: catecolaminas -adrenrgicas, insulina, somatostatina, PGE1, PGE2, alm de outras Outro tipo de protena-quinases fosforilamsubstncias, tais como opiceos e agonistasem resduos de Tyr. As protena-quinases colinrgicos muscarnicos (acetilcolina).dependentes de cAMP fosforilam uma variedadede enzimas em citoplasma, membranas, I.5.2. Guanosina-monofosfato cclicomitocndria, ribossomos e ncleo. A ao das (cGMP) como segundo mensageiro.protena-quinases reversvel pela ao de Outro nucleotdeo que atua como segundofosfatases especficas, as quais defosforilam as mensageiro o guanosina-monofosfato cclicoprotenas inativando-as. (cGMP), especialmente nas clulas do epitlio Como as clulas tm receptores especficosintestinal, corao, vasos sanguneos, crebro epara os diferentes hormnios, o cAMP opera dutos coletores renais. A ao do cGMP variacomo um metablito comum para a ao deconforme o tecido. Assim, no rim e no intestino ovrios hormnios, ou seja, cada clula tem cGMP produz mudanas no transporte de ons ediferentes protenas receptoras que reconhecem na reteno de gua, no corao causadiferentes hormnios, mas que operam atravs dodiminuio da contrao, ao passo que no crebrocAMP.est envolvido com o desenvolvimento e a funo O estado de fosforilao ou defosforilaonervosa.das enzimas afetadas pelas protena-quinasesO cGMP formado por mecanismosdetermina a atividade fisiolgica. Por exemplo, asimilares ao cAMP, pela ao da enzimaenzima que degrada o glicognio, a glicognio- guanilciclase: 10. I-7Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/ GTP cGMP + PPicalmodulina para ativar ou inativar enzimas. A unio Ca-calmodulina similar unio A enzima guanilciclase pode ser cAMP-protena-quinase. Quando a concentraoencontrada nas clulas, na forma de duas intracelular de Ca2+ aumenta para 1 M, ons deisoenzimas, uma no citosol e outra na membrana.Ca2+ se unem calmodulina, causando-lhe umaOs nveis celulares de cGMP, no entanto, so 5%mudana conformacional e ativando-a. Dessados nveis do cAMP e podem ser aumentadosforma, a calmodulina pode associar-se a umapela aodevrioshormniosou grande variedade de protenas, as quais sofremneurotransmissores, como acetilcolina, insulina, modificao de sua atividade.somatostatina, angiotensina e prostaglandinas,entre outros. Se postula que o cGMP seriaI.5.4. Derivados do fosfatidil-inositolintermedirio de efeitos opostos aos do cAMP.como segundos mensageiros. O cGMP, similarmente ao cAMP Na membrana plasmtica existe umahidrolisado por fosfodiesterases especficas.enzima hormnio-sensvel chamada fosfolipaseMuitas da aes do cGMP so mediadas por C, que atua especificamente sobre o lipdioprotena-quinases dependentes de cGMPfosfatidilinositol-4,5-difosfato, catalisando sua(protena-quinases G) amplamente distribudashidrlise emdiacilglicerol (DAG) enos organismos eucariticos. A protena-quinaseinositol-1,4,5-trifosfato (ITP). Os dois ltimosG contm os domnios regulatrio e cataltico no compostos so segundos mensageiros da aomesmo polipeptdeo (peso molecular 80kD). Ohormonal. Os hormnios que tm estedomnio cataltico contm sequncias homlogas mecanismo de ao, quando se unem a seucom a subunidade C da protena-quinase receptor, catalisam a troca de um GTP por umdependente de cAMP (protena-quinase A) e oGDP na protena Gp da membrana (uma protenadomnio regulatrio parecido com a subunidadesimilar protena Gs) ativando-a. A protena GpR da protena-quinase A. A unio do cGMP ativa pode estimular a enzima fosfolipase C daprotena-quinase G provoca na enzima uma membrana, a qual hidrolisa o fosfatidil-mudana conformacional,ativando-a para inositol-4,5-difosfato em ITP e DAG.fosforilar resduos de Ser ou Thr em protenasA forma de ao destes segundosdiferentes daquelas reguladas pela protena- mensageiros est definida. O ITP estimula a sadaquinase A. de Ca2+ dos organelos citoplasmticos, razo pela qual acredita-se que seria um integrador entre oI.5.3. Clcio-calmodulina como segundo efeito do hormnio e a mobilizao de Ca2+ dasmensageiro.reservas intracelulares (retculo endoplasmtico, O clcio em estado ionizado (Ca2+) um mitocndria) para o citosol. O DAG ativa umaimportante regulador de vrios processos protena-quinase dependente de Ca-fosfolipdiocelulares. Atua na contrao muscular, fator da(protena-quinase C) a qual fosforila protenas emcoagulao sangunea, participa na atividade deresduos de Ser e Thr, modificando suasvrias enzimas, na excitabilidade das membranasatividades. Alguns hormnios que atuamdas clulas nervosas, nos processos de exocitose mediados pelo DAG e/ou pelo ITP so: TRH,e tambm atua em algumas clulas como segundoACTH, LH, angiotensina II, serotonina emensageiro da ao hormonal. vasopressina. A concentrao de Ca2+ extracelular maior que a intracelular (5 mM vs. 0,1-10 M,I.5.5. Outros segundos mensageiros.respectivamente). A concentrao citoslica deNo tem sido identificado ainda comCa2+ mantida baixa por ao de uma bomba decerteza o segundo mensageiro para algunsCa2+ que atua no retculo endoplasmtico, ahormnios. o caso da insulina, dos fatores demitocndria e a membrana plasmtica. A entrada crescimento IGF I e II, da ocitocina e do grupo dede Ca2+ na clula restringida e s acontece porhormnios da famlia da somatotropina (GH,estmulos neuronais ou hormonais.prolactina e somatomamotropina corinica). A ao do Ca2+ regulada pela Vrios candidatos tm sido propostos paracalmodulina, uma protena ubqua de baixo peso a ao da insulina (cAMP, cGMP, H2O2, Ca2+).molecular (17kD) homloga troponina c do Entretanto, sabido que o receptor da insulina msculo. Tem 4 stios de unio ao Ca2+, os quais uma protena-quinase que se auto-fosforila emquando esto ocupados provocam uma mudana resduos de Tyr contendo duas cadeias conformacional relacionada com a habilidade da idnticas que sobressaem para o exterior da 11. I-8Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/membrana plasmtica e que atuariam como stioreconhecidas pela protena-quinase especfica.de unio insulina, alm de duas cadeias , do Para poder funcionar como um mecanismolado citoslico da membrana, que possuem regulatrio efetivo, a fosforilao causada pelascapacidade fosforilante. A protena-quinase auto-protena-quinases deve ser reversvel, de modo afosforilada por ao da insulina tem capacidadepermitir o retorno ao nvel anterior estimulaopara fosforilar enzimas ou protenas dentro da hormonal, quando o sinal hormonal termine. Asclula que causariam os efeitos intracelulares daenzimas que exercem a funo de reverso doinsulina, alterando a atividade de uma ou mais processo (defosforilao) so as fosfoprotena-enzimas. Os eventos seqenciais posteriores afosfatases, das quais existem tambm centenas eesta ativaono estodilucidadoscuja funo hidrolisar steres especficos decompletamente. fosfoserina, fosfotreonina ou fosfotirosina em Em alguns casos, os receptores estoprotenas especficas. Em alguns casos, asacoplados direta ou indiretamente com canais defosfoprotena-fosfatases so reguladas por umons na membrana plasmtica. O melhor exemplosegundo mensageiro ou por um sinal extracelular.desses casos o receptor nicotnico paraA complexidade e sutileza dos mecanismosacetilcolina. A acetilcolina um regulatrios atingidos pela evoluo soneurotransmissor e seu receptor est localizadoinimaginveis e o desafio da cincia dilucidarnas clulas ps-sinpticas de alguns neurnios e todos esses mecanismos.na unio neuro-muscular. O receptor deacetilcolina um complexo composto por 4I.5.7. Ao hormonal mediada pordiferentes cadeias polipeptdicas, com um peso receptores nucleares.molecular total de 250kD. As cadeias proticas se Alguns hormnios com pesos molecularesorganizam na membrana criando um canal cerca de 300, como os esterides, os hormnioshidroflico atravs do qual podem passar ons. tireoidianos e o metablito da vitamina D3Quando a acetilcolina liberada por um estmulo (1,25-dihidroxi-colecalciferol), atuam atravs de(despolarizao) do nervo pr-sinptico, se une areceptores nucleares. Esses hormnios, cujaseu receptor da clula