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CAPITULO 11: HORMONAS
CONTROL HORMONAL DEL METABOLISMO ENERGÉTICO
Dra. Silvia Mabel Varas
Las hormonas son moléculas emisoras de señales que llevan información de una célula a
otra, típicamente mediante un medio soluble como el líquido extracelular. Forman parte
de los mecanismos de control que adaptan la actividad de cada una las células a los
requerimientos del organismo integral conjuntamente con el sistema nervioso. El sistema
endocrino actúa a través de las hormonas que tienen tejidos o células blanco.
Las hormonas que se producen en un tejido pueden promover la actividad en un tejido
blanco a cierta distancia de su punto de secreción figura Nº1.
Figura Nº1: Las principales glándulas de secreción endocrina.
Las hormonas secretadas viajan por el torrente sanguíneo, a menudo unida a una proteína
plasmática, para tener acceso al tejido blanco. Además, las hormonas pueden actuar
localmente después de la secreción; sea sobre una célula vecina (efecto paracrino), sobre la
célula secretora en sí (efecto autocrino) o sin ser en realidad liberada desde esta última
célula al medio extracelular (efecto intracrino), figura Nº2.
Prácticamente todos los procesos de un organismo complejo están regulados por una o
más hormonas: mantenimiento de la presión sanguínea, del volumen sanguíneo y del
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equilibrio electrolítico; embriogénesis; diferenciación sexual, desarrollo y reproducción; el
comportamiento alimentario, la digestión y la asignación de combustible, por nombrar
sólo algunos.
La coordinación del metabolismo en mamíferos se logra mediante el sistema
neuroendocrino. Las células individuales en un tejido detectan un cambio en las
circunstancias del organismo y responde secretando un mensajero químico que pasa a otra
célula en el mismo o diferente tejido, donde se une a una molécula receptora y
desencadena un cambio en esta segunda célula. La epinefrina y la norepinefrina, por
ejemplo, sirven como neurotransmisores en ciertas sinapsis del cerebro y del músculo liso
y como hormonas que regulan el metabolismo del combustible en el hígado y el músculo.
Figura Nº2a: Las hormonas también se pueden clasificar por la forma en que se obtienen desde el punto de su liberación a su tejido objetivo. Las hormonas endocrinas (del endon griego, "dentro" y krinein, "liberadas") son liberadas en la sangre y transportadas a las células diana a través del cuerpo (la insulina es un ejemplo).
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Figura Nº2b: Tipos de señalización: En el sistema endocrino (a), las hormonas son segregadas en el torrente sanguíneo, lo que las lleva a través del cuerpo a los tejidos de destino que puede estar a un metro o más lejos de la célula de secreción. Las hormonas paracrinas (b) se liberan en el espacio extracelular y se difunden a las células diana vecinas (las hormonas eicosanoides son de este tipo). Las hormonas autocrinas (c) son liberadas por y afectan a la misma célula, uniéndose a los receptores en la superficie celular. Y finalmente el señalamiento por contacto sucede cuando una molecula ubicada en la membrana de una célula se a un receptor sobre una célula adyacente.
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Funciones
El sistema endocrino humano secreta una amplia variedad de hormonas que permiten al
cuerpo:
1. Mantener la homeostasis
2. Responder a una amplia variedad de estímulos externos (como la preparación para
"lucha o huida" por ejemplo epinefrina y norepinefrina).
3. Seguir varios programas cíclicos y de desarrollo (por ejemplo, las hormonas sexuales
regulan la diferenciación sexual, la maduración de gametas, el ciclo menstrual y el
embarazo).
La mayoría de las hormonas son polipéptidos, derivados de aminoácidos o esteroides,
aunque hay excepciones importantes a esta generalización.
Características generales
Las características generales de las hormonas son:
- Actúan en concentraciones muy pequeñas.
- Se liberan en respuesta a estímulos (por ejemplo insulina se libera en estados de
hiperglucemia).
