Endocrinología y reproducción. Guyton. 3er cuatrimestre PDF

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Capítulo 74: Introducción a la endocrinologiaLas acts de las cels, tejs y órganos están coordinadas mediante mensajeros qcos: 1. Neurotransmisores: liberados por axones terminales de neuronas en uniones sinápticas que actúan localmente controlando funciones nerviosas. 2. Hormonas endocrinas: produci...

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Capítulo 74: Introducción a la endocrinologia Las acts de las cels, tejs y órganos están coordinadas mediante mensajeros qcos: 1. Neurotransmisores: liberados por axones terminales de neuronas en uniones sinápticas que actúan localmente controlando funciones nerviosas. 2. Hormonas endocrinas: producidas por glándulas o células especializadas. Influyen en las funciones de cels diana. 3. Hormonas neuroendocrinas: secretadas por neuronas. Influyen en las funciones de cels diana. 4. Hormonas paracrinas: secretadas por cels hacia el líquido extracelular para que actúen sobre cels diana vecinas de un tipo distinto. 5. Hormonas autocrinas: producidas por cels, pasan al líquido extracel para que actúen sobre las mismas cels que las fabrican. 6. Citocinas: péptidos secretados por las cels. Pueden funcionar como hormonas autocrinas, paracrinas o endocrinas. Los sistemas hormonales intervienen en la regulación del metabolismo, crecimiento y desarrollo, equilibrio hidroeléctrico, reproducción y comportamiento. Estructura qca y síntesis de hormonas Tres clases generales de hormonas: 1. Proteínas y polipéptidos: hormonas secretadas por la adenohipófisis, neurohipófisis, páncreas, y glándulas paratiroideas. Se almacenan en vesículas secretoras hasta que se necesitan. Se sintetizan en el componente rugoso del retículo endoplásmico de cels endocrinas. Al principio se sintetizan como una prot de gran tamaño sin act biológica (preprohormona) y se escinden en el RE para formar prohormonas, las cuales se transfieren al aparato de Golgi y se encapsulan en vesículas secretoras. Las enzimas de las vesículas dividen la prohormona y producen hormonas pequeñas con act biológica y fragmentos inactivos. Las vesículas se almacenan en el citoplasma y se unen a la memb celular hasta que se necesita su secreción; el estímulo de la exocitosis es el incremento en la concentración de Ca en el citosol, provocando despolarización de la memb o mediante la estimulación de un receptor de la superficie de las cels endocrinas, que eleva la concentración de AMPc, activa la prot cinasa y desencadena la acción de la H. Son hidrosolubles. 2. Esteroides: secretadas por la médula suprarrenal, ovarios, testículos y placenta. Suelen sintetizarse a partir de colesterol y no se almacenan. Se 3. Derivados de aa tirosina: secretados por tiroides y médula suprarrenal. Se forman gracias a enzimas situadas en el citosol de células glandulares. Las hormonas tiroideas se sintetizan y almacenan en la glándula tiroides y se incorporar a proteína tiroglobulina que se deposita en folículos de esta glándula; la secreción comienza cuando se escinden las aminas de la tiroglobulina y las hormonas no unidas se liberan hacia el torrente sanguíneo; en la sangre se combinan con proteínas plasmáticas ( globulina ligadora de la tiroxina) que libera con lentitud la H en tejs efectores. La adrenalina y noradrenalina se forman en la médula suprarrenal que secreta más A que NA. Las catecolaminas son captadas en vesículas preformadas donde se almacenan hasta su secreción. Se liberan por exocitosis cuando acceden a la circulación y permanecen en el plasma en forma libre o conjugada con otras sustancias.

