Fisiología – Glándulas Suprarrenales PDF

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RESUMEN DE LA FISIOLOGÍA DE LAS GLANDULAS SUPRERRENALES...

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FISIOLOGÍA – GLÁNDULAS SUPRARRENALES Las glándulas suprarrenales son dos estructuras que se localizan en el retroperitoneo, por encima o mediales a los polos superiores renales. Presentan un peso aproximado de 8-10 g. La corteza externa representa el 90% del peso y la médula el 10% restante. Las glándulas suprarrenales están compuestas por dos órganos endocrinos, uno alrededor del otro. Las secreciones principales del órgano interno, corresponden a la médula suprarrenal que son las calcetominas: adrenalina (epinefrina), noradrenalina (norepinefrina) y dopamina; la corteza suprarrenal, colocada por fuera de la médula, secreta hormonas esteroides. La médula suparrenal es en realidad un ganglio simpático en el que las neuronas posganglionares perdieron sus axones y se transformaron en células secretoras. La corteza suparrenal secreta glucocorticoides y esteroides con amplios edectos en le metabolismo de carbohidratos y proteínas; y un mineralcorticoide esencialpara conservar el equilibrio de sodio y el volumen del líquido extracelular. FUNCIONES DE LAS GLANDULAS SUPRARRENALES Las glándulas suprarrenales interactúan con el hipotálamo y la glándula pituitaria en el cerebro. Por ejemplo, para que la glándula suprarrenal produzca hormonas corticosteroides: 

El hipotálamo produce la hormona liberadora de corticotropina que estimula la glándula pituitaria para producir la hormona adrenocorticotropa.

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La ACTH estimula las glándulas suprarrenales para producir y liberar las hormonas corticosteroides en la sangre.

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Tanto el hipotálamo como la glándula pituitaria pueden detectar si la sangre posee la cantidad adecuada de hormona suprarrenal (cortisol). Si hay exceso o insuficiencia de cortisol, estas glándulas cambian la cantidad de CRH y ACTH que liberan.

Además de estas hormonas, produce pequeñas cantidades de hormonas sexuales, en particular de andrógenos, que inducen los mismos efectos que la hormona sexual masculina testosterona. En general, son de escasa importancia, pero cuando se secretan en grandes proporciones en algunos trastornos de la corteza suprarrenal, causan los efectos virilizantes consiguientes. Los mineralocorticoides reciben este nombre porque afectan sobre todo a los electrólitos (los «minerales») del compartimiento extracelular, especialmente al sodio y al potasio. Los glucocorticoides se denominan así porque poseen efectos importantes de aumento de la glucemia. Además, influyen en el metabolismo de las proteínas y de los lípidos, con efectos tan importantes para la función del organismo como los que producen sobre el metabolismo de los hidratos de carbono. Se han aislado más de 30 esteroides de la corteza suprarrenal, pero tan solo dos son determinantes para la función endocrina normal del cuerpo humano: la aldosterona, que es el mineralocorticoide principal, y el cortisol, que es el glucocorticoide principal. FUNCIONES HORMONALES DE LAS CAPAS HISTOLÓGICAS DE LA CORTEZA La corteza suprarenal está dividida en tres zonas: 

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Ambas partes de las glándulas suprarrenales -la corteza suprarrenal y la médula suprarrenalrealizan funciones diferenciadas. CORTEZA SUPRARRENAL La corteza suprarrenal secreta los dos tipos principales de hormonas corticosuprarrenales, los mineralocorticoides y los glucocorticoides.

