Metabolismo Interno || Sistema hormonal
La esencia de la multicelularidad es la interación coordinada de varios tipos de células elaboradas por el organismo. Las células se comunican una con otra por medio de señales químicas
Tres son los grupos de señales químicas:
Autocrina. La célula se señala a sí misma por medio de un producto químico que sintetiza y responde a él. Señales autocrinas se pueden observar en: a) en el interior del citoplasma de la células, b) por medio de secreciones químicas que interaccionan con los receptores de la superficie de la misma célula.
Paracrina. Las señales químicas se difunden en una zona cercana, e interaccionan con los receptores que se encuentran alrededor de la células. Son ejemplos, la liberación de citocinas que originan una respuesta inflamatoria en una zona y la liberación de neurotransmisores en las sinapsis del sistema nervioso.
Endocrina. Las señales químicas se vierten a la sangre y son transportadas a las células de los tejidos
Hormonas. Definición
Hormonas son agentes químicos que se sintetizan en determinadas parte del cuerpo, generalmente glándulas sin ductos, y que son transportadas por la circulación sanguínea a otros lugares del organismo en donde despiertan mediadores que actúan sobre tejidos u órganos específicos.
Hormonas. Funciones
Las hormonas se encuentran habitualmente en la circulación y deben trasmitirse a través de los líquidos tisulares intercelulares para alcanzar los órganos diana, y de esta manera controlar procesos tales como crecimiento, maduración, regeneración, reproducción, química sanguínea, metabolismo, pigmentación, etc.
Las intervenciones hormonales requieren duración y no velocidad.
Las coordinaciones rápidas del organismo están controladas por el sistema nervioso.
Tipos de hormonas
Existen dos clases importantes de hormonas
a) proteínas, péptidos, y aminoácidos modificados
b) esteroides
Proteinas, péptidos, y aminoácidos modificados
Estas moléculas hidrofílicas se unen a receptores en la superficie de las células "target", de esta manera las células pueden responder a la hormona. La unión de la hormona a su receptor inicia una secuencia de señales intracelulares que pueden alterar la conducta de la célula estimulando o reprimiendo la expresión génica en el núcleo
La serie de los procesos es: 1) La hormona se une en un lugar de la porción extracelular del receptor. 2) Los receptores son proteínas transmembrana. 3) La unión de la hormona al receptor activa una G proteina asociada con el C-terminal citoplasmático. 4) Ello inicia la producción de un "segundo mensajero". El más frecuente es AMP cíclico (cAMP), producido por adenilil ciclasa a partir de ATP, e inositol 1,4,5-trifosfato (IP3).
El segundo mensajero, a su vez, inicia una serie de acciones intracelulares :1) Fosforilización y activación de enzimas . 2) Liberación de depósitos de Ca2+ dentro del citoplasma. 3) En el caso de cAMP, estos cambios enzimáticos activan el factor de transcripción CREB (cAMP response element binding protein= cAMP respuesta elemento unión proteína) 4) Unido a su elemento respuesta 5' TGACGTCA 3' en los promotores de genes que son capaces de responder a la hormona, el activado CREB continúa la transcripción genética. 5) La célula comienza a producir los productos del gen apropiado, en respuesta a la señal hormonal que ha recibido en su superficie.
Hormonas esteroidas
Las hormonas esteroideas, moleculas hidrofóbicas, se difunden libremente en el interior de las células. Sus células "diana" contienen proteínas citoplásmicas y/o nucleares que funcionan como receptores hormonales. La hormona se une al receptor y el complejo actúa como un factor de transcripción estimulando o frenando a los "diana", de los genes.
