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Sistema endocrino – introducción

Sistema endocrinoIntroducción

El sistema endocrino participa en el mantenimiento del medio in-terno y en la adaptación al entorno. Interviene en prácticamente to-das las funciones del organismo:

Asimilación de nutrientes Almacenamiento y disponibilidad de energía Crecimiento, desarrollo y maduración Reproducción El sistema endocrino es un sistema integrador y regulador que

complementa el sistema nervioso. El sistema nervioso necesita una conexión física con el órgano efector (sinapsis) mientras que el siste-ma endocrino envía mensajeros solubles; el funcionamiento del SN es rápido, agudo y brusco, mientras que el funcionamiento del endocrino es lento y duradero.

El funcionamiento del sistema endocrino consta de: Recepción de información Generación de respuesta Comunicación entre órganos y tejidosEl sistema endocrino consta de al menos dos elementos: hormona

y células diana. En el tejido diana se encuentran receptores, que tie-nen afinidad especifica para una determinada estructura química. Es-ta afinidad permite la acción hormonal sobre el tejido.

El criterio más útil para la clasificación de hormonas es su compor-tamiento físico-químico: hidrosolubilidad y liposolubilidad. Los recep-tores se clasifican como receptores de membrana y receptores intra-celulares.

Tipos de comunicación Acción endocrina. Una célula produce sustancia química, que

se transporta por la sangre, difunde en el líquido intersticial y ac-túa sobre células diana alejadas de la célula productora.

Acción neurocrina. Las neurohormonas son sustancias secreta-das por neuronas a la sangre o líquido intersticial (y no a la si-napsis) actuando sobre tejidos diana alejados del a neurona o so-bre células adyacentes.

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Acción paracrina. Una célula que secreta sustancias al espacio extracelular para que difundan a células adyacentes sin salir a la circulación general.

Acción autocrina. La hormona secretada regula la propia célula que la produce. Muchas acciones autocrinas sirven para regula-ción de secreción por feedback negativo.

Variaciones en la respuestaCantidad de hormona

Un aumento en la cantidad de hormona implica una respuesta de intensidad más elevada. Factores estimuladores e inhibidores influyen la síntesis de la hormona, influyendo la respuesta de forma indirecta. Dichos factores pueden ser señales nerviosas, endocrinas (hormonas) o metabolitos (más metabolito, más síntesis, por ejemplo).

También existen efectos preparatorios – una hormona favorece la síntesis de otra hormona activando una enzima clave de su ruta de síntesis.Cantidad de receptores

Un aumento del número de receptores implica un aumento de la respuesta. Hay dos tipos de regulación de los receptores:

Regulación homóloga. Variaciones de la concentración de la propia hormona provocan cambios en la expresión de receptores en la célula diana.

Regulación heteróloga. La expresión del receptor se regula por variaciones de hormona incapaz de unirse al receptor.

La regulación puede ser ascendente (up) o descendente (do-wn):

Regulación ascendente. Baja concentración de la hormona conlleva expresión acentuada del receptor.

Regulación descendente. Elevada concentración de hormona conlleva disminución de la expresión del receptor.

La expresión del receptor puede variarse por la existencia de ve-sículas de reserva con receptores inactivos, en el interior de la célula. Estas vesículas intervienen tanto en la regulación homóloga como la heteróloga. En la regulación ascendente las vesículas se fusionan con la membrana celular, activando los receptores; en la regulación des-cendente los receptores se concentran en una vesícula que se mueve al interior de la célula, inactivando los receptores.Afinidad

La unión hormona receptor es regulada por la afinidad del recep-tor a esta hormona. La afinidad se puede modificar, por diferentes mecanismos:

Tercera sustancia que modula la afinidad

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Control alostérico por metabolitos Si laLa afinidad es altísima; aunque la concentración de hormona

en plasma y el número de receptores seanson muy bajos, se produce respuesta. Duración de la respuesta

Factores que condicionan la duración del efecto: Síntesis y transporte de la hormona Eliminación de la hormona como tal, o pérdida de su actividad

(pérdida de la capacidad de unirse al receptor).

Hormonas Comparación entre hormonas hidrosolubles y liposolubles:

Liposolubles HidrosolublesSíntesis

Síntesis muy rápida a partir de ésteres de colesterol, en 4-5 pa-sos enzimáticos que dan la hor-mona. Las células no suelen te-ner vesículas de reserva.

Síntesis lenta, debida a muchos pasos y maduración de la hor-mona. Excepción: aminas. Las células productoras de estas hormonas suelen tener muchas vesículas de almacenamiento y maduración variable.

TransporteSe transportan unidas a proteí-nas. Salen fácilmente de la cé-lula a través de la membrana. Las proteínas de transporte pueden ser específicas o ines-pecíficas. Estas proteínas tam-bién protegen las hormonas de degradación.

La mayoría de las hormonas cir-culan en forma libre. Son más susceptibles a degradación por enzimas, al ser moléculas pe-queñas y muy expuestas.

ReceptorInteraccionan con receptores in-tracelulares en la célula diana.

Interaccionan con receptores de membrana. No pueden atrave-sar la membrana.

EfectosFuncionan como factores de trascripción cuando se unen a receptores intracelulares. Efec-tos sostenidos y duraderos.

Efecto corto y agudo. Ligados a mecanismos de amplificación que producen efectos rápidos y agudos que desaparecen rápi-damente.

Semivida biológica

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Larga (horas-días) Corta (segundos-minutos) La semivida biológica (t½) se define como el tiempo que pasa entre

una concentración inicial y su mitad. Cuanto más larga es la semivida biológica, más tiempo se mantiene en el medio interno.

Receptores Receptores intracelulares

Los receptores intracelulares son proteínas intracelulares que con-tienen una zona de reconocimiento de la hormona, y otra zona de unión al DNA. El complejo actúa como factor de transcripción de unos determinados genes.

La zona de unión a la hormona es específica a la hormona, y la zo-na de unión al DNA reconoce el promotor de los genes que controla la hormona. Este mecanismo asegura elevada precisión.Receptores de membrana

Hay muchos receptores de membrana, con diferentes mecanismos de acción. La hormona no penetra la célula, sino que pasa la informa-ción a la célula a través del receptor. Receptores acoplados a proteína G

Los receptores acoplados a proteína G tienen 7 dominios trans-membranales, con un apéndice extracelular que contiene la zona de reconocimiento de la hormona.

La proteína G puede tener varias enzimas acopladas a ella, como la adenilato ciclasa, fosfolipasa etc. que propagan la información dan-do lugar al mensajero secundario.

La fosfodiesterasa elimina el AMPC y disminuye su concentración, manteniendo en del equilibrio de excitación de la célula. También hay receptores que inhiben la adenilatociclasaadenilatoceiclasa, que tie-nen efectos inhibidores sobre la célula.

La proteína G también puede ser ligada a la fosfolipasa. Otros receptores de membrana

Receptores con actividad tirosina quinasa, que se expresa cuan-do la hormona se une al receptor (sólo tiene capacidad fosforilan-te cuando esté unida a la hormona). Ejemplos: insulina, EGF (fac-tor de crecimiento de la epidermis).

Dimerización inducida por la unión a la hormona. La dimerización activa una tirosina quinasa asociada al receptor. Ejemplos: GH, prolactina.

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Regulación del sistema endocrino

Regulación del sistema endocrinoEl sistema endocrino presenta diferentes niveles jerárquicos (pare-

cido al SN); pero el sistema de comunicación es diferente, entonces había que encontrar las jerarquías (relación humoral).

El hipotálamo contiene neuronas que también tienen función neurocrina. La hipófisis regula otros órganos que bajo su influencia segregan hormonas, como la glándula tiroides, la glándula adrenal y las gónadas.

La estructura no es tan piramidal porque hay otros órganos, como la paratiroides, que no tienen conexión con la hipófisis. Otros ejem-plos serían el corazón, el tubo digestivo, la grasa (adipocitos) y pán-creas endocrino.

Hipófisis e hipotálamo El hipotálamo regula a la hipófisis. Los dos están enganchados uno

al otro, y hay mucha conexión entre ambos. La formación de la hipófi-sis depende de una estructura que no tiene nada que ver con el siste-ma nervioso, que es la bolsa de Rathke. Esta bolsa se desarrolla de la faringe.

La hipófisis se divide ena dos lóbulos: Lóbulo anterior. También se denomina adenohipófisis, y contiene

células no nerviosas. Lóbulo posterior. Se denomina neurohipófisis, y contiene neuro-

nas. Ambas partes tienen un funcionamiento distinto. Entre ambas se

encuentra el lóbulo intermedio, que contiene células parecidas a las células de la adenohipófisis, pero no funcionan igual. Tiene muy poca importancia humana.Neurohipófisis

Libera neurohormonas que son de mayor tamaño que las hormo-nas normales. La secreción proviene de neuronas que reciben input nervioso de distintas formas. Hay dos hormonas más importantes: la oxitocina y la vasopresina. Adenohipófisis

Las neuronas secretan las neurohormonas en el hipotálamo y pa-san a la hipófisis por el sistema porta, así cantidades pequeñas de neurohormonas tienen efecto más marcado. Hormonas hipotalámicas Regulación de la GH


GHIH – Somatostatina. Hormona peptídica formada por 14-28 aminoácidos. Es la hormona inhibidora de la hormona de creci-miento.

GHRH – Hormona liberadora de GH. Hormona peptídica for-mada por 44 aminoácidos. Estimula la liberación de GH.

Las dos hormonas tienen receptores en las células somatotropas en la adenohipófisis, y determinan la cantidad de GH liberada al to-rrente sanguíneo. La GH o somatotropina es la hormona de crecimien-to, y tiene efectos en muchos órganos – su acción es periférica.Regulación de la prolactina

PRH – Hormona liberadora de prolactina. Actúa sobre las cé-lulas lactotropas estimulando la secreción de prolactina. También activan la secreción por la VIP y la neurotensina.

PIH – Dopamina. Inhibe la secreción de prolactina. Se inhibe también por GABA y somatostatina.