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Secreción, transporte y aclaramiento de las H en sangre ● Inicio de las secreción tras un estímulo y duración de la acción de las H Control por retroalimentación de la secreción La retroalimentación negativa evita la act excesiva de los sistemas hormonales. Se ejerce cuando un estímulo libera una H y los estados o productos derivados de la acción tienden a detener dicha liberación. En ocasiones la variable controlada no es la vel de secreción sino el grado de act en el tej efector. La regulación de este tipo tiene lugar en todas las fases, incluidos procesos de transcripción y traducción genética que intervienen en la síntesis de hormona y fases de elaboración o liberación. La retroalimentación positiva puede dar lugar a un incremento de las concentraciones hormonales. Un ejemplo es el de la H luteinizante (LH) como consecuencia del efecto estimulador ejercido por estrógenos sobre la adenohipófisis antes de la ovulación. Actúa en ovarios donde estimula la síntesis de más estrógenos que favorecen la secreción de LH. Transporte de las H en sangre Las H hidrosolubles (péptidos y catecolaminas) se disuelven en plasma y se transportan desde su origen hasta tejs efectores, donde difunden desde capilares a líquido intersticial y cels efectoras. Las h esteroideas y tiroideas circulan en la sangre unidas a proteínas plasmáticas. Sin embargo, estas no difunden bien a través de capilares y no pueden acceder a cels efectoras, por lo que carecen de act biológica hasta que se disocien de prots plasmáticas. Las cantidades de H unidas a prots actúan como depósito y retrasa considerablemente su eliminación del plasma. Aclaramiento de las H de la sangre Factores: 1. Ritmo de secreción hormonal hacia la sangre 2. Vel de aclaramiento hormonal de la sangre ( tasa de aclaramiento metabólico), se expresa como el número de ml de plasma que se limpian de la H por min; para calcularlo se miden *la vel de desaparición de la H en plasma y *la concentración en plasma de la H por cada ml de este. Tasa de aclaramiento metabólico = vel de desaparición de la H en plasma concentración de la H en cada ml de plasma El procedimiento para realizar esta es: se marca con sustancia radiactiva una solución purificada de la H a analizar; se inyecta la H radiactiva en el torrente hasta que la concentración radiactiva del plasma es también constante; la velocidad de desaparición de la H radiactiva del plasma equivale a la vel de infusión; se mide la concentración plasmática de la H utilizando recuento de centelleo y se calcula la tasa de aclaramiento metabólico. Las H se eliminan por *destrucción metabólica por los tejs; *unión a los tejs; *excreción hepática por la bilis; *excreción renal hacia la orina. Mecanismo de acción de las H Receptores de H y su activación La acción de una H comienza con su unión a un receptor específico de la cel efectora. Cuando se combinan se desencadena una cascada de reacciones en la cel. Los receptores son proteínas de gran tamaño, y cada cel estimulada posee entre 2000 y 100000. Cada uno suele ser específico para una única H. Se pueden encontrar en: 1. En o sobre superficie de la memb celular. Son específicos sobre todo para H proteicas y peptídicas y catecolaminas. 2. En el citoplasma celular. Principales de las H esteroideas. 3. En el núcleo celular. Receptores de H tiroideas, unidos a uno o varios receptores. cebador de mate : juan esteban - Schoffen Melani - Fisiología y Biofísica 2017 - Guyton resumen 2

