Fisiología Del Sistema Endocrino
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Sistema endocrino
• El sistema endocrino (SE) comprende el conjunto de órganos y tejidos que forman hormonas.
• Glándula endocrina es todo órgano o tejido con cierta individualidad anatómica, que secreta una o varias hormonas.
• El término hormona proviene también del griego y significa excitar o estimular.
Hormonas• Las hormonas son sustancia orgánicas
producidas por las glándulas y tejidos endocrinos que, por lo general, pasan a la circulación general y ejercen su acción en otros tejidos distantes del lugar de secreción. Las hormonas son auténticos “mensajeros químicos”.
• Hoy día sabemos que muchos otros tejidos no glandulares segregan hormonas; así, el tejido adiposo, el estómago, el intestino y el riñón, entre otros, son capaces de segregar hormonas de forma ordenada.
Hormonas
• Tejidos “normales”, no endocrinos, como el adiposo, forman auténticas hormonas como la leptina, la adiponectina y la resistina.
PRINCIPALES GLÁNDULAS ENDOCRINAS
EL SISTEMA ENDOCRINO (01)• El Sistema Endocrino (SE) y el Nervioso (SN)
son los dos mayores reguladores del flujo de información entre las diferentes células y tejidos del organismo.
• El término “endocrino” denota secreción interna de sustancias biológicamente activas. En contraste con “exocrino”, el cual denota secreción hacia el exterior del cuerpo; Ej: glándulas salivales o conductos que desembocan en el tracto gastrointestinal.
EL SISTEMA ENDOCRINO (02)• El SE utiliza la secreción hormonas que
mediante vía circulatoria (plasma) llevan información a sus células objetivo, los cuales expresan receptores específicos y regulan el funcionamiento tisular.
• Este sistema de secreción interna de hormonas esta sujeto a mecanismos regulatorios complejos que gobiernan la actividad de los receptores y la síntesis, liberación, transporte, metabolismo y entrada de las hormonas hacia el interior de las células.
PRINCIPALES SISTEMAS ENDOCRINOS Y SUS TEJIDOS DIANA
Nerviosa
–Las señales son neurotransmisores–La señal se trasmite por las uniones sinápticas y
se transporta y amplifica por los nervios
Endocrina
• Las hormonas pasan a la sangre y llegan a las células Diana que se encuentran distantes
EL SISTEMA ENDOCRINO (03)
• El SE tiene relaciones complejas con el Sistema Nervioso e Inmune, y ejerce efectos determinantes en el desarrollo, crecimiento y metabolismo del organismo.
• Los receptores tienen dos funciones:– Reconocimiento– Activación de la Señal.
EL SISTEMA ENDOCRINO (04)
• Tipos de Receptores:–De Superficie, que actúan a nivel de la
membrana celular: Insulina, GH, PRL, Leptina, Catecolaminas.–Intracelulares, que actúan en el
Núcleo: Esteroides, Hormonas Tiroideas.
DOS MECANISMOS GENERALES DE
ACCION HORMONAL:
LAS HORMONAS PEPTIDICAS Y LAS
AMINADAS ACTÚAN MÁS
RÁPIDAMENTE QUE LAS
HORMONAS ESTEROIDEAS Y
TIROIDEAS
EL SISTEMA ENDOCRINO (05)• La Hormona (H) Actúa como un Efector
Alostérico que altera la Conformación del Receptor , lo cual promueve la transmisión de la información a nivel post receptor, regulando la función celular.
• Los Receptores son PROTEINAS ó GLICOPROTEINAS, de elevado peso molecular.
• Las H se unen de forma NOCOVALENTE con ALTA AFINIDAD con sus receptores.
Hormonas
• También se sabe que no todas las hormonas son transportadas a distancia, que algunas son segregadas para regular las células vecinas (secreción paracrina), e incluso sobre las propias células o tejido productor (autocrina), sobre glándulas exocrinas (exocrina), o sobre organismos ajenos, a través del medio ambiente y las feromonas (ferocrina). Un ejemplo de paracrina es la acción de la insulina secretada por las células β de los islotes sobre la secreción de glucagón de las células α del propio islote, y viceversa.
EL SISTEMA ENDOCRINO (06)
• Las H pueden actuar localmente por unión a Rc expresados en células que se encuentran cercanas al lugar de la liberación.