La prolactina y GH están emparentadas – tienen el precursor co-mún. Regulación de la corticotropina

CRH – Hormona liberadora de corticotropina. Actúa sobre las células corticotropas favoreciendo la secreción de corticotropina (AC-TH). La corticotropina estimula la corteza adrenal. Las células cortico-tropas están reguladas por la llegada de un factor por vía sanguínea (sistema porta hipofisaria).

POMC – es el precursor de varias hormonas hipofisarias (Pro Opio Melano Cortina). El producto más importante del POMC en la adenohi-pófisis es la ACTH.Regulación de las hormonas tiroideas

TRH – Hormona liberadora de tirotropina (TSH). Hormona peptídica formada por 3 aminoácidos. Actúa sobre las células tirotro-pas, las cuales responden liberando tirotropina (TSH). La TSH es una hormona bastante compleja con varias subunidades y peso molecular elevado.Regulación de las hormonas gonadotrópicas

GnRH – hormona liberadora de gonadotropinas. Actúa sobre la hipófisis provocando liberación de FSH y LH. La FSH y TSH compar-ten las cadenas α y difieren en las cadenas β, que les da capacidad de interacción con el receptor. Las gonadotropinas actúan sobre las gó-nadas estimulando la secreción de hormonas sexuales. Lóbulo intermedio

El lóbulo intermedio es poco importante en humanos, pero impor-tante en los demás mamíferos y aun más en los peces, anfibios y rep-tiles. Sus células son cromófugas y parecidas a las células de la ade-nohipófisis. Están inervadas por neuronas del hipotálamo.


El POMC sufre procesamiento distinto en el lóbulo intermedio y en el lóbulo anterior.

Lóbulo ante-rior

Lóbulo interme-dio

ACTH β-LPH. β-endor.

ACTHo α-

MSHo CLIP

LPH --> β-en-dor

β-endor – una de las sustancias endógenas que se ligan a recep-tores opioides.

β-LPH – lipotropina. α-MSH. Hormona estimulante de melanocitos. En animales primitivos, el lóbulo intermedio está relacionado con

la determinación del color que les permite modificar su coloración se-gún el entorno. Es un mecanismo presente en peces, anfibios y repti-les.

El núcleo supraquiasmático envía señales a las células del de trac-to intermedio. Esta señal modifica la transformación de POMC a MSH y su secreción. Algunas hormonas hipotalámicas funcionan en este caso como neurotransmisores: la dopamina y la TRH.

El cambio de color se determina por la acción de la MSH sobre al-gunas células de la piel, de dos tipos. Los melanóforos contienen melanina de diferentes colores, que puede estar dispersa o concen-trada. Los indóforos son células que contienen cristales reflectantes, también en dispersión dispersa o concentrada.

Retina Núcleo supraquiasmático

+POMC

Dopamina,GABA,NPY, PYY

TRH,Sauvagina

–

α-MSH

Retina Núcleo supraquiasmático

+POMC

Dopamina,GABA,NPY, PYY

TRH,Sauvagina

–

α-MSH


Cuando sube la concentración plasmática de la MSH se observa: En los melanóforos: aumenta la síntesis de melanina que se pone

en disposición homogénea. En los indóforos: se forman agregados de cristales reflectantes. La suma de estos dos efectos de la MSH hace la piel más oscura y

menos reflectante. Cuando baja la concentración plasmática de MSH, observamos el

efecto contrario: En los melanóforos: disminuye la síntesis de melanina y la mela-

nina existente se concentra. En los indóforos: los cristales reflectantes se organizan en dispo-

sición homogénea. Estos dos efectos se suman para aumentar la claridad de la piel y

su refringencia. En los melanocitos la MSH aumenta la síntesis de melanina. Los

cambios de concentración de MSH no están relacionados necesaria-mente con el entorno de vida del animal. La coloración de la piel y pe-lo dependen del grado de estimulación de los melanocitos.

Eje hipotálamo-hipófisis-tiroidesLas hormonas tiroideas son las hormonas más conservadas del or-

ganismo – es muy parecida entre todas las especies vertebradas. La glándula tiroides es la más antigua tanto filogenéticamente como on-togenéticamente – es la primera en formarse en el embrión.

La glándula tiroidesLa glándula está formada por folículos, tapizados por epitelio se-

cretor que contiene las células foliculares o tirocitos. En la glándula también se encuentran las células parafoliculares que secretan calci-tonina, que no se considera hormona tiroidea. En el interior del folícu-lo se encuentra una sustancia gelatinosa, denominada coloide.

Por la tiroides pasa elevado flujo sanguíneo, lo que indica que está muy activa metabolicamente.

Los tirocitos se caracterizan por: Tienen elevada capacidad de transportar activamente el ioduro,

por proteínas localizadas en la membrana basal del folículo. Tienen gran capacidad de sintetizar proteínas – sintetizan gran

cantidad de tiroglobulina, que es una glucoproteína de elevado peso molecular y muy abundante en el coloide.

Actividad peroxidasa del ioduro (2I– --> I2), localizada a nivel de la membrana apical. El yodo es muy activo químicamente.


Mucho intercambio con el coloide por vesículas de endocitosis y exocitosis.

Las vesículas de endocitosis se fusionan con un lisosoma, que con-tiene enzimas hidrolíticas. Las enzimas degradan las proteínas a frag-mentos que salen a la sangre.

Hormonas tiroideasSíntesis de hormonas tiroideas

La tiroglobulina es muy rica en tirosina, sobre todo en ciertas zonas que se conocen como secuencias hormogénicas. El yodo se incorpora a las tirosinas de la tiroglobuli-na, especialmente las tirosinas situadas en las secuencias hormogénicas. Los átomos de yodo se incorporan en dos posiciones especí-ficas sobre el anillo fenólico, la posición 3 y la posición 5 (yodotirosina y diyodotirosina).

Las tirosinas yodadas son altamente reactivas e interaccionan entre sí formando tironina, que tiene dos anillos fenólicos. Las tirosinas yodadas pueden ser:

3,5,3’,5’-tetra-yodo-tironina – T4 – tiro-xina. El producto más frecuente de la reacción.

3,5,3’-tri-yodo-tironina – la hormona ti-roidea T3.

3,3’,5’-tri-yodo-tironina – RT3. Las moléculas de tironina están engan-

chadas a la cadena peptídica de la tiroglobu-lina en el coloide, y en esta forma están inactivas. Mientras no se rompe la molécula, se quedarán inactivas. En el coloide se en-cuentra una reserva importante de hormona inactiva, por tanto.

Cuando se activa el proceso de endocitosis, la célula incorpora co-loide en una vesícula endocítica.endocitótica. Ésta se fusiona con un lisosoma que contiene enzimas hidrolíticas, que rompen los enlaces peptídicos de la tiroglobulina, dando los aminoácidos constituyentes de la proteína, y las moléculas de tironina (T3, T4 y RT3), que salen a la sangre. El proceso mediante el cual salen a la sangre no se conoce de todo, y se piensa que salen directamente atravesando la membrana (son liposolubles).

En el tirocitotimocito se produce el reciclaje de las tirosinas yoda-das, mediante una enzima que desyoda desoída la tirosina: la yodoti-


rosina desyodasa. El yoduro se guarda en la célula y es utilizado en la síntesis de las hormonas tiroideas.

El proceso de síntesis de hormonas tiroideas es muy costoso para la célula: síntesis de una proteína globular grande para secretar al fi-nal unas moléculas muy pequeñas. Son las hormonas menos desarro-lladas.

Eje hipotálamo-hipófisis-tiroidesHormonas tiroideas

Transporte de las hormonas tiroideas Las hormonas tiroideas son lipofílicas, aunque son aminoácidos.

Su grado de yodación y el doble anillo fenólico implican baja hidroso-lubilidad. Al ser poco solubles en agua, se transportan unidas a proteí-nas. Hay varias hormonas de transporte:

TBG (Thyroid Binding Hormone). Es una globulina de la plas-ma que tiene elevada especificidad y afinidad para las hormonas tiroideas.

TBPA (Thyroid Binding Pre-Albumin). No es tan específica ni tiene tanta afinidad para las hormonas tiroideas.

Albúmina. Tiene baja afinidad y baja especificidad, pero al ser la proteína plasmática más abundante, su contribución puede ser importante.

Hay algunas especies que no tienen TBG (como el conejo); en es-tas especies, el transporte lleva a cabo gracias a la TBPA y la albúmi-na.

98-99.9% de las hormonas tiroideas se transportan ligadas a pro-teínas. Tener tanta hormona unida a proteínas de transporte sirve de reserva, así que no se produzcan cambios bruscos de concentración de hormona. El hecho que las hormonas viajan unidas a proteínas también implica una semi-vida biológica muy larga.

Humano Perro

T3 T4 T3 T4

Hormona unida a proteí-nas

99.98%

99.8% 99% 98%

Semi-vida biológica 7 días 1 día Desconoci-do

Proporciones y actividadLa hormona más abundante es la tiroxina (35% de las yodacio-

nes), luego la T3 (7%) y al final la RT3 (1%). El restoLa resta de yoda-ciones no tienen tiene función. La T3 es la más potente y luego la T4; la RT3 casi no tiene actividad. En algunos libros la T4 se considera prohormona de la T3. Metabolismo

Las hormonas tiroideas se pueden desactivar por dos mecanismos: Desyodación. Conjugación con productos del organismo con grupo –OH (se une

al grupo –OH de la hormona) que aumenta la hidrosolubilidad


(por ejemplo, el ácido glucorónico). Al aumentar la hidrosolubili-dad, la sustancia se puede eliminar por la orina.


Funciones de las hormonas tiroideasLas hormonas tiroideas intervienen en muchos procesos que deri-

van de la ontogenia, como la metamorfosis de los anfibios, la mielini-zación de las vías nerviosas, estabilización de sinapsis, muerte celular programada, diferenciación celular de células madres, remodelación de huesos, osificación, hematopoyesis etc. La hormona también favo-rece la expresión de la GH. Para producir este efecto debe haber una concentración mínima de hormona.

