Tema 9. Características generales del sistema endocrino. PDF

Preview

Summary

Download Tema 9. Características generales del sistema endocrino. PDF

Description

Tema 9. Características generales del sistema endocrino El sistema endocrino es un sistema de regulación, ya que regula procesos de crecimiento, desarrollo, maduración, reproducción y envejecimiento. Por otra parte, contribuye a la adaptación del organismo a las modificaciones del medio interno y externo, por lo que mantiene la homeostasis. Las células endocrinas detectan las alteraciones y responden secretando a la sangre sustancias químicas (hormonas). Las hormonas se transportan en la sangre hasta la célula diana de los diferentes tejidos donde ejercerán sus funciones. Como respuesta, las células actúan restableciendo la situación inicial. En la célula efectora hay receptores que reconocen a la hormona. HORMONAS La mayoría de las hormonas se producen en la célula endocrina, pasan al torrente sanguíneo y llegan a la célula diana en cuestión. Sin embargo, las hormonas locales no se vierten al torrente sanguíneo, sino que su mecanismo de acción es autocrino o paracrino (por ejemplo: prostaglandinas, interleucinas). Las glándulas endocrinas son agrupamientos de células endocrinas que cumplen una importante función en el sistema endocrino. Hay glándulas endocrinas que hacen más funciones a parte de la endocrina, como el hipotálamo, que regula numerosos procesos del organismo y también es endocrino. El páncreas tiene una función exo y endocrina, y las gónadas ejercen una función endocrina y reproductora. Aun así, la mayoría tienen función exclusivamente endocrina: glándula pituitaria, glándula tiroides, glándulas paratiroideas, glándulas adrenales, etc. Secreción de hormonas por tejidos endocrinos no clásicos: • Glándula pineal o epífisis (cerebro). Produce melatonina. • Corazón. Hay células el corazón que producen péptido natriurético auricular (PNA). • Riñón. Eritroproyetina (EPO); 1,25(OH)2-D3, un derivado de la vitamina D. • Tracto gastrointestinal. Grelina, gastrina, somatostatina, CCK, secretina, polipéptido pancreático. • Hígado. Factor de crecimiento parecido a la insulina (IGF). • Linfocitos y macrófagos. Interleucinas (IL). • Tejido adiposo. Leptina, adiponectina o resistina. • Placenta. hCG, hPL, estrógenos, progesterona.

• •

•

La respuesta de la célula diana a la hormona dependerá de: Concentración de la hormona. Número de receptores para la hormona. ◦ A concentraciones fisiológicas de las hormonas, aumenta el número de receptores en las células diana, por lo que aumenta la respuesta celular (“regulación por incremento o al alza”). ◦ A concentraciones muy altas de la hormonas se produce desensibilización, porque disminuye el número de receptores para la hormona en la célula diana y, por tanto, disminuye la respuesta celular (“regulación por reducción o a la baja”). De la presencia de otras hormonas. Interacciones hormonales. ◦ Efecto permisivo. Cuando la acción de una hormona requiere la presencia previa o simultáneamente de una segunda hormona. Ejemplo: las hormonas tiroideas ejercen un efecto permisivo sobre la hormona de crecimiento. Para que esta estimule el desarrollo y crecimiento del SNC necesita a las hormonas tiroideas. ◦ Efecto sinérgico. Puede ser:

▪ Aditivo. El efecto de dos hormonas actuando juntas es mayor que el de cada una de ellas por separado sumado. Ejemplo: glucagón y adrenalina incrementan la glucemia. Adrenalina → 5 mg/dl Adrenalina + glucagón→ 25 mg/dl Glucagón → 10 mg/dl ▪ Complementario. Es cuando el efecto de dos hormonas se complementa. Una sola no puede realizar el proceso. Ejemplo: en la espermatogénesis hacen falta la testosterona y la FSH. ◦ Efecto antagónico. Cuando las acciones de una hormona se oponen a las acciones de otra. Ejemplo: PTH y calcitonina (hormonas paratiroideas) en la calcemia. La respuesta hormonal requiere: •

Reconocimiento de la hormona. ◦ Mediante receptor en la membrana. Para las hormonas hidrófilas, ya que no pueden atravesar la membrana. ◦ Mediante receptor intracelular. Para las hormonas hidrófobas que pueden difundir en la membrana.

