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Sistema Endocrino Es el conjunto de y tejidos del organismo, que secretan un tipo de sustancia llamada que son liberadas al torrente y regulan algunas de las funciones del cuerpo. Hay distintos tipos de formas de intracelular: 1. las neuronas. Libera un neurotransmisor por una sinapsis que en otra (...

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4.- Sistema Endocrino Es el conjunto de órganos y tejidos del organismo, que secretan un tipo de sustancia llamada “hormona”, que son liberadas al torrente sanguíneo y regulan algunas de las funciones del cuerpo. Hay distintos tipos de formas de comunicación intracelular: 1. “Neuronal”: Actúan las neuronas. Libera un neurotransmisor por una sinapsis química que actúa en otra célula (no necesariamente nerviosa). 2. “Neuroendocrina”: Una célula nerviosa secreta sustancias que envía a la sangre. La más vista en sistema endocrino. 3. “Paracrina”: Una célula secreta hormonas que van a hacer efecto a células cercanas del mismo tejido. 4. “Autocrina”: Una célula libera una hormona, y esta misma célula tiene el receptor para esa hormona. 5. “Endocrina”: Una célula libera hormonas al torrente sanguíneo para que haga efecto en un tejido lejano. Las glándulas endocrinas que tiene el ser humano son: el “hipotálamo”, la “glándula hipófisis”, la “glándula tiroides”, la “glándula paratiroides”, las “glándulas suprarrenales”, el “páncreas”, los “ovarios” y los “testículos”.

4.1.- Clasificación de las distintas clases de hormonas

4.2.- Síntesis de hormonas proteicas Todo comienza en el núcleo, aquí tenemos el ADN (donde ya está secuenciado el gen correspondiente de una proteína que se transformara en hormona), se produce el proceso de transcripción, se genera el ARNm, este entra al citoplasma donde dirige la síntesis de una “preprohormona” en los ribosomas, se transforma en “prohormona” y se dirige al RER. La prohormona se procesa más y se empaqueta en el aparato de Golgi, para después ser almacenada en vesículas secretoras o gránulos, quedando lista para ser secretada, como “hormona”, al organismo por exocitosis. Su secreción es gracias al aumento de Ca2+ intracelular que despolariza la membrana, o al aumento de cAMP.

4.3.- Generación del efecto de una hormona proteica (transducción de señales clásicas) a) “Activación de adenil ciclasa”: Esta la hormona con su receptor, llega un ligando y se activa el receptor, y dentro de su cara citoplasmática, el receptor se va a unir a una proteína, conocida como “proteína G”, la cual presenta 3 unidades: “α (alfa)”, “β (beta)” y “γ (gamma)”. Cuando se activa la proteína G se separan en dos partes: la “subunidad α” y la “subunidad β-γ”. La subunidad α activa a una enzima, la “adenil ciclasa”, que posteriormente toma ATP y lo modifica generando un producto conocido como segundo mensajero, específicamente el “AMP cíclico (cAMP)”. Este segundo mensajero se difunde y activa una segunda enzima, la “proteína kinasa A (PKA)”. b) “Activación de fosfolipasa C”: Es igual al primer paso de activación de la adenil ciclasa, pero la subunidad α activa la enzima “fosfolipasa C” (modifica fosfolípidos de la membrana). Esta crea dos productos que también son segundos mensajeros, y son: “ilocitol 3-fosfato (IP3)” y “diacilglicerol (DAG)”. El primero se va al citoplasma y aumenta los niveles de Ca2+ intracelular, y el segundo queda en la membrana y activa una enzima, la “proteína kinasa C (PKC)”.

c) “Activación de fosfolipasa A2”: Al igual que las anteriores, la subunidad α activa la “fosfolipasa A2”, la cual modifica fosfolípidos de la membrana, pero uno en específico, los metabolitos del “ácido araquidónico”.

Hay receptores no asociados a la proteína G, que son más complejos y presentan actividad enzimática propia. Cuando se unen a su ligando, presenta dominios enzimáticos. Un ejemplo de este dominio sería el de la “activación de tirosin quinasa”.