• Cuando las H actúan en céls vecinas no productoras de hormonas, la acción se denomina PARACRINO. Ej: Acciones de los esteroides en el ovario, Angiotensina II en riñones y el Factor de Crecimiento Derivado de las Plaquetas (FCDP ó PDGF) en la pared vascular.
Paracrina
– Las señales son hormonas, las cuales solo son captadas por las células vecinas a la célula secretora
EL SISTEMA ENDOCRINO (07)
• Las H peptídicas pueden permanecer en la membrana celular e interactúa con el Rc de la célula yuxtapuesta. Ej: Factores de Crecimiento Hematopoyético. Regulación YUXTACRINA.
• Cuando la H es liberada y actúa sobre Rc localizados en la misma célula, la acción se refiere como AUTOCRINA. Ej: Promoción del Crecimiento No controlado de Células Cancerosas.
Autocrina
–La célula secretora es a la vez célula diana para sus propias hormonas
EL SISTEMA ENDOCRINO (08)
• El efecto de las H que actúan dentro de la célula que las produce, sin liberarse al exterior se denominan INTRACRINO. Ej: La insulina puede inhibir su propia liberación de las células beta pancreáticas y la Somatostatina puede inhibir su propia liberación de las células D pancreáticas.
Hormonas
• Una muestra de autocrina es la autoestimulación de las células neoplásicas por sus propios factores de crecimiento, o la autoconversión de levotiroxina en triyodotironina en las células trirotrofas.
• Ejemplo de exocrina es la acción de la somatostatina de los islotes sobre los acinos glandulares pancreáticos.
• Las feromonas abundan y tienen gran importancia en el mundo de las aves y diversos mamíferos, también existen en el hombre aunque es menos cuantía.
Hormona - Receptor
• Tras su secreción y su ulterior circulación las hormonas tienen que unirse selectivamente a sus receptores localizados en las células diana.
• Estos receptores son proteínas de membrana para las hormonas peptídicas o nucleares para las esteroideas.
• Lo que hace específico el mensaje es el hecho de que la célula que lo reciba tenga los receptores adecuados. Esto hace que una membrana celular dada responda exclusivamente al mensaje para el cual ha sido diseñada con su dotación de receptores e indica también que, una vez emitido el mensaje, la localización de la glándula secretora es indiferente.
Hormona - Receptor
• La unión de la hormona al receptor debe ser altamente específica y de gran afinidad para mantener la eficacia del sistema.
• Tras la unión de la hormona al receptor, este experimenta un cambio conformacional y activa una cadena de señales intracelulares (hormonas proteicas) o el genoma (hormonas esteroideas) para desencadenar la acción biológica.
Hormona - Receptor
• Para que tenga lugar una acción hormonal se deben mantener en correcto funcionamiento 4 pasos:A) La secreción de la hormona.B) Su circulación sin alteración estructural y sin aclaramiento.C) Su unión al receptor específico molecularmente intacto.D) El estado intacto del sistema de señalamiento intracelular o de activación genómica.
Regulación por retroalimentación negativa (feeback negativo)
• El sistema endocrino intenta mantener estable el funcionamiento corporal (homeostasis).
• Si una hormona se segrega porque una situación ha perturbado el sistema, la secreción cesa al desaparecer la señal perturbadora.
• Sin embargo, cuando la acción hormonal debe ser mantenida, la célula secretora necesita conocer la eficacia de su acción. En estas ocasiones la hormona secretada actúa sobre la célula que la ha liberado para regular su propia secreción.
Regulación por retroalimentación negativa
• Si sus concentraciones son insuficientes, la célula aumenta la secreción hormonal, y sucede lo contrario si con excesivas. Este mecanismo recibe el nombre de feedback negativo o retroalimentación negativa.
• Cuando la glándula en consideración segrega una hormona que libera a su vez otra hormona distinta en un tejido periférico, esta hormona final es la encargada de la regulación mediante el mecanismo de retroalimentación.
SISTEMA DE RETROALIMENTACION
Biosíntesis hormonal
• Todas las H están reguladas genéticamente. Las H polipeptídicas se forman a partir de precursores de peso molecular (Pm) mayor, con un número más elevado de aa, que son transformados por enzimas en otras moléculas de menos Pm, hasta llegar al tamaño de la propia hormona, así suele formarse una pre-prohormona que se transforma en prohormona y luego esta en la hormona activa.