Las hormonas tiroideas también pueden modificar el metabolismo, aumentando el número de mitocondrias, lo que incrementa el proceso oxidativo y la producción de calor; estos efectos calorígenos se obser-van en algunos tejidos más que otros. El incremento en el proceso oxidativo implica una subida en la concentración de DPG (regula la di-sociación de oxigeno de la hemoglobina) lo que incrementa la canti-dad de oxigeno cedida a tejidos. También facilitan la obtención de energía, la utilización de azucares, la lipólisis, la β-oxidación, y la ex-presión de receptores para LDL. Efecto de las hormonas tiroideas sobre el metabolismo sacárido

Se incrementa la expresión de la vía glicolítica y la vía gluconeogé-nica – se incrementa la expresión de las enzimas de estas vías, que se activan en función de la necesidad del organismo. Cuando se acti-van, trabajan más intensamente. También se incrementa la recapta-ción de sacáridos, como consecuencia de la expresión de receptores de membrana para los sacáridos.Efecto de las hormonas tiroideas sobre el metabolismo lipídico.

Las hormonas tiroideas tienen efecto catabólico sobre los lípidos; se incrementan la β-oxidación y la lipólisis (por lipasa sensible a hor-monas, HSL). También se incrementa la expresión del receptor del LDL. Los efectos se observan en el plasma en forma de bajos niveles de triglicéridos y colesterol, y elevados niveles de ácidos grasos. La oxidación de ácidos grasos puede provocar cetosis (degradación de gran cantidad de lípidos produce mucho acetilCoA, que se empaqueta en forma de cuerpos cetónicos).Efecto de las hormonas tiroideas sobre el metabolismo proteico

Las hormonas tiroideas aumentan la síntesis de algunas proteínas, pero en general las hormonas tienen efecto diferente en función de la situación fisiológica del animal:

Estado eutiroideo (función tiroidea normal). Cierto predominio de síntesis de proteínas (anabolismo) sobre el catabolismo – ba-lance nitrogenado positivo.

Estado hipotiroideo. Síntesis de proteínas disminuida – balance nitrogenado negativo.


Estado hipertiroideo. Síntesis de proteínas incrementada, tan-to de proteínas estructurales como enzimas de degradación, que degradan proteínas más rápido que el organismo las sintetiza. Balance nitrogenado negativo.

Cuando hay muchas hormonas tiroideas, se sintetizan muchas en-zimas, y se incrementan los requisitos de vitaminas, que actúan como cofactores de muchas enzimas. Efectos de las hormonas tiroideas sobre diferentes siste-mas Sistema respiratorio y cardiovascular

Las hormonas tiroideas inducen la expresión del receptor β-adre-nérgico, lo que implica una respuesta más marcada a cualquier estí-mulo adrenérgico, sin innervación. Los efectos observados son:

Aumento en la presión sistólica Incremento del volumen sistólico Presión diastólica disminuidaLas hormonas tiroideas también incrementan el intercambio ga-

seoso, lo que implica una respiración más intensa, y broncodilatación (el músculo liso de los bronquios responde a estímulo β-adrenérgico con dilatación). Sistema digestivo

Las hormonas tiroideas incrementan las funciones de absorción y secreción intestinales, y también aumentan la motilidad intestinal. Es-tos efectos incrementan la incorporación de nutrientes, pero produ-cen heces menos consistentes. Sistema nervioso

Las hormonas tiroideas provocan mayor excitación y alerta, debi-das a cambios en el sistema cardiovascular y sistema respiratorio.Sistema endocrino

Las hormonas tiroideas incrementan la secreción de GH y favore-cen la secreción de insulina. También favorecen la secreción láctea. Regulación de la secreción de hormonas tiroideas

La hormona que regula la secreción de hormonas tiroideas es la TSH. La TSH es una glucoproteína cuyo grado de glicosilaciones pue-de variar, lo que influye su grado de actividad. Su semi-vida biológica es de 1 hora. Su secreción sigue un patrón circadiario, lo que conlleva un patrón similar retardado en la secreción de las hormonas tiroideas.

El receptor de la TSH está acoplado a adenilato-ciclasa, por tanto el segundo mensajero es el AMPC.


Los efectos observados son: Efectos inmediatos (pocos minutos)

o Endocitosis de coloideo Peroxidación de yoduro

Efectos rápidos (después de minutos-horas)o Desyodación de yodotirosinas y diyodotirosinas.o Activación de la 5’-desyodasa intratiroidea.o Síntesis de tiroglobulinao Proliferación de tirocitos

Efectos lentos (1 día)o Transporte activo de yoduro (expresión de proteínas

de transporte)La enzima 5’-desyodasa permite la transformación de T4 en T3. La

T4 es el producto mayoritario, pero menos potente. La activación de esta enzima modifica el ratio T3:T4 que refleja el grado de activación de la glándula tiroides. Sin embargo, en muchos órganos periféricos se puede conseguir T3 a partir de T4.

Regulación de la función tiroideaEl metabolismo oxidativo debe producir el calor necesario en fun-

ción del tiempo (frío, calor). Cuando hace frío, aumenta la secreción de TRH (hormona hipotalámica) que sube la secreción de TSH. La TSH estimula la tiroides a secretar más hormonas tiroideas. La hipófisis re-gula la síntesis de las hormonas tiroideas por mecanismos de feedba-ck negativo.

Eje hipotálamo-hipófisis-tiroidesRegulación de la función tiroidea

Las T3 y T4 inhiben la secreción de TRH por mecanismos de retroa-limentación negativa, inhibiendo la transcripción de la TRH.

La T3 inhibe la secreción de TSH por mecanismos de retroalimenta-ción negativa, por inhibición de la transcripción. La T4 disminuye la sensibilidad de la hipófisis a las señales provenientes del hipotálamo, reduciendo el número de receptores de membrana en las células tiro-tropas. Este efecto reduce la reacción de las células ante nivel tónico de TRH.

El cortisol es capaz de inhibir la secreción de TSH, y también pue-de inhibir el paso de T4 a T3 fuera de la tiroides. La dopamina y la so-matostatina también influyen la secreción de TSH, reduciéndola.

El fotoperíodo y la temperatura también influyen el metabolismo – la secreción de TRH marca la “altura” en la cual se encuentra el ciclo circadiario de secreción de TSH y de hormonas tiroideas. Durante el invierno el ciclo circadiario se establece a un nivel más elevado que durante el verano. Este nivel se establece en función de la temperatu-ra ambiental y el fotoperíodo.

En animales invernantes, se disminuye el metabolismo al mínimo para ahorrar energía, porque los gastos energéticos de mantenimien-to son superiores que la capacidad del animal para conseguir alimen-to. En estos animales hay un mecanismo que consta de unas señales que marcan el inicio y el final de la hibernación, en función de la tem-peratura ambiental y el fotoperíodo.

Hormonas modificadoras del metabolis-mo Hormonas modificadoras de la glicemiaInsulina

La insulina es una hormona que modifica la glicemia – es hipoglu-cemiante – reduce la glicemia por varios mecanismos. La insulina es una hormona hipoglucemiante, lipogénica y anabólica. Su secreción es postprandial – se libera después de la aprensión del alimento. La hormona favorece el almacenamiento del nutriente. Histología y síntesis

La insulina se sintetiza por el páncreas, en los islotes de Lan-gerhans. Estos islotes tienen varios tipos de células, que sintetizan di-ferentes sustancias. Las células β, localizadas en el centro del islote, secretan insulina. Las células β están rodeadas por una corona de cé-lulas D, que secretan somatostatina (también es una hormona hipota-lámica). En este caso, la somatostatina no es una neurohormona sino una hormona normal. A la periferia de los islotes, se encuentran las células α, que sintetizan glucagon, y las células F, que producen el po-


lipéptido pancreático. Hay interacciones entre diferentes células del islote.

La insulina se sintetiza como una ca-dena peptídica única, que forma un ani-llo por puentes disolfuro durante su ma-duración en el aparato de Golgi. Cuando acaba su maduración, se rompe en dos fragmentos – la insulina activa y el pépti-do C. Ambos se liberan a la sangre.

Cuando se quiere estudiar la secre-ción de insulina, se estudia la secreción de péptido C, porque su semi-vida bioló-gica es más larga y su cantidad es igual a la de la insulina. Secreción

Estímulos que provocan la secreción de insulina: Aumento de la glicemia Incremento de la concentración de aminoácidos, sobre todo argi-

nina (muy importante en carnívoros estrictos) Incremento de la concentración de otros nutrientes, como ácidos

grasosEn situaciones de glicemia poco elevada, la presencia de otros nu-

trientes potencia la secreción de insulina. En carnívoros estrictos, la secreción observada por la administración de aminoácidos (sobre to-do arginina) provoca una respuesta más marcada que la administra-ción de glucosa. Mecanismo de secreción

La glucosa se une a un receptor de membrana que activa la adeni-lato ciclasa. El AMPC provoca incremento de la concentración de cal-cio, lo que favorece la exocitosis de la insulina y el péptido C.


Por el otro lado, la glucosa penetra la propia célula, y se metaboli-za. El incremento de metabolitos procedentes de la glucosa también incrementa la concentración intracelular de calcio, produciendo el mismo efecto.

El patrón de secreción de la insulina es bifásico, es decir, la concentración sube, baja un poco y vuelve a subir. El primer pi-co se debe a secreción de insulina prefabri-cada. Paralelamente al proceso de exocito-sis hay aceleración en el proceso de trans-cripción y procesamiento de insulina, que al ser secretada provoca el segundo pico.