4.4.- Síntesis de hormonas esteroidales Son las hormonas derivadas del “colesterol”. La célula tiene una gota lipídica en el citoplasma, la cual enzimáticamente se empieza a inhibir y se producen esteres de colesterol. El objetivo de estas modificaciones es producir un derivado del colesterol lo bastante característico para ser reconocido por un receptor específico. Los derivados del colesterol, o concretamente, las hormonas derivadas del, son: la progesterona, el estrógeno (estradiol), el cortisol, la testosterona y la aldosterona.

4.5.- Generación del efecto de una hormona esteroidal (transducción de señales clásicas) Al ser liposolubles, no pueden tener un receptor de membrana, porque simplemente traspasan la membrana plasmática. Al pasarla, se encuentran con el receptor intracelular que actúa como un “factor de transcripción”. Estos receptores tienen la capacidad de actuar con el ADN, que según sus características, podrían ser inhibitorios o activadores. Si son activadores se va a regular un gen, y este simplemente se va a expresar, deriva en una proteína y se libera al espacio extracelular. Si son inhibitorios, se unen al ADN, dejan de transcribir, y por lo tanto se detiene la producción de la proteína.

4.6.- Eliminación de hormonas Para poder eliminar los efectos que produce una hormona sobre ciertos tejidos u órganos, se utilizaran los siguientes procesos:  Destrucción metabólica en los tejidos.  Unión a los tejidos.  Excreción hepática por la bilis.  Excreción renal por la orina (hormonas lipofílicas).

4.7.- Efectos hormonales Hay varios efectos sobre el organismo: 1. “Estimulante”: Promueve la actividad de un tejido. Ejm: Prolactina. 2. “Inhibitoria”: Disminuye la actividad de un tejido. Ejm: Somatostatina. 3. “Antagonista”: Cuando un par de hormonas tienen efectos opuestos entre sí. Ejm: Insulina y glucagón. 4. “Sinergista”: Cuando dos hormonas en conjunto tienen su efecto más potente que cuando se encuentran separadas. Ejm: Hormona del crecimiento (GH)/IGF1, y las hormonas tiroideas (T3 y T4). 5. “Trópico o trófico”: Una hormona que altera otro tejido endocrino. Ejm: Hipófisis.

4.8.- Regulación de la liberación y acción de la hormona Corresponde al concepto de retroalimentación, es decir, cuando un estímulo llega a un tejido u órgano se tienen dos posibilidades: si le gusta el estímulo, genera una respuesta para que el estímulo aumente (“retroalimentación positiva” o “feedback positivo”), y si el estímulo no le gusta, debe generar una respuesta para que se termine el estímulo, o que este disminuya (“retroalimentación negativa” o “feedback negativo”). Todo lo anterior se conoce como una regulación fisiológica simple. La retroalimentación positiva se puede encontrar en el ciclo menstrual, coagulación sanguínea, parto, etc. Los pasos básicos para la regulación de nuestro sistema, están asociados por un “eje neuroendocrino”.

4.9.- Eje hipotálamo-hipofisario La “hipófisis” o “glándula pituitaria” es un pequeño órgano en forma de alubia (0,5 grms. y 1 cm. de largo), ubicada en la base del encéfalo (sobre la silla turca, próxima al quiasma óptico y senos paranasales), constituida por 5 grupos celulares y unida al hipotálamo por el tallo hipofisario. Tiene 2 porciones: a) “Adenohipófisis o hipófisis anterior”: Secreta hormona adrenocorticotropa o ACTH (estimula las glándulas suprarrenales), hormona tirotropa o TSH (estimula la glándula tiroides), hormona del crecimiento o GH (estimula principalmente el hígado), hormona foliculoestimulante o FSH y hormona luteinizante o LH (ambas estimulan las gónadas), y prolactina o PRL (estimula las glándulas mamarias y es la única que necesita un factor inhibidor para iniciar su efecto).

b) “Neurohipófisis o hipófisis posterior”: Secreta hormona antidiurética o ADH (estimula el riñón) y la oxitocina (estimula las glándulas mamarias y el parto).