ps-sinptica e o canal domolcula lipoflica, atravessam a membranareceptor se abre permitindo a passagem de ons plasmtica por difuso simples e entram noNa+ e K+.citosol alcanando diretamente o ncleo. O complexo hormnio-receptor ativado se une aI.5.6. As protena-quinases como regies especficas do DNA para ativar ouintermedirios da ao hormonal. inativar genes. A ao hormonal afeta Um comum denominador nos sinais seletivamente a transcrio e a produo dotransducionais da ao hormonal, seja atravs de mRNA respectivo.adenilciclase, guanilciclase, clcio/calmodulina, Foi identificado um elemento sensvel afosfolipase C, receptor tirosina-quinase ou canais hormnio (HRE) na regio regulatria do DNA,inicos, a regulao sobre a atividade de umaperto do elemento promotor, que possivelmenteprotena-quinase. O nmero de protena-quinasesregula, por estimulao ou inibio, a frequnciadescobertas tem aumentado muito desde que as da iniciao da transcrio de forma similar aosprimeiras foram mencionadas por Edwin Krebs egenes facilitadores (enhancers). As seqncias deEdmond Fischer, em 1959. Existem centenas de DNA dos HREs aos quais se une o complexoprotena-quinases, cada uma com seu ativador hormnio-receptor, so similares emespecfico e sua prpria protena substrato. comprimento porm diferentes em sequncia para A adio de grupos fosfato a resduos deos vrios hormnios esteroidais. Para cadaSer, Thr ou Tyr, introduz grupos carregadosreceptor existiria uma seqncia consenso naeletricamente em uma regio moderadamentequal se uniria o complexo hormnio-receptor.polar. Quando a modificao ocorre em umaCada sequncia consenso de HRE consiste de 2regio crtica para a estrutura tridimensional daseqncias de 6 nucleotdeos, que podem estarprotena, de esperar-se que ocorramvizinhas entre si ou separadas por 3 nucleotdeos.modificaes dramticas em sua conformao eA habilidade de um hormnio para alterarportanto em sua atividade cataltica. Como a expresso de um gene em uma determinadaresultado da evoluo, os resduos de Ser, Thr ouclula, depende da seqncia exata de HRE e suaTyr suscetveis de serem fosforilados estoposio relativa no gene, bem como dalocalizados em seqncias consenso daquantidade de HREs associados com o gene.protena, isto , seqncias repetidas que so Alm de sua unio ao DNA e ao hormnio, os 12. I-9Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/receptores nucleares tm domnios que ser dosada, em quantidades conhecidas parainteratuam com elementos da transcrio, queservir de curva de calibrao;afetam a velocidade com que se produz a ao (c) o anticorpo especfico contra o antgeno ahormonal. medir, adicionado em uma concentrao Os receptores dos hormnios esterides e limitada de tal forma que permita a adequadatireoidianos mostram seqncias de aminocidoscompetncia entre os dois antgenosconservadas. Por exemplo, existe uma seqncia(marcado e no marcado);de 66-68 resduos muito similar em todos os(d) um mtodo de separao das fases unidareceptores, que serve para sua unio ao DNA.(antgeno unido ao anticorpo) e livreEstas protenas compartilham uma estrutura(antgeno no unido ao anticorpo).conhecida como regio de dedo de zinco, a A radiatividade resultante do ensaio podequal contm 8 resduos de Cys que permitem a ser determinada em um contador da radiaounio de 2 ons de Zn2+, que ajudam a estabilizarespecfica que emite o istopo (beta ou gama).a unio da protena ao DNA. A regio do A anlise imuno-radiomtrica (IRMA) receptor que se une ao hormnio est localizadaoutra tcnica usada para dosar hormnios, similarsempre no extremo carboxila e varia entre os ao radioimunoensaio, com a diferena que adiferenteshormnios. O receptordos marcao isotpica se realiza no anticorpo aoglicocorticides 30% homlogo com o receptor invs do antgeno. O antgeno no marcado sede estrgeno e somente 17% homlogo com oliga a um material inerte (por exemplo, celulose)receptor de tiroxina. O receptor da vitamina D para que reaja com os anticorpos marcados. Otem unicamente 25 resduos de aminocidos, IRMA possui grande sensibilidade e preciso. Oenquanto que o receptor dos mineralocorticidesistopo usado com maior frequncia o 125I.tem 603 resduos. Uma mutao do receptor naUma tcnica posteriormente desenvolvidasequncia de unio ao hormnio, afeta acomo uma variao doRIA aatividade do receptor e a ao do hormnio.enzimoimunoanlise (ELISA), que dispensa a Existem compostos sintticos comutilizao de radioistopos, os quais implicamcapacidade de unio a receptores hormonais. ocerto risco sade e demandam a utilizao decaso do esteride conhecido como RU486, queaparelhos de alto custo. O ELISA utiliza em seutem capacidade de unir-se a receptores delugar enzimas como marcadores. Os primeirosprogesterona, bloqueando sua atividade (efeito trabalhos que mencionam a marcao deantagonista). Essa droga pode ser usada para a antgenos ou anticorpos com enzimas foram os determinao da gestao no estgio inicial. Nakore e Pierce, em 1966, quem a usaram para localizar antgenos virais em tecidos. Na dcadaI.6. Mtodos de medio da concentraode 1970, foramintroduzidos ensaiosdos hormnios. imunoenzimticos para medir hormnios comOs hormnios esto normalmente emsensibilidade similar RIA. No ELISA, osconcentraes muito baixas no sangue, da ordem compostos marcados podem ser tanto osde micromolar (M=10-6M) a picomolar (pM=10- antgenos quanto os anticorpos. A marcao na12 M). Isto contrasta com outros metablitos,molcula consiste na unio de uma enzima cujocomo a glicose, cujas concentraes no sangueproduto de reao seja determinvel fotomtricaso da ordem de milimolar (mM=10-3 M). Por ou fluorometricamente. Existem vrios tipos deesta razo, a medio, identificao e isolamentoELISA mas em todos eles os componentes dodos hormnios foi uma tarefa difcil por muitosensaio devem estar imobilizados num suporteanos, at o aparecimento da tcnica da (imunoadsorventes).radioimunoanlise(RIA). Estatcnica,Outro tipo de marcadores desenvolvidos adesenvolvida por Yallow e Berson em 1960, fim de evitar o uso de substncias radiativas soaltamente sensvel para determinar quantidades as substnciasquimioluminiscentes oumnimas de muitos hormnios de forma bastantefluorescentes, utilizadas na tcnica deespecfica.fluorimunoanlise (FIA). Exemplos deOs componentes do RIA incluem: substncias fluorforas so o eurpio, elemento(a) o antgeno, essencialmente idntico classificado como lantnido (terras raras) e o substncia a medir, marcado com umisotiocianato de fluorescena. Os princpios da radioistopo; geralmente se usa 3H, 125I, 32P,reao do FIA so similares s imunoanlises, 57Co ou 14C; com a diferena de que no FIA o marcador, que(b) o antgeno no marcado, isto , a substncia a est ligado ao anticorpo, uma substncia 13. I-10Caractersticas dos Hormnios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/fluorescente, ou seja, tm a propriedade deEnglewood Cliffs.absorver luz a determinado comprimento de onda Kennelly, P.J. & Krebs, E.G. 1991. Consensuse emitir luz a um comprimento de onda maior. sequencesassubstratespecificityCada substncia fluorescente tem um espectro dedeterminants for protein kinases and proteinabsoro e um espectro de emisso. A leitura dophosphatases. J. Biol. Chem. 266, 15555-sinal deve realizar-se em um fluormetro. O FIA15558.tem alta sensibilidade potencial, mas podediminuir pelo efeito opacador (efeito quenching) Krebs, E.G. 1989. Role of the cyclic AMP-da gua. Para evitar isto, so adicionadas dependent protein kinase in signalsolues formadoras de micelas que protegem otransduction. JAMA 262, 1815-1818.composto a ser lido. Um dos fluorensaios maisLinder, M.E. & Gilman, A.G. 1992. G proteins.usado o desenvolvido pelo laboratrio Sci. Am. 267 (jul), 56-65.Pharmacia, que utiliza o eurpio (Delfia). McDonald, L.E. & Pineda, M.H. 1991.I.7. Referncias bibliogrficas. Endocrinologia Veterinaria y Reproduccin.Berridge, M.J. 1985. The molecular basis of4a edn. Interamericana/McGraw-Hill. Mxico.communication within the cell. Sci. Am. 253OMalley, B.W., Tsai, S.E., Bagchi, M., Weigel,(oct), 124-134.N.L., Schrader, W.T. & Tsai, M.J. 1991.Berridge, M.J. & Irvine, R.F. 1989. Inositol Molecular mechanism of action of a steroid phosphates and cell signalling. Nature 341, hormone receptor. Recent Prog. Horm. Res. 197-205.47, 1-26.Brent, G.A., Moore, D.D. & Larsen, P.R. 1991.Rasmussen, H. 1989. 