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La zona glomerular. Es una capa delgada de células situada inmediatamente por debajo de la cápsula, contribuye con casi el 15% a la corteza suprarrenal. Estas células son las únicas de la glándula suprarrenal capaces de secretar cantidades importantes de aldosterona porque contienen la enzima aldosterona sintetasa, necesaria para la síntesis de la hormona. La secreción de estas células está controlada sobre todo por las concentraciones de angiotensina II y potasio en el líquido extracelular; ambos estimulan la secreción de aldosterona. La zona fascicular. Es la zona media y más ancha, representa casi el 75% de la corteza suprarrenal y secreta los glucocorticoides cortisol y corticosterona, así como pequeñas cantidades de andrógenos y estrógenos suprarrenales. La secreción de estas células está controlada, en gran parte, por el eje hipotalámico-hipofisario a través de la corticotropina (ACTH). La zona reticular. Es la capa más profunda de la corteza, secreta los andrógenos suprarrenales deshidroepiandrosterona

(DHEA) y androstenodiona, así como pequeñas cantidades de estrógenos y algunos glucocorticoides. La ACTH también regula la secreción de estas células, aunque en ella pueden intervenir otros factores tales como la hormona corticótropa estimuladora de los andrógenos, liberada por la hipófisis. Sin embargo, los mecanismos que regulan la producción suprarrenal de andrógenos no se conocen tan bien como los de los glucocorticoides y mineralocorticoides. SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE GLUCOCORTICOIDES 

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Síntesis. El cortisol y la corticosterona (principales glucocorticoides) los secretan las células de la capa fascicular de la corteza suprarrenal. Como son hormonas esteroides, se sintetizan a partir del colesterol, por medio de enzimas localizadas en el retículo endoplasmático liso y las mitocondrias. La actividad de algunas de estas enzimas, como la colesterol desmolasa, se incrementa por ACTH. La ACTH (hormona corticotropina) la libera la hipófisis anterior en respuesta al estrés, y es el principal estimulador de la síntesis de glucocorticoides. Secreción. La secreción de glucocorticoides está regulada por interacciones hormonales entre el hipotálamo, la hipófisis y las glándulas suprarrenales, participando además otras zonas cerebrales como el hipocampo y la amígdala. Ante estímulos neurales y de naturaleza como el estrés se activan el eje clásico hipotálamo -hipófisis-suprarrenal (HHS). MINERALCORTICOIDES

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Aldosterona (muy potente, supone casi el 90% de toda la actividad mineralocorticoide). Desoxicorticosterona (1/30 de la potencia de la aldosterona, aunque se secreta en cantidades mínimas). Corticosterona (ligera actividad mineralocorticoide). 9α-fluorocortisol (sintético, algo más potente que la aldosterona). Cortisol (actividad mineralocorticoide mínima, pero se secreta en grandes cantidades). Cortisona (actividad mineralocorticoide mínima). GLUCOCORTICOIDES

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Cortisol (muy potente; es el responsable de casi el 95% de toda la actividad glucocorticoide). Corticosterona (proporciona el 4% de la actividad glucocorticoide total, pero es mucho menos potente que el cortisol). Cortisona (casi tan potente como el cortisol). Prednisona (sintética, cuatro veces más potente que el cortisol). Metilprednisolona (sintética, cinco veces más potente que el cortisol). Dexametasona (sintética, 30 veces más potente que el cortisol). De la lista anterior se desprende que algunas de estas hormonas y esteroides sintéticos poseen actividades glucocorticoide y mineralocorticoide. Merece la pena señalar, en particular, que el cortisol posee normalmente una actividad mineralocorticoide, ya que en algunos síndromes de exceso de secreción de cortisol pueden apreciarse efectos mineralocorticoides llamativos, además de una actividad glucocorticoide exagerada. La actividad glucocorticoide intensa de la hormona sintética dexametasona, que tiene una actividad mineralocorticoide casi nula, hace de esta sustancia un medicamento de enorme interés para estimular la actividad glucocorticoide específica. SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE HORMONAS SEXUALES

La síntesis de hormonas sexuales está controlada por la hipófisis, una pequeña glándula que se encuentra en la base del cerebro. Esta glándula fabrica, entre otras sustancias, las gonadotropinas, que son las hormonas estimulantes del testículo en el hombre y del ovario en la mujer. Al llegar la pubertad se produce un incremento en la síntesis y liberación de gonadotropinas hipofisiarias. Estas llegan al testículo o al ovario donde estimulan la producción de las hormonas sexuales que, a su vez, dan lugar a los cambios propios de la pubertad. En la mujer la secreción de gonadotropinas es cíclica, lo que da lugar a la secreción también cíclica de estrógenos y progesterona y a los ciclos menstruales femeninos. Por otro lado tanto estrógenos como andrógenos ejercen el llamado efecto de retracción negativa, es decir, que estas hormonas son capaces de frenar la producción de gonadotropinas hipofisiarias, regulando también ellas mismas la secreción hipofisiaria. SINTESIS DE HORMONAS CORTICOSTEROIDES

