Resumen Hormonas - Princípios de Bioquímica de Lehninger PDF

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Warning: TT: undefined function: 32 Warning: TT: undefined function: 32HIPOTALAMO.Unidad Hipotálamo – Hipofisiaria. Coordina las funciones endocrinas necesarias para la supervivencia. El Hipotálamo contiene células capaces de sintetizar Hormonas Liberadoras, secretados mediante circulación porta h...

Description

HIPOTALAMO. Es esencial para el mantenimiento homeostático,

Unidad Hipotálamo – Hipofisiaria.

posee neuronas que coordinan respuestas

 Coordina las funciones endocrinas necesarias para la supervivencia.  El Hipotálamo contiene células capaces de sintetizar Hormonas Liberadoras, secretados mediante circulación porta hipofisiaria.  Los Sistemas Hormonales forman parte de un eje de Retroalimentación, donde los niveles hormonales determina la secreción en la Sangre. • •

Retroalimentación Negativa: inhiben producción de hormonas. Retroalimentación Positiva: Aumentan Secreción de Hormonas.

la la

endocrinas, autonómicas y de comportamiento; capaces de recibir estímulos del medio internos y externo.

Regulación Hipotálamo – Hipófisis. Todas las Hormonas secretadas en este eje son Proteínas o Polipéptidos, a excepción de la Dopamina (es una amina biogénica, tiene como función la Inhibición “– “de la Prolactina). El control Hipotalámico: esta mediado por hormonas hipofisiarias.

HIPOFISIS. También es llamada como Glándula Pituitaria, formada por 2 lóbulos principalmente: Anterior (Adenohipófisis), Posterior (Neurohipófisis) y lóbulo intermedio. En la Adenohipófisis existen receptores en la superficie celular ligados a la Proteína G. Las células hipofisiarias forman una sola hormona, pero los Gonadotropas y Corticotropos los cuales son capaces de formar más de una. Las Hormonas Tróficas Adeno- hipofisiarias son hormonas que cumplen la función de estimular la secreción de nuevas hormonas en su tejido diana y son las que afectan en mayor medida nuestro metabolismo.

SO-matotropas LA-ctotropos CO-rticotropos TI-rotropas GO-nadotropas

Nemotecnia: SO-LA CO TI-GO Secretan hormonas de Crecimiento (GH) Secretan prolactina (PR). Secretan hormona adrenocorticótropica (ACTH), MSH y Beta-lipotropina. Secretan Hormona Estimulante de Tiroides (TSH) Secretan Hormonas Luteinizante (LH) y Hormona Folículo Estimulante (FSH).

NOTA: Las LH, FSH y TSH son hormonas con estructura Glucoproteica, tienen en común su cadena alfa, pero difieren en las betas.

Hormona De Crecimiento (GH). Las células somatotrópicas se encuentran en un gran porcentaje aprox. 35% - 45%, ubicándose en la hipófisis. Cumplen la función de Secretar, sintetizar y almacenar GH. GH: es una hormona polipeptídica, formada por 191 residuos de A.A, unidos mediante puentes disulfuro. Contiene 4 alfa-hélices, sus genes se ubican en el cromosoma 17 compuesta por 5 variantes (1 hipofisiaria “GH1/GH-N” y 4 placentarias “GH-2”). La prolactina: es un polipéptido de cadena recta compuesto por 198 A.A unidos mediante puente disulfuro. Se parece en un 75% a la GH.

La variante hipofisiaria GH-N produce 2 isomorfas de 22 y 20kDa, respectivamente. La primera es el principal componente de la Hormona de Crecimiento fisiológica representando el 75% de la secreción en la G. Hipófisis.

El lactógeno placentario humano (es un polipéptido de cadena recta compuesto por 191 A.A unidos por puentes disulfuro), posee un parecido del 80% con respecto a la GH.

La transcripción de la GH esta regulado por diversos factores de transcripción (Pit-1, Sp1, etc.) Es secretado en respuesta al aumento de Calcio o AMPc intracelular, provocando una despolarización de la célula. La secreción de GH es de forma pulsátil siendo regulada por GHRH (+) y Somatostatina (-). Investigaciones actuales afirman que un secretagogo llamado GRELINA ejerce un efecto independiente de GHRH y Somatostatina en la GH. • •

Los Glucocorticoides (GC) incrementan la transcripción de GH y estabilidad del ARNm. Las Hormonas Tiroideas inhiben la transcripción de GH.