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Histria.os hormnios hipofisirios. Galeno descreveu anatomicamente aO lbulo posterior da hipfise foi motivohipfise, atribuindo-lhe funes de secreo dede estudo depois de sua identificao feita pormuco e mencionando-a como fonte de um dos 4 Santorini, em 1824. Luscka, em 1860 reconheceuhumores. Vesalius, grande crtico de Galeno,sua natureza nervosa e a chamou neurohipfise eque viveu 14 sculos depois, ainda concordavaRamn y Cajal, em 1894, estabeleceu suascom esse conceito e a chamou glans cerebri conexes com o hipotlamo. Oliver e Schafer, empituitam excipiens, donde deriva o termo 1895, observaram uma ao vasopressora dospituitria. Soemmening em 1778, prope o termo extratos de hipfise. Trs anos depois, esta aohipfise. Em 1838, Rathke descreve a anatomia efoi localizada na hipfise posterior por Howell.a embriologia da hipfise sendo complementadoEm 1901, Magnus e Schafer descreveram o efeitopor Hannover, em 1843, quem descreveu os tipos antidiurtico da neurohipfise. Dale, em 1909,de clulas (cromfobas, acidfilas e basfilas). demonstrou sua ao oxitcica e Ott e Scott, em As primeiras hipofisectomias foram feitas 1910, sua ao lactognica. O grupo de Kammpor Hursley em 1886, seguido por Caselli emem 1928, conseguiu separar duas fraes da1900 e por Aschner em 1909, mas foi Paulesco,neurohipfise, uma com atividade vasopressora eem 1908, quem assinala que a extirpao do antidiurtica e outra com ao ocitcica.lbulo anterior da hipfise mortal, mas no a do Bargmann e Scharrer, em 1951, formularam albulo posterior. O conhecimento da funo dahiptese de que os hormnios da neurohipfisehipfise foi iniciado em 1909 por Delille quem eram de origem hipotalmica e que eles eramassinalou que extratos hipofisirios causavamtransportados via nervosa at a neurohipfise.hipertrofia adrenal. Evans e Lang, em 1921,Lederis, em 1962, descreveu os stios de snteseadministrando extratos de lbulo anteriordos hormnios da neurohipfise como sendo ohipofisirio, observaram aumento do crescimentoncleo paraventricular para a ocitocina e o ncleoem ratos, o que levou concluso da presena de supraptico para a vasopressina.um hormnio do crescimento nesta glndula.Em meados do sculo XX, considerando Zondik e Aschheim, em 1926, induziram a todos os achados anteriores e a relao sanguneapuberdade em ratas imaturas mediante portal existente entre o hipotlamo e a hipfise,transplantes de lbulo anterior hipofisirio e foi proposto por Popa e Fielding o papelpropuseram a existncia de dois hormnios, aos regulador do hipotlamo no controle hormonal.que chamaram de prolan A e prolan B, e que Mais tarde, comearia a identificao dos fatoresforamposteriormente rebatizadoscomohipotalmicos que regulam a ao hipofisiria.hormnio folculo-estimulante (FSH) e hormnioluteinizante (LH) respectivamente, pelo grupo de II.2. Hipotlamo.Feevola em 1930.O eixo hipotlamo-hipofisirio a unidade Vrios autores mostraram a relao entre afuncional de integrao dos sistemas nervosohipfise e a tireide: Uhlenhuth e Schwartzbach, central e endcrino, que regula importantesem 1928, viram que a atrofia tiroidiana causada funes metablicas, tais como crescimento,por hipofisectomia era revertida com extratoslactao, reproduo e equilbrio hdrico. Ohipofisirios. Leeb e Basset, um ano depois, hipotlamo uma parte especializada do sistemaassinalaram que a injeo de tais extratos denervoso central (SNC) que se encontra situado naforma repetida causava mudanas histolgicas base do crebro, acima e atrs do quiasma ptico,compatveis com o hipertireoidismo.enquanto que a hipfise ou pituitria est O grupo de Riddle em 1932 isolou da localizada diretamente abaixo do hipotlamo. Oshipfise um hormnio lactognico que foi elementos celulares hipotalmicos que regulam achamado de prolactina e, no mesmo ano, Zondeksecreo da hipfise anterior no estoe Krohn identificaram a MSH, a qual chamaram localizados em uma regio especfica; no entanto,de intermedina. O ltimo hormnio da os ncleos nervosos mais importantes doadenohipfise a ser descoberto foi o ACTH porhipotlamo foram identificados como oparte de Collip, em 1933.supraptico e o paraventricular. A finais dos anos 1930s foi estabelecida a Os hormnios secretados pelas clulasfuno integradora da hipfise sobre vriasnervosas do hipotlamo so conhecidos comofunes endcrinas e a proposta de uma transdutores neuro-endcrinos, pois transformamregulao bidirecional. Em 1935, uma comissoos impulsos nervosos em sinais hormonais. Eminternacional unificou a nomenclatura para todos resposta s mensagens do SNC, o hipotlamo 15. II-2Hormnios Hipotlamo-Hipofisirios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/produz hormnios regulatrios que passam para a pela noradrenalina e inibida pela dopamina ehipfise anterior, seu rgo-alvo primrio. pelas vias serotonrgicas. O mecanismo de aoAlguns hormnios hipotalmicos estimulam ado GnRH sobre as clulas gonadotrpicas dapituitria anterior, enquanto que outros sohipfise parece ser atravs de cAMP e de clcio.inibitrios. Depois de estimulada, a hipfise O cAMP causa um aumento do nvel de Ca2+anterior secreta hormnios que vo via sanguneaintracelular, o qual provoca a contrao depara outro grupo de rgos endcrinos microfilamentos direcionando os grnulos que(rgos-alvo secundrios) os quais incluem ocontm o hormnio para a periferia da clula ecrtex adrenal, a glndula tireide, as gnadas e liberando-ono sistema portalas ilhotas do pncreas. Estas glndulas, por suahipotlamo-hipofisirio. Este mecanismo de aovez, ao serem estimuladas pelos hormnios opera para todos os hormnios liberadoreshipofisirios, secretam hormnios que vo pelohipotalmicos.sangue at seus respectivos rgos-alvo finais.A secreo dos hormnios liberadores Os hormnios liberadores ou inibidores sehipotalmicos modulada pelos nveis dosarmazenam em terminais nervosos na eminnciahormnios secretados nos rgos-alvo primriosmdia do hipotlamo, onde suas concentraese secundrios. No caso do GnRH, o controle daso 10 a 100 vezes maiores do que em outros secreo feito pelas prprias gonadotropinaslugares do hipotlamo. O sistema portal hipofisirias (LH, FSH) e pela progesterona e ohipotlamo-hipofisirio no compartimentado e estradiol (na fmea) e a testosterona (no macho).todos os hormnios hipotalmicos chegam a A inibina, um hormnio glicoprotico secretadotodos os tipos de clulas da hipfise. Apelo ovrio e o testculo, inibe especificamente aespecificidade da resposta, porm, no se obtm secreo de FSH.por segregao anatmica, mas pela presena de Existem agonistas sintticos do GnRH, quereceptores especficosnasclulasdaso utilizados com fins teraputicos na prticaadenohipfise.veterinria. Um deles, a buserelina, 17 vezes Em contraste com outras zonas do crebro,mais potente que o GnRH natural devido a suaa barreira hemato-enceflica na rea da menor taxa de degradao e, portanto, maioreminncia mdia incompleta, permitindo ameia-vida. Outro agonista do GnRH, o fertirelin,passagem de peptdios e protenas, bem como de obtido por substituio de aminocidos nasoutras molculas com carga eltrica, desde os posies 3, 6 e 9.espaos intercapilares at os terminais nervosos,os quais respondem a estmulos tanto humorais II.2.2. Fatores Liberador e Inibidor decomo neuronais secretandohormniosProlactina (PRF e PIF).liberadores ou inibidores no sistema portal. Os fatores PRF e PIF controlam a Os hormnios hipotalmicos relacionadosbiossntese e a secreo da prolactina. O efeitocom a reproduo incluem o GnRH, os fatores inibitrio parece prevalecer durante o estadoliberador (PRF) e inibidor (PIF) da prolactina e obasal atravs do PIF. A secreo de prolactinaTRH.tambm estimulada por neurotensina,substncia