Biosíntesis hormonal
Pre prohormona prohormona Hormona
activa
Biosíntesis hormonal
• En el curso de esas particiones se forman fragmentos polipeptídicos que a veces tienen consideración hormonal, por lo general un gen codifica el proceso de biosíntesis del polipéptido de Pm mayor, pero luego el control enzimático posterior corre a cargo de genes diferentes; de ahí que la especificidad celular sea compleja al contener una serie de genes que deben actuar coordinadamente.
• A veces un gen puede dar origen a varias hormonas a partir de un precursor común, como la proopiomelanocortina, de la que se generan la ACTH, la hormona estimuladora de melanocitos (MSH), la lipocortina y las endorfinas.
Biosíntesis hormonal
• Las hormonas esteroideas poseen el núcleo del colestano con 27 carbonos (C-27) como el colesterol, a partir del cual, por la acción de diversas enzimas se van sintetizando todas las hormonas esteroideas de 21, 19 y 18 carbonos con sus grupos químicos específicos. En estos casos la genética controla a través de diferentes genes específicos las enzimas que intervienen en esa cascada de síntesis esteroidea.
Secreción hormonal: Pulsos y Ritmos
• La secreción hormonal no tiene lugar de forma continua y uniforme, sino pulsátil, con periodos de secreción (pulsos) y otros de reposo. En los pulsos se distinguen un pico, un nadir, una amplitud y una frecuencia.
• Las características de los pulsos pueden variar a lo largo del día, o en diversas circunstancias fisiológicas o patológicas.
Secreción hormonal pulsátil
FRECUENCIAPICO
AMPLITUD
NADIR
MINUTOS
RITMOS HORMONALES (01)
• La secreción endocrina muestra Periocidad o Ritmo. Frecuentemente son múltiples, superponíendose ritmos en una determinada H. El rango de estos ritmos van de minutos a meses.
• Son importantes para la función endocrina normal. Los cambios en los ritmos endocrinos son el mayor factor en los problemas asociados con el “Jet Lag”. Estos ritmos frecuentemente estan ausentes en estados de enfermedad.
RITMOS HORMONALES (02)
• Muchos ritmos tienen un Ciclo de 24 horas.• Ritmos Pulsátiles (usualmente periodos de 30 a
120 minutos) frecuentemente estan superpuestas en esos ciclos circadianos, y estos ritmos pulsátiles tienen una significancia funcional.
• Los ritmos con una periocidad de menos de 24 horas son denominados RITMOS ULTRADIANOS.
Circulación y transporte hormonal
• Las H polipeptídicas pueden circular libres en plasma, mientras que las esteroideas, al ser liposolubles, necesitan proteínas transportadores que faciliten su circulación en el medio acuoso que es el plasma sanguíneo.
• Algunas H peptídicas utilizan proteínas transportadores; la GH se une a la proteína transportadora de GH, que precisamente coincide con el dominio extracelular de su receptor.
Circulación y transporte hormonal
• En las H esteroideas esto es la regla. Ejemplo, el cortisol transportado por la globulina transportadora de cortisol (CBG o cortisol binding globuline) o las hormonas sexuales testosterona y estradiol (E2) cuya proteína transportadora es común y se denomina globulina transportadora de H sexuales (SHBG); las H tiroideas poseen varias proteínas transportadores, la más típica es la globulina transportadora de tiroxina (TBG).
Circulación y transporte hormonal• El transporte también impide su metabolización o su filtración renal
de forma que para actuar en las células o tejidos diana hace falta que vuelvan a quedar libres, para poder unirse a los receptores de membrana (H polipeptídicas) del citosol o del núcleo (H esteroideas). Generalmente una pequeña fracción hormonal (2-5%) circula libre y aumenta en circunstancias patológicas de hiperproducción; esa fracción libre es la auténtica hormona funcionalmente activa y existe un equilibrio fisiológico entre la facción libre y la ligada.
• Estas proteínas transportadores son sintetizadas en el hígado y pueden ser influenciadas positiva o negativamente por factores nutricionales y especialmente por medicamentos.