El número y sensibilidad de los receptores hormonales están regulados. Un aumento de la concentración o de su unión al receptor de la cel diana disminuye a menudo el número de receptores activos. Esta disminución de la expresión de receptores puede deberse a: *inactivación de moléculas receptoras; *inactivación de proteínas intracelulares que actúan como moléculas de señalización; *secuestro temporal del receptor en el interior de la cel; *destrucción de receptores por lisosomas; *menor producción de receptores. Señalización intracelular tras la activación del receptor hormonal La H ejerce su acción sobre el tejido efector formando un complejo H-receptor alterando la función del último que al activarse inicia los efectos. Receptores unidos a canales iónicos Los neurotransmisores (acetilcolina y noradrenalina) se combinan con receptores de la memb postsináptica. Se produce un cambio de la estructura del receptor los cuales abren o cierran los canales del ion (por ejemplo) potasio, sodio o calcio. Los movs de estos iones producen los efectos subsiguientes en las cels postsinápticas. Receptores H unidos a prot G ● Más de 1000 ● Todos poseen 7 segmentos transmemb que forman un asa dentro y fuera de la memb. ● Algunas partes del receptor sobresalen hacia el citoplasma y se acoplan a prots G que consta de tres partes (subunidades alfa, beta y gamma). Cuando un ligando se une a la parte extracel del receptor provoca un cambio conformacional que activa a la prot G e inducen señales intracelulares que: → abren o cierran canales iónicos de la memb cel → modifican la act de una enzima del citoplasma de la cel Las prots G triméricas poseen capacidad para unirse a nucleótidos guanosina. En su forma inactiva las subunidades forman un complejo que se fija al GDP, en la subunidad alfa. Cuando el receptor se activa se reemplaza el GDP por GTP, y hace que el intercambio de uno por otro disocie la subunidad alfa del complejo y se una a otras prots de señalización intracelular, las cuales alteran la act de los canales iónicos o enzimas intracelulares (adenilato ciclasa o fosfolipasa C). Los acontecimientos se interrumpen cuando se elimina la H y la subunidad alfa se inactiva convirtiendo el enlace GTP en GDP, y vuelve a combinarse con las subunidades beta y gamma para formar la prot trimérica G inactiva unida a la memb. Algunas H se unen a prot G inhibitoria (Gi) o prot G estimuladora (Gs), y dependiendo de cuál, reducirá o incrementará la act de enzimas intracelulares. Receptores unidos a enzimas Algunos receptores pasan a funcionar ellos mismos como enzimas, o se asocian a enzimas a las que activan. Estos receptores son proteínas que sólo atraviesan la memb una vez. Cuando una H se une a la parte exterior se activa una enzima situada en su interior. Ejemplo: el receptor de leptina, una H secretada por adipocitos que ejerce efectos fisiológicos pero adquiere importancia en la regulación del equilibrio energético y apetito. ● Es miembro de receptores de citocinas que no poseen actividad enzimática por ellos mismos. ● Una de las vías de señalización tiene lugar a través de una tirosina cinasa de la flia cinasa janus (JAK). ● El receptor de leptina es un dímero; altera su conformación permitiendo la fosforilación y activación de moléculas intracelulares JAK2 asociadas. ● Las JAK2 fosforilan a su vez otras moléculas de tirosina. ● Las señales intracelulares consisten en fosforilación de proteínas traductoras de señales y activadoras de la transcripción (STAT), que activan la transcripción de genes efectores de la leptina para que inicien la síntesis de la prot. ● La fosforilación de JAK2 induce la activación de proteína cinasa activadas por mitógeno (MAPK) Y fosfatidilinositol 3-cinasa (PI3K). cebador de mate : juan esteban - Schoffen Melani - Fisiología y Biofísica 2017 - Guyton resumen 3

