BIOLOGIA PARA A VIDA : SISTEMA ENDÓCRINO

SISTEMA ENDÓCRINO

Excreção Renal: Definição e Importância

A excreção renal é o processo pelo qual os rins filtram o sangue, removendo substâncias tóxicas, excesso de sais, água e resíduos do metabolismo, eliminando-os pela urina. Esse mecanismo é essencial para manter o equilíbrio hidroeletrolítico (homeostase) e o pH do sangue, além de regular a pressão arterial.

Como Ocorre a Excreção Renal?

A excreção renal acontece em três etapas principais:

1. Filtração Glomerular

- O sangue chega aos rins pelas artérias renais e passa pelos glomérulos (estruturas microscópicas no néfron, a unidade funcional do rim).

- Nessa fase, água, sais minerais, glicose, aminoácidos e resíduos (como ureia e creatinina) são filtrados, formando o filtrado glomerular.

2. Reabsorção Tubular

- No túbulo renal, substâncias úteis (como glicose, íons e água) são reabsorvidas e devolvidas ao sangue.

- Cerca de 99% do filtrado glomerular é reabsorvido, enquanto apenas 1% é excretado como urina.

3. Secreção Tubular

- Substâncias que não foram filtradas inicialmente (como íons de hidrogênio, potássio e algumas drogas) são ativamente secretadas do sangue para o túbulo renal.

- Essa etapa ajuda a regular o pH sanguíneo e eliminar toxinas.

Substâncias Excretadas pelos Rins

- Resíduos nitrogenados: Ureia, creatinina e ácido úrico (produtos do metabolismo de proteínas).

- Eletrólitos em excesso: Sódio, potássio, cloro e bicarbonato.

- Toxinas e drogas: Medicamentos, produtos químicos e substâncias estranhas ao corpo.

- Água em excesso: Regulando o volume de líquidos corporais.

Funções Além da Excreção

Além de eliminar resíduos, os rins também:

- Produzem eritropoetina (hormônio que estimula a produção de glóbulos vermelhos).

- Ativam a vitamina D (importante para o cálcio e saúde óssea).

- Regulam a pressão arterial através do controle de líquidos e da secreção de renina.

A excreção renal é um processo vital para a desintoxicação do organismo, mantendo o equilíbrio químico do sangue e prevenindo o acúmulo de substâncias prejudiciais. Quando os rins não funcionam adequadamente (como na insuficiência renal), resíduos tóxicos se acumulam, exigendo intervenções como diálise ou transplante.

O Sistema Renina-Angiotensina corresponde a um complexo sistema hormonal, cujo papel fundamental está relacionado com a homeostasia hidroeletrolítica do organismo e o controle da pressão arterial. Esse sistema endócrino promove a produção de angiotensina II, a qual exerce seus efeitos pela interação com receptores específicos. O conceito clássico do sistema renina angiotensina circulante está sendo modificado, pois tem sido demonstrada a existência de sistemas locais capazes de gerar angiotensinas de forma independente do sistema renina angiotensina circulante em vários tecidos e órgãos. A inibição de alguns receptores auxilia a prevenção e controle de algumas doenças, principalmente cardiovascular.

Sistema Renina Angiotensina

O sistema renina-angiotensina (SRA) circulante é um sistema endócrino que promove a liberação de angiotensina (Ang) II, a qual exerce seus efeitos pela interação com receptores específicos (PEACH, 1977; LEUNG, 2004; PAUL; MEHR; KREUTZ, 2006). A Ang II é gerada pela ação da renina, uma enzima produzida pelos rins, sobre o angiotensinogênio plasmático, produzido pelo fígado, formando o decapeptídeo Ang I (Asp1 -Arg2 -Val3 -Tyr4 -Ile5 -His6 -Pro7 -Phe8 -His9 -Leu10), que é clivado na ligação Phe8 - His9 pela enzima conversora de Ang I, presente em abundância no endotélio pulmonar, liberando o octapeptídeo ativo Ang II (Asp1 -Arg2 -Val3 -Tyr4 -Ile5 -His6 -Pro7 -Phe8 ). A Figura 1 ilustra o SRA com os componentes descritos acima, além de outros que serão apresentados a seguir:

Renina

A Renina é liberada através da estimulação de receptores β-adrenais pelas células justaglomerulares, pela ↓ do fluxo na A. aferente, pela ↓ NaCl na mácula densa - PGI1, PGE2, Dopamina, Adenosina, NO, Cininas. ↑ PA

A enzima renina é uma glicoproteína de 340 aminoácidos, sendo sintetizada e armazenada sob a forma inativa, denominada pró-renina nas células justaglomerulares dos rins, que são células musculares lisas modificadas localizadas nas paredes das arteríolas aferentes (OLIVEIRA, M et al. 1999). Com a queda de pressão arterial, reações intrínsecas nos próprios rins fazem com que muitas moléculas de pró-renina sejam clivadas liberando a renina. A secreção da renina é controlada por 3 mecanismos: 2 agem predominantemente nos rins (mecanismo de mácula densa e mecanismo barorreceptor infra-renal) e o terceiro que age por meio do SNC (mecanismo do receptor β-adrenérgico).

O mecanismo denominado de feedback negativo de alça curta consiste no fato de que elevações da secreção de renina aumentam a formação de Ang II, que, interagindo com seus receptores renais, inibe a liberação de renina nas células justaglomerulares. O mecanismo de feedback negativo de alça longa consiste na inibição da liberação da renina devido a aumentos da pressão arterial induzidos pela Ang II (JACKSON; GARRISON, 1995).

Enzima Conversora de Angiotensina (ECA) A enzima conversora de angiotensina humana, uma metaloprotease de ligação de membrana, contém 1.278 resíduos de aminoácidos e possui 2 domínios homólogos, cada um com um local catalítico e com uma região de ligação do zinco (SOUBRIER et al., 1988; BERSTEIN et al., 1989). A ECA é encontrada abundantemente no endotélio dos vasos pulmonares (RYAN et al., 1975, 1976) e também no plasma e em diversos tecidos orgânicos como: endotélio vascular (CALDWELL et al., 1976; RYAN et al., 1976), cérebro, placenta, intestino e nos túbulos renais (HALL et al., 1976; ERDÖS; SKIDGEL, 1986; SCHULZ et al., 1988).

Angiotensina I A angiotensina I é um peptídeo de 10 aminoácidos (Asp1 -Arg2 -Val3 -Tyr4 -Ile5 - His6 -Pro7 -Phe8 -His9 -Leu10) desprovido de propriedades vasoconstritoras para produzir alterações funcionais significativas na função circulatória; serve como substrato para vias enzimáticas formadoras de Ang II (PAUL; MEHR; KREUTZ, 2006).

Angiotensina II Pela ação da ECA, há a liberação dos 2 últimos aminoácidos da Ang I (His9 - Leu10), formando a Ang II, um octapeptídeo (Asp1 -Arg2 -Val3 -Tyr4 -Ile5 -His6 -Pro7 -Phe8 ). A Ang II é considerada o principal peptídeo efetor do SRA . Além do seu efeito vasoconstritor e estimulatório sobre a secreção de aldosterona, a Ang II tem uma ação inotrópica e cronotrópica positiva sobre o coração (PEACH, 1977). Em adição aos seus efeitos no sistema cardiovascular, tem-se demonstrado que a Ang II está envolvida em outras funções, tais como mitogênese de fibroblastos da pele, síntese de DNA por células do ligamento periodontal, regulação da formação óssea, crescimento celular, apoptose, geração de espécies reativas ao oxigênio, secreção hormonal, ações prófibrogenéticas, tônus vascular e indução da liberação de prostaglandina E2 (PGE2) em fibroblastos gengivais humanos ( LUNDERGAN et al., 1999; HIRUMA et al., 1997; HAGIWARA et al., 1998; LAMPARTER et al., 1998; LEUNG, 2004; SEGAWA et al , 2003; PAUL; MEHR; KREUTZ, 2006).