La síntesis de las hormonas esteroideas se inicia con el colesterol. Las lipoproteínas del plasma son las que originan el colesterol suprarrenal, aunque también se lleva a cabo la síntesis en el interior de la glándula a partir de acetato. Una pequeña cantidad de colesterol libre dentro de la suprarrenal está disponible para la síntesis rápida de esteroides cuando se estimula esta glándula. Las células absorben el colesterol a través de la membrana celular por endocitosis. Esta membrana tiene receptores específicos para las lipoproteínas de baja densidad que contienen grandes cantidades de colesterol, y la fijación de estas lipoproteínas a la membrana favorece el proceso endocitósico. Ya dentro de la célula, la conversión del colesterol a pregnenolona es el paso limitante en la esteroidogénesis, y es la etapa principal de acción de la ACTH sobre la suprarrenal. Este paso ocurre en la mitocondria e incluye dos hidroxilaciones, y después la rotura de la cadena lateral del colesterol. Este proceso está mediado por una sola enzima, la P450 scc. ESTRUCTURA QUÍMICA DE LOS ESTEROIDES Los esteroides son compuestos orgánicos derivados del núcleo del ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano, que se compone de vitaminas y hormonas formando cuatro anillos fusionados, tres con seis átomos y uno con cinco, posee en total 17 átomos de carbono. En los esteroides esta estructura básica se modifica por adición de diversos grupos funcionales, como carbonilos e hidroxilos (hidrófilos) o cadenas hidrocarbonadas (hidrófobas). El núcleo de esteroide es bastante rígido con una estructura prácticamente plana. Las sustancias derivadas de este núcleo poseen grupos metilo (-CH3) en las posiciones 10 y 13, que representan los carbonos 18 y 19, así como un carbonilo o un hidroxilo en el carbono 3; generalmente existe también una cadena hidrocarbonada lateral en el carbono 17; la longitud de dicha cadena y la presencia de metilos, hidroxilos o carbonilos determinan las diferentes estructuras de estas sustancias.

hormonas esteroides son generalmente transportadas en la sangre unidas a un transportador especifico proteico como la globulina fijadora de hormonas sexuales o globulina fijadora de cortisol. Las conversiones y catabolismo adicional se producen en el hígado, en otros tejidos “periféricos”, y en los tejidos objetivos. SINTESIS DE CORTISOL La síntesis de cortisol procede de la 17αhidroxilación de la pregnenolona por la P450c 17 dentro del retículo endoplásmico para formar 17α-hidroxipregnenolona. Posteriormente, este esteroide se convierte a 17-α-hidroxiprogesterona por la acción de la 3-β-hidroxiesteroidedeshidrogenasa. El siguiente paso incluye la 21 hidroxilación para formar 11- desoxicortisol; este compuesto se hidroxila más aún por la 11-βhidroxilación para formar cortisol. ACCIÓN DEL CORTISOL 

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SÍNTESIS DE ESTEROIDES Las hormonas esteroides naturales son generalmente sintetizadas a partir del colesterol en las gónadas y glándulas suprarrenales. Estas formas de hormonas son lipídicas. Pueden pasar a través de la membrana celular ya que son solubles en grasa, y luego unirse a receptores de hormonas esteroides que pueden ser nuclear o citosólica dependiendo de la hormona esteroide, para provocar cambios dentro de la célula. Las