La GH actúa en el Hígado estimulando la producción y secreción de IGF-1 o Somatomedina C, juega un papel importante en la secreción de GH, inhibiendo su formación y secreción al estimular Somatostatina e inhibir la liberación de GHRH del hipotálamo. La secreción de GH es regulada por retroalimentación negativa. La GH y Somatomedina estimulan la secreción de Somatostatina en el hipotálamo y esta última inhibe la secreción de GH.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA HORMONA DE CRECIMIENTO.  La desnutrición crónica y el ayuno prolongado se asocian a una elevación de la frecuencia pulsátil de liberación de GH.  La obesidad disminuye la secreción de hormona de crecimiento.  La hipoglucemia inducida por la Insulina estimula la GH, pero la hiper glicemia inhibe su secreción.  La hiperglucemia crónica no se asocia con niveles bajos de GH.  La Diabetes Mellitus mal tratada se relaciona con un aumento de los niveles basales de GH.  Los A.A (Arginina y Leucina) suministrados por vía parenteral estimulan la secreción de GH.  Dormir y hacer ejercicio estimulan la liberación de GnRH y GH.

EFECTOS METABOLICOS DE GH.

Concentraciones endógenas de GH antagonizan la acción de la Insulina, los niños con deficiencia de GH tienen disminuidos los niveles de Glucosa en Ayunas , disminución en la secreción de insulina experimentando mayor utilización de Glucosa y daño en la liberación de glucosa hepática. La suministración de GH aumenta los niveles de Glucosa e insulina en ayunas, restaurando la producción hepática de glucosa. El reemplazo de GH en Adultos con deficiencia de GH origina una disminución de grasa corporal y menor tamaño en los adipocitos y contenido de lípidos. La hormona de Crecimiento se degrada en el riñón, en pacientes con Insuficiencia Renal Crónica los niveles de GH están elevados, provocando una retención de Nitrógeno, disminución de Urea en plasma y Aumenta la masa muscular. •

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A nivel del Hígado, la GH estimula la producción hepática de Glucosa mediante dos vías metabólicas “Gluconeogénesis y Glucogenólisis”. Teniendo tiene efectos presenciales sobre la Glucogenólisis Vs Gluconeogénesis. Promueve la captación de Ácidos Grasos y su secreción en el Hígado aumenta la actividad de la Lipoprotein Lipasa (LPL). A nivel del Tejido Adiposo, estimula la maduración de Adipocitos, incrementando la Oxidación de Ácidos Grasos Libres (FFA). A nivel del Musculo Esquelético, induce la Captación – Acumulación - Oxidación de FFA, estimulando la expresión de receptores beta-3-adrenergicos y LPL. A nivel del SNC, promueve la síntesis de Proteínas y fomenta el uso de lípidos para la síntesis de ATP, con el propósito de mantener la glucosa en el sistema nervioso central.

BIOSEÑALIZACION DE LA HORMONA DE CRECIMIENTO O GH

La Hormona de Crecimiento actúa sobre el receptor GHR (proteína de 620 residuos de A.A, pertenece a la familia de los receptores de Citosinas “incluye a los receptores de PRL, Interleucina-2, Eritropoyetina e Interferón clase 1”) El receptor GHR no tiene actividad Cinasa Intrínseca. El GH-R (Receptor de GH), el único miembro de la familia JACK que se puede unir y asociar a él es JACK-2, este al encontrarse activado fosforila regiones citoplasmáticas de GHR, permitiendo que proteínas debajo de él se unan, como lo es la proteína STAT, el cual es fosforilado por JACK-2. Dentro de la familia STAT, la proteína STAT-5b media la mayor parte de la actividad de la GH, incluyendo la transcripción del Factor de Crecimiento Critico (IGF-1. El GH-R también interactúa con las Cinasas Scr, de manera independiente de JACK-2, activado por MAC, se conoce que la Bioseñalización de GH-R se encuentra asociado con la activación de PI3K/Akt de una manera JACK-2/IRS-1 dependiente. El hígado posee una alta cantidad de GH-R y en menor escala le siguen el Musculo esquelético y Tejido Adiposo. A nivel hepático la GH induce la síntesis y secreción de IGF-1 o Somatomedina, reduce los niveles de GH (Provocando una disminución de las acciones de GH a nivel hepático) siendo responsable de las actividades que promueven el crecimiento de GH, estimula la captación de glucosa, incrementa la oxidación de ácidos grasos y promueve la diferenciación de los pre-adipocitos. A nivel muscular promueve el transporte de FFA. La IGF-1 (es una hormona polipeptídica de 70 A.A con efectos endocrinos, paracrinos y autocrinos) se produce aprox. en un 75% en los Hepatocitos, están regulados por la GH e Insulina, la restricción calórica disminuye la síntesis de IGF-1 en el hígado. La disminución en la ingesta de Carbohidratos reduce la concentración de Insulina, provocando menos síntesis de IGF-1 a nivel hepático. La GH “se encarga del crecimiento longitudinal en la Infancia juega un papel importante en la regulación del metabolismo, composición corporal, fuerza, capacidad aeróbica y estado de animo que persisten hasta la etapa de adulto”.