- Su acción es altamente específica sobre determinadas células, propiedad que es debida a
la presencia de moléculas que se unen a las hormonas llamadas receptores. Los receptores
pueden estar ubicados en la membrana plasmática, en el citoplasma o en los núcleos de las
células, ver figura Nº3.
- La unión de la hormona a sus receptores específicos desencadena una serie de variaciones
en la actividad de distintas proteínas intracelulares desencadenando la respuesta celular.
Este proceso se conoce como traducción de la señal y en conjunto es el señalamiento
celular endocrino.
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Figura Nº3: Tipos receptores: (A) receptor de membrana o de superficie y (B) receptor intracelular o núclear.
El lugar del encuentro entre la hormona y el receptor puede ser extracelular, citosólico, o
nuclear, dependiendo del tipo de la hormona. Las consecuencias intracelulares de la
interacción hormona-receptor son de al menos seis tipos generales: (1) un cambio en el
potencial de membrana que resulta de la apertura o cierre de un canal iónico hormonal; (2)
un receptor-enzima que es activada por la hormona extracelular; (3) un segundo
mensajero (tal como AMPc o trifosfato de inositol, IMP) generado dentro de la célula actúa
como un regulador alostérico de una o más enzimas; (4) un receptor sin actividad
enzimática intrínseca recluta una proteína quinasa soluble en el citosol, que activa la señal;
(5) un receptor de adhesión sobre la superficie celular interactúa con moléculas en la
matriz extracelular y transmite información al citoesqueleto; o (6) una molécula de
esteroide produce un cambio en el nivel de expresión (activación de la expresión de genes
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específicos de uno o más genes, mediados por una proteína receptora de hormonas
nucleares. Figura Nº4.
Figura Nº4: Seis tipos de traducción de señales generado por la unión de la hormona al receptor. En donde Receptor de serpentina= son los receptores acoplados a proteína G.
Las hormonas peptídicas y amínicas solubles en agua (insulina y epinefrina, por ejemplo)
actúan extracelularmente al unirse a receptores de superficie celular que abarcan la
membrana plasmática, figura Nº3. Cuando la hormona se une a su dominio extracelular, el
receptor experimenta un cambio conformacional análogo al producido en una enzima
alostérica por unión de una molécula efectora. El cambio conformacional desencadena los
efectos descendentes de la hormona.
Una sola molécula de hormona, al formar un complejo hormona-receptor, activa un
catalizador que produce muchas moléculas de segundo mensajero, por lo que el receptor
sirve no sólo como un transductor de señal sino también como un amplificador de señal.
La señal puede amplificarse adicionalmente mediante una cascada de señalización, una
serie de etapas en las que un catalizador activa un catalizador, dando como resultado
amplificaciones muy grandes de la señal original. Una cascada de este tipo ocurre en la
regulación de la síntesis de glucógeno y la descomposición por epinefrina (ver Fig. Nº5).
La epinefrina activa (a través de su receptor) adenililciclasa, que produce muchas
moléculas de AMPc para cada molécula de la hormona receptora. El AMP cíclico a su vez
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activa la proteína quinasa AMPc dependiente, que activa la fosforilasa quinasa, que activa
la glicógeno fosforilasa. El resultado es la amplificación de la señal: una molécula de
epinefrina causa la producción de muchos miles de moléculas de glucosa 1-fosfato de
glucógeno.
Figura Nº5: Amplificación de la señal
Las hormonas insolubles en agua (esteroides, retinoides) y las hormonas tiroideas (que
utiliza un transportador específico) pasan fácilmente a través de la membrana plasmática
de sus células diana para alcanzar sus proteínas receptoras en el núcleo (figura Nº3). Con
esta clase de hormonas, el complejo hormona-receptor sí lleva el mensaje; interactúa con
el ADN para alterar la expresión de genes específicos, cambiando el complemento
enzimático de la célula y cambiando así el metabolismo celular.
