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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I,

Unidad Didáctica: BIOQUÍMICA MÉDICA

2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,013

Generalidades de HORMONAS

Dr. Mynor A. Leiva Enríquez

Generalidades de HORMONAS

Dr. Mynor A. Leiva Enríquez

Acción Hormonal

• Estímulo Glándula

• Como consecuencia, Aumenta la síntesis y liberación de una hormona

• Liberación a la sangre y diseminación a los tejidos de la hormona

• Combinación de la hormona con su receptor específico y activación de mecanismos determinados a un fin

• Evidencia de la acción hormonal.

Procesos endócrinos básicos.

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Clasificación de las Hormonas

Por su mecanismo de acción:

I. Hormonas que se unen a receptores intracelulares.

II. Hormonas que se unen a receptores en la superficie celular y usan segundo mensajero

a) AMP’c

b) GMP’c

c) Calcio o fosfatidilinositoles

d) Cinasa o cascada de fosfatasas

Estímulo

Hormonas del Grupo I

Hormonas del Grupo II

Complejo Receptor-Hormona

Muchas señales diferentes

Transcripción de genes

Canales transportadores

Translocación de proteína

Modificación de proteína

Reconocimiento

Liberación de Hormona

Generación de señal

E f e c t o s

Respuesta coordinada, según el estímulo

I. Con receptores intracelulares

• Andrógenos

• Calcitriol (1,25[OH]2-D3)

• Estrógenos

• Glucocorticoides

• Mineralocorticoides

• Progestágenos

• Ácido Retinoico

• Hormonas Tiroideas (T3 y T4)

II-A Receptores superficiales El segundo mensajero es AMP’c

• Catecolaminas a 2 Adrenérgicas

• Catecolaminas b Adrenérgicas

• Hormona Adrenocorticotrópica (ACTH)

• Hormona Antidiurética (ADH)

• Calcitonina

• Gonadotropina coriónica humana (GCH)

• Hormona liberadora de corticotropina

• Hormona estimulante del folículo (FSH)

La derivación química de las hormonas La derivación química de las hormonas

Derivadas de los aminoácidos

Derivadas de los aminoácidos Catecolaminas, serotonina, tiroxina

Tripéptidos TRH (hormona liberadora de tirotropina)

Péptidos pequeños AVP (Arg-vasopresina u hormona antidiurética), somatostatina

Péptidos de tamaño intermedio

Insulina, hormona paratiroide

Polipéptidos complejos y glucoproteínas

Gonadotropinas, TSH (hormona estimulante del tiroides)

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

La derivación química de las hormonas La derivación química de las hormonas

Derivadas de precursores lipídicos

Derivadas de colesterol Cortisol, testosterona, estradiol, vitamina D

Derivadas de los ácidos grasos

Prostaglandinas, leucotrienos

Derivadas de los fosfolípidos

Factor activador de las plaquetas

derivadas de otros productos químicos

Purinas Adenosina

Gases Óxido Nítrico

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

II-A Receptores superficiales El segundo mensajero es AMP’c

• Glucagón

• Lipotropina

• Hormona luteinizante (LH)

• Hormona estimulante de melanocitos (MSH)

• Hormona paratiroidea (PTH)

• Somatostatina

• Hormona estimulante de la tiroides (TSH)

• GLUCAGÓN

• Receptor

• Proteína G

• Adenil-ciclasa

• ATPAMPc

• AMPc + RR

• proteíncinasa activa C

• Fosforilasa quinasa activa

• Fosforilasa activa

• Glucosa-1-P

• Energía…

Hígado

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Mathews

II-B Receptores superficiales El segundo mensajero es GMP’c

Factor Natriurético auricular (ANF)

Oxido Nítrico (NO)

II-C Receptores de Superficie

el segundo mensajero es Calcio o

Fosfatidilinositoles (o ambos)

• Acetilcolina (muscarínico)

• Catecolaminas a 1 adrenérgicas

• Angiotensina II

• Hormona antidiurética (Vasopresina)

• Colecistocinina

• Gastrina

El sistema regulador Hipotálamo-hipófisis

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Hormonas de Hipófisis Anterior Hormonas de Hipófisis Anterior

HORMONA LUTEINIZANTE LH: --Induce síntesis de Testosterona en las células de Leydig del testículo. --Induce la Ovulación --Estimula la síntesis de estrógenos y progesterona en el cuerpo Luteo.

HORMONA FOLÍCULO ESTIMULANTE FSH: --Estimula la secreción de estrógeno en las mujeres y andrógenos en los hombres. --Promueve la espermatogénesis en los testículos.

HORMONA ADRENOCORTICOTRÓPICA ACTH: --Estimula la secreción de glucocorticoides.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Ejes hipotálamo-hipófisis, anterior

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Alteraciones hormonales hipofisiarias

Hormona Deficiencia Exceso

TSH Hipotiroidismo Tirotoxicosis

ACTH Hipoadrenalismo Enfermedad de

Cushing

FSH / LH Hipogonadismo Pubertad precoz

GH Estatura corta Gigantismo / acromegalia

Prolactina Ninguna Galactorrea /

infertilidad

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

II-C Receptores de Superficie

el segundo mensajero es Calcio o

Fosfatidilinositoles (o ambos)

• Hormona liberadora de gonadotropina

• Oxitocina

• Factor de crecimiento derivado de plaquetas

• Sustancia P

• Hormona liberadora de tirotropina

II-D Receptores de Superficie

el segundo mensajero es una CASCADA DE CINASA O FOSFATASA

• Somatomamotropina coriónica

• Factor de crecimiento epidérmico

• Eritropoyetina

• Factor de crecimiento de fibroblastos

• Hormona del crecimiento (HC)

• Insulina • Factores de crecimiento I y II

similares a la insulina • Factor de crecimiento nervioso • Factor de crecimiento derivado de

plaquetas • Prolactina

II-D Receptores de Superficie

el segundo mensajero es una CASCADA DE CINASA O FOSFATASA

GLUT 4

TRANSPORTE

DE GLUCOSA

Glucosa

Glucosa

GLUT 4

S-S S-S

S - S subunidad a

subunidad b PO4

ATP

P P P

insulina

MECANISMO DE ACCIÓN DE LA INSULINA

IRS-1/2

PO4 PO4

p110 p85 P

PI 3-K

P PKB/AKT GLUCOGÉNESIS

LIPOGÉNESIS

Características generales

GRUPO I GRUPO II

Tipos

Esteroides,

yodotironinas,

calcitriol y

retinoides

Polipéptidos,

proteínas,

glucoproteínas

Catecolaminas

Solubilidad Lipofílica Hidrófila

Proteínas de

transporte Sí No

Vida media pl. Horas o días Minutos

Receptor Intracelular Membrana

plasmática.

Mediador Complejo

Hormona-Receptor

cAMP, cGMP, Ca,

PI, cascada de

cinasas Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Almacenamiento de Hormonas

HORMONA ALMACENAMIENTO

Esteroides y 1,25(OH)2-D3

NINGUNO

Catecolaminas y hormona paratiroidea

HORAS

Insulina DIAS

Hormonas tiroideas T-3 y T-4

SEMANAS

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Concentración plasmática de TSH (0.4 – 4.0 mU/L)

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

1- Captación de yodo 2- Peroxidasa Tiroidea 3- Formación de Monoyodotirosina y Diyodotirosina 4- Formación de T4 ó T3 5- La tiroglobulina pasa al endocito 6- Hidrólisis lisosómica para liberar T3 T4 7- Liberación al plasma. Es activa la forma libre (no unida a proteínas plasmáticas)

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Hormonas Tiroideas

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Biosíntesis de las hormonas esteroideas

1- Colesterol 20,22-desmolasa 2- 3b-OH-esteroide DH – oxoesteroide isomerasa 3- 21-Hidroxilasa 4- 11-Hidroxilasa 5- Aldosterona sintasa 6- 17-a-Hidroxilasa 7- 17-20-Liasa/desmolasa 8- 17-b-Hidroxiesteroide deshidrogenasa 9- Aromatasa

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Mecanismo de acción de las hormonas esteroideas

Mecanismo de acción de las hormonas esteroideas

El complejo receptor-ligando entra en el núcleo, donde se une al ADN en un elemento específico de respuesta, el SRE o Elemento de respuesta hormonal HRE. El complejo funciona como un factor de transcripción específico de secuencia y la unión al HRE activa el sitio promotor y se inicia la transcripción, o en algunos casos se reprime. Debido al gran número de esteroides, existen números correspondientes de proteínas receptoras de esteroides y cada una reconoce una secuencia específica.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

ALDOSTERONA --Estimula la reabsorción renal de SODIO y la excreción de POTASIO.

CORTISOL --Estimula gluconeogénesis. --Acción anti-inflamatoria. --Estimula Catabolismo muscular.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Retroalimentación negativa normal del Cortisol hipotálamo e hipófisis

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Deficiencia de 21-hidroxilasa produce pérdida de Cortisol y Aldosterona. Se anula el efecto de retroalimentación negativa del Cortisol + Aldosterona y se produce sobreproducción de ACTH provocando hiperandrogenismo.

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

ESTRÓGENOS --Control del ciclo menstrual. --Promueve el desarrollo de caracteres sexuales secundarios femeninos.

PROGESTERONA --Fase secretoria en útero y glándulas mamarias. --Implantación y maduración del óvulo fertilizado.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Cambios hormonales durante el ciclo menstrual

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Variación de FSH y LH por la edad

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Efecto estrogénico Efecto progestágeno

menstruación

Si ocurre embarazo, se bloquea

la menstruación. La acción

hormonal de la placenta (flechas

verdes) impondrá modificaciones:

interfiere la regulación hipotálamo-

hipófisis-gónada, prolonga la

actividad del cuerpo amarillo y

provee cantidades mayores de

progesterona para mantener el

endometrio secretor. Después, la

placenta será responsable de su

producción hasta el final del

embarazo.

TESTOSTERONA --Estimula la espermatogénesis. --Promueve el desarrollo de caracteres sexuales secundarios masculinos. --Promueve anabolismo. --Masculinización del feto.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Mecanismo de acción

de la Testosterona

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Comparación

de la

estructura

de las

hormonas

glucoprotéicas

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Eje hipotálamo-hipófisis-ovario

El estradiol (E2) es producido por la célula granulosa y el folículo desarrollado después de estimulación retrógrada. El control retrógrado de la E2 es fundamentalmente negativo, pero en la mitad del ciclo hay un control positivo de la E2 durante la oleada de LH, que causa la ovulación. La progesterona (P) es segregada por el Cuerpo Lúteo resultante.

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Eje hipotálamo-hipófisis-testículo

La testosterona se produce a partir del colesterol en la célula de Leydig, bajo estimulacíon de la LH. La testosterona y la FSH favorecen la espermatogénesis.

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Funciones de la Hormona del Crecimiento

Acciones indirectas sobre la síntesis de proteínas y la proliferación celular.

Acciones directas sobre el metabolismo de lípidos y carbohidratos.

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Gracias.