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Incrementa la presión sanguínea incrementando la sensibilidad de la vasculatura a la epinefrina y la norepinefrina. En ausencia de cortisol, ocurre la vasodilatación generalizada. Inhibe la secreción de la hormona liberadora de corticotropina (CRH), causando la retroalimentación de la inhibición de la secreción de la ACTH (hormona adrenocorticotropina o corticotropina). Algunas investigaciones opinan que este sistema de retroalimentación normal puede volverse irregular cuando los animales están expuestos a estrés crónico. Permite a los riñones producir orina hipotónica. Desconecta el sistema reproductivo, resultando en un incremento de la probabilidad de un aborto no provocado y, en algunos casos, infertilidad temporal. La fertilidad vuelve después de que los niveles de cortisol se hayan reducido de nuevo a los niveles normales. Tiene efectos antiinflamatorios mediante la reducción de la secreción de histamina y estabilizando las membranas lisosomales. La estabilización de las membranas de los lisosomas previene de su ruptura, previniendo así el daño de los tejidos sanos. Estimula la detoxificación hepática induciendo a la triptófano oxigenasa (para reducir los niveles de serotonina en el cerebro), glutamina sintetasa (reduce los niveles de glutamato y amoníaco en el cerebro), citocromo P-450 hemoproteina

(moviliza el ácido araquidónico) y metalotioneínas (reduce los metales pesados en el cuerpo). REGULACIÓN DEL CORTISOL La producción de cortisol por las glándulas suprarrenales se encuentra controlada por la secreción de la hormona ACTH. Esta hormona que se produce en la hipófisis (una glándula localizada en la base del cerebro) estimula la secreción de cortisol y es por tanto necesaria para que las glándulas suprarrenales funcionen. A su vez la secreción de ACTH por la hipófisis está regulada por la acción del CRH, una hormona hipotalámica que se ve estimulada por situaciones de estrés. Así pues, existe una conexión entre el sistema nervioso, la hipófisis y las glándulas suprarrenales. En condiciones normales la secreción de ACTH se produce de forma oscilante o rítmica que se encuentra sincronizada con el ritmo sueño-vigilia, de modo que es máxima por la mañana y mínima a medianoche. A esta variación se le conoce como ritmo circadiano, y nos permite mantener un grado de actividad alto durante el día en contraste con el período nocturno. Cuando el nivel de cortisol de la sangre aumenta desproporcionadamente, la secreción de ACTH disminuye para así ayudar a que el sistema recobre la actividad normal. Si, por el contrario, la concentración de cortisol disminuye la producción de ACTH aumenta para estimular la fabricación de cortisol por las glándulas suprarrenales. ALDOSTERONA Y SÍNTESIS DE ALDOSTERONA La aldosterona se encuentra unida a proteínas sólo en un grado pequeño y su vida media es breve (alrededor de 20 min). La cantidad secretada es pequeña y la concentración plasmática total en seres humanos es alrededor de 0.006 µg/100 ml. En el hígado gran parte de la aldosterona se convierte en el derivado tetrahidroglucurónido, pero una fracción es cambiada en esa glándula y en los riñones hasta la forma de 18-glucurónidos; éste que se diferencia de los productos de desintegración de otros esteroides, es convertido en aldosterona libre por hidrólisis a pH de 1.0. La aldosterona, así como todas las hormonas esteroideas, es sintetizada a partir del colesterol. Su síntesis se lleva a cabo en la zona glomerular de la corteza suprarrenal mediante la acción de la colesterol desmolasa (CYP11A1), la 21hydroxilasa (CYP21A2), la aldosterona sintasa (CYP11B2) y la 3beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa (3β-HSD).[2] La mayoría de las reacciones estereidogénicas son catalizadas por

enzimas de la Familia del citocromo P450. Estos están localizados en la mitocondria y requieren la adrenotoxina como un cofactor (excepto la 21hidroxilasa y la 17α-hidroxilasa). REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN Y ACCIONES DE LA ALDOSTERONA 

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Regulación. La producción de aldosterona es regulada por varios factores, algunos de los cuales estimulan la producción y otros la inhiben. Los factores más importantes que estimulan la producción de aldosterona incluyen la adrenocorticotrofina pituitaria (ACTH), la concentración de potasio plasmático y el sistema de la reninaangiotensina. Acción. -La función mas importante de la aldosterona es el transporte de sodio y potasio a través de las paredes de los tubulos renales. La aldosterona induce la reabsorción de sodio y la secreción simultánea de potasio por las células epiteliales tubulares en el tubulo colector, tubulo distal y conducto colector (conserva el sodio en el liquido extracelular y secreta potasio a la orina). Junto con la reabsorción de sodio a nivel tubular, se reabsorbe, simultáneamente, y por mecanismos osmóticas, agua (el volumen de líquido extracelular aumenta en proporción directa al sodio retenido).