P, histamina, serotonina e agentes -II.2.1. Hormnio Liberador de adrenrgicos. A TRH tem sido pesquisada comoGonadotropinas (GnRH, LHRH).o fator liberador (PRF) devido a que estimula a O GnRH foi isolado e caracterizado emsecreo de prolactina. Os estrgenos tambm1971 por Schally e Guillemin. Inicialmente se estimulam a secreo de prolactina por inibir opensou que o GnRH estimulava to somente afator inibidor (PIF) o qual foi identificado como asecreo do LH, mas posteriormente foidopamina, uma amina biognica que atua comoesclarecido que uma nica substncianeurotransmissor. A dopamina, que constitui odecapeptdica estimula a secreo tanto do FSHnico fator hipotalmico no peptdico, parecequanto do LH. A sequncia de aminocidos do atuar impedindo a mobilizao de Ca2+ aoGnRH foi elucidada por Matsuo em 1971:interior da clula lactotrpica secretora daprolactina na adenohipfise. A amamentao p- parece inibir a secreo da dopamina e, portanto,Glu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2 aumenta os nveis de prolactina. A prolactina, porsua vez, provoca a liberao de dopamina daO GnRH tem dois tipos de secreo, umaeminncia mdia, conformando uma regulaotnica e outra cclica. A secreo estimulada 16. II-3Hormnios Hipotlamo-Hipofisirios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/feedback negativa.corticotropina (ACTH), e -lipotropinas(LPH), , e -endorfinas (END),II.2.3. Hormnio Liberador de TireotropinaMet-encefalinae Leu-encefalina,(TRH).melanotropina (MSH) e CLIP (peptdeo do O TRH um tripeptdeo, sendo o menorlbulo intermedirio similarhormnio peptdico que se conhece e tendo a corticotropina);seguinte sequncia: (b) hormnios glicoproticos produzidos pelasclulas basfilas que incluem: hormnio p-Glu-His-Pro-NH2luteinizante (LH), hormnio folculoestimulante (FSH) e hormnio tireotrpicoO TRH estimula a liberao de tireotropina(TSH);(TSH), somatotropina (GH) e prolactina (PRL)(c) hormnios promotores do crescimento ena hipfise e sua secreo controlada pelos lactognicos produzidos pelas clulashormnios tireoidianos (T3 e T4) e pela TSH. Seuacidfilas, representados pela somatotropinamecanismo de ao atravs do cAMP.ou hormnio do crescimento (GH) e pelaprolactina (PRL).II.3. Hipfise. Os dois ltimos grupos esto relacionados A hipfise ou pituitria uma estrutura diretamente com a reproduo.altamente complexa formada por grupos celularesque sintetizam diferentes tipos de hormnios. SeII.3.1.1. Hormnios glicoproticos.considera dividida em trs pores:Este grupo de hormnios hipofisirios(a) adenohipfise ou hipfise anterior, com compreendem as gonadotropinas (FSH/LH) e a grupos de clulas diferenciadas pela reaotireotropina (TSH). Os hormnios luteinizante que tm com corantes histoqumicos (LH) e folculo-estimulante (FSH) so dependentes de pH em clulas acidfilas, glicoprotenas que possuem duas cadeias basfilas e cromfobas;polipeptdicas chamadas subunidades e , as(b) neurohipfise ou hipfise posterior, a qual quais esto unidas por ligaes no covalentes. A difere embriolgica, histolgicaesequncia de aminocidos das subunidades de funcionalmente da adenohipfise; e LH, FSH e TSH, igual em todas as espcies (92(c) lbulo intermedirio. aminocidos) podendo existir diferenas no A neurohipfise (pars nervosa) originada contedo de carboidratos, ao passo que asdo infundbulo do crebro e mantida unida a subunidades diferem para cada espcie, sendo aeste pelo caule neural. A adenohipfise (pars frao responsvel pelas caractersticasdistalis) originada do teto da boca primitiva a biolgicas e imunolgicas do hormnio.partir de uma invaginao chamada duto crnio- As subunidades e livres no sofarngeo ou bolsa de Rathke. O lbulobiologicamente ativas; to somente os dmeros -intermedirio (pars intermedia) originado a so ativos. A cadeia tem entre 115 a 147partir da bolsa de Rathke, perto do ponto de fusoaminocidos, dependendo da gonadotropina e dacom a neurohipfise, isto , separa a parsespcie.nervosa da pars distalis. Em anfbios e rpteis, a As placentas da gua e da mulherpars intermedia importante nas mudanas desintetizam gonadotropinas com caractersticascor de pele que ocorrem como adaptao aosimilares s gonadotropinas hipofisirias. Estasmeio, atravs do hormnio MSH. Nos mamferosgonadotropinas placentrias so a gonadotropinasua funo est relacionada com a regulaocorinica equina (eCG), antigamente chamada denervosa, atravs de substncias opiides. A parsgonadotropina de soro de gua prenhe (PMSG) eintermedia no est desenvolvida no humano ea gonadotropina corinica humana (hCG). Essesnem nas aves.hormnios atuam sobre as clulas gonadais dafmea gestante estimulando a biossntese dosII.3.1. Adenohipfise. Os hormnios da adenohipfise podem serhormnios esteroidais. As cadeias de hCG edivididos em trs grupos: eCG so maiores em nmero de aminocidos(a) hormnios derivados daquando comparadas com as gonadotropinas pro-opiomelanocortina (POMC) produzidoshipofisirias. Tambm possuem maior contedo pelas clulas cromfobas que incluem:de carboidratos, o que lhes confere meia-vidamais prolongada (Tabela II-1). 17. II-4 Hormnios Hipotlamo-Hipofisirios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria. www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/ crescimento e a maturao dos folculos ovricos II.3.1.1.1. Gonadotropinas hipofisiriase no macho participa, junto com a testosterona, (LH/FSH). do estmulo para a espermatognese. O LH temCadasubunidade proticadas como funo induzir a ovulao e manter o corpo gonadotropinas possui duas cadeias de lteo, alm de estimular, junto com o FSH, a oligossacardeosunidosporligaes secreo de esterides, tanto no ovrio N-glicosdicas,sendoasunidades(estrgenos antes da ovulao e progesterona no monossacardicasmais comunsmanose,corpo lteo) quanto no testculo (testosterona nas glicosamina, fucose e cido silico. Este ltimo clulas de Leydig). o responsvel pela meia-vida do hormnio devido a que antes da degradao do hormnio, II.3.1.1.2. Tireotropina (TSH). deve ocorrer a remoo dos resduos de cido A tireotropina (TSH) secretada pelas silico. Assim, quanto maior a proporo de clulas tireotrpicas da hipfise anterior e, cido silico na molecula, maior a meia-vida do similarmente s gonadotropinas, tem duas hormnio (Tabela II-1). subunidades proticas, e , unidas por vriasA secreodas gonadotropinas pontes dissulfeto intercatenrios e contendo hipofisirias est sob controle do GnRH oligossacardeos em sua molcula. O peso hipotalmico, obedecendo a uma modulaomolecular mdio do TSH de 30.000 existindo feedback negativa por parte dos esteridesconsidervel variao da cadeia entre as gonadais (estrgeno e progesterona na fmea,espcies. A secreo do TSH estimulada por testosterona no macho). A secreo basal dasTRH, estrgenos, progesterona, frio e stress e gonadotropinas pulstil sendo interrompida porinibidapor somatostatina, dopamina, um pico massivo de LH durante o estro, no casoglicocorticides e hormnios tireoidianos. A dos mamferos que tm ovulao espontnea.secreo de TSH modulada pelos hormnios Esse pico de LH disparado por um pico detireoidianos em um feedback negativo. GnRH hipotalmico, o qual, por sua vez, O TSH atua sobre as clulas foliculares causado por um aumento na liberao de 17- tireodianas afetando mltiplas vias metablicas, estradiol durante o proestro (feedback positivo). como a gliclise, a via das pentoses-fosfato, oOs agentes opiceos exgenos causamciclo de Krebs, a sntese de fosfoglicerdeos e diminuio, tanto da frequncia quanto da altura, esfingolipdios, a sntese de mRNA e protenas, a dos picos de secreo de LH. Este fato pode ter sntese de prostaglandinas, a captao de importncia quando se relaciona o stress, e a aminocidos e o consumo de oxignio. A consequente secreo de opiides endgenos comatividade tireodiana, portanto, afeta praticamente inibio da funo reprodutiva. todos os sistemas orgnicos, em especial oNo macho, o feedback negativo da sistema reprodutivo. testosterona sobre o LH, depende de suaO TSH no tem efeito sobre as clulas aromatizao a estradiol no crebro. A inibina, para-foliculares da tireide e portanto no regula hormnio glicoprotico secretado pelas clulas de a secreo da calcitonina, hormnio produzido Sertoli do testculo e as clulas da granulosa do por estas clulas, cuja secreo regulada pelos ovrio, causa inibio especfica sobre a secreonveis sanguneos de clcio. de FSH da hipfise.Funcionalmente, o TSH incrementa aO FSH na fmea responsvel peloatividade secretora e biossinttica das clulas foliculares da tireide, estimulando 3 processos: (a) a captao de iodeto pela glndula, (b) a produo e liberao de T3 e de T4, e (c) aTabela II-1. Contedo de carboidratos e meia-vidaprotelise da tiroglobulina. O TSH estimula adas gonadotropinas.produo de cAMP para que atue como segundo mensageiro. Por outro lado, o Ca2+ intracelularpeso glicdios cidomeia-Hormnio molec.