Las hormonas que actúan a través de los receptores de la membrana plasmática
generalmente desencadenan respuestas fisiológicas o bioquímicas muy rápidas. Sólo unos
segundos después de que la médula suprarrenal secrete epinefrina en el torrente
sanguíneo, el músculo esquelético responde acelerando la descomposición de glucógeno.
Por el contrario, las hormonas tiroideas y las hormonas sexuales (esteroides) promueven
respuestas máximas en sus tejidos diana sólo después de horas o incluso días. Estas
diferencias en el tiempo de respuesta corresponden a diferentes modos de acción. En
general, las hormonas de acción rápida conducen a un cambio en la actividad de una o más
enzimas preexistentes en la célula, mediante mecanismos alostéricos o modificación
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covalente. Las hormonas de acción lenta generalmente alteran la expresión génica, dando
como resultado la síntesis de más o menos de la (s) proteína (s) regulada (s).
- Las hormonas son regulables mediante un sistema de retroalimentación negativa. Es
decir la hormona (o uno de sus productos) inhibe más secreción de la hormona y el
objetivo es impedir una secreción excesiva de la hormona o su hiperactividad en el tejido
efector.
Figura Nº6: A-Sistema de retroalimentación negativa. B- Ejemplo de retroalimentación en el sistema de síntesis de las hormonas tiroideas (T3 y T4).
En Resumen:
Las acciones promovidas por unión de hormonas a sus receptores desencadenan:
Modificación del flujo de sustancias (solutos o agua) a través de membranas
Síntesis de Proteínas
Modificación de actividades enzimáticas
Transcripción de genes específicos
Estructura química y síntesis de las hormonas
Existen tres clases de hormonas:
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1-Proteínas y polipéptidos: como las hormonas secretadas por la adenohipófisis, la
neurohipófisis, el páncreas endocrino (insulina y glucagón, principalmente) y las glándulas
paratiroides, además de muchas otras (véase tabla Nº1 )
2- Esteroides: secretados por la corteza suprarrenal (cortisol y aldosterona), los ovarios
(estrógenos y progesterona), los testículos (testosterona) y la placenta (estrógenos y
progesterona).
3- Derivados del aminoácido tirosina: secretados por la glándula tiroides (T4 y T3) y la
médula suprarrenal (adrenalina y noradrenalina). Ver figura Nº7.
Hasta el momento no se conoce ninguna hormona que sea un polisacárido o un ácido
nucleico.
Figura Nº7: Hormonas derivadas del aminoácido tirosina. Donde MIT: monoyodotirosina, DIT: diyodotirosina, T3: triyodotironina y T4: tetrayodotironina o Tiroxina.
Tabla Nº1: Tipos de hormonas, estructura química y funciones
Glándulas/
tejidos
Hormonas Funciones principales Estruct
ura
química
Hipotálamo Hormona liberadora de tirotropina (TRH)
Hormona liberadora de corticotropina
(CRH)
Hormona liberadora de la hormona de
crecimiento (GHRH)
Hormona inhibidora de la hormona de
crecimiento (GHIH) (somatostatina)
Hormona liberadora de gonadotropinas
Estimula la secreción de TSH y Prolactina
Se libera por el miedo, dolor, infección,
hipoglucemia etc e induce la liberación de
ACTH
Induce la liberación de la hormona de
crecimiento
Inhibe la liberación de la hormona de
crecimiento
Induce la liberación de FSH y LH
Péptido
Péptido
Péptido
Péptido
Péptido
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(GnRH)
Hormona inhibidor de dopamina o
prolactina (PIF)
Inhibe la liberación de prolactina
Amina
Adenohipó-
fisis
Hormona del crecimiento
Hormona estimuladora de la tiroides (TSH)
Hormona adrenocorticotropa (ACTH)
Prolactina
Hormona folículo estimulante (FSH)
Hormona luteinizante (LH)
Estimula la síntesis de proteínas y el
crecimiento general de casi todas las células y
tejidos. El exceso de producción de GH en la
niñez y adolescencia produce gigantismo (en
adultos: acromegalia) y su deficiencia el
enanismo hipofisario.