Regulación de las hormonas
Los niveles de hormonas circulantes en sangre están controlados por mecanismos homeostáticos. 1) Cuando una hormona estimula la producción de una segunda, ésta suprime la producción de la primera. Ejemplos: FSH y estrógenos. Insulina y Glucagon. 2) La secreción de hormona aumenta o disminuye por la misma sustancia cuyos niveles disminuyen o aumentan por la hormona. Ejemplo: Ca2+ en sangre y PTH
Transporte de las hormonas
Aunque algunas hormonas circulan en sangre simplemente disueltas, la mayoría son transportadas por proteínas plasmáticas. Todas las hormonas esteroideas aun siendo altamente hidrofóbicas se unen a proteínas plasmáticas
Clasificación de las hormonas
Las hormonas, considerando el órgano que las produce y su localización pueden ser:
Hipofisarias, Hipotalámicas, Tiroideas, Paratiroidea, Placentarias, Gonadales, Córtico-suprarrenales, Médulo suprarrenales, Cardiacas, Renales, Hepáticas, Pineales, Gastrointestinales, Pancreáticas, Tejido adiposo
Oxitocina
Polipéptido, 9 aminoácidos
Funciones: Estimula la contracción uterina, origina la salida de la leche durante la lactancia, responde a los reflejos de succión y al estradiol, disminuye la síntesis de esteroides en los testículos
Vasopresina (Hormona antidiurética)
Polipéptido, 9 aminoácidos
Funciones: Responde a los osmoreceptores sensibles a la regulación de Na extracelular, presión sanguínea;aumenta la reabsorción de H2O de los túbulos distales del riñón.
Hormona estimulante de los melanocitos (MSH)
Varios polipéptidos, 13-12-18 aminoácidos
Funciones: Pigmentación
Corticotrofina (Adrenocorticotropina, ACTH)
Polipéptido, 39 aminoácidos
Funciones: Estimula las células de la cápsulas suprarrenales para aumentar la síntesis y secreción de esteroides.
Lipotropina
Polipéptidos, 93 y 60 aminoácidos
Funciones: Aumenta la liberación de ácidos grasos del tejido adiposo
Tirotropina (Hormona estimulante del tiroides, TSH)
2 proteínas, 96 y 112 aminoácidos
Funciones: Actúa sobre las células de los folículos tiroideos para estimular la síntesis de hormonas tiroideas
Hormona de crecimiento (GH, somatotropina)
Proteína,191 aminoácidos
Funciones: Estimulante general anabólico, aumenta la liberación del factor de crecimiento simil-insulina-I (IGF-I), el crecimiento celular y la sulfación ósea
Prolactina (PRL)
Proteína, 197 aminoácidos
Funciones: Estimula la diferenciación de las células secretorias de la glándula mamaria
Hormona luteinizante (LH), Gonadotropina coriónica humana (hCG)
Son semejantes, 2 proteínas, 96 y 121 aminácidos
Funciones: Aumenta la síntesis de progesterona en el ovario, produce luteinización, actúa sobre las células de Leydig de los testículos para aumentar la síntesis de testosterona y liberar y aumentar el desarrollo de las células intersticiales
Hormona estimulantes de los folículos (FSH)
2 Proteínas, 96 y 120 aminoácidos
Funciones : Desarrollo de los folículos ováricos y de la ovulación, aumenta la producción de estrógenos, actúa sobre las células de Sertoli de los túbulos seminíferos para aumentar la espermatogénesi
Factor liberador de corticotropina (CRF or CRH)
Proteína,41 aminoácidos
Funciones: Actúa sobre zona corticotropa para liberar ACTH y beta-endorfina (lipotropina)
Factor liberador de gonadotropina (GnRF or GnRH)
Polipéptido, 10 aminoácidos
Funciones: Actúa sobre zona gonadotropa para liberar LH y FSH
Factor liberador de prolactina (PRF), puede ser TRH
Funciones: Actúa sobre zona lactotropa para liberar prolactina
Factor inhibidor de la liberación de prolactina (PIF) puede derivarse de GnRH
56 Aminoácidos
Funciones: Actúa sobre zona lactotropa para inhibir la liberación de prolactina
Factor liberador de hormona de crecimiento (GRF or GRH)
Proteína, 40 y 44 aminoácidos
Funciones: Estimula la secreción de GH
Somatostatina (SIF), tambíen denominado factor inhibidor de la liberación de hormona de crecimiento, GIF)
Polipéptido, 14 y 28 aminoácidos