• • •

Que se genere una señal intracelular. Aumentos o disminuciones de diferentes procesos celulares. Que exista un mecanismo inactivador: retroalimentación. En el hipotálamo (nivel 1) se producen hormonas hipotalámicas, que actúan a nivel de la hipófisis (nivel 2), que a su vez va a generar hormonas hipofisarias que actúan sobre una glándula endocrina periférica (nivel 3) como la glándula tiroides, glándulas suprarrenales, etc. que producen una hormona. A su vez, la hormona hiposifaria puede ejercer retroalimentación sobre el hipotálamo.

CLASIFICACIÓN DE LAS HORMONAS Las hormonas cuya parte final sea -IH o -RH son hormonas hipotalámicas. Las primeras son inhibidoras y las segundas, liberadoras. • Hormonas peptídicas y proteicas. ◦ Peptídicas (menos de 100 aminoácidos). ▪ Antidiurética o vasopresina (ADH) ▪ Oxitocina (OT) ▪ Somatostatina (GHIH). Hormona inhibidora de la hormona de crecimiento. ▪ TRH. Hormona liberadora de tirotropina. ▪ GnRH. Hormona liberadora de gonadotropina ▪ CRH. Hormona liberadora de corticotropina. ◦ Proteicas (más de 100 aminoácidos). ▪ GH. Hormona de crecimiento. ▪ GHRH. Hormona liberadora de la GH. ▪ ACTH. Hormona adenocorticotrópica o corticotropina. ▪ Glucagón. ▪ Insulina.

▪ PTH. ▪ Calcitonina. ▪ hPL. Lactógeno placentario humano. •

Hormonas glucoproteicas. Tienen glucosa en su molécula. ◦ TSH. Hormona estimulante del tiroides o tirotropina. ◦ LH. Hormona luteinizante. Hormonas gonadotrópicas o gonadotropinas ◦ FSH. Hormona foliculoestimulante ◦ hCG. Gonadotropina coriónica humana.

•

Hormonas aminoacídicas. Derivan de un aminoácido. ◦ Catecolaminas. Adrenalina, noradrenalina y dopamina. Derivan de la tirosina. ◦ T3 y T4. Hormonas tiroideas, derivan de la tirosina, pero mediante un mecanismo distinto a las catecolaminas. ◦ Melatonina. Deriva del triptófano.

•

Hormonas esteroides. Derivan de un mismo precursor, el colesterol. ◦ Cortisol y aldosterona (de la corteza adrenal). ◦ Hormonas gonadales. Estrógenos, progesterona y tesosterona. Derivan de la vitamina D.

SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE HORMONAS Peptídicas, proteicas y glucoproteicas La síntesis comienza en el núcleo con el gen de la hormona que se transcribe en un rRNA que a se traduce en una molécula llamada preprohormona (por ejemplo: preproglucagón), que en su extremo amino terminal tiene 20-30 aminoácidos a los que se les denomina “ péptido señal”. Ese péptido dirige la preprohormona al retículo endoplasmático. En el retículo, unas peptidasas escinden el péptido señal y queda lo que denominamos como prohormona. Esta se dirige al aparato de Golgi, donde tienen lugar las glucosilaciones, y se empaqueta en vesículas, en cuyo interior también hay endopeptidasas (enzimas proteolíticas) que atacan a la prohormona, de modo que se obtiene la hormona activa y fragmentos proteicos. La hormona queda en la vesícula hasta que llega un estímulo, la entrada de Ca 2+ en la célula, lo cual da lugar a una exocitosis regulada, y la hormona sale a la circulación sanguínea. Catecolaminas A partir de la tirosina se genera L-dopa y a partir de esta se genera la dopamina. En algunas células, la dopamina entra en gránulos cromafines para dar noradrenalina (norepinefrina). La noradrenalina sale de la célula y en el citosol se genera adrenalina que luego se acumula en los gránulos cromafines. En los gránulos hay un 90 % de adrenalina y un 10 % de noradrenalina. Se almacenan en los gránulos hasta la llegada del estímulo. Melatonina La melatonina se sintetiza en la glándula pineal (pinealocito). A partir del triptófano se genera la serotonina y a partir de esta, la melatonina. La melatonina no se almacena, sino que pasa directamente a la sangre. Se encarga de informar al organismo de si es de noche o de día. Hormonas esteroides Derivan del colesterol. La célula obtiene colesterol de dos formas: • Proveniente de las LDL (80 % de los casos). Sintetizándolo en la propia célula, lo que se conoce como “síntesis de novo” (20 % de los casos). El colesterol va a formar pregnenolona y a partir de esta se genera progesterona y el resto de las hormonas esteroides. La progesterona es un intermedio, por lo que siempre se genera. Estas hormonas tampoco se almacenan en las células, sino que una vez producidas se vierten a la circulación sanguínea. •