Prehormonas y Prohormonas
• Algunas H, especialmente las esteroideas y las amínicas no solo actúan como tales sino que también pueden transformarse en otras con actividad hormonal diferente. Las primeras son prehormonas de las segundas. Así sucede con la testosterona y la dihidrotestosterona (DHT), la levotiroxina (T4) y la triyodotironina (T3), la dehidroepiandrosterona (DHEA) y la estrona, etc.
• Esto es distinto de los precursores de mayor Pm que mencionamos en la biosíntesis de las hormonas poliperptídicas.
Almacenamiento hormonal• La mayoría de las H son sintetizadas y secretadas según la demanda de
cada momento.• Pocas glándulas poseen reserva hormonal como para no necesitar
aumentar la producción ante una necesidad.• Una excepción es el tiroides, en cuyos folículos tiroideos puede
almacenarse T4 como para afrontar las necesidades del organismo durante 2 semanas. También la ADH se almacena en la neurohipofisis y la DHEA suprarrenal puede almacenarse como forma sulfato (DHEAS), aunque no sea un almacenamiento extenso, pero sirven incluso de prehormonas, al ser liberadas según las necesidades del momento.
• Lo general es una reserva muy limitada o casi nula. Así en el testículo se dispone de unos 25 microgr de testosterona que equivale solamente al 0,3-0,5% de su producción diaria.
Dinámica hormonal
• Una determinada glándula endocrina produce y segrega una o varias H que circulan por la sangre antes de ejercer sus acciones en los tejidos diana, mientras que en otros tejidos se metabolizan a productos inactivos, que son catabolizados y en ocasiones eliminados por la orina.
• El conjunto de secreción diaria de una H se denomina tasa de secreción (Secretion Rate o SR) y en la mayoría de los casos coincide con la tasa de producción (Production Rate o PR). Sin embargo, cuando una H es sintetizada en varias glándulas o tejidos la PR será la suma de varias SR. Así mientras coinciden para el C (CRS = CPR), es diferente para testosterona en la mujer, cuya producción diaria será la suma de las SR de adrenales, ovarios y tejidos periféricos.
Dinámica hormonal
• La vida media de una H viene dada por el tiempo en que su concentración baja a la mitad; se estudia inyectándola en vena y marcándola con un isotopo para su medición. Será más corta cuanto más rápidamente sea metabolizada, y más prolongada si su metabolismo es lento, lo que la relaciona con su tasa de aclaramiento metabólico.
Dinámica hormonal
• En la acción biológica de las H intervienen 3 conjuntos de factores:
• 1) La síntesis y secreción de la H en sus células productoras y el conjunto de su producción (SR o PR).
• 2) El metabolismo hormonal: transporte, vida media, aclaramiento, catabolismo e influencias de otros factores.
• 3) La respuesta de las células sensibles o tejidos diana con sus receptores específicos, su transporte intracelular o intranuclear y la respuesta de la maquinaria celular especializada en unas funciones determinadas.
EL SISTEMA ENDOCRINO (09)COMPOSICION QUIMICA DE LAS HORMONAS
• Las H pueden ser clasificadas bioquímicamente como:– ESTEROIDES, – PROTEINAS (incluye Glicoproteínas) /PEPTIDOS ,
AMINAS; o, – LIPIDOS .
• La naturaleza química de la H determina como es transportada en la sangre, su vida media (V1/2) circulante y su mecanismo de acción celular.
EL SISTEMA ENDOCRINO (10)COMP. QUIM. DE LAS HORM.:ESTEROIDES
• Producidas por la Corteza Adrenal, Ovario, Testículos y Placenta. Incluyen Metabolitos Activos de la Vit D. Derivados del Colesterol y tienen el Anillo Ciclopentano perhidrofenantreno (o su derivado) como núcleo.
• Son Liposolubles y atraviesan las membranas celulares con relativa facilidad.
• Tienen Rc Intracelulares.
EL SISTEMA ENDOCRINO (11)COMP. QUIM. DE LAS HORM.:ESTEROIDES
• Naturaleza No Polar, por lo que no son fácilmente solubles en sangre y requieren ser transportadas unidas a proteínas.
• Almacen glandular de esteroides es mínimo debido a que difunden rápidamente fuera de las células.
• Son absorbidos rápidamente en el tracto GI, por lo que pueden ser administrados oralmente.