Funciones: Inhibe la secreción de GH y TSH
Factor liberador de tirotropina (TRH or TRF)
Polipéptido, 3 aminoácidos
Funciones: Estimula la secreción de TSH y prolactina
Tiroxina y triyodotironina
Derivados yodados de ditirosina
Funciones: Reponden a TSH y estimulan la oxidación de muchas células
Calcitonina
Proteína, 32 aminoácidos
Funciones: Producida en las células C parafoliculares del tiroides, regula el metabolismo de Ca2+ y de Pi
Péptido relacionado con el gen de calcitona
Proteína, 37 aminoácidos. Producto del gen de calcitonina, derivado por división alternativa del precursor mARN en el cerebro
Funciones: Actúa como vasodilatador
Hormona paratiroidea (PTH)
Proteína, 84 aminoácidos
Funciones: Regula el metabolismo de Ca 2+ y Pi, estimula la reabsorcion ósea, aumentando el Ca 2+ sérico y estimulando la secreción de Pi por los riñones
Estrógenos
Esteroides
Funciones: Mantenimiento del embarazo
Progestinas
Esteroides
Funciones: Imitan la acción de la progesterona
Gonadotropina coriónica
2 Proteínas: alfa, 96 aminoácidos, beta, 147 aminoácidos
Funciones: Actividad similar a LH
Lactógeno placentario
Proteína, 191 aminoácidos
Funcione:. Actúa como prolactina y GH
Relaxina
2 Proteínas, 22 y 32 aminoácidos
Funciones: Produce el cuerpo lúteo del ovario, inhibe las contracciones del miometrio, la secreción aumenta durante la gestación
Estrógenos (ováricas)
Esteroides, estradiol y estrona
Funciones: Maduración y función de los órganos sexuales secundarios
Progestinas (ováricas)
Esteroide, progesterona
Funciones: Implantación del óvulo y mantenimiento del embarazao
Andrógenos (testicular)
Esteroide, testosterona
Funciones: Maduración y función de los órganos sexuales secundarios
Inhibinas A y B
Funciones: Inhibición de la secreción de FSH
1 Proteína (alfa, 134 aminoácidos, beta, 115 y 116 aminoácidos
Glucocorticoides
Esteroides, cortisol y corticosterona
Funciones: Diveros efectos sobre la inflamación y la síntesis de proteína
Mineralocorticoides
Esteroides, aldosterona
Funciones: Mantenimiento del balance de la sal
Epinefrina (adrenalina)
Derivado de tirosina
Funciones: Glucogenolisis, movilización de lípidos, contracción de la fibra lisa, acción cardíaca
Péptido natriurético auricular (ANP)
Varios péptidos activos a partir de un precursor de 126 aminoáciso
Funciones: Liberación en la aurícula cardíaca en respuesta a hipovolemia, actúa sobre las células adrenales externas para disminuir la producción de aldosterona, relajación del músculo liso
Calcitriol
1,25-(OH)2-vitamina D3 derivada de 7-dehidrocolesterol
Funciones: Responsable del mantenimiento de la homeostasis del calcio y del fósforo, aumenta la captación intestinal de Ca 2+, regula la mineralización ósea
Angiotensina II
Polipeptido, 8 aminoácidos derivados de angiotensinógeno que es fragmentado por la enzima renal renina para dar el decapéptido angiotensina I, se liberan aminoácidos de C-terminal 2 (por acción de la enzima convertidora de angiotensina, ACE) para dar angiotensina II
Funciones: Responsable de la hipertensión esencial estimlando las síntesis y liberración de aldosterona de las células adrenales
Melatonina
N-acetil-5-metoxitriptamina
Funciones: Regulation de los ritmos circadianos
Leptina
Proteína
Ver ANEXO 1
Ghrelina Péptido (28 aminoácidos) Estómago e Intestino
PYY 3-36 Péptido (34 aminoácidos) Estómago e Intestino
Ver ANEXO 2
Referencias:
- TURNER C D, BAGNARA J T.: The Science of Endocrinology, En, General Endocrinology. (6° ed), Ed Saunders, , 1976
- HICKS J J. HORMONAS: Mecanismos de acción (transducción membranal). En, Bioquímica, Ed Mc Graw-Hill Interamericana, , 2000
Tres son los grupos de señales químicas:
Autocrina. La célula se señala a sí misma por medio de un producto químico que sintetiza y responde a él. Señales autocrinas se pueden observar en: a) en el interior del citoplasma de la células, b) por medio de secreciones químicas que interaccionan con los receptores de la superficie de la misma célula.