TRANSPORTE DE LAS HORMONAS Si una hormona es de naturaleza esteroide (lipófila) no circula fácilmente por la sangre, por lo que necesita un transportador. Si es de naturaleza proteica circula libremente por la sangre, excepto dos hormonas: la hormona de crecimiento (GH) y las IGH, que utilizan transportador para circular. Las proteínas transportadoras cumplen tres importantes funciones: • •

Aumentar la solubilidad de las hormonas en sangre. Constituir una importante reserva de las hormonas.

•

Disminuir su pérdida en la orina al no poder filtrarse a los riñones.

BIORRITMOS DE SECRECIÓN Las hormonas no se producen y secretan constantemente porque si no se produciría la desensibilización, por lo que lo hacen de forma intermitente. La secreción puede ser: • Pulsátil. • Circadiana. En algún momento del día su secreción es más grande. Por ejemplo, la melatonina se secreta sobre todo por la noche. • Mensual. Por ejemplo, las hormonas gonadales femeninas. MECANISMOS DE ACCIÓN HORMONAL •

Hormonas hidrófilas. Receptor en la membrana. Puede modificar: ◦ Apertura de un canal iónico. ◦ La actividad de alguna proteína intracelular mediante segundo mensajero.

Hormonas lipófilas. Receptor intracelular, normalmente en el núcleo. La hormona entra en la célula y se une al receptor, de modo que se activan genes dando lugar a la síntesis de proteínas. Hormonas hidrófilas Receptor acoplado a la proteína G El receptor puede usar mediadores intracelulares como la adenilciclasa, que si se activa, incrementa la cantidad de AMPc, y si se inhibe, disminuye la cantidad de AMPc. Ambas vías generan una respuesta celular. Otros mediadores son los fosfolípidos de membrana IP3 y DAG, que se forman tras la activación de la fosfolipasa C. El IP3 está muy relacionado con la liberación de Ca2+, mientras que el DAG activa una proteinkinasa. Esto genera una respuesta celular. •

Las hormonas que utilizan el AMPc son: catecolaminas (cuando su receptor es un receptor β),LH, FSH, TSH, ACTH, CRG, ADH, PTH, calcitonina, glucagón y HCG. 2+ Las hormonas que utilizan IP3 y Ca son: TRH, GnRH, GHRH, catecolaminas (con receptores α), OT y ANG II.

Receptor con actividad tirosincinasa Este receptor tiene actividad tirosincinasa. El propio receptor se autofosforila y se genera la respuesta celular. Es muy típico de la insulina y de las IGF. La insulina se une al receptor y las dos subunidades de este se fijan a la hormona y enseguida se autofosforila. Receptor asociado a la tirosincinasa El receptor está asociado a una proteína intracelular con actividad tirosincinasa, la proteína Jak 2. Cuando la molécula se une al receptor se activa la proteína y se genera una respuesta celular. Este mecanismo lo tienen las hormonas siguientes: leptina, GH, prolactina, IL, EPO. Hormonas lipófilas Entre las hormonas lipófilas se encuentran las glucocorticoides, aldosterona, estrógeno, progesterona, testosterona, calcitriol y hormonas tiroideas. El receptor puede ser: • Citosólico. Es el caso menos común. La hormona atraviesa la membrana y se une al receptor. Por ejemplo: glucocorticoides. • Nuclear. Es el caso más común. El receptor presenta dos zonas: una de ellas es el lugar donde se une la hormona (zona de unión) y la otra es la zona que se va a unir a la molécula de DNA. La zona de la molécula de DNA a la que se va a unir el receptor se llama “lugar de regulación hormonal”. Cuando se une, se produce una modificación en la transcripción que genera cambios en el mRNA y, en consecuencia, en la síntesis de proteínas. Hormonas esteroideas La hormona se une al receptor citosólico y esto genera un cambio conformacional que hace que se active el receptor. La activación permite que el receptor unido a la hormona se dirija al núcleo, se una a la molécula de DNA y se produzca la transcripción, la traducción y, finalmente la síntesis de proteínas. El receptor también puede encontrarse en el núcleo....