(%) silico (%) vida (h) pode modular o efeito biolgico do TSH viaLH 28.500 161-20,5 fosfatidil-inositol.FSH34.000 30 52hCG36.700 328,5 11 II.3.1.2. Hormnios somato-lactotrpicos.eCG68.000 4810,426Este grupo de hormnios est representado pela somatotropina (hormnio do crescimento) e 18. II-5Hormnios Hipotlamo-Hipofisirios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/a prolactina. Este ltimo hormnio tem maiorestradiol, progesterona, glicocorticides einteresse do ponto de vista reprodutivo.hormnios tireoidianos. Tambm faz parte docomplexo lactognico que mantm a lactao,II.3.1.2.1. Prolactina. junto com os anteriores hormnios, exceto A prolactina (PRL) ou hormnio progesterona e adicionando insulina.lactognicosintetizado nas clulasA PRL tem efeito luteotrpico na ovelha,mamotrpicas da adenohipfise. o maiormas no na vaca. Em vrios animais, a PRLhormnio peptdico que existe (199 aminocidos, parece ter um efeito inibitrio sobre a secreopeso molecular 23,3kD) considerando uma das gonadotropinas hipofisirias, pelo qual temcadeia s. Existe grande variabilidade das PRLs sido sugerido que a PRL seria um hormnioentre as distintas espcies. A meia-vida da PRL anti-gonadotrpico, uma vez que estimula ade 15 minutos. Sua secreo pulstil sendobiossntese de dopamina, a qual tem efeitocontrolada inibitoriamente por ao da dopamina negativo sobre a secreo de GnRH.e estimulada pelas endorfinas pois estas inibem aA PRL tem sido responsabilizada pela aosecreo de dopamina. A secreo de PRL inibitria da amamentao sobre o incio datambm est favorecida por PRF, TRH,atividade ovrica durante o ps-parto em vacasestrgenos, progesterona e por estmulosde corte. Por outro lado, tem sido utilizadaneurognicos como a suco do mamilo pelo bromocriptina, agente agonista da dopamina, comlactente, a ordenha ou por sensaes de calor, dora idia de desbloquear o suposto efeito da PRLe stress. Os estrgenos, especialmente o 17- sobre a ciclicidade ovrica em vacas. Foiestradiol, aumentam a secreo de PRL por encontrado que a bromocriptina causa diminuiomodular os receptores de TRH, hormnio quedos nveis de PRL, porm sem ocorrer reduoestimula a secreo de PRL na hipfise. A do intervalo do parto ao primeiro cio ps-parto esecreo de PRL pode ser inibida por derivadosnem aumento nos nveis de LH. Os indciosdo ergot como a bromocriptina, um agonista da levam a aceitar que o efeito do estmulo neuraldopamina. A PRL pode tambm regular sua do amamentamento como tal e no a maiorprpria secreo atuando diretamente sobre oquantidade de PRL secretada, o responsvel pelahipotlamo (feedback de ala curta sobre o TRH).supresso da secreo de gonadotropinas durante A PRL secretada com flutuaes durante o ps-parto de vacas de corte.os diferentes estados do ciclo reprodutivo (Tabela possvel que a PRL interfira com aII-2). Aumentos de PRL ocorrem durante aatividade reprodutiva diretamente em nvel doovulao e tambm durante a fase luteal do cicloovrio em algumas espcies. Na cadela, a PRLovrico na cadela e na vaca, mas no na gata. parece influir na manuteno dos longosTambm ocorre aumento de PRL durante aintervalos interestros. Quando cadelas foramlactao e no parto. A prolactina faz parte dotratadas com bromocriptina, ocorreu umcomplexo mamotrfico que promove oconsidervel encurtamento do perodo interestral.crescimento da glndula mamria, junto com GH,Em algumas espcies, a PRL induzcomportamento maternal, tal como construo deninhos ou atitudes de preparao para o parto.Em algumas aves, a PRL estimula a proliferaoe a descamao do epitlio do papo, produzindoTabela II-2. Nveis sanguneos de prolactinaem vrias espcies.uma secreo chamada leite do papo comimportantes caractersticas nutritivas para osEspcieValor (ng/ml)filhotes. Nas aves tem sido observada tambmCadela (anestro) 9,1 1,2uma alta secreo de PRL durante o perodo daCadela (2 sem. de lactao)86 19 incubao.Cadela (pr-parto) 117 24A placenta de algumas espcies noCadela (ovariectomizada) 7,9-11,5 carnvoras produz um hormnio protico comGata (incio de gestao)7,0 0,3atividade similar PRL e GH, chamadoGata (fim de gestao)43,5 4,5lactgenoplacentrio (PL) ouVaca (fase luteal)23,3 4,8somatomamotropina. O PL tem propriedadesVaca (fase folicular) 15,8 2,7qumicas, biolgicas e imunolgicas muitoPorca (2 sem. de lactao)9,1-26,1Porca (ps-desmame) 1,4-1,9similares com a PRL mas os fatores que regulamsua sntese e secreo so muito diferentesdaqueles da PRL. 19. II-6Hormnios Hipotlamo-Hipofisirios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/II.3.2. Neurohipfise. A secreo da OXT estimulada via A neurohipfise possui terminaes neurognica por amamentao, ordenha, parto,axnicas de neurnios hipotalmicos que dilatao cervical ou vaginal ou estmuloarmazenam dois hormnios: a arginina- clitoridiano, sendo a acetilcolina o moduladorvasopressina (AVP) ou hormnio antidiurticoestimulante e a adrenalina e a noradrenalina os(ADH) e a ocitocina (OXT). Os neurnios agentes inibidores. Os nveis de OXT tmprodutores desses hormnios no hipotlamo tm variaes entre as espcies (Tabela II--3) eabundante retculo endoplasmtico rugoso edurante o ciclo ovrico em vaca, ovelha e cabra.aparelho de Golgi, alm de grnulos secretores, A concentrao sangunea de OXT aumentaos quais se localizam no corpo do neurnio e nosdepois do pico pr-ovulatrio de LH e diminueaxnios que se estendem neurohipfise. Os depois da regresso do corpo lteo. Osneurnios secretores se encontram em ncleosestrgenos ovricos estimulam a liberao deespecficos do hipotlamo. O ncleo supraptico OXT pituitria enquanto que a progesterona ase relaciona com a sntese de AVP e o ncleoinibe. Tem sido encontrado outros fatores noparaventricular com a sntese de OXT. Osreprodutivos, como stress e osmolaridadehormnios, dentro dos grnulos, esto unidos aplasmtica, que afetam a liberao de OXT.uma protena transportadora chamada neurofisinaA ao da OXT causa contrao doe so secretados circulao desta forma. Existe miomtrio durante o parto. O termo ocitcicouma grande similaridade entre as neurofisinas deprovem do grego e significa parto rpido. Abovino, suno e equino. A meia-vida da AVP de OXT tambm causa a contrao das clulaspoucos minutos quando est livre mas sua uniomioepiteliais da glndula mamria durante a neurofisina a mantm por mais tempo.lactao, o que facilita a descida do leite. O A ocitocina e a vasopressina so estrgeno necessrio para a ao da OXT poisnonapeptdeos que tm em comum 7estimula a sntese de receptores para OXT;aminocidos. Nos vertebrados no mamferos portanto os estrgenos aumentam a resposta doproduzido um hormnio nico na neurohipfisetero OXT. A progesterona, por sua parte, inibechamado de vasotocina, que considerado oa secreo de OXT, o que explica que durante apeptdeo neurohipofisirio mais primitivo. Na gestao a resposta do tero OXT est muitomaioria dos mamferos a vasopressina contm reduzida. A adrenalina, secretada no stress,arginina na posio 8, o que explica o nome dediminui a descida do leite da glndula mamriaarginina-vasopressina (AVP):por bloquear a ao da OXT mediante a inibiode sua secreo na neurohipfise e tambm,Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2 possivelmente, por bloquear os receptores daOXT nas