Estimula la síntesis y secreción de las
hormonas tiroideas (T4 y T3).
Estimula la síntesis y secreción de las
hormonas adrenocorticales (cortisol,
andrógenos y aldosterona).
Favorece el desarrollo de la mama y la
secreción de leche en la lactancia.
Induce el crecimiento de los folículos en el
ovario y la maduración de los espermatozoides
en las células de Sertoli de los testículos.
Estimula la síntesis de testosterona por las
células de Leyding del testículo; estimula la
ovulación, la formación del cuerpo lúteo y la
síntesis de estrógenos y progesterona en los
ovarios.
Péptido
Péptido
Péptido
Péptido
Péptido
Péptido
Neurohipó-
fisis
Hormona antidiurética (ADH) (vasopresina)
Oxitocina
Incrementa la reabsorción de agua por los
riñones e induce vasocontricción y aumento de
la presión arterial. La deficiencia provoca la
diabetes insípida donde se eliminan más de 20
litros de orina por día.
Estimula la eyección láctea de las mamas y las
contracciones uterinas. Es estimulada por la
succión del pezón
Péptido
Péptido
Tiroides Tiroxina (T4) y triyodotironina (T3)
Calcitonina
Incrementa la velocidad de las reacciones
químicas de casi todas las células y por lo tanto
el índice metabólico del cuerpo.
Favorece el depósito de calcio en los huesos y
reduce la concentración de iones calcio en el
líquido extracelular.
Amina
Péptido
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Corteza
suprarrenal
Cortisol
Aldosterona
Andrógenos (Androstenediona, DHEA)
Posee múltiples funciones en el metabolismo
de las proteínas, carbohidratos y lípidos en
hígado, musculo y tejido adiposos. Tiene,
además, efectos antiinflamatorios.
Incrementa la reabsorción de Na+ a nivel renal
y la secreción de K+ y de H+.
Mantienen los caracteres sexuales secundarios
Esteroide
Esteroide
Esteroide
Médula
suprarrenal
Noradrenalina, Adrenalina Los mismos efectos que la estimulación
simpática.
Monoami
nas
Páncreas Insulina (células β)
Glucagón (células α)
Somatostatina (GHIH, hormona inhibidora
de la liberación de GH) (células δ)
Favorece el paso de la glucosa al interior de
muchas células y de esa forma controla el
metabolismo de los hidratos de carbono.
Incrementa la síntesis y liberación de glucosa
desde el hígado a los líquidos corporales.
Inhibe la liberación de GH
Péptido
Péptido
Péptido
Paratiroides Hormona Paratiroidea (PTH) Controla la concentración de iones calcio en el
suero por aumento de su absorción intestinal y
renal y liberación del calcio de los huesos.
Péptido
Testículos Testosterona
Estimula el crecimiento y desarrollo del
aparato reproductor masculino y de los
caracteres sexuales secundarios del varón.
Esteroide
Ovarios Estrógenos
Progesterona
Estimula el crecimiento y desarrollo del
aparato reproductor femenino y de los
caracteres sexuales secundarios de la mujer.
Prepara el endometrio para la fecundación y
favorece el desarrollo del aparato secretor de la
mama. Responsable también de los caracteres
sexuales secundarios de la mujer.
Esteroide
Esteroide
Placenta Gonadotropina coriónica humana (GCh)
Somatomamotropina humana o Lactógeno
placentario humana (HPL)
Estrógenos
Progesterona
Favorece el crecimiento del cuerpo lúteo y la
secreción por éste de progesterona y
estrógenos.
Ayuda al desarrollo de algunos tejidos fetales y
de la glándula mamaria de la madre.