Vários estudos têm mostrado a participação de outras enzimas, além da ECA, na geração de Ang II. Também é observado a formação de Ang II de forma independente da ECA na artéria coronária de hamster. Urata et al. (1990a) demonstraram in vitro um duplo caminho para a formação de Ang II em homogenatos de coração humano. Esses autores observaram que aproximadamente 80% da formação total de Ang II associavase à presença de uma serino-protease até então desconhecida, enquanto a atividade formadora de Ang II dependente da ação da ECA era responsável somente por aproximadamente 11% da formação total de Ang II. Esta serino-protease cardíaca foi posteriormente purificada e identificada como um novo membro da família quimase e, desde então, denominada de quimase do coração humano (URATA et al., 1990b).

Receptores da Angiotensina.

A Ang II possui interações com diferentes tipos de receptores, conhecidos como AT1 e AT2. No músculo esquelético vascular, o receptor AT1, membro da família de receptores ligados à proteína G, possui 7 regiões transmembrânicas com 359 aminoácidos, é mediador da angiogênese e possui propriedades vasoconstritoras, enquanto que o receptor AT2 tem 363 aminoácidos, possuindo propriedades vasodilatadoras e inibindo a angiogênese. Os subtipos de receptores AT1 e AT2 apresentam estruturas genômicas e localizações diferentes, e também expressão e regulação específicas para cada tecido. Em quimiorreceptores do corpo da carótida, o receptor AT1 pode mediar a liberação de cálcio intracelular. As funções da Ang II, tais como constrição vascular, proliferação celular e liberação da aldosterona são conhecidas por serem mediadas via receptores AT1.

ECA

É uma enzima secretada pelas células justaglomerulares quando há uma ↓ da pressão de perfusão renal ou ↓ na [Na+] no túbulo distal que é detectada pela mácula densa. Ela é uma enzima que está ligada na superfície das células endoteliais e abundante no pulmão. Também presente no Coração, Rim, Cerebro, Músculo Esquelético.

ECA2

Transforma angiotensina I em Angiotensina 1-9 que vira Ang 1-7. Ang II e Ang 1-7 são as mais importantes.

Angiotensinogênio

Angiotensinogênio pode ser convertido diretamente em agniotensina II, não precisando de angiotensina I - Produzido pelo fígado, tecido adiposo e SNC - Gene do angiotensinogênio ligado àhipertensão essencial.

Aldosterona é um hormônio (da família dos mineralocorticoides) sintetizado na zona glomerulosa do córtex das glândulas suprarrenais. Tem como alvo os rins. A sua principal função consiste na regulação do balanço eletrolítico.

A angiotensina II é um importante peptídeo do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA). Esse peptídeo tem um papel importante na regulação da pressão sanguínea e homeostase dos fluidos corporais. Contudo, a sua atuação em condições anormais gera efeitos deletérios ao sistema cardiovascular.

EXERCÍCIOS

1) (Mackenzie/2019-2) Dentro de cada rim humano, há cerca de um milhão de néfrons, consideradas as principais estruturas filtradoras de sangue do corpo humano. O esquema abaixo mostra de forma sucinta as principais partes de um único néfron.

É correto afirmar que em

A) 1 ocorre o processo de filtração glomerular, em que moléculas de grande peso molecular se deslocam, por difusão, dos capilares sanguíneos para o interior da cápsula renal (ou néfrica).

B) 2 se desloca o filtrado glomerular, cuja concentração é superior à concentração da urina, que se forma no final do processo.

C) 3 se desloca o filtrado glomerular que, à medida que se desloca pelo restante dos túbulos renais, vai adquirindo menores quantidades de ureia e ácido úrico.

D) 4, 5 e no tubo coletor, ocorre ação do hormônio antidiurético (ADH), responsável pelo aumento do processo de reabsorção passiva de água.

E) 5 ocorre reabsorção passiva de glicose, aminoácidos e sais minerais contidos no interior do filtrado glomerular.