4.10.- Hormonas producidas por correspondientes efectos o acciones

la

adenohipófisis

y

sus

4.10.1.- Hormona del crecimiento (GH) Se secreta en forma constante durante la vida, pero tiene picks de secreción dependiendo del ciclo del sueño. O sea, secretamos esta hormona en diferentes intervalos a lo largo del día. En la noche, entre las 12:00 y las 04:00 AM, se produce el mayor pick de secreción de esta hormona. La GH no actúa a través de ninguna glándula periférica, sino que ejerce un efecto directo sobre casi todos los tejidos del organismo. La GH es un polipéptido de 191 aminoácidos, presenta 4 hélices alfa, tiene 2 sitios de unión, se une a proteínas plasmáticas, es parecida a la prolactina y al lactógeno placentario (gonadotrofina coriónica), e induce la producción de “IGF1” en el hígado (el IGF1 es un ayudante de la hormona del crecimiento).

Regulación de la liberación de la hormona del crecimiento Para regular la liberación de la GH, primero tenemos que tener en cuenta que, como se secreta de la adenohipófisis, va a estar sujeta por la regulación del hipotálamo, es decir, los factores liberadores que produce el hipotálamo viajan por el sistema portal sanguíneo (tallo hipofisario) y llegan a las células tróficas que son las que secretan sus respectivas hormonas. En relación a la GH, el “núcleo arcuato” del hipotálamo secreta la “hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH)”. Se libera al sistema portal sanguíneo, viaja por este y llega a las “células somatotropas”, donde ellas secretan la GH hacia diversos tejidos. Para regular esta hormona, se secreta desde las “neuronas periventriculares” del hipotálamo un factor inhibidor, llamado “somatostatina”, que inhibe la producción de GH. Cuando la GH aumenta sus niveles en el plasma, es capaz de generar su propia autorregulación por un loop corto en las células somatotropas; pero esta no es la regulación prioritaria, la más importante es la hecha por el IGF1, el cual es secretado por el hígado por estimulación de la GH. Cuando aumenta demasiado la IGF1 en la sangre, se

genera un feedback negativo en los centros que están secretando el factor liberador de la GH (hipotálamo) para inhibir su producción. Otra forma de regulación, es cuando el IGF1 va a estimular a las neuronas que generan somatostatina, para aumentar su secreción, y así inhibir la producción de GH. Además, la IGF1 inhibe la secreción de GH en la adenohipófisis. *La célula somatotropa es clave para la activación de la enzima “proteína kinasa A” para inducir la liberación de la GH. La inactivación de esta enzima suprime la liberación de la GH. *El factor de crecimiento similar a la insulina (IGF1) es una estructura similar a la proinsulina, se une a proteínas transportadoras, alarga la vida media y es un receptor parecido al receptor de la insulina.

Efectos metabólicos de la hormona del crecimiento Los efectos metabólicos de la GH van a localizarse en tres tejidos principalmente. En el “tejido adiposo” va a generar un aumento de la lipolisis (degrada esteres de ácidos grasos que se encuentren en los adipocitos para producir ácidos grasos libres), junto con eso, se induce la inhibición de la captación de glucosa (inhibe el transporte de glucosa). En el “tejido muscular”, como debe crecer, se necesita aumentar la síntesis de proteínas y por ende la captación de aminoacidos, principalmente en el musculo estriado (nunca cardiaco). También se disminuye la captación de glucosa. Y en el “hígado”, se secreta IGF1 y se favorece la producción de enzimas gluconeogénicas. Produce el crecimiento de órganos viscerales, cartílagos y huesos principalmente. *La IGF1 es esencial en el periodo de inicio de la pubertad o la adolescencia (1012 años), porque es donde, el ser humano, crece más rápido.

Condiciones fisiopatológicas en la secreción de la hormona del crecimiento Las condiciones fisiopatológicas en la secreción de GH son 2 principalmente: el “gigantismo” y la “acromegalia”, los cuales son provocados por una hipersecreción de la GH, pero en distintas etapas de la vida. El gigantismo se produce tempranamente, cuando se está en pleno desarrollo, gracias a tumores de la GH presentes en la hipófisis. Se produce el crecimiento anormal de vísceras, como por ejemplo, el corazón. La acromegalia es un proceso paulatino y de carácter crónico, donde solo algunos tejidos están creciendo gracias a la GH y la IGF1, principalmente los cartílagos. Hay problemas con la regulación de la glucosa, hay cardiomegalia, entre otras.