Ver anterior
Ver anterior
Péptido
Péptido
Esteroide
Esteroide
Riñón Renina
1,25 dihidroxicolecalciferol
Cataliza la conversión de angiotensinógeno en
angiotensina I (actúa como enzima).
Incrementa la absorción de calcio intestinal y
Péptido
Esteroide
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Eritropoyetina
su fijación al hueso.
Incrementa la producción de eritrocitos.
Péptido
Corazón Péptido natriurético auricular (PNA) Incrementa la excreción de sodio por los
riñones y reduce la presión arterial.
Péptido
Estómago Gastrina Estimula la secreción de HCl por las células
parietales.
Péptido
Intestino
Delgado
Secretina
Colecistocinina
Estimula la secreción de bicarbonato y agua en
las células acinares del páncreas.
Estimula la contracción de la vesícula biliar y
la liberación de enzimas pancreáticas.
Péptido
Péptido
Adipocitos Leptina Inhibe el apetito, estimula la termogenia. Péptido
Todas las
células
Eicosanoides:
Prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos
Derivado
del ácido
graso
araquidó
nico
Como vemos en la tabla las hormonas varían ampliamente en términos de su composición
química. Las proteínas pueden ser glucosiladas (hormona estimulante de la tiroides), o
dimerizadas (hormona estimulante del folículo), o de ambos tipos, para generar actividad
biológica completa. En general, las hormonas proteínicas, peptídicas, monoaminas y
lipofílicas tienden a ejercer sus efectos principalmente por medio de receptores de proteína
en la membrana celular, mientras que la hormona tiroidea y los esteroides tienden a operar
en el núcleo celular.
Cuantificación de Hormonas: Fundamentos del RIA y ELISA
Las concentraciones de hormonas circulantes se miden típicamente usando el
radioinmunoensayo (RIA) desarrollado por Rosalyn Yalow.
Rosalyn Yalow (1921-2011) con Solomon A. Berson desarrolló el radioinmunoensayo (RIA)
extraordinariamente sensible para las hormonas peptídicas y lo usó para estudiar la acción
hormonal. El RIA revolucionó la investigación hormonal haciendo posible la medición
rápida, cuantitativa y específica de las hormonas en cantidades mínimas. Los anticuerpos
específicos contra las hormonas son la clave del radioinmunoensayo. La hormona
purificada, inyectada en conejos, provoca anticuerpos que se unen a esa hormona con una
afinidad y especificidad muy altas. Cuando una cantidad constante de anticuerpo aislado se
incuba con una cantidad fija de la hormona marcada radioactivamente, una cierta fracción
de la hormona radiactiva se une al anticuerpo (Figura Nº7a). Si, además de la hormona
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radiomarcada, también está presente una hormona no marcada, la hormona no marcada
compite con y desplaza parte de la hormona marcada de su sitio de unión en el anticuerpo.
Esta competición de unión se puede cuantificar haciendo referencia a una curva estándar
obtenida con cantidades conocidas de hormona no marcada. El grado en que la hormona
marcada es desplazada del anticuerpo es una medida de la cantidad de hormona no
marcada en una muestra de sangre o extracto de tejido, (Figura Nº7b).
Figura Nº7a: Radioinmunoensayo (RIA). (A) Se incuba una baja concentración de hormona radiomarcada (rojo) con 1 una cantidad fija de anticuerpo específico para esa hormona o 2 una cantidad fija de anticuerpo y varias concentraciones de hormona no marcada (azul). En este último caso, la hormona no marcada compite con la hormona marcada para la unión al anticuerpo; La cantidad de unión a la hormona marcada varía inversamente con la concentración de hormona no marcada presente.