Si la cantidad de glucosa administrada es pequeña, no se observa el patrón bifásico, ya que la secreción de insulina prefabricada es suficiente para reducir la glicemia. Transporte y metabolismo

La insulina es una hormona peptídica pequeña que circula libre en el plasma, lo que implica una semi-vida biológica corta, de 6-10 minu-tos. Viaja libre en el plasma, pero tiende a formar dímeros y hexáme-ros, sobre todo cuando hay iones como el zinc. Las formas monoméri-cas y diméricas difunden fácilmente, mientras que las formas hexa-méricas no difunden bien. La desactivación de la insulina es por hidro-genación que rompe las uniones entre las dos cadenas (por la enzima insulina-transhidrogenasa). Mecanismo de acción de la insulina

No es muy claro cómo se producen los efectos de la insulina. El re-ceptor de la insulina está formado por varias subunidades – subunida-des externas (α) y subunidades internas (β). El receptor tiene capaci-


dad de autofosforilar algunos de sus aminoácidos y fosforilar una pro-teína G y otras proteínas. La proteína G fosforila la fosfolipasa C, que rompe fosfolípidos en DAG. El DAG es un segundo mensajero, que ac-tiva la PK-C, responsable de la fosforilación de otras proteínas.Efecto sobre el metabolismo de carbohidratos

La insulina es hipoglucemiante porque tiene la capacidad de incre-mentar la absorción de glucosa en diferentes células. En células que presentan las GLUT-4, (transportadora de glucosa), su expresión se incrementa, aumentando la cantidad de glucosa absorbida por el teji-do. Este efecto se observa sobre todo en tejido adiposo y tejido mus-cular. En el hígado, que no tiene GLUT-4, la insulina facilita la entrada de glucosa por otros mecanismos. La hormona activa varias enzimas, como la hexoquinasa, que fosforila la glucosa que penetra la célula. La glucosa fosforilada ya no es el mismo sustrato, lo que crea gra-diente de concentraciones que favorece la entrada de glucosa al he-patocito.

La insulina también favorece la formación de glicógeno en las cé-lulas, activando las enzimas de síntesis de glicógeno, como la glicó-geno sintasa. El glicógeno es una forma de almacenamiento poco em-paquetada; cuando llega a ocupar 5% del peso del hígado, la glucosa se dirige hacia la síntesis de ácidos grasos.

La glucosa también se dirige hacia la degradación para producción de energía utilizable, por la vía glicolítica. Los intermediarios de la vía glicolítica son utilizados para la síntesis de ácidos grasos y triglicéri-dos. Efecto de la insulina sobre el metabolismo lipídico

El efecto de la insulina sobre el metabolismo lipídico es anabólico y lipogénico. También se produce la inhibición de la lipólisis – inhi-biendo la lipasa sensible a hormonas (HSL).

Por el otro lado, la insulina favorece la actividad de la lipoproteinli-pasa (LPL) que descarga ácidos grasos dentro de la célula; la hormo-na, por tanto favorece la depositación de lípidos en los tejidos. Efecto de la insulina sobre el metabolismo proteico

El efecto de la insulina sobre el metabolismo de proteínas es clara-mente anabólico:

Aumenta el número y actividad de ribosomas Aumenta el transporte de aminoácidos Aumenta la síntesis de DNA y mRNA – efecto trófico Aumenta la cantidad de factores iniciadores de síntesis Inhibición de la función lisosomal

Efecto de la insulina sobre el equilibrio iónicoLa insulina afecta el intercambio de iones de la célula con el espa-

cio extracelular. Su efecto sobre la bomba sodio potasio es positivo –


se pone en marcha la bomba reduciendo el nivel extracelular de pota-sio, lo que puede implicar problemas. Regulación de la secreción de insulina

Al estudiar la secreción de insulina después de administración de una cantidad determinada vía oral y vía endovenosa, se ha observado que la administraron oral provoca más secreción de insulina, que en la administración endovenosa. Este fenómeno se explica por un me-canismo de regulación de la secreción de insulina.

La presencia de glucosa en el tubo digestivo estimula la liberación de hormonas gastrointestinales que avisan el páncreas previamente a la hiperglicemia producida por la absorción. Estas hormonas (gastri-na, secretina y GLP-1) anticipan la secreción de insulina, estimulando el páncreas. Esta regulación pertenece al eje entero-tisular.

También hay regulación nerviosa de la secreción pancreática – el estímulo parasimpático favorece la secreción, mientras que el estímu-lo simpático la inhibe.

La afinidad y número de receptores de insulina se pueden modifi-car. Elevada secreción de insulina reduce el número de receptores ex-presados, y su sensibilidad. La insulina es una hormona de secreción puntal y postprandial; las células secretoras no son capaces de secre-tarla constantemente – no tiene la maquinaria celular necesaria para este tipo se secreción.

La propia insulina regula la secreción por feedback negativo – la propia hormona disminuye la secreción por acción autocrina. También se reduce la secreción por elevada concentración de leptina.

Las células secretoras de somatostatina, (células D) localizadas cerca de las células β, están unidas a las células β por uniones GAP, lo que permite una comunicación entre ambos tipos células. La soma-tostatina actúa de forma paracrina sobre las células β, diminuyendo la secreción de insulina cuando la glicemia es baja.

Glucagon El glucagon es una hormona lipolítica, hiperglucemiante y catabóli-

ca. Es la hormona antagonista de la insulina. Su semi-vida biológica es de 10 minutos (parecida a la insulina). Se secreta por las células α. La estructura del glucagon es idéntica en todos los mamíferos.

Su receptor está acoplado a adenilato ciclasa. El AMPC activa la PK-A, que fosforila varias proteínas, como la enzima fosforilasa que de-grada el glicógeno.Efectos del glucagon

Incrementa el transporte de aminoácidos hacia el hígado. Sirven como sustrato para la vía gluconeogénica.

Incrementa la actividad lipolítica, por la activación de la HSL. Puede conllevar cetosis.


Se incrementa la expresión de enzimas del ciclo de la urea (cata-bolismo de proteínas).

El incremento en la actividad de la HSL implica disminución en la cantidad de triglicéridos circulantes, y la entrada de ácidos grasos a los tejidos. El sustrato más utilizado bajo la influencia del glucagon es lipídico. Si la reserva lipidica es muy pequeña, se produce protéolisis.

En casos de lipólisis exagerada, se puede producir cetosis que se manifiesta en forma de exhalación de acetona.

El ciclo de la urea se intensifica, incrementando tanto la expresión como la función de sus enzimas.

Hormonas modificadoras del metabolismoGlucagon

Otros efectos del glucagon: Provoca relajación del músculo liso del estómago Reduce la secreción de protones de la pared gástrica Efecto inotrópico positivo sobre el corazón Aumenta la secreción biliar

Control de la secreción del glucagonEl glucagon se libera cuando se produce hipoglicemia. El estímulo

simpático favorece su secreción. Siempre se secreta en situaciones de demanda.

Las células α están localizadas a la periferia de los islotes de Lan-gerhans. Están en contacto con la corona interna de células D. La so-matostatina secretada por las células D influye tanto la secreción de glucagon como insulina, por mecanismo de acción paracrina.

En hiperglicemia, la somatostatina inhibe la secreción de gluca-gon.

En hipoglicemia, la somatostatina inhibe la secreción de insulina. Las células D son sensibles a cambios de glicemia y regulan la se-

creción por parte de células α y β. Su función es paracrina, por tanto no es muy conocida (es muy difícil estudiar acciones paracrinas).

GHLa GH tiene la acción más evidente sobre el metabolismo. Es una

hormona hiperglucemiante, lipolítica y anabólica. Se diferencia del glucagon por ser anabólica. Esta hormona se encarga del “ahorro pro-teico” – utilizando lípidos como fuente de energía.

La GH circula unida a proteínas (40-50%) de dos tipos: GH-BP-I GH-BP-IIAmbas proteínas tienen diferentes afinidades a la GH (I>II). El he-

cho que la hormona está unida a proteínas modifica su semi-vida bio-lógica.

Unida – 30 minutos Libre – 7 minutos Cuando la hormona se une al receptor, éste interacciona con una

proteinquinasa en el interior de la célula. Su efecto es endocitosis me-diada por receptor. La hormona entra a la célula, dirigiéndose hacia el núcleo. La hormona determina la transcripción de genes, lo que impli-ca efectos de larga duración.


Lista parcial de órganos diana: Músculo Hígado Médula ósea Tejido adiposo Fibroblastos Órganos linfoides

Estímulos que provocan secreción de GH:

Elevada cantidad de aminoácidos circulantes en situación de hipogli-cemia

Ejercicio físico. Muy importante. Pirógenos. Traumatismo. Requiere repara-

ción y crecimiento. Situaciones de demanda

El patrón de secreción de la GH es muy característico – secreción episódica dentro de un ciclo circadiario. Durante los episodios de sue-ño profundo se observan picos de nivel de hormona. El nivel de hor-mona se mantiene bajo durante el día. En la secreción de la hormona se observa dimorfismo sexual. En las ratas, los machos tienen niveles basales más bajos que las hembras, pero picos más altos. En machos castrados, se produce un patrón intermedio. La diferenciación sexual se produce durante el desarrollo embrionario, y por eso el patrón de los machos castrados no se ajuste al patrón de las hembras.

El nivel tónico de hormona reduce la sensibilidad de los recepto-res, lo que conlleva efectos menos marcados cuando se producen los picos durante el sueño profundo. Por eso, en las ratas en los machos se observa crecimiento más marcado. Acciones directas sobre el metabolismo

Hiperglicemia Disminuye la utilización de glucosa Favorece la gluconeogenesis a partir de precursores no aminados

(lactato, piruvato etc.) Incremento de gluconeogenesis Lipólisis – efecto positivo sobre la HSL. Puede provocar cetosis. Anabolizante

o Incrementa la capacidad de captación de aminoácidoso Incrementa la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos o Disminuye el catabolismo de proteínas (expresión en-

zimas del ciclo de la urea).o Retención de iones: sodio, potasio, cloro, magnesio,

sulfato y fosfato.Los efectos de la GH no se observan en cultivos celulares, porque

requieren otros factores.


