Estrutura e síntese da adrenalina
A adrenalina pertence ao grupo das catecolaminas e, quanto à sua estrutura química, representa uma molécula de tirosina modificada. Difere do aminoácido original pelas seguintes transformações: remoção do grupo COOH, adição de dois grupos hidroxila (–OH) ao anel aromático com a formação de um fragmento de catecol, além da adição de um grupo metila ao grupo amino da cadeia lateral.
A síntese da adrenalina ocorre na medula adrenal (células cromafins). Os estímulos para a sua produção incluem esforço físico, estresse emocional e hipoglicemia — estados nos quais é necessária a rápida mobilização de substratos energéticos. A liberação do hormônio é realizada por estimulação direta das fibras simpáticas pré-ganglionares.
Mecanismos de transdução de sinal
A adrenalina exerce os seus efeitos através de adrenoceptores de membrana acoplados à proteína G. Duas principais vias de segundos mensageiros são utilizadas:
- Sistema da adenilato ciclase (AMPc) — é ativado pela ligação aos receptores β (principalmente β2). A ligação do ligante induz a troca de PIB por GTP na subunidade α da proteína G, a ativação da adenilato ciclase, a conversão de ATP em AMPc e a ativação da proteína quinase A (PKA).
- Sistema do inositol trifosfato (IP3/DAG) — é acionado durante a estimulação dos receptores α1-adrenérgicos, resultando na mobilização de cálcio intracelular.
Ação no fígado: glicogenólise
No fígado, a adrenalina desencadeia a degradação do glicogênio através de uma cascata de fosforilação. Após a ativação da PKA, a enzima fosforila:
- A fosforilase quinase, convertendo-a na sua forma ativa;
- A glicogênio sintase, inativando-a e bloqueando a síntese de glicogênio.
A fosforilase quinase ativa, por sua vez, fosforila a glicogênio fosforilase b, convertendo-a na glicogênio fosforilase a ativa. Essa enzima catalisa a quebra fosforolítica do glicogênio com a formação de glicose-1-fosfato, que é então utilizada para manter os níveis de glicose no sangue.
Ação no tecido adiposo: lipólise
Nos adipócitos, a adrenalina ativa a lipólise através do mesmo sistema da adenilato ciclase. A PKA ativada fosforila a lipase hormônio-sensível (LHS), convertendo-a na sua forma ativa. A enzima hidrolisa sequencialmente:
- Triacilglicerol → diacilglicerol + ácido graxo;
- Diacilglicerol → monoacilglicerol + ácido graxo;
- Monoacilglicerol → glicerol + ácido graxo.
Os ácidos graxos livres liberados se ligam à albumina plasmática e são transportados ao fígado, onde servem como substrato para a β-oxidação. Assim, o aumento da velocidade da β-oxidação no fígado sob ação da adrenalina é um efeito indireto — por meio da mobilização de gordura dos depósitos.
Ação nos músculos esqueléticos
Nos músculos esqueléticos, a adrenalina ativa a glicogenólise pelo mesmo mecanismo do fígado: AMPc → PKA → fosforilase quinase → glicogênio fosforilase. No entanto, a glicose-6-fosfato formada não pode deixar o miócito (ausência de glicose-6-fosfatase) e é utilizada localmente para a glicólise e fornecimento de energia para a contração muscular.
Regulação dos níveis de AMPc e o papel dos inibidores da fosfodiesterase
O nível de AMPc na célula é controlado pela enzima fosfodiesterase, que converte o AMPc em AMP, cessando assim a ativação da PKA. Várias substâncias, em particular a cafeína e a teofilina, inibem a fosfodiesterase. Isso leva ao acúmulo de AMPc, à prolongada ativação da PKA e ao aumento da lipólise e da glicogenólise. É precisamente a esse mecanismo que se deve a ação tônica e estimulante das bebidas que contêm cafeína e metilxantinas.
Pontos-chave
- A adrenalina é uma catecolamina, derivada da tirosina, sintetizada na medula adrenal.
- Os estímulos para a secreção são o estresse, o exercício físico e a hipoglicemia.
- Age por meio de receptores α- e β-adrenérgicos acoplados aos sistemas de AMPc e IP3.
- No fígado, ativa a glicogenólise por meio da cascata PKA → fosforilase quinase → glicogênio fosforilase.
- No tecido adiposo, ativa a lipase hormônio-sensível e desencadeia a lipólise.
- Os ácidos graxos liberados são transportados pela albumina e sofrem β-oxidação no fígado.
- Nos músculos esqueléticos, intensifica a glicogenólise para o suprimento de energia local.
- A cafeína e a teofilina potencializam os efeitos da adrenalina ao inibirem a fosfodiesterase.