EL SISTEMA ENDOCRINO (12)COMP. QUIM. DE LAS HORM.:PROT/PEPTIDOS
• Debido a que la mayoría está destinado para ser secretadas fuera de la célula, son sintetizados y procesados diferentemente que las proteínas destinadas a permanecer dentro de la célula.
• Sintetizadas en los Polirribosomas como extensas Preprohormonas o Prehormonas.
• Los peptidos nacientes tienen en su N-terminal un gpo de 15 a 30 aa denominados Péptido de señal.
EL SISTEMA ENDOCRINO (13)COMP. QUIM. DE LAS HORM.:PROT/PEPTIDOS
• Almacenados en la glándula como gránulos secretores unidos a membrana y liberados por EXOCITOSIS (la cual requiere energía, Ca2+ y un citoesqueleto intacto).
• Son Hidrosolubles, con la EXCEPCION de las IGFs (Factores de crecimiento similares a la insulina) y la GH, las cuales circulan en el plasma predominantemente en una FORMA LIBRE y tienden a tener una V1/2 corta. Muchas de estas proteínas son pequeñas y pueden aparecer en orina en una forma activa (Ej la FSH y LH están presentes en orina; las pruebas de embarazo utilizando orina, se basan en la presencia de la Gonadotropina Coriónica Humana placentaria)
EL SISTEMA ENDOCRINO (14)COMP. QUIM. DE LAS HORM.:PROT/PEPTIDOS
• Rápidamente digeridos si son administrados VO. Deben ser administrados Vía Parenteral (inyectable); o en el caso de péptidos pequeños, a través de membranas mucosas (SL ó Intranasal).
• Debido a que no cruzan las membranas celulares con rapidez, tienden a interactuar con Rc de membrana.
EL SISTEMA ENDOCRINO (15)COMP. QUIM. DE LAS HORM.:AMINAS
• Incluyen Horm Tiroideas (HT) y Catecolaminas (C); ambos derivados de la TIROSINA.
• Las HT atraviezan la membrana celular por Difusión y por Sistemas de transporte. Almacenados extracelularmente en la Tiroides como parte integral de la Glicoproteína llamada Tiroglobulina. Son poco solubles y son transportadas en plasma (>99%) unida a proteínas séricas.
EL SISTEMA ENDOCRINO (16)COMP. QUIM. DE LAS HORM.:AMINAS
• Las HT tienen V1/2 larga: TIROXINA (T4) 07 días; TRIIODOTIRONINA (T3) 24 horas. Atraviesan rápidamente la membrana celular y sus Rc son intracelulares. Pueden ser administrados VO.
• Las CATECOLAMINAS no atraviezan rápidamente las memb celulares y producen sus acciones a través de Rc de membrana. Son solubles en plasma y circulan libres o escasamente unida a la Albúmina. V1/2 Corta. Almacenadas intracelularmente en gránulos secretores.
EL SISTEMA ENDOCRINO (17)COMP. QUIM. DE LAS HORM.:LIPIDOS
• Los EICOSANOIDES son compuestos que están formados por AG Poliinsaturados con 18, 20 y 22 carbonos. El ácido araquidónico es el precursor más importante de este gpo de compuestos. Este gpo incluye: Prostaglandinas, Leucotrienos, Tromboxanos y Prostaciclina. No son consideradas hormonas de una forma típica y tradicional. Sintetizadas a través de todo el cuerpo y su acción primaria es Autocrina o Paracrina. Las H usualmente regulan su síntesis. La mayor parte actúa sobre Rc de Superficie.
CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS DE TRANSDUCCION DE SEÑAL
1. ESPECIFICIDAD
2. AMPLIFICACION
3. DESENSIBILIZACION/ADAPTACION
4. INTEGRACION
1. ESPECIFICIDAD
2. AMPLIFICACION
CASCADA DE LA ADRENALINA
Adrenalina: Desencadena una serie de reacciones en hepatocitos en las que los catalizadores activan catalizadores → una gran amplificación de la señal. La unión de un pequeño numero de moléculas de adrenalina a los receptores específicos в –adrenérgicos en la superficie celular activa la adenil ciclasa.
CASCADA DE LA ADRENALINA
Para ilustrar la amplificación, se muestra 20 moléculas de AMPc producidas por cada molécula de adenil ciclasa, las 20 moléculas de AMPc que activan 10 moléculas de PKA, cada molécula de PKA que activa 10 moléculas de la siguiente enzima (un total de 100), y así sucesivamente.