Receptores intracelulares y activación de los genes → H esteroides suprarrenales y gonadales, tiroideas, retinoides y la vit D se unen a receptores proteicos del interior de la cel. → H liposolubles que atraviesan con facilidad la memb e interactúan con receptores del citoplasma o núcleo. → El complejo H-receptor activado se fija después a una secuencia reguladora específica del ADN (promotor) llamado elemento de rta a la H que activa o reprime la transcripción de genes específicos y formación de ARNm. → Un receptor intracelular sólo podrá activar la rta genética si se produce la combinación adecuada de prots reguladoras del gen. Mecanismo de segundo mensajero que median funciones hormonales intracelulares Sistema adenilato ciclasa-AMPc La unión de la H al receptor hace que este se acople a una prot G que estimula el sistema adenilato ciclasa-AMPc (prot Gs). La estimulación de la adenilato ciclasa (enzima unida a la memb) cataliza la conversión de ATP en AMPc dentro de la cel, lo que hace que se active la prot cinasa dependiente de AMPc que fosforila proteínas específicas de la cel, desencadenando reacciones que producen rta celular a la H. Formado el AMPc suele activarse una cascada de enzimas. La más mínima cantidad de H que actúe sobre la superficie cel podrá iniciar una potente acción que desencadene la cascada de enzimas en toda la cel. Si el complejo H-receptor se une a una prot Gi la adenilato ciclasa resultará inhibida y la formación de AMPc disminuirá. ★ Angiotensina 2/ calcitonina/ catecolaminas/ corticotropina/ gonadotropina coriónica humana/ glucagón/ H estimulante del folículo/ H estimulante de tiroides/ H liberadora de corticotropina/ H luteinizante/ H paratiroidea/ secretina/ somatostatina/ vasopresina. Sistema fosfolipasa C Esta enzima cataliza la degradación de algunos fosfolípidos de la memb celular, en especial el bifosfato de fosfatidilinositol (PIP2) formando dos segundos mensajeros: trifosfato de inositol (IP3) y diacilglicerol (DAG). 1. El IP3 moviliza Ca+ de las mitocondrias y retículo endoplásmico, los cuales intervienen en contracción del músculo liso y modificación de la secreción celular. 2. El DAG activa la enzima proteína cinasa C (PKC) que fosforila un gran número de prots encargadas de producir la rta celular. Su porción lipídica es el ácido araquidónico, precursor de prostaglandinas y H locales con múltiples efectos sobre los tejs de todo el organismo. Sistema calcio-calmodulina Opera en rta a la entrada de calcio en las cels, la cual puede iniciarse *por cambios del potencial de memb que abre los canales o *por la interacción de una H con los receptores de memb que abren los canales. El Ca+ se une a la prot calmodulina que posee cuatro lugares de unión con el calcio y cuando tres se hallan unidos cambia de forma e inicia efectos en la cel como la activación o inhibición de la prot cinasa. La activación de las prots cinasas activa o inhibe mediante fosforilación las prots que participan en la rta celular de la H. Una función específica de la calmodulina consiste en activar la miosina cinasa de cadena ligera que actúa sobre la miosina del m liso para hacer que este se contraiga. H que actúan principalmente sobre la maquinaria genética de la cel H esteroideas incrementan la síntesis proteica Secretadas por corteza suprarrenal, ovarios y testículos, provocan síntesis de prots que actúan como enzimas, prots transportadoras o pros estructurales que ejercen otras funciones estructurales. La secuencia de la función de las H esteroideas es: 1. La H difunde a través de la memb y entra en el citoplasma cel donde se une a prot receptora. cebador de mate : juan esteban - Schoffen Melani - Fisiología y Biofísica 2017 - Guyton resumen 4

2. El complejo proteína receptora-H es transportado al núcleo. 3. El complejo se una a regiones específicas de las cadenas de ADN de los cromosomas, activando el proceso de transcripción de determinados genes para la formación de ARNm. 4. El ARNm difunde al citoplasma y activa el proceso de traducción en ribosomas. H tiroideas aumentan la transcripción de genes en el núcleo celular Las H tiroxina y triyodotironina aumentan la transcripción de genes específicos en el núcleo. Se unen en primer lugar de forma directa a proteínas receptoras del núcleo que son factores de transcripción activados localizados en el complejo cromosómico y responsables del control de promotores u operadores genéticos. Las características de la función de las H tiroideas en el núcleo son: A. Activan mecanismos genéticos para la formación de proteínas intracelulares. B. Unidas a receptores intranucleares siguen ejerciendo sus funciones de control durante días o incluso semanas. Capítulo 75: Hormonas hipofisarias y su control por el hipotálamo La hipófisis o glándula pituitaria es una glándula situada en la silla turca, unida al hipotálamo mediante el tallo hipofisiario. Se divide en dos partes: lóbulo anterior o adenohipófisis y lóbulo posterior o neurohipófisis. Entre ambos existe una zona poco vascularizada denominada parte intermedia. La adenohipófisis secreta seis H peptídicas necesarias y otras de menor importancia, mientras que la neurohipófisis sintetiza dos H peptídicas importantes. H de la adenohipófisis: ● H del crecimiento: estimula el crecimiento de todo el cuerpo mediante su acción sobre la formación de proteínas y multiplicación y diferenciación celular. ● Corticotropina: controla la secreción de H corticosuprarrenales que afectan el metabolismo de glucosa, prots y lípidos. ● Tirotropina (H estimulante del tiroides): controla la secreción de tiroxina y triyodotironina por la glándula tiroides. Estas H regulan casi todas las reacciones qcas intracelulares que tienen lugar en el organismo. ● Prolactina: estimula el desarrollo de las glándulas mamarias y producción de leche. ● H estimulante de los folículos y H luteinizante: controlan el crecimiento de ovarios y testículos así como su act hormonal y reproductiva. H de la neurohipófisis: ● H antidiurética/ vasopresina: controla la excreción de agua en la orina y ayuda a regular la concentración hídrica de los líquidos corporales. ● Oxitocina: contribuye a la secreción de leche desde las glándulas mamarias hasta los pezones durante la lactancia. *La adenohipófisis contiene diversos tipos celulares que sintetizan y secretan H Célula