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Figura Nº7-b: Un radioinmunoensayo para la hormona Prolactina (Prl). Se construye una curva estándar de la relación Hormona marcadaPrl* [Unida] / [Libre] versus [Prl sin marcar] añadida y se utiliza para determinar la cantidad de Prl(no marcada) en una muestra desconocida. Si una alícuota que contiene una cantidad desconocida de hormona no marcada da, por ejemplo, un valor de 0,4 para la relación [unida] / [no unida] (ver flecha), la alícuota debe contener aproximadamente 20 ng de Prl.
Mediante el uso de la hormona altamente radioactiva, los investigadores pueden hacer el
análisis sensible a los picogramas de la hormona. Una variación más reciente de esta
técnica, enzimelinkedimmunosorbentassay (ELISA), se ilustra en la Figura 8a.
Un ELISA (ensayo de inmunoabsorción enzimática) permite la detección rápida y la
cuantificación de la presencia de un antígeno en una muestra (figura Nº 8). Las proteínas
de una muestra se adsorben a una superficie inerte, usualmente una placa de poliestireno
de 96 pocillos. La superficie se lava con una solución de una proteína no especifica de bajo
coste (a menudo, caseína de polvo de leche en polvo sin grasa) para bloquear las proteínas
introducidas en etapas subsiguientes de adsorber también a estas superficies. La superficie
se trata entonces con una solución que contiene el anticuerpo primario, un anticuerpo
contra la proteína de interés. El anticuerpo no unido se elimina por lavado y la superficie
se trata con una solución que contiene anticuerpos contra el anticuerpo primario.
Estos anticuerpos secundarios se han unido a una enzima que cataliza una reacción que
forma un producto coloreado. Después de eliminar el anticuerpo secundario no unido, se
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añade el sustrato de la enzima unida a un anticuerpo. La formación del producto
(monitorizada como intensidad de color) es proporcional a la concentración de la proteína
de interés en la muestra. En un ensayo de inmunotransferencia (figura Nº7b), las proteínas
que han sido separadas por electroforesis en gel son transferidas electroforéticamente a
una membrana de nitrocelulosa. La membrana se bloquea (como se describió
anteriormente para ELISA), después se trata sucesivamente con anticuerpo primario,
anticuerpo secundario unido a enzima y sustrato. Un precipitado coloreado sólo se forma a
lo largo de la banda que contiene la proteína de interés. Esta técnica permite la detección
de un componente menor en una forma simple y proporciona una aproximación de su peso
molecular.
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Figura Nº8: Técnicas con uso de anticuerpos: ELISA y WESTERN-BLOT. La reacción específica de un anticuerpo con su antígeno es la base de varias técnicas que identifican y cuantifican una proteína específica en una muestra compleja. (A) Una representación esquemática del método general. B) Prueba ELISA para detectar la presencia de anticuerpos contra el virus del herpes simple (HSV) en muestras de sangre. Los pocillos se recubrieron con un antígeno de HSV, al que se unirían los anticuerpos contra HSV. El segundo anticuerpo es IgG antihumano ligado a una enzima a modo de marcación (en este caso Peroxidasa del rábano picante). Las muestras de sangre con mayor cantidad de anticuerpos de HSV se vuelven de un color amarillo más brillante. (C) Una inmunotransferencia. Las pistas 1 a 3 son de un gel SDS; las muestras de etapas sucesivas en la purificación de una proteína quinasa se han separado y teñido con azul de Coomassie. Las lineas 4 a 6 muestran las mismas muestras, pero éstas se transfirieron por electroforesis a una membrana de nitrocelulosa después de la separación en un gel SDS. La membrana fue entonces "probada" con anticuerpo contra la proteína quinasa. Los números entre el gel de SDS y la inmunotransferencia indican el peso molecular (Mr) en miles
HORMONAS REGULADORAS HIPOTALÁMICAS
Son todas de naturaleza peptídica. Su actividad es modificar la síntesis y secreción de
hormonas de la adenohipófisis. Figura Nº8.