3. DESENSIBILIZACION/ADAPTACION
4. INTEGRACION
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(01)
NEUROTRANSMISORES Y HORMONAS
• Tradicionalmente el SE se diferencia del SN por el hecho de que las señales endocrinas son liberadas sistémicamente, mientras que el SN está directamente conectado directamente a los tejidos. (Ej placa neuromuscular).
• Las H están ampliamente distribuídas y su dependencia del Rc distingue la hormona de otras moléculas, generando rptas en células específicas.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(02)
NEUROTRANSMISORES Y HORMONAS
• Los Neurotransmisores (NT) son sintetizados en los cuerpos neuronales y viaja a través del axon, donde es almacenado en vesículas sinápticas, liberadas a través de la despolarización, y se unen a receptores específicos de la neurona postsináptica. La especificidad de la rpta es dependiente de la liberación local de moléculas.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(03)
NEUROTRANSMISORES Y HORMONAS
• Las acciones de los NT involucran interacciones LIGANDO-RECEPTOR que asemejan aquellas del SE. La misma molécula puede actuar como NT y H.
• Las catecolaminas son NT cuando son liberadas por las terminaciones nerviosas y son H cuando son liberadas por la Médula adrenal. Asimismo, utilizan los mismos tipos de Rc adrenérgicos y las mismas vías de señales intracelulares postreceptor en el SNC y Tejido periférico.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(04)
NEUROTRANSMISORES Y HORMONAS
• La TRH es una H cuando es poducida por el hipotálamo, pero tiene diversas acciones NT en el SNC.
• La Dopamina, CRH, Somatostatina, GnRH, VIP, Gastrina, Secretina, Colecistoquinina y Esteroides (Neuroesteroides) y sus Receptores son también encontrados en varias partes del SNC.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(05)
NEUROTRANSMISORES Y HORMONAS
• Existe una superposición entre las funciones del SE y el SN. Por ejemplo, el hipotálamo contiene neuronas especializadas que secretan hormonas dentro de la circulación.
Neuroendocrina
• Los neurotransmisores/hormonas pasan a la sangre y llegan a las células diana que se encuentran distantes
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(06)
VITAMINAS Y HORMONAS
• Las Vitaminas (V) son sustancias esenciales que se requieren en pequeñas cantidades en la dieta. Son utilizadas por el cuerpo como cofactores y reguladores de la función celular. Aunque esta definición es aceptable, el cuerpo produce moléculas que han sido descritas como “vitaminas” y vitaminas que tienen acciones que recuerdan a las H.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(07)
VITAMINAS Y HORMONAS
• La Vit D es producida en individuos expuestos a la luz solar, y su suplemento es requerida sólo si hay una inadecuada exposición solar. Las V también pueden actuar por mecanismos que recuerdan las H. Por ejemplo, la Vit D y los Retinoides (Acido retinoico, 9-cis-acido retinoico y otros) actúan a través de receptores nucleares de la misma familia de la de los Esteroides y Horm Tiroideas.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(08)
ONCOGENES Y HORMONAS
• Los Oncogenes (O) son versiones mutadas de genes normales que promueven el cáncer. Los O fueron originalmente identificados en virus oncogénicos que capturan genes del genoma huesped.
• Ejemplo: El virus de la eritroleucemia del pollo contiene dos oncogenes cooperadores que son homólogos de los receptores hormonales: v-erbA (erbA-Viral), el cual es similar al receptor de la hormona tiroidea; y el v-erbB, el cual es similar al receptor del Factor de Crecimiento Epidermal (c-erbB). Los O fueron subsecuentemente identificados en genomas de células cancerosas.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(09)
ONCOGENES Y HORMONAS• En muchos casos, los O son análogos de los
genes que codifican hormonas, receptores de hormonas, y factores post receptor. Tipicamente, el O codifica una versión mutada de su contraparte celular normal que no esta sujeta a las controles regulatorios usuales. Así, el v-erbA no se une a la hormona tiroidea y actúa constitutivamente como un represor transcripcional.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(10)
EL SISTEMA INMUNE Y HORMONAS
• Muchas señales inmunes asemejan señales endocrinas. El reconocimiento de un Ag y los mecanismos que inhiben el reconocimiento de Auto Ag involucran interacciones ligando-Rc similares a aquellas utilizadas por las H.