Somatomedinas Las somatomedinas (A y C) son hormonas peptídicas de estruc-

tura muy similar a la proinsulina. Su efecto agudo es hipoglucemian-te, debido a su similitud a la prohormona. También se conocen como IGFILGF (Insulin Like Growth Factors) I (somatomedina C) y II (somato-medina A).

El órgano que produce más SMC es el hígado, pero no es el único órgano que puede producir la hormona. La hormona tiene acción pa-racrina, y desaparece rápidamente de la sangre porque también en-tra a las células diana por endocitosis mediada por receptor.

Los efectos agudos de la SMC son hipoglucemiantes, pero su efec-to más importante es su efecto sobre el crecimiento.

El 99% de la hormona viaja unida a proteínas. Parece que las pro-teínas transportadoras facilitan la penetración de la SMC a ciertos lo-ci. Su semi-vida biológica también se ve modificada por la unión a proteínas:

Libre – 10-20 minutos Unida a proteínas – 18 horasParece que las SMC nunca se separan de sus proteínas transporta-

doras una vez unidas, porque éstas penetran las células diana e in-tensifican las respuestas. Efectos de la SMC

Efecto mitógeno. Proliferación de condrocitos y osteoblastos, que incrementa la osificación y crecimiento longitudinal de los huesos largos.

Incorporación de sulfato al cartílago en osificación. Síntesis de colágeno Síntesis de somatomedinas órgano-específicas. Influyen la diferenciación de determinados tipos de células. La SMC y SMA son las somatomedinas primarias – se producen ba-

jo el efecto de la GH, y estimulan la producción de las somatomedinas secundarias, específicas de cada tejido.

No siempre los factores específicos de tejidos se secretan en res-puesta a las somatomedinas. En algunos casos, la GH propia provoca la secreción de los factores específicos de tejidos. Es muy difícil de-mostrar, porque en muchas los efectos se producen por acciones pa-racrinas.


Regulación de la secreción de GHLa somatomedina C inhibe por feedback

negativo la secreción de GH (células somato-tropas) y de GHRH. Por el otro lado, estimula la secreción de GHIH (somatostatina).

Las hormonas sexuales influyen el patrón de secreción y la cantidad secretada. El efec-to varía en función de la especie; de forma general, los andrógenos aumentan la secre-ción de GH, y los estrógenos la disminuyen.

Otros factores modulan la secreción de GH, como la hormona T3, que estimula la transcripción del gen que codifica la GH (célu-las somatotropas), las sustancias opioides en-dógenas, que también estimulan la secreción de GH, y el ácido retinoico, que promueve la expresión de GH.

Hormonas de la glándula adrenalHormonas de la médula adrenal

A nivel de la médula adrenal, tejido de origen ectodérmico, se en-cuentran células cromafinescromafinas; estas células son considera-das neuronas modificadas. Las células cromafinescromafinas están inervadas por terminaciones nerviosas del SNA (simpático) del nervio esplácnico.

Al ser estimuladas (estímulo colinérgico), estas células liberan hor-monas a la sangre. Estas hormonas son consideradas neurohormo-nas, porque sirven también como neurotransmisores, y las liberan cé-lulas consideradas neuronas modificadas. La frecuencia de descarga nerviosa determina la cantidad de secreción.

Hay dos tipos de células cromafinas, en función del producto de secreción que liberan:

Células con gránulos claros. Secretan mayoritariamente adrenali-na, encefalinas (péptidos opioides), ATP y cromograninas.

Células con gránulos oscuros. Secretan noradrenalina, dimorfinas (opioides más complejas que las encefalinas), ATP y cromograni-nas.

Las situaciones que desencadenan la secreción por la médula adrenal son normalmente situaciones de emergencia, estímulos es-tresantes que presentan de forma inmediata e imprevisible:

Hipoglucemia Susto


Determinadas actividades (ejercicio físico) Traumatismo

Síntesis y degradación La adrenalina y la noradrenalina son muy parecidas – se diferen-

cian por un grupo metilo. La N-metiltransferasa, que cataliza la meti-lación de la noradrenalina a adrenalina, se encuentra sólo en las célu-las cromafinescromafinas claras. La noradrenalina y adrenalina son neurohormonas sencillas que circulan libres – su semivida biológica es muy corta, de un minuto. Son muy fáciles de degradar.

La metabolización de ambas hormonas es por metilización del gru-po carboxilo por la enzima COMT (Catecol-O-Metil-Transferasa) que transforma la adrenalina en metanefrina, y la noradrenalina en nor-metanefrina. Ambas sirven como sustrato para la MAO (MonoAmin Oxidasa), que las transforman en ácido vanilmandélico (VAM).

La secreción de noradrenalina ya adrenalina depende del estímulo colinérgico (como una neurona post-ganglionar). El estudio de la cantidad de hormonas secretadas se hace de forma indirecta, midien-do la cantidad de VAM excretada por la orina, que es proporcional a la cantidad de hormona secretada. Es prácticamente imposible estudiar la cantidad secretada de estas hormonas, porque su semivida biológi-ca es muy corta – desaparece muy rápidamente.

Hormonas de la médula adrenalAdrenalina y noradrenalina

La N-metiltransferasa se expresa en la médula adrenal. En algunas especies la adrenalina predomina sobre la noradrenalina:

Especie Noradrenalina (%)

Adrenalina (%)

Huma-na 17 83

Cerdo 48 51

Caballo 20 80

Conejo 2 98

Gato 40 60

El flujo sanguíneo en la glándula adrenal es centrípeto. En este ca-mino la sangre recoge cortisol de la corteza; el cortisol intensifica la actividad de la N-metiltransferasa, y de esta manera modifica el ratio adrenalina-noradrenalina.

En algunas especies la distribución de células dentro de la glándu-la incluye el ratio noradrenalina-adrenalina, así que diferentes estímu-los provocan diferentes efectos:

Estímulos estresantes imprevisibles – predomina la secreción de adrenalina.

Estímulos estresantes previsibles – predomina la secreción de no-radrenalina.

La adrenalina puede actuar sobre receptores α y β. Su efecto es más potente sobre los receptores β. Efecto sobre el metabolismo

La adrenalina y la noradrenalina son sustancias hiperglucemiante y lipolíticas. Se liberan de forma muy rápida, en situaciones de emer-gencia. Su secreción no depende de la glicemia sino del estímulo es-tresante.

Efectos sobre el metabolismo: Aumenta la gluconeogenesis Aumenta la glicogenólisis Se activa la lipasa sensible a hormonas. Importante en situacio-

nescitaciones de frío. Se activa la termogénesis en tejido adiposo marrón, muy impor-

tante en cachorros.


Efectos sobre tejidos y órganosSistema cardiovascular

En el corazón se encuentran receptores β, los cuales producen ac-ción inotrópica y cronotrópica positivo sobre la actividad cardíaca.

En los vasos se encuentran dos tipos de receptores: α. Predomina a nivel cutáneo y mesentérico. La acción que pro-

ducen es contracción – vasoconstricción. β. Predomina a nivel del músculo esquelético, hígado y SNC. La

acción que produce es relajación del músculo liso – vasodilata-ción.

El efecto de las hormonas adrenérgicas sobre el flujo sanguíneo depende del tejido (efecto diferente a nivel cutáneo que a nivel del músculo esquelético) pero en general aumenta la actividad cardíaca y el flujo sanguíneo, que se dirige hacia músculos y cerebro. Esta ac-ción de las hormonas prepara el individuo para responder a situacio-nes de lucha o huida.Sistema respiratorio

En la musculatura lisa bronquial se encuentran receptores β2 que producen broncodilatación, para permitir el paso máximo de aire y mejorar la capacidad de intercambio gaseoso. Sistema digestivo

En el sistema digestivo se encuentran dos tipos de receptores adrenérgicos:

α1. Reducen la secreción gastrointestinal y contraen los esfínte-res.

α2. Inhiben la secreción de acetilcolina, lo que reduce la motilidad intestina.

La función del sistema digestivo en situaciones de emergencia es muy reprimida. Los sentidos y el sistema nervioso

En el ojo el estímulo adrenérgico provoca midriasis, y la relajación del músculo ciliar del cristalino.

En el sistema nervioso se observa mayor irrigación, que tiene efecto excitatorio sobre el individuo. Opioides

Las sustancias opioides secretadas en situaciones de emergencia (junto con la adrenalina y noradrenalina) probablemente son las res-ponsables de la inhibición de la percepción de dolor causado por el estímulo estresante (como por ejemplo en un traumatismo).

Los opioides no llegan al sistema nervioso central porque no pue-den atravesar la barrera hematoencefálica, pero si que influyen los


nervios periféricos, reduciendo las descargas de neuronas aferentes. La liberación de las sustancias opioides se controla por mecanismo

de feedback negativo. Los opioides actúan a nivel presináptico de la terminación preganglionar que inerva la glándula adrenal (nervio es-plácnico), limitando la señal excitatoria que provoca liberación de opioides.

Hormonas esteroideas Las hormonas esteroideas son secretadas por la corteza adrenal,

que presenta tres capas diferentes: Zona glomerular, secreta aldosterona. Zona fasciculada, secreta cortisol y corticosterona. Zona reticular, secreta andrógenos y pequeña cantidad de corti-

coides. Todas las hormonas esteroideas derivan del colesterol, por tanto

son de carácter lipofílico. Las células de la corteza adrenal tienen re-servas de lipoproteínas, almacenadas en gránulos. Cuando se necesi-ta una determinada hormona, se activa una esterasa de colesterol que libera el colesterol necesario. El colesterol se transforma en la hormona necesaria por unos pasos enzimáticos.

Las sustancias glucocorticoides son iguales en todas las especies. Son antiguas filogenéticamente y muy conservadas. En rata y conejo predomina la corticosterona; en humanos predomina el cortisol; en rumiantes, ambas están equilibradas. Síntesis de cortisol y corticosterona

La síntesis de hormonas esteroideas siempre se parte de hidrólisis de lípidos; después todo depende del tejido y de las enzimas expresa-das.

1. Desmolasa. Cataliza la síntesis de pregnenolona a partir de colesterol.

2. 17-α-hidroxilasa. Cataliza la síntesis de 17-hidroxi-pregneno-lona a partir de pregnenolona.

3. Deshidrogenasa. Cataliza la síntesis de 17-hidroxi-progeste-rona a partir de 17-hidroxi-pregnenolona.

4. 21-hidroxilasa. Cataliza la síntesis de deoxicortisol a partir de 17-hidroxi-progesterona.

5. 11-hidroxilasa. Cataliza la síntesis de cortisol a partir de deo-xicortisol.

Estos pasos enzimáticos se producen muy rápidamente y su pro-ducto final es el cortisol, que el glucocorticoide más potente. En fun-ción de la especie, se puede sintetizar cortisol, corticosterona o am-bos. En la síntesis de corticosterona se dan todos los pasos enzimáti-


cos menos el 2. Ambas hormonas actúan sobre el mismo receptor, pero el cortisol es más potente.

Un estímulo por parte de la corticotropina y mediante un mecanis-mo de acción de la adenilato ciclasa activa la síntesis de cortisol. La mayor parte de la síntesis se hace dentro de la mitocondria; estos pa-sos son los más importantes. La enzima limitante es la primera – la desmolasa.

Circulación y metabolización


La mayor parte de las hormonas corticoides circulan unidas a pro-teínas (60-70%). La proteína transportadora de ambas hormonas se denomina CBG (Corticoid Binding Protein). La semi-vida biológica de ambas hormonas es de 1-1.5 horas.

Los glucocorticoides se enganchan en sus grupos hidroxilo al ácido glucorónico, haciéndose más solubles para poder salir en la orina. Efectos de los glucocorticoides

Los glucocorticoides son hiperglucemiantes, lipolíticos y catabóli-cos.

El efecto hiperglucemiante se consigue incrementando la gluco-neogenesis y la glicogenólisis (en el músculo). Los glucocorticoides mantienen las reservas de glicógeno hepático. En el hígado, no se produce glicogenólisis. También se disminuye la utilización de glucosa como combustible. Favorecen el uso de otras fuentes de energía.

El efecto lipolítico se consigue mediante la activación de la HSL, que degrada lípidos. Los glucocorticoides también dificultan la lipogé-nesis.

El efecto catabólico se observa en la disminución en la síntesis de proteínas y el incremento en la degradación de proteínas, con el fin de utilizar los aminoácidos gluconeogénicos en el hígado. La degrada-ción de proteínas se observa en el músculo, sistema inmune, tejido conjuntivo y hueso. En algunos tejidos se incrementa la síntesis de proteínas, como el hígado (sintetiza proteínas plasmáticas) y en el co-razón (síntesis de miosina cardíaca). En total, el balance nitrogenado es negativo.

Los glucocorticoides tienen acción muy importante sobre la forma-ción de prostaglandinas y otros derivados del ácido araquidónico. Los glucocorticoides inducen la formación de lipocortina, que inhibe la en-zima fosfolipasa A2. Al inhibir esta enzima, no se libera ácido araqui-dónico para la síntesis de prostaglandinas. Los glucocorticoides tam-bién inhiben la enzima COX-II, que se activa en respuesta a un agente patógeno (para amplificar la respuesta inmune).

La disminución de PGE2 y PGI2 reduce la capacidad regenerativa del epitelio intestinal, incremento del tono vascular y disminución de la síntesis de leucotrienosleucotrienes (inmunomodulador). Los corti-coides se usan como antiinflamatorios por este efecto, ya que así no se expresa la respuesta hipersensible.

El colesterol afecta el metabolismo del colesterol y glucocorticoi-des:

Aumenta la captación de colesterol. Aumenta la actividad CEH (Colesterol Éster Hidrolasa). Aumenta la actividad HMG CoA reductasa – enzima relacionada a

la síntesis de colesterol. Aumenta la actividad desmolasa.


Aumenta la actividad de enzimas de síntesis de colesterol.El cortisol ayuda al organismo prepararse a la situación adversa y

prolongada modificando el metabolismo para mantener la glicemia constante. El cortisol influye el hígado modificando el metabolismo de la glucosa, manteniendo reservas máximas. Al largo término el corti-sol puede retardar el crecimiento en animales jóvenes.

Interviene en el estrés de vida diaria. La secreción de cortisol si-gue un patrón circadiario, en el cual la acrofase se da más o menos a la hora que el animal se despierta y aumenta su actividad, en función de su patrón de actividad (nocturno o diurno). La acrofase normal-mente se da antes de despertarse.Efecto de los glucocorticoides sobre sistemas del organismo

Sistema circulatorio. Los glucocorticoides incrementan el tama-ño del corazón, mejorando su eficacia contráctil. Disminuye la síntesis de PGI2, lo que implica vasoconstricción.

Sistema nervioso. Los glucocorticoides potencian los efectos de la noradrenalina.

Sistema digestivo. Los glucocorticoides disminuyen la secreción de moco y la absorción de calcio.

Diferenciación y desarrollo. Los glucocorticoides favorecen la secreción de surfactante alveolar, aceleran los cambios debidos al de-sarrollo. Son factores importantes en el desarrollo del pulmón y de la retina. Regulación de la secreción

La hormona que regula la secreción de cortisol es la ACTH. Su se-creción tiene patrón circadiario, que anticipa el patrón de secreción del cortisol. El patrón de secreción de ACTH depende de la secreción de CRH, que también tiene patrón circadiario. El receptor de la ACTH está acoplado a adenilato ciclasa. La ACTH incrementa el tamaño y el número de células de la corteza adrenal.

El mantenimiento de la regulación de la corteza y médula tienen puntos en común.

La angiotensina II tiene efecto promotor sobre la secreción de cortisol – actúa directamente sobre la corteza adrenal.

ADH y la angiotensina II circulantes actúan sobre la hipófisis, que estimulando la secreción de ACTH.

Los estímulos que intervienen en la secreción de cortisol se inte-gran a diferentes niveles del SNC:

Zona de relieve de vías sensitivas. Integra sensaciones doloro-sas.

Sistema límbico Sistema reticular – regula el sueño y vigilia


Núcleo supraquiasmático – transmite información proveniente del exterior.

El eje medular responde a estímulos nerviosos, y el eje cortical responde a acciones endocrinas. La médula adrenal se activa por estí-mulos nerviosos; las neuronas del eje secretan CRH como neurotrans-misor. La CRH es un péptido que actúa como neurotransmisor y neu-rohormona.

Parece que el simpático queda bloqueado al principio de la altera-ción adversa. La respuesta primaria se debe a la secreción de adrena-lina y noradrenalina. Al paso de unos minutos se produce la respuesta secundaria, que es más duradera, mediada por la secreción de corti-sol.

El cortisol ejerce feedback positivo sobre el hipotálamo e hipófisis, inhibiendo la secreción de CRH y ACTH respectivamente.

Regulación de calcio y fosfato extracelularesEl fosfato actúa como tampón extracelular, y está relacionado con

el balance energético (ATP). El calcio es escaso en el espacio intracelular, mientras que su con-

centración extracelulares son elevadas. Sirve de regulador de activi-dad y excitabilidad celular.

Ambos iones se encuentran en reserva en la matriz ósea, en forma del ión conjugado que es insoluble. La reserva ósea es muy afectada por la regulación del nivel de calcio y fosfato; esta regulación también influye los riñones y el sistema digestivo.

Dentro del hueso, las hormonas actúan sobre un tipo de células: los osteoclastos. Estas células están polarizadas. Tienen una zona de contacto directo a la matriz extracelular del hueso, con muchas vello-sidades que incrementan la superficie. La célula se engancha a la su-perficie creando una zona sellada.

Tres hormonas intervienen en la regulación del fosfato y calcio ex-tracelulares:

Parathoromona Calcitonina 1,25-dihidroxicolecalciferol (derivado de la vitamina D3)

Parathormona La parathoromona es una hormona peptídica de 84 aminoácidos

sintetizada por la glándula paratiroides. Su semivida biológica es de 20 minutos. Su acción es muy potente sobre la concentración plasmá-tica de calcio. Efecto de la parathormona sobre el hueso


La parathoromona incrementa la actividad de los osteoclastos y su número – provoca la proliferación de las células progenitoras de os-teoclastos. La hormona incrementa la actividad glucolítica de las célu-las, lo que produce ácidos. La célula secreta ácidos hacia la zona de contacto. También libera enzimas lisosomales hacia la zona sellada. Las enzimas degradan las proteínas del hueso, y los ácidos acidifican el medio incrementando la solubilidad del fosfato de calcio.

La hormona también aumenta la permeabilidad de la célula al cal-cio, que se transporta desde la zona sellada hacia el espacio extrace-lular por proceso de endocitosis y exocitosis.

La resorción ósea consta de la degradación del hueso que au-menta la concentración de calcio y fosfato en el líquido extracelular. Efecto de la parathoromona sobre el sistema digestivo

La parathoromona aumenta la absorción de calcio. La captación de calcio por parte de los enterócitos está muy regulada. Efecto de la parathoromona sobre el sistema urinario

El riñón recibe gran cantidad de irrigación, y filtra unas veces al día el líquido extracelular. Es muy importante no perder calcio, por-que cambios en su concentración tienen efectos muy importantes so-bre el organismo.

Bajo el efecto de la parathoromona se incrementa la reabsorción de calcio por las nefronas; también se observa un efecto fosfaturio - provoca fosfaturia, la eliminación de fosfato por la orina.

La hormona también activa una enzima – la 1-α-hidroxilasa, que es exclusiva de del riñón.

El resultado del efecto de la parathoromona sobre el riñón es la movilización del calcio sin incremento en la concentración del fosfato. Es muy importante, porque al pH plasmático, el calcio y el fosfato se conjugan y forman precipitado – es muy importante mantener un equilibrio entre ambos iones que no permite que estén en equivalen-cia. Regulación de la secreción de parathormona

El nivel de control más importante es la calcemia. Otros factores que influyen la secreción son la estimulación β-adrenérgica de las cé-lulas parafoliculares, que estimula la secreción de la parathormona.

La presencia de 1,25-dihidroxicolecalciferol determina una dismi-nución en la secreción de parathormona.Detección de hipocalcemia

En las células de la glándula paratiroides hay receptores de mem-brana capaces de unirse a iones calcio (y a menor afinidad a iones magnesio). En función de la concentración de calcio, se modifica la proporción de receptores unidos a calcio (en complejo calcio-recep-


tor). La proporción de receptores unidos a calcio modifica la secreción de parathoromona.

El receptor de membrana tiene 7 dominios transmembranales y está acoplado a fosfolipasa C. El estímulo del receptor disminuye la expresión de la hormona y su secreción.

Regulación de calcio y fosfato extracelularesParathormona

Oscilaciones en la calcemia Constantemente se producen pequeñas oscilaciones en la calce-

mia, aunque ésta se mantiene casi constante. Las oscilaciones modifi-can la secreción de parathormona, y son consecuencia del mecanis-mo de feedback negativo. La regulación es muy ajustada, pero al lar-go de un día se producirá secreción variable de parathormona, que in-tervendrá en la remodelación del hueso.

Calcitonina La calcitonina es una hormona peptídica (32 aminoácidos) sinteti-

zada por las células parafoliculares de la tiroides. Se secreta en res-puesta a concentración plasmática elevada de calcio. Su semi-vida biológica es corta – 10 minutos. Su receptor de membrana está aco-plado a adenilato ciclasa. Efectos de la calcitonina

A nivel del tejido óseo, la calcitonina inhibe la actividad osteoclás-tica – la función de los osteoclastos, y la proliferación y maduración se sus células progenitoras. La hormona también disminuye su permea-bilidad a calcio, así que se impide el paso del calcio al espacio extra-celular (queda atrapado en la matriz ósea). Por el otro lado, promueve la actividad osteoblástica.

La calcitonina tiene efecto refractario sobre el hueso – reduce la sensibilidad de los osteoclastos a la parathormona. Al frenar la activi-dad osteoclástica, se reduce la movilización de calcio hacia el líquido extracelular.

La calcitonina promueve la eliminación de calcio a nivel renal, re-duciendo la concentración plasmática del calcio a niveles normales.

Los efectos de la calcitonina son poco visibles – son difíciles de poner en manifiesto. Sus efectos son importantes en animales en cre-cimiento (fijación de calcio) y en animales gestantes y lactantes, en los cuales el calcio circulante es utilizado por el feto o por la produc-ción de leche. La calcitonina previene pérdidas de calcio, en situacio-nes de gran demanda.

El aporte de calcio no siempre es suficiente; en situaciones de este tipo, la calcitonina frena la movilización de calcio de los huesos hacia el plasma.

La calcitonina también tiene función postprandial, en función de la ingesta. Si se ingiere mucho calcio, la calcitonina se secreta en gran cantidad para no perder el calcio ingerido (elevada calcemia pos-tprandial). Las hormonas gastrointestinales inducen la secreción de calcitonina.

1,25-dihidroxicolecalciferol

Regulación de calcio y fosfato extracelularesParathormona

El 1,25 DHCC es un derivado de la vitamina D3. Se puede sintetizar de forma endógena o ser ingerido con la dieta. Tiene acciones de tipo endocrino, aunque no se produce en un único órgano. Su síntesis lle-va a cabo en múltiples órganos, cada fase en diferente tejido.

Regulación de calcio y fosfato extracelulares1,25-dihidroxicolecalciferol

Síntesis del 1,25 dihidroxicolecalciferol El 7-deshidroxicolesterol es un derivado del colesterol. Por la ac-

ción de la luz ultravioletaultraviolada se transforma en colecalciferol (vitamina D3). Este paso se da en la piel. También se puede obtener a través de la dieta. En animales nocturnos o de hábitat oscuros, puede ocurrir que el animal no reciba la suficiente luz UV, por tanto depen-derá del aporte nutricional de vitamina D3.

En el hígado, se produce la hidroxilación de la vitamina D3 en la posición 25, dando 25-hidroxicolecalciferol, que es biológicamente ac-tivo (no tanto como el 1,25 DHCC).

El siguiente paso se da a nivel renal: la hidroxilación de la posición 1, dando 1,25 dihidroxicolecalciferol (tiene tres grupos hidroxilo, uno propio de la vitamina D3); el 1,25 DHCC es la sustancia más activa. Esta reacción es catalizada por la enzima 1-α-hidroxilasa; esta enzima se puede inducir por la parathormonaparathormona.

El 1,25 DHCC es una sustancia lipofílica. Circula en el plasma uni-da a proteínas – DBP (D-vitamin Binding Protein).

Tanto el 1,25 DHCC como el 25 hidroxicolecalciferol se metaboli-zan por la hidroxilación en la posición 24, dando 1,24 dihidroxicolecal-ciferol o 1,24,25-trihidroxicolecalciferol, ambas sin actividad biológica. La reacción es catalizada por la enzima 24-hidroxilasa.

La parathormona regula la actividad de la 1-α-hidroxilasa. La sínte-sis también se regula por el producto – cuando la concentración plas-

Regulación de calcio y fosfato extracelulares1,25-dihidroxicolecalciferol

mática del 1,25 DHCC es elevada, se inhibe la actividad de la 1-α-hi-droxilasa y se activa la 24-hidroxilasa, que desactiva el 1,25 DHCC.

En situaciones de carencia de vitamina D3, el mecanismo endó-geno seguirá funcionando bien. Puede haber situaciones de sobredo-sis, no por sobre producción sino que por sobre ingesta de la vitamina con la dieta. Efectos del 1,25-dihidroxicolecalciferol

A nivel intestinal el 1,25 DHCC favorece la absorción intestinal de calcio. La absorción de calcio está muy regulada. No es proporcional a la concentración de calcio en el alimento. El 1,25 DHCC induce la sín-tesis de la proteína ligadoraligante de calcio (Calcium Binding Pro-tein), que permite la entrada de calcio a los enterócitos sin incremen-tar su concentración citosólica de calcio, lo que lleva a su excitación. El 1,25 DHCC también incrementa la expresión de la CBP a nivel re-nal. El 1,25 DHCC también incrementa la actividad fosfatasa alcalina, que facilita la absorción de fosfato, tanto a nivel intestinal como a ni-vel renal. La PTH favorece la síntesis de 1,25 DHCC – tiene acción in-directa sobre la absorción de calcio.

Favorece la síntesis de muchas proteínas de la matriz ósea (colá-geno, osteocalcina etc.). Incrementa la actividad osteoblástica. El 1,25 DHCC también está relacionado con la síntesis de factores de crecimiento específicos de tejido a nivel del hueso, lo que también in-crementa la actividad osteoblástica, tanto en proliferación celular de los osteoblastos como en la mineralización del hueso.

Deficiencia de 1,25 DHCC (carencia alimentaria o falta de UV) cau-sa problemas en el crecimiento, que no se da correctamente. Se pro-ducen alteraciones en la formación del hueso, particularmente en ani-males jóvenes. Carencia prologada de 1,25 DHCC causa raquitismo ( .(רככת

En casos de administración de gran cantidad de 1,25 DHCC se pro-ducen efectos de movilización de calcio (efecto contrario). La sobrees-timulación de los osteoblastos conlleva la síntesis de un factor que ac-tiva los osteoclastos, y la movilización de calcio.

Parece que el 1,25 DHCC está relacionado con la regulación del metabolismo de lípidos – que tiene alguna interacción con receptor de membrana.

Regulación del metabolismo hidrosalino Aldosterona

Regulación del metabolismo hidrosalino El equilibrio hidrosalino se regula mediante el sistema renina – an-

giotensina – aldosterona.

Aldosterona La aldosterona es una hormona lipofílica secretada de la corteza

adrenal (zona glomerular, capa más externa). Su síntesis es muy pa-recida a la síntesis de cortisol. Su estructura es de corticosterona con grupo aldehído. La corticosterona-metil-oxidasa (CMO) cataliza el pa-so de corticosterona a aldosterona. La enzima sólo se expresa en las células de la corteza encargadas de la síntesis de aldosterona. La al-dosterona es un mineralcorticoide – favorece la absorción y reab-sorción de sodio, y la eliminación de potasio.Regulación de la secreción de aldosterona

La aldosterona siempre se produce (de forma tónica) y es respon-sable de la reabsorción de sodio a nivel renal. Su secreción se modifi-ca en situaciones concretas, como deshidratación (hipovolemia) o die-ta pobre en sodio y rica en potasio (eliminación de potasio sobrante).

Las células de la capa glomerular tienen receptores para la ACTH, pero ésta no tiene mucha influencia sobre la síntesis y secreción de aldosterona – la CMO (que es la enzima clave en la síntesis de aldos-terona) no se activa en respuesta a la ACTH. Sin embargo, el estímulo de la ACTH es importante, porque permite la síntesis de corticostero-na, que es el precursor de la aldosterona. El efecto de la ACTH sobre la síntesis de aldosterona es permisivo.

Hay dos estímulos principales que promueven la síntesis de aldos-terona: estímulo de receptores de angiotensina y elevada concentra-ción plasmática de potasio.

El estímulo que permite la síntesis es la presencia de angiotensina II unida a su receptor activando ciertas PK que activan la CMO. La CMO da el paso final a aldosterona.

Niveles altos de potasio extracelular provoca la despolarización de las células de la capa glomerular, lo que abre un canal de calcio. Se produce la despolarización de la célula, que activa la CMO y la síntesis de aldosterona.

Parece que hay una hormona peptídica sintetizada en la hipófisis, el factor estimulante de aldosterona (ASF) que estimula la síntesis de aldosterona. Es un factor secundario. Otro factor secundario es la lipo-tropina.

En un animal que secreta gran cantidad de glucocorticoides, por la elevada concentración el cortisol puede unirse a los receptores de al-dosterona y desencadenar efectos mineralcorticoides.


Efectos de la aldosterona Los órganos diana de la aldosterona son el aparato digestivo (epi-

telio intestinal) y el sistema urinario (epitelio renal). En el aparato digestivo, la aldosterona actúa sobre el genoma de

las células epiteliales, modificando la expresión y síntesis de canales de sodio. Se incrementa la penetración de sodio a las células, lo que conlleva entrada de agua. La expresión de la bomba sodio potasio se incrementa, para permitir el transporte activo del sodio hacia el líqui-do extracelular. Para poder lleva a cabo el transporte activo de sodio, se incrementa la actividad mitocondrial.

Las acciones de la aldosterona son muy rápidas – se observan dentro de 60-90 minutos. La primera acción observada es el incre-mento de permeabilidad; la última acción observada es el incremento de la actividad de la bomba sodio-potasio.

La acción mineralcorticoide incrementa la absorción y reabsorción de sodio, y la eliminación de potasio. En casos de escasez de potasio, se eliminan protones en vez de iones de potasio. Este mecanismo permite conservar la concentración de potasio dentro de un intervalo.

Renina y angiotensina A nivel de los glomérulos renales se encuentran las células yuxta-

glomerulares, que tienen aspecto granuloso. Estos gránulos contienen enzima proteolítica, renina. Cuando las células se estimulan, secre-tan la renina. Los estímulos posibles son diversos:

Estímulo nervioso (simpático) Hipotensión (estímulo de baroreceptores del aparato yuxtaglo-

merular en la arteriola aferente). Baja concentración de sodio en el túbulo contorneado distal (qui-

miorreceptores).Metabolismo de la angiotensina

La renina es una serin-proteasa, que degrada péptidos y proteínas. Su sustrato preferido es la una proteína globular denominada angio-tensinógeno. Éste se rompe dando la angiotensina I (10 aminoáci-dos) que no tiene actividad biológica, y sirve como sustrato para la convertasa, otra enzima proteolítica abundante en ciertos tejidos co-mo el pulmón. La convertasa rompe la angiotensina I en angiotensina II (8 aminoácidos) que tiene efectos vasoconstrictores muy potentes (es el vasoconstrictor más potente descrito). Su semi-vida biológica es muy corta – 15-30 segundos.

La síntesis de angiotensina II depende de la secreción de renina. La angiotensina II se metaboliza por la angiotensinasa, que le corta un aminoácido, dando la angiotensina III, péptido de 7 aminoácidos sin actividad biológica. Efectos de la angiotensina II


El efecto inmediato de la angiotensina es la vasoconstricción que sube la presión arterial. Incrementa la cantidad de sodio incorporado, y la recuperación de líquidos, lo que también incrementa la presión arterial.

La angiotensina II estimula la corteza y médula adrenal, estimulan-do la liberación de adrenalina y noradrenalina. Estos efectos permiten superar el estado inicial de hipotensión. También potencia la secre-ción de ACTH, que tiene efecto similar.

La hormona promueve la síntesis de aldosterona y de ADH, favore-ciendo la recuperación de agua y sodio a nivel renal.

La angiotensina II tiene acción dipsógena (dipso-, sed). Incrementa la sensación de sed estimulando el área sobfornical del SNC (esta zo-na no está protegida por la barrera hematoencefálica, por lo tanto el péptido puede ponerse en contacto con las neuronas).

La angiotensina II y angiotensina III tienen efectos inhibitorios so-bre las células yuxtaglomerulares, disminuyendo la liberación de reni-na (feedback negativo). La ADH y el factor natriurético auricular tam-bién inhiben la secreción de renina.

ADH o vasopresina La ADH (hormona antidiurética) se libera de neuronas magnocelu-

lares de la neurohipófisis, en función de la despolarización de la neu-rona. Los somas de estas neuronas se encuentra en el núcleo supra-quiasmático (NSQ) y en el núcleo paraventricular (NPV). La neurose-creción se produce en la neurohipófisis, donde se localizan los axones de estas neuronas.

La ADH es una hormona peptídica pequeña, de 9 aminoácidos con semi-vida biológica corta. Receptores de la ADH y su localización

Sus acciones se dan a dos diferentes niveles: Efecto vasoconstrictor. Actúa sobre el músculo liso vascular, que

tiene receptores V1. Efecto antidiurético. Actúa sobre células del túbulo colector, que

tienen receptores V2. Los receptores V2 tienen elevada afinidad hacia la ADH, mucho

más que los receptores V1. En los márgenes habituales es muy fácil la activación del túbulo colector (V2) que la activación del músculo liso (V1) por esta diferencia de afinidades. Hay muchas sustancias vaso-constrictoras más potentes que la ADH.

Regulación del metabolismo hidrosalino ADH o vasopresina

Regulación de la secreción de ADHElevada osmolaridad (causada por deshidratación, por ejemplo)

detectable por las neuronas magnocelulares, que se despolarizan, in-crementando la frecuencia de descarga y la cantidad de ADH secreta-da.

Hipotensión detectada por los baroreceptores o presión parcial de oxigeno disminuida detectada por quimiorreceptores se traducen en señales nerviosas enviadas al hipotálamo, que estimula las neuronas magnocelulares. La señal se transmite a través del nervio vago y el nervio glosofaríngeo, que llegan al núcleo del tracto solitario (NTS); de allí la señal se envía al núcleo paraventricular y núcleo supraópti-co.

Al ingerir líquido (aunque no se ha absorbido todavía), se envía una señal inhibitoria que reduce la secreción de ADH de los recepto-res orofaríngeos. La secreción de ADH también se inhibe por señales provenientes del aparato digestivo, provocados por la distensión del estómago e intestino (el primero más que el segundo).

El patrón habitual de secreción de ADH es el siguiente:

En un animal hipovolémico, la secreción de ADH se dispara a os-molaridad más baja, debido a la estimulación por baroreceptores que indican la volemia. En un animal hipervolémico, la secreción de ADH se dispara a osmolaridad más elevada, porque los baroreceptores en-vían señales inhibidores. En animales que sufren vómitos, la informa-ción se integra en el área postrema; de allí se envía al núcleo del trac-to solitario, y al núcleo paraventricular, que responde incrementando la secreción de ADH. En general, la hipervolemia inhibe la secreción de ADH, y la hipovolemia la incrementa. Factores secundarios que influyen la secreción de ADH

Temperaturas bajas inhiben la secreción de ADH Ingesta de alcohol inhibe la secreción de ADH, incrementando la

diuresis y provocando deshidratación.

Regulación del metabolismo hidrosalino ADH o vasopresina

Mecanismo de acción de la ADHLa ADH es capaz de producir la recuperación de agua sola (sin sus-

tratos) modificando la expresión de ciertas proteínas de membrana. Las aquaporinas son proteínas ancladas a la membrana celular

con 6 dominios transmembranales. Estas proteínas forman un poro en la membrana, por el cual puede pasar sólo agua. Las aquaporinas es-tán relacionadas con el equilibrio hídrico de la célula; hay varios tipos de aquaporinas. Se expresan a nivel renal – en los túbulos colectores, y en otros tejidos, como el epitelio intestinal.

La ADH se une al receptor V2 (acoplado a adenilato ciclasa), lo que activa la PK-A. La PK-A activada induce la fusión de vesículas de aqua-porina II a la membrana luminal. La expresión de AP II en la membra-na luminal implica la incorporación de agua libre, lo que concentra la orina.

La PK-A incrementa la síntesis de aquaporina III y IV, que se expre-san a la membrana basal (no se expresan a la membrana luminal). Su función es drenar el agua hacia el líquido extracelular.

Pequeñas diferencias en la secreción de ADH modula la expresión de aquaporinas, lo que conlleva modificaciones del equilibrio hídrico.

Sustancias natriuréticos Las sustancias natriuréticas forman parte de mecanismos que per-

miten eliminación de sodio (natri–, sodio). La sustancia más conocida con esta función es el factor natriuré-

tico auricular (atrial). Este factor fue aislado de extractos de aurícu-la. Su efecto es natriurético y diurético. Su receptor está acoplado a guanilato ciclasa. Hay otros péptidos natriuréticos, que también pue-den actuar como neurotransmisores. La estructura es muy parecida en diferentes especies. Tiene un puente disulfuro que le da forma de anillo. Los receptores se encuentran a nivel renal, en los glomérulos, asa de Henle y túbulos colectores.

Las células granulares de la aurícula derecha liberan el FNA cuan-do la presión venosa es elevada (distensión de la aurícula).Efectos del FNA

El FNA relaja el músculo liso vascular contraído – no es vasodilata-dor, sino que relaja el músculo. También reduce la reactividad del músculo, que se hace más refractario a estímulos vasoconstrictores. El péptido antagoniza todas las acciones de la angiotensina II sobre la síntesis y secreción de ADH, y también inhibe la secreción de renina.

La acción global del FNA es facilitar la eliminación de agua y sodio, reduciendo la presión vascular.

Regulación del metabolismo hidrosalino Sustancias natriuréticas

Otros factores natriuréticos y diuréticos Hay más mecanismos vasodilatadores que secundariamente modi-

fican la eliminación de agua y electrolitos. La calicreina, una enzima proteolítica, actúa sobre un sustrato –

proteína plasmática denominada cininógeno. La protéolisis da la ci-nina, cuyos efectos son la vasodilatación, incremento de flujo en el ri-ñón e incremento de la diuresis y natriuresis. También activa la fosfo-lipasa A2 a nivel renal, lo que incrementa la secreción de PGE2 en el asa de Henle y túbulos colectores. El efecto de la PGE2 sobre estos te-jidos es disminuir la reabsorción de sodio e inhibir los efectos antidiu-réticos. De forma global, la cinina actúa como vasodilatadora y redu-ce la reabsorción de electrolitos.

La semi-vida biológica de la cinina es muy corta. No se forma en ningún órgano en concreto. Se metaboliza por la cininasa, que es prácticamente idéntica a la convertasa (da la angiotensina II).

La regulación de la vasodilatación y vasoconstricción es concerta-da – por una enzima común.

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