4.10.2.- Prolactina Una característica que tiene la prolactina, que no tiene el resto de las hormonas adenohipofisarias, es que no necesita un factor estimulante o liberador, sino que necesita un factor inhibidor para su función. La prolactina permite el crecimiento de mamas y la producción de leche materna (solo después del embarazo).

Regulación de la liberación de prolactina Para regular la prolactina, primero se necesita inducir su secreción, mediante un "reflejo neurogénico”. El reflejo neurogénico va a comenzar con un estímulo mecánico que lo hace él bebe al succionar el pezón de la madre. En el pezón existen mecanorreceptores que producen señales sensitivas que viajan a través de la medula espinal, llegando al hipotálamo y generando efectos inhibitorios y estimuladores. Un efecto del reflejo neurogénico se generara en el “área preóptica” del hipotálamo, en donde se inhibe la secreción de la “hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH)”, inhibiendo el ciclo ovárico. Otro efecto del reflejo neurogénico es inhibir la secreción de “dopamina” en el “núcleo arcuato”, y entonces estimular a las “células lactotropas” para que liberen prolactina. Para que se produzca completamente la liberación de leche se necesita otra hormona, donde el mismo reflejo neurogénico lleve su señal a los “núcleos supraópticos” y se produzca la secreción de “oxitocina” desde la neurohipófisis. Por lo tanto, la oxitocina permite la eyección de leche, completando el proceso. Otros factores que van a estimular la producción o inhibición de la prolactina es la acción del “GABA”, el cual es un neurotransmisor inhibitorio de prolactina. La “hormona liberadora de tirotropina (TRH)” estimula la secreción de prolactina, mientras que el “péptido intestinal vasoactivo (VIP)” también favorece la producción de esta hormona. La prolactina que se está secretando, si aumenta demasiado su concentración, la misma adenohipófisis tiene receptores para la prolactina que regulan su secreción. Las células secretoras de dopamina también tienen receptores para prolactina, por lo tanto, al aumentar su producción, estas células se activan y regulan su secreción. La “histamina” inhibe la producción de la dopamina (activa la secreción de prolactina), los “opioides” también inhiben a las células productoras de dopamina (también activa la secreción de prolactina) y la “acetilcolina” estimula la dopamina (inhibe un poco la secreción de prolactina).

Efecto de la prolactina sobre la glándula mamaria El efecto de la prolactina, en las glándulas mamarias, es permitir la proliferación y ramificación de los conductos mamarios, estimular el desarrollo del tejido glandular, permitir la síntesis de las proteínas lácteas y permitir también la síntesis de enzimas lactogénicas.

Efecto de la prolactina sobre la producción de leche El efecto de la prolactina, sobre la producción de leche, permite la captación celular de glucosa y aminoácidos, permite la síntesis de las proteínas lácticas (caseína y lactoalbúmina) y también sintetiza la lactasa y los lípidos. *El “estrógeno” y la “progesterona” inhiben la producción de leche, pero no el crecimiento de la glándula mamaria.

Alteraciones por el aumento de prolactina Algunas alteraciones por el aumento de la concentración de prolactina es el “prolactinoma” (tumor benigno compuesto por células de la hipófisis que liberan prolactina. Se presenta galactorrea, amenorrea, oligospermia, infertilidad, ginecomastia, disfunción eréctil, etc.) y la “formación de tejido ectópico mamario”. *La lesión del hipotálamo a nivel de tallo hipofisario, favorece la secreción de prolactina, al tiempo que deprimen la secreción de las otras hormonas adenohipofisarias.