CELULAS CORTICOTROPICAS O ACTH. La hormona Adrenocorticótropa (ACTH) se deriva de la Pro-Hormona conocida como Proopiomelanocortina (POMC) La biosíntesis tiene lugar a partir de un precursor POMC, sobre el cual actúa la prohormona convertasa 1 (PC1) origina a Corticotropinas, Opioides y Péptidos: ACTH, beta-lipotropina, estas a su vez dan origen a la Alfa-lipotropina y beta-endorfina encefálica.

Funciones de la hormona Corticotrópica o ACTH. • • •

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La principal acción de la ACTH es mantener el tamaño de la Glándula Suprarrenal, su estructura y función. Induce la esteroidogénesis adrenal que mediante la activación de los ACTH-R. Estimula un receptor serpentino acoplado a la Adenilato ciclasa, el cual regula la transcripción de la Enzima P450 y de esta manera producen Aldosterona, Cortisol, 17-hidroxi-progesterona, asimismo se encarga de la síntesis y secreción de Andrógenos suprarrenales. Estimula el transporte de colesterol mitocondrial Regula el grado de división o ruptura de la cadena lateral de colesterol a pregnenolona. En respuestas del estrés la CRH estimula la liberación de ACTH, esta provoca la liberación de glucocorticoides de la glándula adrenal

HORMONA ESTIMULANTE DEL TIROIDES O TSH. La TSH: es una hormona de tipo glucoproteica, cuya estructura es un heterodímero compuesta por 2 subunidades alfa/beta. La producción de TSH requiere de un proceso de glicosilación y plegamiento de las subunidades Alfa/Beta. La glicosilación de la subunidad beta se da en la Asparagina 23 y la subunidad alfa en los residuos de Asparagina 52 y 78. •

La subunidad alfa: es común para la TSH, LH, FSH y HCG. • La subunidad beta: es única y le confiere especificidad funcional a cada Hormona.

La TRH, TSH y T3 regulan el mecanismo de Glucosilación. La TSH induce a la síntesis de la Hormona tiroidea y su secreción, manteniendo la integridad de las células tiroideas.

GLANDULA TIROIDES HORMONAS TIROIDEAS.

Anatómicamente: Tiene una función endocrina, cuyo tamaño aprox. 15-20 gr en los adultos. Esta formada por 2 lóbulos unidos mediante el Istmo. Dos pares de vasos sanguíneos le suministran la sangre arterial (A. Tiroidea Superior y A. Tiroidea Inferior. Ambas tienen origen distinto, A. Carótida Externa y A. Subclavia respectivamente). La glándula está compuesta de Folículos Tiroideos, en cuyo interior se encuentra el Coloides. En la superficie de cada lóbulo tiene lugar la yodación, exocitosis y la secreción de la Hormona. El Retículo Endoplasmático contiene al precursor de la Tiroglobulina (Tg), esta se encuentra presente en el plasma de individuos normales en concentraciones de hasta 80 ng/ml. La síntesis eficiente de T4 y T3 en las tiroides requiere de la Tiroglobulina.

Ingesta de Yodo.

Síntesis de Hormonas tiroideas T4 y T3.

El yodo se suministra mediante la dieta el cual, pero el organismo carece de la posibilidad de almacenarlo dentro de él, se concentra principalmente en la tiroides. La ingesta diría de todo en una persona sana es de 500 microgramos.

Las principales Hormonas Tiroideas son: Tiroxina (T4, cuyo precursor es la 3-Monoidotirosina) y 3,5,3Triyodotironina (T3, cuyo precursor es la 3,5Diodotirosina).