O hormônio antidiurético (ADH), também chamado de vasopressina, atua no túbulo contornado distal (indicado por 4 na figura) e no tubo coletor (indicado por 5 na figura), estimulando a reabsorção de água, o que reduz o volume de urina.

Resp.: D

2) (Enem/2016) Portadores de diabetes insipidus reclamam da confusão feita pelos profissionais da saúde quanto aos dois tipos de diabetes: mellitus e insipidus. Enquanto o primeiro tipo está associado aos níveis ou à ação da insulina, o segundo não está ligado à deficiência desse hormônio. O diabetes insipidus é caracterizado por um distúrbio na produção ou no funcionamento do hormônio antidiurético (na sigla em inglês, ADH), secretado pela neuro-hipófise para controlar a reabsorção de água pelos túbulos renais.

Tendo em vista o papel funcional do ADH, qual é um sintoma clássico de um paciente acometido por diabetes insipidus?

A) Alta taxa de glicose no sangue.

B) Aumento da pressão arterial.

C) Ganho de massa corporal.

D) Anemia crônica.

E) Desidratação.

No diabetes insipidus, devido a uma menor secreção do hormônio ADH, a pessoa passa a apresentar uma poliúria (aumento do volume de urina), o que pode ocasionar uma desidratação.

Resp.: E

3) (Famerp/2021) Na figura, as letras U, W, X, Y e Z indicam algumas das principais regiões que integram o néfron humano.

Considerando a fisiologia do néfron de uma pessoa saudável, na região

A) Z ocorre a reabsorção de grande quantidade de água para o sangue, facilitada pela ação de um hormônio produzido no hipotálamo.

B) Y existem as mesmas substâncias que são encontradas no plasma sanguíneo, como proteínas, glicose, água e sais.

C) X ocorre a filtração glomerular, que depende da diferença de pressão osmótica entre as artérias e a cápsula.

D) U ocorre a reabsorção de sais minerais, glicose, aminoácidos, ureia e água por transporte ativo.

E) W existem substâncias como os íons e os elementos figurados do sangue, que são reabsorvidos por osmose.

A região indicada por Z corresponde ao tubo coletor. Nesta região, por ação do ADH (produzido pelo hipotálamo e secretado pela neuro-hipófise) ocorre intensa reabsorção de água, o que contribui para aumento da pressão arterial e redução do volume de urina.

Resp.: A

4) (UFRGS/2020) Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, sobre a função renal e a manutenção do equilíbrio hídrico nos seres humanos.

( ) O sangue chega no glomérulo para ser filtrado através da arteríola aferente.

( ) A taxa de filtração glomerular é mantida por um mecanismo autorregulatório que contrai as arteríolas aferentes quando a pressão sanguínea diminui.

( ) A reabsorção de sódio nos rins é controlada pelos hormônios aldosterona e angiotensina.

( ) O hormônio antidiurético (ADH) é liberado pelas glândulas suprarrenais e aumenta a permeabilidade à água da membrana das células dos glomérulos.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

A) V – V – F – V.

B) V – F – V – F.

C) F – F – V – F.

D) F – V – V – F.

E) F – V – F – V.

( V )

( F ) O mecanismo autorregulatório que ocorre é na reabsorção renal. Quando a pressão arterial diminui (ou se a concentração de Na+ no sangue reduz), os rins liberam a enzima renina, que atua sobre o angiotensinogênio, transformando-o em angiotensina. Esse peptídio provoca redução do calibre dos vasos sanguíneos, aumentando a pressão arterial. Ocorre estímulo à produção de aldosterona que, por sua vez, estimula a reabsorção de Na+ nos túbulos renais.

( V )

( F ) O hormônio antidiurético (ADH) é produzido no hipotálamo e eliminado pela neuroipófise.

Resp.: B

5) (UFMG 2010) Um estudo chinês vem anunciando resultados promissores para o desenvolvimento de um anticoncepcional para homens. O tratamento, com eficácia de 99%, consiste em aplicar-se, no interessado, uma injeção mensal de testosterona. (Folha de S.Paulo, 8 maio 2009. (Adaptado). Analise estas figuras: