OS HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS - SUPRA-RENAL

São duas as glândulas supra-renais.
- Situam-se no pólo superior de cada rim – aproximadamente 4g cada.
- Córtex: 80% - corticosteróides (esteróides) e andrógenos.
   - Zona glomerulosa (15%): mineralocorticóides: aldosterona.
   - Zona fasciculada (70%): glicocorticóides: cortisol.
   - Zona reticular (15%): andrógenos: DHEA e SDHEA.
- Medula: 20% - catecolaminas (adrenalina, noradrenalina e dopamina).
- Hormônios corticais são derivados do colesterol. São esteróides, formados a partir da absorção do sangue.

Obs. São também formados (em pequena quantidade) no córtex adrenal a partir da Acetilcoenzima A.

Estas etapas citadas acima ocorrem na mitocôndria e no retículo endoplasmático.

Aspectos Moleculares do Metabolismo da Glândula Supra Renal

   As mutações no gene referido como DAX-1 são responsáveis por casos de Hipoplasia adrenal congênita (AHC – adrenal hypioplasia congenita) e hipogonadismo hipogonadotrófico. A proteína DAX-1 é relacionada estruturalmente a receptores nucleares órfãos, embora ela não apresente o domínio característico de ligação ao DNA (dedos de zinco), que é altamente conservado em outros membros desta mesma família. Mutações nonsense que introduzem um códon de parada (stop códon) foram encontradas em três casos (W171X, W171X, Y399X). Mutações com mudança do quadro de leitura (frame shift) (405delT, 501delA e 702delC), cada uma das quais resulta num códon de parada no aminoácido 263 também foram detectadas em três outras famílias. Essas mutações implicando o gene DAX-1 eliminan sua habilidade de reprimir a transcrição de genes que são estimulados por um receptor nuclear relacionado, o Fator Esteroidogênico 1 (SF-1). Esses estudos revelam a variabilidade de apresentação clínica em mutações DAX-1 e enfatizam o valor do teste genético em meninos com insuficiência adrenal primária e suspeita de AHC ligada ao X. Trata-se de uma entidade rara, que ocorre em duas formas distintas : uma ligada a X e outra autossômica recessiva. Na forma ligada a X, a insuficiência adrenal ocorre porque não se forma a zona cortical adulta permanente. As células restantes são chamadas “citomegálicas” porque são maiores que as células adrenais fetais típicas e contêm inclusões nucleares características a partir de invaginações citoplasmáticas. O quadro em geral é muito grave, com crise de perda de sal e deficiência glicocorticóide. Usualmente também se associa o hipogonadismo hipogonadotrófico, causado por anomalias no controle hipotálamo-hipofisário da secreção gonadotrófica.
   O lócus genético para AHC ligada ao X foi mapeado em Xp21, através de pacientes do sexo masculino com a síndrome dos genes contíguos : deficiência de glicerol quinase, distrofia muscular de Duchenne, deficiência de orrnitina transcarbamilase e retardo mental). Esta região do cromossomo X é também onde se localiza o gene DSS (dosage-sensitive sex reversal), um lócus importante na determinação gonadal que, quando duplicado, é capaz de reverter a determinação da gônada indiferenciada de testículo a ovário. Em 1994 o gene DAX-1 humano (DSS-AHC critical region on the X chromosome, gene 1) foi clonado. O gene codifica uma proteína ácida de 470 aminoácidos. É classificado como um receptor nuclear órfão porque, até o momento, nenhum ligante foi identificado.
   O gene DAX-1 joga um papel-chave no desenvolvimento da glândula supra renal e no eixo hipotálamo-hipofisário-gonadal. Ele se expressa na prega genital, ovários, testículos, cóetex adrenal, hipotálamo e adenohipófise e ele se colocaliza com o SF-1. O SF-1 regula a expressão das enzimas esteroidogênicas. Uma alteração do gene induzida em ratos leva a agenesia completa da supra-renal e das gônadas, persistência de estruturas müllerianas nos ratos machos, alterada expressão dos marcadores gonadotróficos específicos na adenohipófise e alteraç~eo do núcleo ventro-medial do hipotálamo. Estudos “in vitro” mostram uma interação proteína-proteína entre o DAX-1 e o SF-1.
   Pela sua freqüência, de maior importância clínica são os defeitos enzimáticos envolvendo a supra-renal e, particularmente, os defeitos da 21 hidroxilase (CYP21A2). Distúrbios autossômicos recessivos são identificados interrompendo cada passo da cadeia metabólica da supra-renal. A maior parte desses defeitos resulta na síntese diminuída de cortisol (hidrocortisona), com conseqüente aumento da síntese de POMC (pró-ópio-melanocortina) e ACTH (hormônio adrenocorticotrófico), que levam a hiperplasia e a hipertrofia das células do córtex glandular.

   Se, em teoria, as hiperplasias adrenais congênicas (HCSR) são facilmente compreendidas, na prática, elas podem se mostrar muito confusas em algumas situações.Devido ao fato de que as enzimas esteroidogênicas apresentam atividades múltiplas e uitos tecidos extra-adrenais contêm enzimas com atividades semelhantes, a eliminação completa de uma enzima adrenal específica pode não resultar na eliminação completa dos seus produtos na circulação. No passado, os distúrbios das enzimas esteroidogênicas tinham que ser estudados através do exame de seus metabólitos no sangue e/ou urina, um enfoque indireto que levou a várias concepções errôneas sobre os processos esteroidogênicos. A clonagem de genes para as enzimas esteroidogênicas permite, atualmente, o estudo direto dessas doenças, alterando substancialmente a visão tradicional que tínhamos.
   Nesta apresentação, vamos focar o aspecto do defeito da CYP21, pela sua freqüência, mas gostaríamos de lembrar que uma das concepões errôneas que se tinha a respeito da esteroidogênese é bem ilustrada pela hiperplasia adrenal lipóide. O defeito enzimático que se pensava envolvido nesta situação era a 20,22 desmolase ou CYP11A. Os estudos mostraram que o gene para a CYP11A, bem como os mRNAs para adrenodoxin redutase e adrenodoxin estavam normais. A lesão, na verdade, ocorre antes da ação da enzima CYP11A, envolvendo um fator de transporte de LDL colesterol para o interior da mitocôndria (StAR). O gene StAR foi clonado em 1994 e logo passou a ser identificado como o causador da hiperplasia adrenal lipóide. Portanto, o único defeito enzimático da via metabólica da adrenal que não implica propriamente uma enzima esteroidogênica é a mutação envolvendo o StAR.
   Defeito da 21 hidroxilase (P450c21 ou CYP21A2) – Genética do lócus –

   Há dois loci 21 hidroxilase, um funcional (CYP21A2) e um pseudo-gene não-funcional (CYP21A1P). Embora o pseudo gene seja transcrito através de dois mRNAs, através de splicings alternativos, nenhum dos dois é traduzido em proteína com algum grau de atividade. Dessa forma, somente o gene ativo (CYP21A2) é eficaz em produzir a enzima 21 hidroxilase. Ambos os genes contêm 10 exons e diferem em apenas 88 pares de bases, o que faz supor que ambos surgiram por troca intergênica no DNA. A duplicação ocorreu após a diferenciação dos mamíferos.
   Os genes CYP21 localizam-se no braço curto do cromossomo 6, dentro da região de classe III do HLA e estão associados com C4A e C4B (componentes do sistema de complemento). O lóculs CYP21 fica a 600Kb do HLA-B e a 400Kb do HLA-DR. Assim, a tipagem HLA tem sido amplamente utilizada para diagõstico pré-natal e para identificar membros heterozigotos na família. As associações estatísticas (desequilíbrio de ligação) são bem estabelecidas entre a HCSR e alguns tipos específicos de HLA. Por exemplo, em algumas populações, HCSR perdedora de sal é associada a HLA-B60 e HLA-40. Um grupo de outros genes se localiza dentro de um intervalo de 100Kb do gene CYP21: gene para o C2, fator properdina, gene RD(uma longa fita que alterna arginina (R) e ácido aspártico (D). Treze outros genes têm sido identificados entre o gene para fator de necrose tumoral (TNF) e o C4A. Um par de genes XA e XB é duplicado com o C4 e com o CYP21.O último éxon do gene XA fica dentro da região 3’ não traduzida do pseudo gene e o XB fica dentro da região 3’ não traduzida do CYP21A2. O gene XB codifica uma proteína truncada, do tipo da tenascina. A identificação de um paciente com a síndrome dos genes contíguos levando a deleção tanto de CYP21A2 e XB demonstrou que a deficiência de tenascina leva à síndrome de Ehlers-Danlos.

Tipos de lesões gênicas levando a HCSR 21 hidroxilase

   A deficiência de CYP21A2 pode ser causada por deleção, conversão gênica ou por aparentes mutações de ponto. A maioria das mutações de ponto são, na verdade, pequenos eventos de conversão gênica, de modo que as conversões gênicas respondem por 85% das lesões nesta deficiência enzimática.
   A maioria dos pacientes são heterozigotos completos e, conforme constatamos num estudo realizado em nossa casuística, 2,3 ou mesmo 4 mutações diferentes podem estar presentes num mesmo paciente. Devido ao fato de que as deleções gênicas e as grandes conversões eliminam toda a transcrição do gene CYP21, no estado homozigótico estas lesões causarão o fenótipo de perda de sal. Algumas microconversões como aquelas que criam término prematuro, também estão associadas com perda de sal. Formas mais leves, como as formas virilizantes simples e não clássicas, estão associadas com substituição de aminoácidos na roteína, causada por eventos de microconversão gênica. Os pacientes com estas formas de HCSR são comumente, heterozigotos compostos, carregando um alelo gravemente acometido e um levemente acometido, de modo que as manifestaões clínicas são baseadas na natureza do alelo menos comprometido.
   Mapeamento dos genes CYP21 em normais e em pacientes com HCSR

   Embora o gene ativo e o pseudogene difiram em 87 ou 88 nucleotídeos, sua distinção pode ser feita com o uso de endonucleases de restrição e Southern Blotting. O lóculs CYP21A1P (pseudogene) caracteriza-se, na digestão por TaqI, por apresentar dois fragmentos de 3,2 e 2,4Kb e, sob digestão por BglII, um fragmento de 12Kb. Já o gene funcional (CYP21A2) caracteriza-se por dois fragmentos de 3,7 e 2,5Kb (TaqI) e por um fragmento de 11Kb(BglII). Dois fatores complicam um pouco esta análise: 15% dos alelos que carregam deleções não dão um Souther blotting típico, a menos que se usem enzimas de restrição especiais e as análises dos grandes fragmentos de DNA seja feita com eletroforese em gel de campo pulsado. O segundo fator complicador é a freqüência alta com que ocorre conversão gênica.

Obs. Principais derivados:

a) Mineralocorticóide: aldosterona; cortisol; cortisona.
b) Glicocorticóide: cortisol; corticosterona; cortisona; dexametasona.

A figura mostra as diferentes zonas da glândula supra-renal.

Transporte e Destino dos Hormônios Adrenais

1. Cortisol: combina-se com a globulina fixadora do cortisol (CBG) ou transcortina.
2. Aldosterona: 50% na forma livre e o restante frouxamente associada a proteínas.

Os hormônios fixam-se ao tecido-alvo, são degradados e excretados através da bile, na urina e nas fezes.

Obs.
Concentração da aldosterona no sangue: 6ng/dL
Concentração de cortisol no sangue: 12ug/dL

Funções dos Mineralocorticóides – Aldosterona

- Regula a concentração de potássio e sódio. Sem aldosterona o potássio sobe muito enquanto o sódio abaixa seu nível.
- Desencadeia: débito cardíaco diminuído, choque e morte.
- Efeitos renais e circulatórios da aldosterona: nos túbulos renais a aldosterona causa aumento da absorção de sódio e excreção de potássio, especialmente no túbulo coletor. Quando houver absorção de sódio virá também água, logo, o volume corporal (sangue) aumentará = aumento da pressão arterial (de forma oposta para queda da pressão arterial haverá diurese por pressão). Esse mecanismo é denominado escape da aldosterona.
Agora, quando a aldosterona não estiver sendo liberada podemos ter um choque circulatório (hipovolemia).
Obs.
Aumento da Aldosterona = hipocalemia – Fraqueza muscular.
Diminuição da aldosterona = hipercalemia – Toxicidade cardíaca grave.

O alto nível de aldosterona faz com que o hidrogênio seja trocado pelo sódio provocando uma alcalose metabólica moderada.

Efeito da Aldosterona (gerais):

Glândulas Sudoríparas: absorvem sódio e excretam potássio e bicarbonato. O suor é composto por cloreto de sódio logo a presença de aldosterona faz com que o sódio não seja liberado.

Obs. Quando muita saliva é perdida, haverá ação da aldosterona para absorção de sódio pelas glândulas salivares.
No intestino a aldosterona absorve sódio na região do cólon.