Hormona

Acciones fisiológicas

Somatótropas

del Crecimiento (GH; somatotropina)

+ el crecimiento corporal; + secreción de IGF-1; + lipolisis; - acciones de la insulina en el met de hdc y lípidos.

Corticótropas

Adrenocorticotropa (ACTH; corticotropina)

+ generación de glucocorticoides y andrógenos; mantiene el tamaño de zonas fasciculada y reticular de la corteza.

Tirotropas

Estimulante del tiroides (TSH; tirotropina)

+ producción de h tiroideas; mantiene el tamaño de cels foliculares.

Gonadótropas Estimulante del folículo (FSH)

+ desarrollo de folículos ováricos; regula la espermatogenia testicular.

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Lactótropas Mamótropas

Luteinizante (LH)

+ ovulación y formación del cuerpo amarillo en el ovario; + producción de estrógenos y progesterona por el ovario; +estimula la prod testicular de testosterona.

Prolactina (PRL)

+ secreción y producción de leche

Entre el 30-40% son somatótropas, 20% corticotropas y cada uno de los demás representan sólo del 3-5% del total. *Las H neurohipofisiarias se sintetizan en cuerpos celulares situados en el hipotálamo. Corresponden a grandes neuronas ( neuronas magnocelulares) en zonas del núcleo supraóptico y paraventricular. El axoplasma transporta las H desde el hipotálamo a la neurohipófisis. El hipotálamo controla la secreción hipofisiaria La secreción de la neurohipófisis está controlada por señales nerviosas que se originan en el hipotálamo. La secreción de la adenohipófisis está controlada por H llamadas hormonas/ factores de liberación e inhibición hipotalámicas, que se sintetizan en el propio hipotálamo y pasan a la adenohipófisis a través de vasos porta hipotalámicos-hipofisarios, y actúan sobre las cels glandulares de la adenohipófisis rigiendo su secreción. El hipotálamo recibe señales de regiones del sist nervioso; es un centralista que recoge info relativa al bienestar interno del organismo y la utiliza para controlar la secreción de numerosas H hipofisarias de gran importancia general. Sistema porta hipotalámico-hipofisario de la adenohipófisis La adenohipófisis es una glándula muy vascularizada que dispone de amplios senos capilares entre las cels glandulares; la sangre que penetra en estos senos atraviesan en primer lugar otro lecho capilar del hipotálamo inferior, fluye a través de pequeños vasos porta hipotalámicos-hipofisarios y accede a los senos adenohipofisarios. Las H liberadoras/ inhibidoras hipotalámicas se secretan a la eminencia media El hipotálamo secreta H encargadas de controlar la secreción de H adenohipofisiarias; sus neuronas se originan en el hipotálamo y envían fibras a la eminencia media y el tuber cinereum. Las terminaciones secretan las H hacia los líquidos tisulares, estas pasan al sistema porta hipotalámico-hipofisario y viajan a los senos de la glándula adenohipofisaria. Las H liberadoras/ inhibidoras hipotalámicas controlan la secreción de la adenohipófisis Las principales son: Hormona

Acción principal en adenohipófisis

H lib de tirotropina (TRH)

+ secreción de TSH por cels tirotropas

H lib de gonadotropinas (GnRH)

+ secreción de FSH/LH por cels gonad...