clulas mioepiteliais.Do ponto de vista reprodutivo o hormnio A OXT no tem funo aparente noneurohipofisirio de interesse a ocitocina. macho, embora parece estar envolvida notransporte dos espermatozides no tratoII.3.2.1. Ocitocina (OXT).reprodutor masculino. A estrutura da ocitocina muda nos O corpo lteo tambm secreta OXTaminocidos 3 e 8 com relao vasopressina, osestando envolvida no processo da lutelise naquais so isoleucina e leucina, respectivamente:maioria dos mamferos. A OXT ovrica, que sesecreta sem neurofisina, tem receptores noCys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2 endomtrio e sua ao estimula a biossntese deprostaglandina F2. A sntese dos receptores deOXT no endomtrio estimulada por 17-estradiol. Tabela II-3. Concentrao plasmtica de ocitocina em alguns animais. II.4. Bibliografia.Comitee on Bovine Reproductive Nomenclature.EspcieValor (pmol/l)Recomendations for standarizing bovinecadela (lactao) 15-66vaca (pr-ordenha)1,6 0,6reproductive terms. Cornell Vet. 62: 216-237.cabra (basal) 4,5 1,0 1972.Canfield, R.W. & Butler, W.R. Energy balance, 20. II-7Hormnios Hipotlamo-Hipofisirios In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/ first ovulation and the effects of naloxone on (1998): Oxytocin modulates the pulsatile LH secretion in early post-partum dairy cows.secretion of prostaglandin F2alfa in initiated J. Anim. Sci. 69: 740-746. 1991. luteolysis in cattle. Research in VeterinaryGauthier, D., Terqui, M. & Mauleon, P. 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O sexo pode ser cromossmico (gentico), No se conhece ainda a base molecular dosgonadal, fenotpico (somtico) e psquico. genes que promovem a diferenciao testicularConforme o paradigma de Jost, ono cromossomo Y. A base da teoria atual foidesenvolvimento dos rgos reprodutivosestabelecida inicialmente em 1955 nos estudos decomea com o estabelecimento do sexo Eichwald e Silmser com camundongos. Elescromossmico no momento da fertilizao, mostraram que os genes que regulam a expressoseguido da diferenciao do sexo gonadal e do sexo possuem uma regio que codifica paraterminando com a formao do sexo fenotpico,um antgeno especfico, uma protena queou seja a genitlia interna e externa. provoca a transformaoda gnada Cada passo depende do anterior sendo que, indiferenciada em testculo. O gene que codificaem condies normais, o sexo cromossmicopara tal antgeno foi conhecido como gene decorresponde ao sexo fenotpico. Entretanto, em histocompatibilidade Y ou gene H-Y.ocasies no existe essa coincidncia, como so Na dcada de 1970 foi postulado que oos casos dos machos XX, as fmeas XY e osgene H-Y era, na verdade, o gene deintersexos, nos quais o sexo fenotpico pode ser determinao testicular (TDG). Entretanto, aambguo. partir de vrios achados, como o fato de encontrar camundongos com testculos que noIII.1.1. Sexo cromossmico.possuam o antgeno H-Y, bem como fmeas queOs estudos sobre a determinao do sexopossuiam o antgeno H-Y, foi sugerido que ocromossmico comearam em 1910 com gene H-Y e o gene TDG seriam genes separados.Morgan, quem demonstrou, trabalhando com Isso no elimina a hiptese de que o gene H-Ymoscas Drosophila, que o sexo estava ligado aoscodifique para um fator essencial dagenes. Contudo, foi at o final da dcada de 1950espermatognese. De qualquer maneira, os doisque Jacobs e Strong mostraram que agenes esto muito prximos entre si, localizadosdeterminao do sexo residia no cromossomo Y.no brao curto do cromossomo Y, sendo que aNos mamferos, a fmea homogamtica, presena do gene H-Y corresponde, na maioriaou seja, todos os ovcitos tm o mesmo contedodos casos mas nem sempre, presena do genecromossmico. Um ovcito contm metade dos TDG.autossomos da espcie (n) alm do cromossomoAlm do gene TDG, parecem existir outrossexual X (n+X). J o macho heterogamtico, genes autossmicos que tambm seriamisto , 50% dos espermatozides tm contedo necessrios para a diferenciao gonadal normal.cromossmico n+X, e 50% tem n+Y. Assim, na Tais genes poderiam determinar a formao defertilizao o zigoto pode resultar com cargaovrios, como o caso do gene determinante decromossmica 2n+XX e ser fmea ou 2n+XY e ovrio (ODG). Segundo esta hiptese, nosser macho. Portanto, o sexo cromossmico est indivduos XY normais, os genes TDG seriamligado presena dos cromossomos sexuais do ativados antes que os genes ODG, inibindo estesespermatozide e do vulo. ltimos. Os indivduos XX no teriam genesNas aves, o sexo gentico est determinado TDG e portanto manifestariam os genes ODG.pelas fmeas, pois os ovcitos so Esta hiptese explicaria o que acontece com osheterogamticos (ZW) e os espermatozideshermafroditas verdadeiros XY. Nesses casos, oshomogamticos (ZZ). Os zigotos que resultamindivduos sofreriam mutaes em pores docom cromossomos sexuais ZZ sero machos e os DNA que interferem com a expresso dos genesque tenham ZW sero fmeas.TDG, o que resultaria em falhas na supresso dosO cromossomo Y tem um brao curtogenes ODG, desenvolvendo ovrios e genitliainvarivel em tamanho e um brao longo, quefeminina.pode variar consideravelmente em comprimento. Assim, o cromossomo X dos indivduosNa dcada de 1960 foi demonstrado que a frao XY normais deve ser inativado para que ocorra agentica que determina o sexo masculino, normal diferenciao testicular. Por outro lado, asdenominado gene determinante do testculofmeas XX normais devem ter um dos(TDG) estava localizado no brao curto docromossomos X ativo durante a diferenciaocromossomo Y. Tambm foi estabelecido quegonadal e os dois cromossomos XX ativosoutros genes adicionais dos braos curto e longo durante a ovognese.do cromossomo Y podem ser essenciais para a Estudos de Page em 1987, assinalaram um 22. III-2Papel dos Hormnios no Embrio In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/gene responsvel pela determinao do sexocasos) ou mosaicos (46, XX/46, XY).masculino que codifica para uma protena. O Os hermafroditas XY tm mutao do genegene foi chamado de gene zfy (zinc-finger geneTDG que impediria a supresso do gene ODG. Jfor Y) e est localizado no intervalo 1A2 doo hermafrodita XX tem uma explicao maisbrao curto do cromossomo Y. Todavia, foram complexa. Pode ser por presena no detectadaencontrados homens XX que no possuiam ode cromossomos Y (mosaico), por translocaogene zfy, embora fossem positivos ao segmento da regio TDG do cromossomo Y ao1A1 do cromossomo Y, sugerindo que o TDG se cromossomo X ou a um cromossomoencontrava nessa regio e no na regio 1A2.autossmico, ou ento por mutao gentica.Em 1990, o grupo de Palmer props a Emcestmsidoencontradosexistncia de uma regio de DNA no intervalohermafroditas XX, com frequncia no1A2 de 35 kb como sendo o TDG. Chamaram-naestabelecida, porm bem menor que nosde gene sry (sex-determining region for Y). Ashumanos.evidncias atuais levam a considerar o gene sry No pseudohermafrodita, o indivduo podecomo o mais firme candidato para ser o TDG. ser macho XY com testculos e/ou ovrios, almde rgos secundrios femininos.III.1.1.1. Distrbios na determinao do sexo.Transtornos na expresso do sexo Os distrbios na determinao do sexocromossmico do tipo fmeas XY podem serenvolvendo falhas na expresso dos genes TDGconsequncia de delees do gene TDG, ou entono cromossomo Y so basicamente duas: o de inativao deste gene por mutaes em regiesmacho que apresenta cromossomos XX e odo DNA que codificam para as protenas quehermafroditismo verdadeiro. controlam a via da diferenciao gonadal. O caso dos machos XX, inicialmentedescrito em camundongos, foi chamado de III.1.1.2. Erros cromossmicos.mutao de reverso de sexo. Esta anomalia Alguns erroscromossmicos, queparece ocorrer devido a uma translocao da envolvem os cromossomos sexuais e osregio TDG do cromossomo Y no momento daautossmicos, so os seguintes:meiose durante a espermatognese, de forma que(a) No disjuno ou monossomia: ocorre quandoum cromossomo X estaria carregando a regio falta um dos cromossomos sexuais. o caso doTDG, causando diferenciao testicular em umindivduo XO (sndrome de Turner), que seindivduo XX. O animal portador dessa mutao expressa somaticamente como fmea. um conhecido como indivduo XXSxr. Um distrbiodistrbio relativamente frequente em humanos (1similar tem sido descrito em humanos com umaem 1.000) e raro em animais. O caso YO no frequncia de 1 em 24.000 nascimentos vivel, ocorrendo morte embrionria;masculinos, em indivduos com fentipo de (b) Trissomias: quando existemtrshomem mas com carga cromossmica 46, XX.cromossomos sexuais no mesmo indivduo.Clinicamente estes indivduos mostram testculosPodem ser XXY (sndrome de Klinefelter), quepequenos com genitlia externa masculina, se expressa como macho com hipogonadismo,azoospermia e infertilidade, um quadro similar ao azoospermia e ginecomastia. mais comum emsndrome de Klinefelter (47, XXY). Todos os humanos e raro em animais. Nos casos decasos de homens XX resultam positivos aoanimais observados, ocorre infertilidade.antgeno H-Y. Tambm podem ser observadas fmeas XXX O hermafroditismo ou intersexo causado (superfmeas), que tambm resultam estreis.por transtornos que envolvem os cromossomos Emhumanosocorrem trissomias desexuais e a expresso dos genes que controlam a cromossomos autossmicos, como o caso dadeterminao sexual. Como resultado podetrissomia do cromossomo 21 ou sndrome deocorrer o hermafrodita verdadeiro, evento maisDown. Em animais estas trissomias so letais;comum em humanos, em que geralmente o (c) Inverses e translocaes de cromossomos:indivduo tem caractersticas de macho. esses transtornos podem ser compatveis com a No hermafroditismo verdadeiro estovida na maioria dos casos. Nos bovinos sopresentes ovrios e testculos separados ou especialmentefrequentesaschamadasunidos, porm sempre diferenciados (ovotestis). translocaes robertsonianas devido altaEm humanos, os caritipos desses casos podemproporo de cromossomos acrossmicos (29);ser: 46, XX (66% dos casos); 46, XY (10% dos 23. III-3Papel dos Hormnios no Embrio In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/(d) Triploidias: um estado invivel do embrio, ovrio, e (c) as clulas que originam o estromano qual ocorre incluso de vrios ncleos ovrico ou o interstcio testicular; precursor dasmasculinos (polispermia) ou de vrios proncleosclulas de Leydig.femininos e um masculino (poliginia), evento O primeiro sinal de dimorfismo sexual nascausado frequentemente por envelhecimento das gnadas de um indivduo XY normal ogametas;desenvolvimento das clulas de Sertoli e sua(e) Quimerismo: caso em que esto presentes agregao paraformar cordesduas ou mais populaes de clulas diferentes espermatognicos, fato que ocorre no testculoderivadas de dois ou mais zigotos (como por fetal humano por volta da 6 a 8 semana deexemplo, XX/XY), caso que inclui ogestao.freemartinismo bovino. Este ltimo transtornoO ovrio fetal demora mais tempo emocorre em 92% das fmeas de gestaes manifestarsinaismorfolgicas,sendogemelares em que um dos fetos macho e o identificado simplesmente por excluso, isto , seoutro fmea. Como os embries fmeas tm ono se diferencia para testculo nesse tempo, mesmo sistema receptor de andrgenos no trato ovrio. Aproximadamente no 6 ms de gestaourogenital que os machos, a exposio a no humano, as clulas da granulosa ficamandrgenos durante a diferenciao sexual causa organizadas no ovrio fetal ao redor das clulasvirilizao nas fmeas. Isto significa que as germinativas (ovcitos) para formar camadasdiferenas no desenvolvimento anatmico entre simples de clulas foliculares, constituindo osmachos e fmeas depende da presena defolculos primordiais.hormnios e no de diferenas nos receptores As clulas germinativas no so pr-hormonais nos tecidos-alvo. O fentipo do condio para a diferenciao gonadal, ou seja, aindivduo no freemartinismo vai depender de gnada pode estar desenvolvida para ser testculoquando comea a produo de testosterona no ou ovrio, independentemente da presena detestculo fetal em relao ao desenvolvimento doclulas germinativas, se por algum distrbio noembrio;houver.(f) Mosaico: caso em que ocorrem duas ou maisJost determinou que o desenvolvimento dolinhagens de clulas cariotipicamente diferentes. trato urogenital masculino induzido porsecrees do prprio testculo fetal, enquanto queIII.1.2. Sexo gonadal.o desenvolvimento do trato urogenital feminino O sexo gonadal est determinado pelo sexopode ocorrer em ausncia de gnadas e nocromossmico quando os genes se expressam norequer secrees dos ovrios fetais.embrio indiferenciado. Nos primeiros estgios Duas substncias dos testculos seriamdo desenvolvimento embrionrio, as clulasnecessrias para o desenvolvimento do tratogerminativas, que podem ser identificadas nagenital masculino: (a) o hormnio anti-massa celular interna do embrio, migram pormulleriano (MIH), que causa a regresso dosmovimentos amebides para o sulco genital ondedutos de Mller, e (b) os andrgenos, necessriosse forma a gnada, ainda indiferenciada. Os para a virilizao dos dutos de Wolff, o seiogoncitos primitivos se movimentam do epitliourogenital e o tubrculo urogenital.para o parnquima gonadal perdendo enseguida O MIH uma glicoprotena dimrica desua motilidade. aproximadamente 140 kD produzida pelas clulas O gene de determinao testicular (TDG)de Sertoli do testculo fetal. Sua ao local,codifica para protenas que possuem receptoresinibindo o desenvolvimento dos dutos de Mller,na membrana das clulas da gnada sendo potencializada pela testosterona, embora osindiferenciada. A ao da protena codificada andrgenos ou estrgenos sozinhos no afetem opelo TDG leva diferenciao da gnada,desenvolvimento mlleriano. Distrbios naexpressada como a migrao do epitlioproduo de MIH ou na resposta do tecido a estegerminativo para a medula no caso do testculohormnio pode causar indivduos comou para a periferia no caso do ovrio.caractersticas de macho gentico e fenotpico, A gnada indiferenciada possui trs tiposporm com tero e ovidutos, o que dificulta ade clulas: (a) as clulas germinativas, quedescida dos testculos e pode causaroriginam espermatozides ou ovcitos, (b) ascriptorquidia. possvel que a prpria descidaclulas de suporte, que do origem s clulas dedos testculos esteja influenciada pelo MIH,Sertoli no testculo e s clulas da granulosa no porque este hormnio facilitaria a ancoragem dos 24. III-4Papel dos Hormnios no Embrio In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/testculos no tecido peritoneal.genitlia, causando pseudohermafroditismo. O mecanismo de ao do MIH no estclaro. Foi demonstrado, contudo, que um efeitoIII.1.3. Sexo fenotpico.do MIH a dissoluo da membrana basal e aO sexo fenotpico referido evidnciacondensao das clulas mesenquimatosas dos dos rgos genitais, ou seja a genitlia interna edutos mllerianos. O MIH parece atuar medianteexterna, alm dos caracteres sexuais secundrios.fosforilao de protenas especficas na superfcie Estes ltimos, por sua vez, esto definidos pelosda membrana celular.esterides sexuais. O andrgeno mais importante do testculoA principal diferenciao fenotpica nofetal a testosterona, que produzido logomacho acontece entre a 8 e a 11 semana dedepois da diferenciao gonadal pelas clulas degestao nos mamferos pela ao conjunta deLeydig. Com a diferenciao morfolgica MIH e andrgenos sem a participao degonadal, ocorre tambm diferenciao enzimtica gonadotropinas. J outros aspectos doque leva a produzir testosterona (testculos) oudesenvolvimento sexual masculino, tais como oestrgenos (ovrio) por volta da 6 a 8 semana decrescimento do pnis e a descida dos testculos,gestao, no caso dos humanos. Os andrgenoseventos que ocorrem no ltimo tero da gestao,so responsveis pela virilizao do tratoso dependentes das gonadotropinas queurogenital masculino, alm de programar o estimulam a sntese de testosterona naquelehipotlamo para que ocorra uma secreo tnicaperodo.ao invs de uma secreo cclica, como o casoNo caso do ovrio, a diferenciaoda fmea. enzimtica para produzir estrgenos acontece em Por outra parte, a administrao depoca