• Las céls inmunocompetentes liberan péptidos de señal que asemejan H y sus acciones. Estos incluyen Citoquinas (IL, IF, FNT y Activador del Plasminógeno) que se unen a Rc de las céls blanco y estimulan el crecimiento, median citotoxicidad o suprimen la producción de Ac por las céls B, y Linfoquinas que atraen macrófagos y neutrófilos al área de infección.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(11)
EL SISTEMA INMUNE Y HORMONAS
• En algunos casos las céls inmunes producen péptidos que son consideradas tradicionalmente como H (ACTH,PRL,GnRH), cuyo rol no esta aún bien establecido.
• Existe una extensa interrelación entre el SE e inmune. Las sustancias liberadas por las céls inmunes pueden afectar la función del SE. Por ej, el FNT puede influir en la liberación y metabolismo de las H tiroideas. Asimismo, las H regulan las acciones del sistema inmune.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(12)EL SISTEMA INMUNE Y HORMONAS
• Los desórdenes inducidos por auto inmunidad de las glándulas endocrinas, comprende la mayor patología en la práctica clínica en endocrinología.
• Estos incluyen la Destrucción autoinmune de Glándulas (la DM tipo1 y el Addison autoinmune) y la Estimulación autoinmune (Hipertiroidismo).
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(13)
EICOSANOIDES: PROSTAGLANDINAS - COMPONENTES RELACIONADOS Y HORMONAS
• Los Eicosanoides (E) : incluyen prostaglandinas, prostaciclinas, leucotrienos y tromboxanos; son derivados de los AG Poliinsaturados con esqueletos de 18, 20 o 22 carbonos. El ácido araquidónico es el más abundante precursor E en humanos.
• Los E son producidas por muchas células, depuradas rápidamente de la circulación y se piensa que actúan de una forma paracrina o autocrina. Tienen mecanismpos de acción similar a las H y actúan a través de receptores de superficie y nucleares.
RELACIONES ENTRE HORMONAS Y OTRAS SEÑALES MOLECULARES(14)
EICOSANOIDES: PROSTAGLANDINAS - COMPONENTES RELACIONADOS Y HORMONAS
• Existe una interrelación entre los E y el SE. Los E regulan la liberación y acción de H. Por ejemplo, la PGE inhibe la liberación de la GH y de la PRL de la hipófisis.
• La síntesis de E es también frecuentemente estimulada por H y en estas instancias los E actúan como mediadores post receptor de la acción hormonal.
MECANISMOS DE ACCION HORMONAL (01)RECEPTORES DE SUPERFICIE (MEMBRANA):
SE DIVIDEN EN CUATRO TIPOS
1. Rc de Siete Dominios Transmembrana (ó Rc acoplados a la Proteína G):
• Media la acción de Catecolaminas, Prostaglandinas, ACTH, glucagon, PTH, TSH, LH. Contienen un dominio en la superficie expuesta aminoterminal seguida por siete dominios transmembrana que atraviesan la bicapa lipídica y un dominio carboxiterminal hidrofílica que descansa en el citoplasma| |
• Estos Rc se acoplan al sistema de la “Prot G” , el cual a su vez actúa sobre sus efectores: Adenilciclasa y la Fosfolipasa C, iniciando la producción de segundos mensajeros con resultado en la influencia de la organización celular, actividad enzimática y transcripción.
MECANISMOS DE ACCION HORMONAL (02)RECEPTORES DE SUPERFICIE (MEMBRANA)
2. Rc con Actividad Intrínseca Enzimática de Ligando:
• Media acciones los Factores de Crecimiento (Insulina, factor de crecimiento epidermal), Péptido Natriurético Atrial (ANP) y Factor Transformante del Crecimiento Beta (TGF Beta).
• Contienen una superficie amino terminal expuesta al dominio de union al ligando, un dom simple transmembrana y un dom catalítico carboxiterminal.
• En los Fact de Crecim la unión del ligando resulta en dimerización, activación de la tirosina kinasa y autofosforilación. Estos eventos inician el reclutamiento de fact adicionales que activan la cascada del segundo mensajero como la Vía de la Fosforilación MAP quinasa y la activación del Sist de la pI3 quinasa-proteinquinasa B-Akt.