Mecanismo Celular da Ação da Aldosterona

1. Aldosterona difunde-se para o interior das células tubulares.
2. No citoplasma a aldosterona se combina com receptores específicos.
3. Complexo aldosterona-receptor entra para o núcleo – ativando a transcrição = aumento do mRNA relacionados com síntese protéica com maior absorção de sódio.
4. Tradução citoplasmática: proteínas transportadoras de sódio-potássio-hidrogênio.

Regulação da Secreção de Aldosterona

- Quase que completamente independente da secreção de outros hormônios.

1. Aumento da concentração do potássio no líquido extracelular = aumento da aldosterona;
2. Aumento da atividade do sistema renina-angiotensina = aumento da aldosterona;
3. Aumento da concentração do sódio no líquido extracelular = diminuição da aldosterona;
4. Aumento da secreção de ACTH – causa pouco efeito na regulação da aldosterona, observando-se um leve aumento de sua secreção.

Obs. Basicamente os fatores 1 e 2 são os fundamentais para a regulação da secreção da aldosterona.

Funções dos Glicocorticóides

- Como glicocorticóide é fundamentalmente representado pelo cortisol = hidrocortisona.
- O receptor para o cortisol e para aldosterona são os mesmos, logo, quando o cortisol é sintetizado, imediatamente é convertido em hidrocortisona, não ligando-se ao receptor da aldosterona.

Efeitos do cortisol sobre os carboidratos

- Estimulação da gliconeogênese: aumento das enzimas para conversão de aminoácidos em glicose no fígado – via tradução.
- Cortisol mobiliza proteínas dos músculos para serem transformadas em glicose = gliconeogênese.
- Inibição da utilização de glicose pelas células – inibem oxidação do NADH.
- Conclusão: estes dois efeitos citados acima faz com que a glicemia aumente muito = “efeito diabetogênico” – diabetes adrenal.
- Diz-se que: o diabetes hipofisário é fracamente sensível à insulina enquanto o diabetes adrenal é moderadamente sensível à insulina e o diabetes pancreático fortemente sensível à insulina.

Efeito do cortisol sobre as proteínas

- Há redução das proteínas celulares – dos músculos (originando fraqueza) e tecidos linfóides (imunodepressão).
- Aumento das proteínas hepáticas e plasmáticas – são exceções às depleções protéicas observadas em quase todo o organismo.
- Conclusão: o cortisol diminui o transporte protéico para as células extra-hepáticas, aumenta os aminoácidos no plasma e nas células intra-hepáticas – aumento da gliconeogênese (hepática).

Efeito do cortisol sobre as gorduras

- Mobilização dos ácidos graxos dos tecidos adiposos (como não entra glicose nestas células adiposas, elas começam a liberar ácidos graxos).
- Alta taxa de utilização de ácidos graxos pelas células.
- Apesar da utilização dos ácidos graxos há grande estímulo para o apetite = obesidade pelo cortisol (“cara de lua”).

Função do cortisol no estresse e na inflamação

- Qualquer tipo de estresse = aumento da secreção de ACTH = aumento do cortisol.
- Uma explicação para este fato é que o cortisol disponibiliza para o tecido lesado muito aminoácido. Em situações de traumas, fraturas, o cortisol aumenta muito.

Efeitos antiinflamatótios do cortisol

- O cortisol em casos de inflamações (decorrentes de infecções, traumatismos) bloqueia o processo inflamatório.
- Etapas da Inflamação:
1. Liberação do tecido lesado de substâncias químicas que ativam o processo de inflamação (histamina, bradicinina, prostaglandinas).
2. Aumento do fluxo sangüíneo local lesado = eritema.
3. Vazamento de plasma puro dos capilares para área lesada seguida de coagulação do líquido tecidual = formação de edema não-depressível.
4. Infiltração da área por leucócitos.
5. Proliferação de tecido fibroso.

O cortisol tem 2 efeitos antiinflamatórios

1. Pode liberar os processos inflamatórios antes mesmos de começarem:
a) Cortisol dificulta o rompimento das membranas dos lisossomos (enzimas proteolíticas-inflamatórias são diminuídas).
b) Permeabilidade capilar é diminuída – não há vazamento de plasma puro.
c) Diminuição da formação das prostaglandinas = diminuição da fagocitose e também da migração dos leucócitos para as áreas lesadas.
d) Depressão do sistema imune, diminuição da produção de linfócitos T.
e) Inibição das interleucinas-1 (pirogênio leucocitário) = diminuição do processo febril = diminuição da vasodilatação.

2. Efeito do cortisol sobre o processo de resolução da inflamação:
- aumento da velocidade de cura.

Obs.
Há indicação de cortisol para inflamações locais graves, quando há efeitos nocivos não da lesão mas da inflamação.

Outros efeitos do cortisol

- Efeitos sobre a alergia (o mesmo que bloqueio inflamatório): reduz o efeito da anafilaxia.
- Altas doses de cortisol podem causar atrofia do tecido linfóide por todo o corpo = imunodepressão.
- Alta do cortisol = policitemia.
- Baixo cortisol = anemia.

Regulação da secreção de cortisol

- A regulação se dá pelo ACTH.
- Inicialmente o hipotálamo libera CRH que pelo sistema de vasos porta hipotalâmicos-hipofisários atingem a eminência média e a adenohipófise. O CRH funciona como um neurotransmissor ativando AMPc fazendo a liberação do ACTH. O ACTH por sua vez, atinge o córtex da supra-renal ativando novamente o sistema AMPc que forma os hormônios adrenocorticais (cortisol). Há ativação de uma proteína quinase A que converte colesterol em pregnenolona (etapa limitante da velocidade de síntese do cortisol).
- Qualquer tipo de estresse mental ou físico estimula o CRH devido a sua associação com o sistema límbico.
- A inibição do ACTH se dá por feedback para o hipotálamo e hipófise.
- Os glicocorticóides apresentam ritmo circadiano em sua liberação (24h).

Observações:
- Quando o ACTH é secretado, outros hormônios também são liberados:
- MSH (hormônio melanócito estimulante);

- Beta-lipotrofina;
- Beta-endorfina.

 O MSH forma pigmentos pretos (melanina) na pele. O MSH em alguns animais é secretado pela parte intermédia da hipófise.
 O MSH é muito sensível à luz (fotosenssível).

Andrógenos Adrenais

- Secretados pelas porções reticulares do córtex da glândula supra-renal.
- São responsáveis por parte do desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos e femininos, com grande poder masculinizante.

Anormalidades Adrenocorticais

1. Hipoadrenalismo – Doença de Addison
- Incapacidade adrenocortical (auto-imune em 80% dos casos);
- Deficiência de mineralocorticóides: hipovolemia, hiponatremia, hipercalemia;
- Deficiência de glicocorticóides – não haverá síntese adequada de glicose. Não haverá também proteção do cortisol sobre os diversos órgãos, logo uma simples infecção podará levar ao óbito.
- Tratamento: administração de mineralocorticóides e glicocorticóides.

Obs. Há momentos de necessidades críticas de glicocorticóides = crises addisonianas.

2. Hiperadrenalismo – Síndrome de Cushing

- Hipersecreção do córtex da adrenal.
- Causada: tumores secretores do cortisol ou por uma hiperplasia bilateral por exemplo.
- Deposição de gordura nas regiões torácicas e abdominais.
- Hipertensão bem freqüente.
- Fraqueza – diminuição das proteínas extra-hepáticas com imunodepressão grave.
- Tratamento: remoção tumoral; diminuição da secreção de ACTH, se possível; adrenalectomia parcial ou total.

3. Aldosterismo Primário –
- Tumor na zona glomerulosa da glândula supra-renal.
- Hipocalemia; hipertensão; baixa renina plasmática.
- Tratamento: remoção tumoral.

4. Síndrome Adrenogenital –
- Tumor adrenocortical com altas secreções de andrógenos – características masculinizantes.
- As mulheres tornam-se masculinizadas, por isso, é mais fácil fazer diagnóstico nas mulheres do que nos homens já que nestes, os sintomas confundem-se com a própria puberdade.

A figura abaixo mostra um menino com 4 anos de idade e síndrome adrenogenital.

ANEXO 1:

Biossíntese do Cortisol

ANEXO 2:

Biossíntese das Catecolaminas

Respostas Integradas ao Estresse - As respostas mediadas pelo sistema nervoso autônomo simpático (SNAS) e pelo eixo hipotalâmico-hipofisário-adrenocortical (HHA) se reforçam mutuamente, tanto no nível central como no periférico. O feedback negativo induzido pelo cortisol também pode limitar uma resposta excessiva, que poderia ser prejudicial ao indivíduo. Existe, também, uma relação de feedback entre as respostas imunes locais a uma lesão e o complexo HHA-SNAS. As citocinas estimulam as respostas centrais, e o cortisol inibe a produção excessiva de citocinas.