similar diferenciao para produzirandrgenos a embries femininos, no momento testosterona no macho. Embora os estrgenos noprprio, causa virilizao da genitlia interna e sejam essenciais para o desenvolvimentoexterna. Distrbios genticos que envolvem afenotpico normal da fmea, eles so importantessntese de andrgenos podem causar virilizaono desenvolvimento do ovrio em si.incompleta dos dutos de Wolff em machos, que At a 8 semana de gestao, nos humanos,pode levar manifestao de caractersticaso trato urogenital est indiferenciado. Ele sefemininas nesses indivduos. Quando o transtornodesenvolve a partir de um sistema tubular dual, o leve, podem ocorrer anormalidades nosistema wolffiano e o sistema mlleriano,desenvolvimento da uretra (hipospadias). Nesses formado do rim mesonfrico no incio dacasos, a ausncia de ovidutos e tero pode indicarembriognese. O duto mlleriano no se podeque a inibio mlleriana foi efetivada,desenvolver em ausncia do duto wolffiano,independente da ao da testosterona. evidenciando que este ltimo duto atua como O controle da secreo de testosterona peloguia do primeiro. At ocorrer a diferenciaotestculo fetal e a consequente diferenciao dafenotpica sexual, o sistema dual est presente.genitlia, parece no estar influenciada pelasgonadotropinas sejam elas placentrias ou fetais. III.1.3.1. Trato reprodutivo masculino. A testosterona origina outro andrgenoO primeiro sinal de diferenciao do tratomais potente, a 5-di-hidrotestosterona (DHT),urogenital no macho a degenerao dos dutosque se une aos receptores andrognicos no ncleomllerianos, evento que ocorre posterior com maior afinidade que a prpria testosterona, formao dos cordes espermticos no testculo.para modificar a transcrio dos genes das Logo a seguir, ocorre uma sequncia declulas-alvo. A DHT formada a partir da eventos que levam diferenciao dos dutostestosterona pela ao da enzima 5-redutase, wolffianos. Primeiro, a poro do duto wolffianocuja atividade mxima antes da virilizao do que fica adjacente aos testculos sofreseio e do tubrculo urogenitais. As evidnciasconvolues e transformada em epiddimo. Asugerem que a testosterona viriliza os dutos de poro central origina o vaso deferente e a poroWolff, enquanto que a DHT responsvel pelainferior origina as vesculas seminais. Depois, nodiferenciao da uretra, da prstata e da genitlia extremo do tubo wolffiano, ocorre a diviso doexterna masculina. A deficincia gentica deseio urogenital em uma poro superior, quesintetizar 5-redutase pode causar distrbios naorigina a bexiga e a uretra superior e uma poroao andrognica sobre o desenvolvimento da inferior que origina a uretra inferior, a prstata eparte da genitlia externa. O tubrculo genital 25. III-5Papel dos Hormnios no Embrio In: Gonzlez, F.H.D. (2002) Introduo a Endocrinologia Reprodutiva Veterinria.www.ufrgs.br/favet/bioquimica/posgrad/origina o pnis, cujo desenvolvimento junto com maturao do trato reprodutivo feminino, eleso escroto, que formado a partir das dobrasno so requeridos para a sua diferenciao. Porgenitais, est completo at o final do primeiro outra parte, diferentemente dos andrgenos, notrimestre de gestao, nos humanos. Todos ostm sido identificadas mutaes genticas queanteriores eventos dependem de andrgenos. No resultem em falhas na sntese de estrgenos ou nafinal da gestao, ocorre um maior crescimentoresistncia ao estrognica.do pnis por ao da testosterona, superando emA diferenciao sexual um eventotamanho ao tubrculo genital da fmea.biolgico que no est completamente elucidado, A descida dos testculos, que ocorre noespecialmente em nvel molecular, sendo que emfinal da gestao, um fenmeno bastante humanos tm sido envolvidos at hoje pelocomplexo que depende de andrgenos. O eventomenos 19 genes no somente nos cromossomosest basicamente dividido em trs fases: (a)sexuais mas tambm nos autossmicos. Aindamovimento transabdominal, no qual o testculo no se conhecem aspectos como o mecanismomigra para a parede anterior abdominal na regiopelo qual o mesmo sinal hormonal traduzidoinguinal, (b) formao do processo vaginal eem diferentes eventos fisiolgicos nos diferentesdesenvolvimento do canal inguinal e o escroto, etecidos e sobre as mudanas moleculares e(c) descida do testculo pelo canal inguinal para a celulares que causam estes eventos diferenciados.bolsa escrotal.III.2. Referncias bibliogrficas.III.1.3.2. Trato reprodutivo feminino.Berta, P., Hawkins, J.R., Sinclair, A.H. et al. O trato reprodutivo feminino se origina dosGenetic evidence equating SRY and the testisdutos de Mller. As pores ceflicas originamdetermining factor. Nature 348, 448-450.os ovidutos e as pores caudais se unem para 1990.formar o tero. O contato do tero com o seioCotinot, C., McElreavey, K., Fellous, M. Sexurogenital induz a formao da placadetermination:geneticcontrol. In:uterovaginal, cujas clulas proliferam afastando oReproduction in mammals and man. Ed. by C.seio urogenital do tero e formando a vagina.Thibault, M.C. Levasseur, R.H.F. Hunter.Diferentemente do macho, no qual as poresParis: Ellipses. 1993.flica e plvica do seio urogenital se fusionampara formar o escroto e fechar a uretra, na fmea Josso, N. Antimllerian hormone: newa maior parte do seio urogenital permanece perspectives for a sexist molecule. Endocrin.aberto. O tubrculo urogenital na fmea temRev. 7, 421-433. 1986.crescimento limitado e forma o clitris.Jost, A., Magre, S. Sexual differentiation. In: Opapel doshormniosno Reproduction in mammals and man. Ed. by C.desenvolvimento do trato genital no caso das Thibault, M.C. Levasseur, R.H.F. Hunter.fmeas menos claro que no caso dos Paris: Ellipses. 1993.andrgenos. Em marsupiais, os estrgenosinfluem na diferenciao do trato urogenitalJost, A., Vigier, B., Prepin, J. Freemartins infeminino, porm nos mamferos no foicattle: the first steps of sexual organogenesis.estabelecido o papel que os hormnios sejam eles J. Reprod. Fertil. 29, 349-379. 1972.placentrios, do ovrio fetal ou da circulaoPage, D.C., Mosher, R., Simpson, E. et al. Thematerna, possam ter sobre esse desenvolvimento.sex determining region of the human YEmbora tanto estrgenos quanto progesteronachromosome encodes a finger protein. Cellestejam envolvidos no crescimento e na 51, 1091-1104. 1987. 26. IV. ENDOCRINOLOGIA REPRODUTIVA DO MACHOIV.1. Endocrinologia da puberdade. nveis mximos no momento do nascimento. O A puberdade est definida no macho como aumento do nmero de receptores de LH noa poca em que atinge a capacidade para fertilizar testculo coincide com o aumento no nmero deuma fmea. Isto significa que o indivduo deve clulas de Leydig e o maior contedo testicularter nmero suficiente de espermatozides de testosterona. Entretanto, a testosterona diminuifecundantes, alm de um comportamento sexual no momento do nascimento, o que leva a pensarque permita a cpula.que a testosterona fetal tenha mais a ver com a A puberdade atingida aos 3-4 meses no diferenciao sexual e o crescimento dos rgoscoelho, 6-7 meses nos caprinos, ovinos e sunos, sexuais no feto. Esses fatos levam a crer que os12 meses nos bovinos e 15-18 meses nos equinos.hormnios FSH e LH tm funo de controle noNo touro, a puberdade atingida quando odesenvolvimento testicular desde antes donmero de espermatozides totais por ejaculado nascimento.de 50 milhes. No perodo ps-puberal, os Depois do nascimento, gradualmente comtestculos do touro continuam a crescer e oa idade, os nveis de GnRH aumentam, bemnmero de espermatozides/ejaculado vaicomo o contedo pituitrio de LH e de FSH.aumentando at a idade de 18-24 meses, quandoEntretanto, no perodo ps-natal a produo dea maturao alcanada. O perodo detestosterona baixa. Durante o perodo infanto-infertilidade adolescente ps-puberal comjuvenil, o testculo produz andrgenos,durao por volta de 1 ano, que observada no especialmente androstenediona, 5-homem, de curta durao nos animais, sandrostenediol e 5-di-hidrotestosterona (DHT).algumas semanas. A protena transportadora de andrgenos (ABP) A idade em