CONTROL HORMONAL DEL METABOLISMO

Coordinación metabólica. Papel de distintos órganos ytejidos. Control del uso de combustibles celulares

Hormonas. Definición. Características.

Receptores hormonales. Efectores. Segundos mensajeros.Cascadas de forsforilación.

El sistema hipotálamo-hipófisis. Organización jerárquica.

COORDINACION METABOLICA

Regulación metabólica conjunta de reacciones metabólicas

Jerarquía: célula-tejido-órgano-individuo

El metabolismo se controla en gran medida por ladisponibilidad de los sustratos

División de trabajo entre órganos

CerebroExigente y voraz60% consumo de glucosa en reposo120 g/díaglucosa: Combustible preferido y casi exclusivoSe adapta a usar cuerpos cetónicosNo puede interrumpirse el aporte de nutrientesni de oxígeno

MúsculoDiversos combustibles:

Acidos Grasos, Glucosa, Cuerpos cetónicosAlmacena el 75% del glucógeno (no movilizable a otros tejidos)Exporta lactato (ciclo de Cori)Exporta alanina (ciclo glucosa-alanina)Reserva de proteínas en inanición Creatina fosfato: reserva energética adicional

Corazón

Sólo trabaja en aerobiosisVariación de trabajo realizado menor

que el músculoReservas energéticas casi inexistentesPrincipales combustibles: Acidos Grasos,

Glucosa, Lactato y Cuerpos Cetónicos

Tejido adiposo

Principal reserva energética(135.000 Kcal= 2 meses)

Síntesis y degradación de Triglicéridos controlada

por lipasa sensible a hormonasParticipa en el control del propio tejido: leptina

HígadoSíntesis de combustibles para uso en

otros órganosSíntesis de ácidos grasosSíntesis de glucosa (glucogenolisis

/gluconeogénesis)Síntesis de cuerpos cetónicosRegulación del transporte de lípidosGlucoestato

Sangre

Transporte de sustanciasSistema inmunológicoEritrocitos: sólo glucolisis anaerobia

REGULACION HORMONAL DEL METABOLISMO DECOMBUSTIBLES

Glucosa en sangre aprox. Constante. 80-120 mg/100 mLRegulada esencialmente por tres hormonas

INSULINA

GLUCAGON

ADRENALINA

Síntesis en páncreas: células B miden la concentración de glucosa y secretan insulina en respuestaa alta conc. de glucosa

INSULINA

Primera proteína secuenciada (5.8 KD)

Señalizadora del estado de ingesta. Estimula:a) Captación de sustancias combustibles/ entrada de glucosa la célulab) almacenamiento de combustible (glucógeno/lípidos)c) biosíntesis de macromoléculas (a. nucleicos/ proteínas)

GLUCAGON

Proteína de pequeño tamaño. 3.5 KD

Sintetizada en páncreas por células Secreción responde a bajaconc. de glucosa

Insulina controla síntesis y liberación

Objetivo principal: hígado

Efecto principal: aumenta la concentración de AMP cíclicOcon lo que inhibe la síntesis de glucógeno

También favorerece la movilización de triglicéridos en tjido adiposo

ADRENALINA

Catecolamina liberada por la médula suprarrenal

Actúa en muchos tejidos con efectos diversos

en músculo: activa adenilato ciclasa

en t. adiposo: activa degradación de triglicéridosInhibe secreción de insulina y estimula la de

glucagón

Aumenta la concentración de glucosa en sangre

CONCEPTO DE HORMONA

Definición difícil: tiene que ver con la regulación del organismoy su integración a nivel de individuo

Producto de una glándula endocrina que pasa a la circulaciónsanguínea para alcanzar a sus tejidos diana

“Regulación hormonal” se engloba en el concepto más amplio de “Comunicación intercelular”

SEÑALIZACION INTERCELULAR

Procesos de intercambio de información entre células

DIFERENCIACION YDESARROLLO

DEFENSAPATOGENOS

EXPRESION GENICA

METABOLISMO INFORMACION EXTERIOR

INFORMACIONINTERIOR

CONDUCTA

Input: señales ext/int

Output. Respuestas adaptativas

FORMAS DE SEÑALIZACION CELULAR

Sináptica

Endocrina

Paracrina

Autocrina

Célula-célula

Hormonas

Neurotransmisores

Factores de crecimiento

Citokinas

Interferones

CLASIFICACION DE HORMONAS

Estructura químicaPeptídicas: Péptidos

ProteínasGlicoproteínas

Aminoacídicas: CatecolaminasTiroideas

Esteroideas. AndrógenosEstrógenosProgestágenos

Otros criterios: Tipo de glándula, tipo de receptor,efectos biológicos, filogenia

PRINCIPALESGLANDULASENDOCRINAS

BIOSINTESIS DE HORMONASmRNA

Pre-pro-hormona

Pro-hormona (RE)

Hormona (Golgi)

Glicosilación?Secreción

SECRECION, TRANSPORTE Y DEGRADACION

Liberación muy controlada por:otras hormonasseñales nerviosasseñales metabólicas

exocitosis

A veces, viajan por torrente sanguíneo unidas a macromoléculasp.e. H. tiroideas y albúminas sanguíneas

Eliminadas por reacciones metabólicas o excretadascatecolaminas <1 minpéptidos 5-60 minesteroideas 60-100 mintiroxina vrs días

MECANISMO GENERAL DE ACCION HORMONAL

H R EF1

EF2EF3

M2

M3

RECEPTORES HORMONALES

Moléculas específicas de las células diana, capaces de reconocera su correspondiente hormona e iniciar la serie de etapasintracelulares que desembocan en respuestas biológicas

1. Específico conc H 10pM-1nM2. Interacción saturable3. Alta afinidad

H + R HRK1

K-1

Kasoc = [HR] / [H] [R] =K/K-1

Kdis = 1/Ka

RECEPTORES INTRACELULARES

H. Esteroideas y tiroideas

A B

A B

C

C

G

G

Al núcleo

RECEPTORDE MEMBRANA

Regiones hidrofóbicas

Residuosglicosilados

PROTEINAS G = INTERRUPTORES MOLECULARES

Hetero trímeros α, β, γ

α: específico, actividad GTPasaβ, γ: comunes

El complejo HR activa la incorporación de GTP y ala separación del dímero βγ

α−GTP modula la actividad del efector

La actividad GTPasa del α hidroliza GTP y el complejo αGDP se re-asocia con βγ volviendo al estado inactivo

SEGUNDOS MENSAJEROS

Son producidos por un efector

AMP cíclico

Ca 2+

Fosfatidil inositol

Los segundos mensajeros actúan (en general) activandocascadas de fosforilación

SISTEMA HIPOTALAMO-HIPOFISIARIO

Actúa como centro director del sistema endocrino, del que dependen otras muchas glándulas de secreciónde hormonas , a la vez es regulado por ellas

Coordinación entre el Sistema Nervioso Centraly el sistema endocrino