ACCIÓN DE LA ACTH Y LA ANGIOTENSINA II EN LA REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN HORMONAL 

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La ACTH. Se une a freceptores de gran afinidad en la membrana plasmáticad e las células de la corteza renal; esto activa la adenilil ciclasa por medio de proteínas Gheterotriméticas estimuladoras (G s). Las reacciones resultantes causan un aumento rápido de la formación de la pregnenolona y sus derivados, y estos últimos son secretados. En lapsos largos, la hormona adrenocorticotrópica incrementa la síntesis de las enzimas P450 que intervienen en la formación de glucocorticoides. La angiostensina II. Se une a receptores AT en la zona glomerular, y a través de la proteína G activa a la fosfolipasa C. El incremento resultante en la proteína cinasa C estimula la conversión del colesterol en pregnenolona y facilita la acción dela aldosterona sintasa, con lo queaumenta la secreción de esra última hormona. ANDRÓGENOS SUPRARRENALES

Son las hormonas con efecto masculinizante y estimulan la anabolia proteínica y el crecimiento. La testosterona secretada por los testículos es el andrógeno más activo; y los andrógenos suprarrenales tienen menos el 20% de su actividad. La secreción de dichas hormonas es controlada de manera directa e inmediata por la ACTH. Los andrógenos regulan los caracteres sexuales secundarios en el varón mientras que en la mujer producen virilización. Los principales son:  

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La dehidroepiandrosterona (DHEA): precursor primario de estrógenos naturales La dehidroepiandrosterona sulfato (DHEAS) :es la hormonaesteroidea más abundante en el cuerpo humano. Es un componente básico en la formación de la testosterona (hormona masculina) y del estrógeno (hormona femenina) La androstenediona es una hormona esteroidea intermediaria, fundamental en la síntesis de estrógenos y andrógenos. TRANSPORTE PLASMÁTICO DE HORMONAS ESTEROIDEA

Las hormonas esteroideas circulan en plasma principalmente unidas a proteínas transportadoras específicas. Las mismas constituyen un reservorio de la hormona en el organismo y participan en el transporte y distribución en los diferentes tejidos. Las principales proteínas transportadoras de esteroides son: la transcortina, la globulina ligadora de esteroides sexuales y la albúmina. Las globulinas tienen muy alta afinidad pero baja capacidad de unión a los esteroides, en tanto que la albúmina tiene muy baja afinidad y elevada capacidad de unión. En condiciones fisiológicas el cortisol circula principalmente (90-97% unido a proteína) fundamentalmente a CBG, (70%) y en menor medida a la albúmina (20%). La aldosterona tiene menor afinidad por las proteínas transportadoras y circula unida a la albúmina (40%) y a CBG (20%). El resto circula libre, aunque se describió una proteína que uniría aldosterona. Los andrógenos suprarrenales débiles como DHEA, DHEAS y androstenodiona circulan unidos a la albúmina (90%), y a SHBG (3%). La testosterona que se secreta en menor proporción por la corteza suprarrenal es transportada en idénticas proporciones (49%) y SHBG (44%). MÉDULA SUPRARRENAL Es la parte interna de la glándula suprarrenal (un órgano pequeño situado encima de cada riñón). La

médula suprarrenal produce sustancias químicas como la epinefrina (adrenalina) y la norepinefrina (noradrenalina) que participan en la transmisión de impulsos nerviosos. La médula suprarrenal embriológicamente deriva de la células neuroectodérmicas. Puede considerarse ...