HORMONAS DE LA ADENOHIPÓFISIS
La adenohipófisis produce hormonas que estimulan a otras glándulas para que sinteticen
sus hormonas, por ello se denominan hormonas tróficas. Las secreciones de las hormonas
tróficas están estimuladas por hormonas hipotalámicas y es regulada negativamente por el
producto de la glándula estimulada. Ver figura Nº9 y tabla Nº1.
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Figura Nº9: Los principales sistemas endocrinos y sus tejidos diana. Las señales originadas en el sistema nervioso central (parte superior) pasan a través de una serie de retrotransmisión hacia los tejidos diana finales (parte inferior). Además de los sistemas mostrados, el timo, la glándula pineal y los grupos de células en el tracto gastrointestinal también secretan hormonas. Las líneas discontinuas representan conexiones neuronales.
HORMONAS DE LA NEUROHIPÓFISIS
Son sintetizadas por núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo y almacenados
en gránulos en la neurohipófisis. Produce la hormona oxitocina y antidiurética (ADH).
CORTEZA SUPRARRENAL
La corteza produce hormonas esteroidales, sintetizados a partir de colesterol; tiene tres
capas diferentes: (a) la zona glomerular que secretan mineralocorticoides (aldosterona);
(b) la zona fascicular que es la capa más ancha secreta principalmente glucocorticoides
(cortisol y corticosterona) y (c) la zona reticular que secreta los andrógenos suprarrenales
dehidroepiandrosterona (DHEA) y androstendiona.
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Figura Nº10a: Una glándula suprarrenal en donde se distingue la corteza (con las distintas zonas histológicas) y la medula adrenal. Se denota los principales productos hormonales secretados por
cada zona.
Los efectos de la liberación de CRH, generado por distintos estímulos de estrés, con
aumento en los niveles cortisol (también conocido como hidrocortisona) se analizan en la
figura Nº10. Los niveles aumentados de cortisol tendrán efectos específicos sobre el
metabolismo de los carbohidratos, lípidos y proteínas.
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Figura Nº 10b: Ejemplo de la cascada de liberación de hormonas: estímulos estresantes como el miedo, dolor, hipoglucemia, infección, hemorragia generan liberación de CRH que a su vez estimula la liberación de ACTH que en la corteza de las glándulas suprarrenales produce síntesis y liberación del cortisol que tendrá efectos específicos en el metabolismo de hígado, musculo y tejido adiposo
MEDULA SUPRARRENAL
Produce catecolaminas: adrenalina y noradrenalina que actúan como hormonas y
neurotransmisores. Se unen a receptores específicos de la membrana celular denominados
adrenoreceptores (α y β), estimulando la degradación de glucógeno por el músculo
esquelético, la degradación de lípidos y la liberación de glucosa a la sangre por el hígado.
Esto prepara al organismo para enfrentar situaciones de emergencia o estrés.
TIROIDES
Las hormonas tiroideas son sintetizadas a partir del aminoácido tirosina en la glándula
tiroides.
Figura Nº11: Estructuras químicas de los precursores y las hormonas tiroideas.
Las principales funciones que cumplen en el organismo son:
a. Mantenimiento de la temperatura corporal
b. Regulan consumo de O2
c. Mantenimiento del peso corporal
d. Contracción del corazón
e. Síntesis proteica
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f. Metabolismo del colesterol y triglicéridos (↑)
g. Crecimiento somático
h. Diferenciación y maduración SNC
i. Regulación del metabolismo de calcio.
j. Aumentan la utilización de glucosa, lípidos y aminoácidos
PARATIROIDES
Está formada por cuatro grupos celulares incluidos en la parte posterior del tiroides.
Secretan la hormona paratohormona (PTH) cuyo efecto de sus acciones producen un
aumenta de calcio en la sangre
PTH es un péptido de 28 aminoácidos que es degradada en el hígado y riñón.
La hipocalcemia estimula la secreción de PTH. La PTH (1) favorece la reabsorción de
calcio a nivel de túbulos renales; (2) favorece la resorción de calcio en el hueso; (3)
estimula la producción de vitamina activa 1,25-D3 a nivel renal que favorece absorción
intestinal de calcio. Todas estas acciones conjuntas generan un aumento de los niveles de
calcio plasmático, ver figura Nº 12.
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Figura Nº 12: Efectos de la secreción de PTH.
HORMONA DE CRECIMIENTO-IFGs
La hormona de crecimiento (GH) es un polipéptido de 19 aminoácidos y es producido por
el lóbulo anterior de la hipófisis. GH se une a receptores específicos y en forma directa
estimula el crecimiento y el metabolismo de los músculos, huesos y las células del
cartílago. GH también actúa indirectamente al actuar sobre hígado estimula la producción
adicional de factores de crecimiento conocidas como somatomedinas o factores de
crecimiento semejantes a insulina (IGFs).
Los principales efectos de la GH son: estimula el crecimiento corporal; estimula la
secreción de IGF-1; estimula la lipólisis e inhibe las acciones de la insulina en el
metabolismo de los hidratos de carbono y los lípidos.
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Figura Nº 13: Efectos de la Hormona de Crecimiento (GH): acciones que promueven el crecimiento y efectos anti-insulínicos. Donde IGF-1 factor de crecimiento simil a insulina (Insulin growth factor 1). Regulación hormonal y metabólica de la liberación de GH.
GONADAS: TESTICULO Y OVARIOS
Son hormonas esteroidales cuya síntesis proviene desde el colesterol.
TESTICULO
Sintetiza testosterona principalmente.
OVARIOS
Sintetiza estrógenos ( estrona, estradiol y estriol) y progestágenos (progesterona y
pregnandiol).
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PÁNCREAS
Elabora insulina, glucagón y somatostatina.
a-Insulina: es una proteína formada por dos polipéptidos, al unirse a un receptor de la
membrana celular afecta el transporte de metabolitos (estimula el ingreso de glucosa,
aminoácidos), activa las vías de utilización de glucosa, estimula la síntesis de ácidos grasos
y de proteínas. Ver Figura Nº y tabla Nº2.
La deficiencia absoluta o relativa de insulina provoca la diabetes mellitus. La
hiperproducción produce cuadros de hipoglucemia severa.
b- Glucagón: es un polipéptido que es secretado en respuesta a la disminución de glucosa
en sangre (hipoglucemia).
c- Somatostatina: es un péptido que inhibe la liberación de hormona de crecimiento.
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Tabla Nº2: Efectos de la Insulina sobre la Glucemia: Captación de glucosa por células y acumulación de triglicéridos y glucógeno.
Efecto Metabólico Enzima diana ↑ Captación de Glucosa (músculo, tejido adiposo) ↑ Captación de Glucosa (hígado) ↑ Síntesis de Glucógeno (hígado, músculo) ↓ Lisis de Glucógeno (hígado, músculo) ↑ Glucolisis, producción de acetil-CoA (hígado, musculo)
↑ Síntesis de ácidos grasos (hígado) ↑ Síntesis de triacilglicéridos (tejido adiposo)
↑ Captación de aminoácidos y Síntesis de proteínas
↑ Transportador de glucosa (GLUT4) ↑ Glucoquinasa ↑ Glucogeno sintasa ↓ Glucogeno fosforilasa ↑ PFK-1 ↑ Complejo Piruvato deshidrogenasa ↑Acetil-CoA carboxilasa ↑LPL
EICOSANOIDES
Todas las células del organismo pueden sintetizar eicosanoides a partir del ácido graso
araquidónico (20:4 ∆5,8,11,14) que tienen un papel esencial en los procesos inflamatorios,
inmunológicos y de agregación plaquetaria. El ácido araquidónico se obtiene de los
fosfolipidos de las membranas de las células por acción de una fosfolipasa A2. Figura Nº
10. Los eicosanoides ejerce su acción por efectos autocrinos mediados por receptores de
membranas.