El yodo es absorbido en el estomago y duodeno a través de 2 formas: 1- Yodo molecular (se transporta por difusión facilitada) y 2- Yoduros (se absorben mediante una proteína de transporte dentro de la mucosa gástrica llamada NIS. La liberación de Yodo se completa en el Hígado y el Riñón, siendo este ultimo el medio para su eliminación a las 24- 48 h/ de ser ingerido.

La Tiroxina o T4, contiene 4 átomos de yodo y la Triyodotironina o T3 posee 3 átomos de yodo. Ambos son derivados del residuo aminoácidos Tirosina, compuesto por 2 anillos benceno unidos mediante un grupo éter y una cadena lateral de Alanina en el anillo interno del Tirosilo y un grupo OH. Su síntesis depende de la TSH con su receptor NIS, su transferencia al coloide, su oxidación por la peroxidasa tiroidea (TPO), y su integración a los residuos de tirosilo de la Tg, permitiendo de esta manera su síntesis.

Las fases de la síntesis de las Hormonas Tiroideas requieren de 4 fases:

1. Atrapamiento del yoduro. El yoduro se concentra en los Folículos Tiroideos, por lo tanto, necesita del Transportador electrogénico NIS ubicado en las membranas basolaterales para que lo introduzca a la célula. Este transportador es una glicoproteína formada por 643 residuos A.A con 13 dominios, su transcripción se incrementa por estímulos de la TSH. El NIS realiza un mecanismo de Simporte ioduro-sodio, acoplando la transferencia de 2 iones de sodio por cada ion de yoduro. El perclorato ClO4, pertecnenato TcO4 y Tiocianato SCN tienen la capacidad de competir por los sitios de unión en el NIS, de esta manera bloqueando la captación de yoduro. El deterioró de este mecanismo se asocia a Hipotiroidismo congénito y bocio.

2- Oxidación del Yoduro. Una vez el yoduro ha sido transportado hacia el lumen folicular por acción de la Pendrina, es necesario que sufra oxidación para ser incorporado a la Tg, para esto se necesita de Peróxido de Hidrogeno, catalizado por la enzima DUOX1 y DUOX2. Las enzimas DUOX tienen como función generar Peróxido de H, el cual juega un papel en la actividad de enzimas como TPO/Peroxidasa Tiroidea, lacto peroxidasa y en defensa antimicrobiana.

4- Acoplamiento. La TPO cataliza el acoplamiento de 2 moléculas DIT, o 1/MIT y 1/DIT. Lo que conduce a la formación de T4 y T3, las cuales se almacenan en forma de Coloides. La pinocitosis del coloide almacenado conduce a la formación de Fagolisosomas para liberar T4, T3, DIT, MIT. Los T4 y T3 se transportan fuera de las fagolisosomas hacia los capilares, donde DIT y MIT se desyodan por la Yodorisosina Halogenasa la cual permite el reciclaje del yoduro para yodinizar la TG recién sintetizada

Síntesis de Tiroglobulina o Tg. Función de la Pendrina. La Tiroglobulina es una glucoproteína de 660 KDa, se forma en los Ribosomas, se glicosila en el Retículo Endoplasmático, se transporta en el Aparato de Golgi y se empaqueta en las vesículas. El yoduro se difunde a través de la célula folicular y sale de la membrana apical mediante un transportador independiente de sodio llamado Pendrina. Pendrina: es una glicoproteína con 12 dominios tiene como función facilitar la transferencia apical del yoduro hacia el lumen folicular. Existe una anomalía denomina Síndrome de Pendrad, el cual consiste en una condición hereditaria caracterizado por una pérdida auditiva neurosensorial combinado con a un leve deterioro en la síntesis de hormona tiroidea. Esto ocurre porque el oído interno requiere de Pendrina para transportar iones y fluidos en el Aparato Coclear.

3- Organificación del Yoduro: es la adición de moléculas de yodo a los residuos tirosilo en la tiroglobulina. La TPO, es una enzima clave en la formación de Hormona Tiroidea, tiene como función catalizar las reacciones de Oxidación del yoduro, yodación y acoplamiento de las Hormonas Tiroideas. La TPO atraviesa la membrana de borde de cepillo sobre la sup. Apical de los folículos. La mayoría de pacientes con Hipotiroidismo Congénito tienen defecto en la síntesis o yodación de Tg, los cuales se atribuyen a una deficiencia de TPO. Los residuos de la TG son yodados en zona apical de la célula tiroidea. Los productos de esta reacción son MIT y DIT, normalmente se forma más MIT que DIT.

El yoduro liberado, se reconjuga con la TG recién sintetizada después de salir de la membrana apical de la célula. “Este proceso puede ser inhibido por medicamentos como Tioureas, medicamentos antitiroideos que inhiben a la TPO tales como metimazol, carbimazol y el propiltiouracilo, causando deficiencia de yodo intratiroideo”

ALMACENAMIENTO Y LIBERACION DE HORMONAS TIROIDEAS. El primer paso para la liberación de Hormonas Tiroideas es que la Tg, realice un proceso de endocitosis, desde el coloide hacia las células foliculares en cuyo interior se localizan lisosomas cuya función es degradar la Tg para liberar T4, T3, DIT (diyodotirosina) y MIT (monoyodotirosina). Estos últimos son reutilizados por el RER para seguir el proceso de formación de Hormonas. La relación de T4 y T3 en la tiroglobulina humana es de 15:1, el litio actúa inhibiendo la liberación de hormonas tiroideas. Las principales tiroyodotironinas son insolubles en agua, por lo tanto, necesitan de proteínas plasmáticas para su transporte. T4: se asocia con TBG (80%), TTR, y albumina.

EFECTOS METABOLICOS DE LAS HORMONAS TIROIDEAS. Las HT (Hormonas Tiroideas) influyen en: desarrollo cerebral, desarrollo fetal, crecimiento, maduración ósea, recambio de vitaminas, Termogénesis, función cerebral. • •

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Los lactantes que `padecen de Hipotiroidismo presentan una mielinización y desarrollo defectuoso de la sinapsis, de no corregirse a tiempo puede ocasionar Retraso Mental. Una disminución en el Consumo de Oxigeno se puede deber a una deficiencia de HT. El consumo de O2 en todos los tejidos excepto el cerebro, los testículos y bazo es sensible al estado de las Tiroides. El aumento excesivo de HT ocasiona un aumento del metabolismo basal. Disminuye la eficiencia de la formación de ATP La T3 acelera todos los procesos metabólicos, aumentando la absorción de Glucosa del Tracto Digestivo, Glucogenólisis y Gluconeogénesis en los hepatocitos, asimismo la oxidación de la glucosa en el Hígado. Reducen el colesterol en el plasma, la Hipercolesterolemia en el Hipotiroidismo se debe a una disminución de la capacidad de excretar el colesterol en la bilis y no a la sobre producción de colesterol. L a T3 facilita la excreción hepática de Colesterol al aumentar los niveles de LDL. Las HT presentan una potente acción lipolítica estimulando la oxidación de Ácidos Grasos.

GLÁNDULA SUPRARRENAL.

Son dos estructuras piramidales localizadas en el polo superior de ambos riñones, suyo peso aprox. 4 gr. Histológicamente presenta 3 zonas: zona glomerulosa, zona fascicular y zona reticular. Está regulada tróficamente por la hipófisis mediante la Hormona Adrenocorticótropa (ACTH). Existen 3 principales hormonas que son producidas en este lugar: Glucocorticoides (Cortisol e Corticosterona), Mineralocorticoides (Aldosterona, desoxi-corticosterona) y los esteroides sexuales (Andrógeno principalmente). Los tres comparten un paso inicial en la biosíntesis (Esteroidogénesis) el cual consiste en la conversión de Colesterol a Pregnenolona. Los estrógenos `poseen 18 átomos de C y los esteroides andrógenos 19 átomos de C. Todas las Hormonas Esteroideas se derivan del Ciclopentanoperhidrofenantreno. Mientras que los Glucocorticoides/Progestágenos son esteroides derivados del C21.

*El colesterol es el precursor de todos los esteroides adrenales, la fuente principal de este colesterol se proporciona desde la circulación proveniente de las Lipoproteínas de Baja Densidad (LDL). Otra fuente para la generación de Colesterol dentro de lo Corteza suprarrenal es a partir del Acetil Coenzima A.

ACTH: contiene 39 A.A, se sintetiza en la adenohipófisis, debido a su precursor la Proopiomelanocortina (POMC). POMC es también el precursor de las Hormonas Estimulante de Melanocitos (MSH) La Hormona Adrenocorticótropica (ACTH), es la principal Hormona Estimulante de la Biosíntesis y secreción de Glucocorticoides adrenales. Asimismo, se encarga de la est...