4.10.3.- Glándulas Suprarrenales Corresponden a dos estructuras parecidas a un saco grasoso presentes en la parte superior de los riñones. Las hormonas secretadas por estas estructuras derivan del colesterol, o sea, son “esteroidales”. Estas glándulas se dividen en dos partes, la “corteza” y la “medula”. La corteza suprarrenal, a su vez, se divide en tres zonas: la “zona glomerular” (externa), la “zona fasciculada” (media) y la “zona reticulada” (interna). La zona glomerular secreta mineralocorticoides (“aldosterona”), la zona fasciculada secreta glucocorticoides (“cortisol” y “andrógenos débiles”), y la zona reticulada secreta lo mismo que la fasciculada pero con mayor proporción de “andrógenos”. La medula suprarrenal secreta “catecolaminas”.

Vías de síntesis hormonal Las vías de síntesis de estas hormonas, nos permite hacer mención de que estas derivan del colesterol. El colesterol debe ser modificado para dar el puntapié inicial a este proceso de síntesis, y lo hará mediante la acción de la hormona “adrenocorticotropa (ACTH)”. La ACTH solo produce la síntesis de estas hormonas, no la secreción, ya que la aldosterona y los andrógenos no se secretan cuando hay ACTH, solo lo hace el cortisol. El principal y primer metabolito del colesterol es la “pregnenolona”, que mediante un intermediario (“21hidroxilasa”) permite secretar las hormonas de la glándula suprarrenal. El ultimo precursor para secretar cortisol es el “11-desoxicortisol”. Y el último precursor para secretar aldosterona es la “aldosterona sintasa”, que es estimulada por la “angiotensina II”.

Funciones hormonales generales

Vía de síntesis de la hormona adrenocorticotropa La vía de síntesis de la ACTH, es mediada por un precursor más grande llamado “proopiomelanocortina”, la que cuando se corta produce la ACTH, y además, se formara la “hormona estimulante de melanocitos (α-MSH)”.

Regulación de los niveles de cortisol La regulación de los niveles de cortisol comienza desde el hipotálamo, donde se libera el factor liberador llamado “hormona liberadora de adrenocorticotropina (CRH)”, este llega a la adenohipófisis y estimula a las “células corticotropas” para que secreten la ACTH. La ACTH se vierte a la circulación sanguínea, donde llega a la corteza suprarrenal y estimula la secreción de cortisol. Para la autorregulación, cuando los niveles de cortisol aumentan en la sangre, este genera un feedback negativo en dos loops, uno corto y uno largo. El loop corto llega a la hipófisis, y el loop largo llega al hipotálamo. El loob corto tiene mucha más importancia o potencia que el largo. Otra hormona que genera el feedback negativo es la misma ACTH, que llega al hipotálamo impidiendo la secreción de su factor liberador. En el hipotálamo (“núcleo paraventricular”) hay varios factores que nos induce la liberación del factor liberador (CRH), y son principalmente: el ritmo del sueño, el estrés físico, emocional y bioquímico, y el ejercicio. El cortisol viaja en el plasma unido a “transcortina” (90%) y a “albumina” (5%).

Ciclo circadiano del cortisol En relación al ciclo circadiano del cortisol, en las primeras horas del día (08:00 AM aprox.) se genera el mayor pick de cortisol. Esto se debe a que al despertar en la mañana, nosotros necesitamos un gran aporte de glucosa para comenzar nuestras actividades, y el cortisol, es la hormona indicada para inducir esta necesidad. Cuando se genera un estrés, aparte de producirse un pick de cortisol, también se generara un pick de ACTH.

Acción del cortisol El cortisol genera varias acciones, una de estas es la gluconeogénesis (síntesis de glucosa a partir de componentes no glucídicos). También presenta una acción antiinflamatoria y una inmunosupresora. El cortisol actúa en el metabolismo de la glucosa inhibiendo su captación, menos en el SNC (acción diabetogénica). Degrada proteínas, especialmente del musculo estriado, e incrementa los niveles de lipolisis para generar ácidos grasos libres.

Patologías referentes al cortisol Existen patologías respecto a niveles alterados del cortisol; cuando hablemos de enfermedades endocrinas, diremos que se produjo una “falla primaria” si hay efectos sobre la glándula periférica, y diremos que se produjo una “falla secundaria” si hay efectos sobre el hipotálamo o la hipófisis. Una hipersecreción de los niveles de cortisol genera la “enfermedad de Cushing”. Las personas que poseen esta afección tendrán escaso desarrollo muscular en las extremidad...