• Los Rc ANP son monómeros con ligandos que regulan la actividad Guanilil Ciclasa, el cual genera el segundo mensajero cGMP. El Rc TGFB forma heterodímeros con la unión del ligando y contiene ligandos dependientes de actividad serina-treonina quinasa.
MECANISMOS DE ACCION HORMONAL (03)RECEPTORES DE SUPERFICIE (MEMBRANA)
3. Rc de Citoquinas: • Media acciones de la GH y Leptina. Los Rc son
iguales a la de los Factores de Crecimiento. Sin embargo NO poseen Actividad Intrínseca Enzimática.
• Se asocian con tirosina quinasa citoplasmática (como las Kinasas Janus: JAKs)que median la casacada de señales como la activación de Factores de Transcripción asociados (señales de transducción y activación de transcripción: STATs) e interrelación con cascadas de kinasa.
MECANISMOS DE ACCION HORMONAL (04)RECEPTORES DE SUPERFICIE (MEMBRANA)
4. Rc de Ligandos reguladores de Transportadores:
• Se unen a ligandos como Acetil Colina y responden por apertura de canales de flujo de iones. En este caso el flujo de iones actúa como segundos mensajeros.
MECANISMOS DE ACCION HORMONAL (01)RECEPTORES NUCLEARES
• Median la acción de las Horm Esteroideas, Vit D, Horm Tiroideas, Retinoides, Acidos Grasos, Acidos Biliares, Eicosanoides, Xenobióticos y otras moléculas.
• Actúan como Factores de transcripción, uniéndose a los Elementos de Respuesta Hormonal en el Promotor y así regular la transcripción.
MECANISMOS DE ACCION HORMONAL (02)RECEPTORES NUCLEARES
• Estos Rc tienen tres dominios:– 1. Dominio de Unión al Ligando (regula la especificad
de unión a la H; cambia la conformación del Dominio de unión al ADN e incrementa su afinidad)
– 2. Dominio de Unión al ADN (contiene dos dedos de Zinc).
– 3. Porción N-Terminal.
Hipotálamo. Eje hipotálamo hipofisario
• El hipotálamo es un órgano del SN fundamental para la vida porque en él se sintetizan una serie de hormonas tróficas para la adenohipofisis transmitidas a través del sistema porta.
• Por el contrario , la neurohipofisis, que deriva embriológicamente del tejido cerebral, como el hipotálamo, recibe las terminaciones nerviosas de las neuronas de los núcleos supra óptico y paraventricular y almacena sus productos vasopresina y oxitocina.
• El hipotálamo, situado en la parte inferior del cerebro, esta delimitado en la parte anterior por el quiasma óptico, lateralmente por los surcos del lóbulo temporal, posteriormente por los cuerpos mamilares, dorsalmente por el tálamo y el surco hipotalámico, su parte inferior forma el tuber cinereum, cuya parte central se conoce como eminencia media que se continua con el tallo pituitario y la adenohipófisis.
Ejes hormonales Hipotálamo - Hipófisis
• La adenohipófisis libera a la circulación una serie de H que ejercen sus acciones periféricas de manera difusa sobre varios tejidos o focalmente sobre otra glándula.
• El resultado de la acción hormonal hipofisaria puede ser la génesis de una acción biológica, la liberación de una nueva H, que a su vez originará una acción biológica, o ambas cosas.
Ejes hormonales Hipotálamo - Hipófisis
• La acción biológica iniciada o la H liberada cierran el circuito mediante un mecanismo de retroalimentación negativa, inhibiendo la liberación hipofisaria de la H que inició el proceso.
• Las neurohormonas hipotalámicas o releasing hormones, tienen como misión eliminar la estabilidad del sistema descrito, o sea, provocar una descarga hormonal o una inhibición de la misma ante una tarea específica del SNC, como generar un ritmo o modificar la tasa de secreción al cambiar la etapa vital del individuo.
Ejes hormonales Hipotálamo - Hipófisis
• Las H hipotalámicas que llegan a la adenohipófisis a través de los vasos portahipofisarios, tienen acción trófica sobre las células hipofisarias, sitúan el nivel de operación o de equilibrio (set point) del sistema y son reguladas por la H o por la acción biológica periférica, que envía información comparativa al hipotálamo y a los centros superiores