Paracrina. Las señales químicas se difunden en una zona cercana, e interaccionan con los receptores que se encuentran alrededor de la células. Son ejemplos, la liberación de citocinas que originan una respuesta inflamatoria en una zona y la liberación de neurotransmisores en las sinapsis del sistema nervioso.
Endocrina. Las señales químicas se vierten a la sangre y son transportadas a las células de los tejidos
Hormonas. Definición
Hormonas son agentes químicos que se sintetizan en determinadas parte del cuerpo, generalmente glándulas sin ductos, y que son transportadas por la circulación sanguínea a otros lugares del organismo en donde despiertan mediadores que actúan sobre tejidos u órganos específicos.
Hormonas. Funciones
Las hormonas se encuentran habitualmente en la circulación y deben trasmitirse a través de los líquidos tisulares intercelulares para alcanzar los órganos diana, y de esta manera controlar procesos tales como crecimiento, maduración, regeneración, reproducción, química sanguínea, metabolismo, pigmentación, etc.
Las intervenciones hormonales requieren duración y no velocidad.
Las coordinaciones rápidas del organismo están controladas por el sistema nervioso.
Tipos de hormonas
Existen dos clases importantes de hormonas
a) proteínas, péptidos, y aminoácidos modificados
b) esteroides
Proteinas, péptidos, y aminoácidos modificados
Estas moléculas hidrofílicas se unen a receptores en la superficie de las células "target", de esta manera las células pueden responder a la hormona. La unión de la hormona a su receptor inicia una secuencia de señales intracelulares que pueden alterar la conducta de la célula estimulando o reprimiendo la expresión génica en el núcleo
La serie de los procesos es: 1) La hormona se une en un lugar de la porción extracelular del receptor. 2) Los receptores son proteínas transmembrana. 3) La unión de la hormona al receptor activa una G proteina asociada con el C-terminal citoplasmático. 4) Ello inicia la producción de un "segundo mensajero". El más frecuente es AMP cíclico (cAMP), producido por adenilil ciclasa a partir de ATP, e inositol 1,4,5-trifosfato (IP3).
El segundo mensajero, a su vez, inicia una serie de acciones intracelulares :1) Fosforilización y activación de enzimas . 2) Liberación de depósitos de Ca2+ dentro del citoplasma. 3) En el caso de cAMP, estos cambios enzimáticos activan el factor de transcripción CREB (cAMP response element binding protein= cAMP respuesta elemento unión proteína) 4) Unido a su elemento respuesta 5' TGACGTCA 3' en los promotores de genes que son capaces de responder a la hormona, el activado CREB continúa la transcripción genética. 5) La célula comienza a producir los productos del gen apropiado, en respuesta a la señal hormonal que ha recibido en su superficie.
Hormonas esteroidas
Las hormonas esteroideas, moleculas hidrofóbicas, se difunden libremente en el interior de las células. Sus células "diana" contienen proteínas citoplásmicas y/o nucleares que funcionan como receptores hormonales. La hormona se une al receptor y el complejo actúa como un factor de transcripción estimulando o frenando a los "diana", de los genes.
Regulación de las hormonas
Los niveles de hormonas circulantes en sangre están controlados por mecanismos homeostáticos. 1) Cuando una hormona estimula la producción de una segunda, ésta suprime la producción de la primera. Ejemplos: FSH y estrógenos. Insulina y Glucagon. 2) La secreción de hormona aumenta o disminuye por la misma sustancia cuyos niveles disminuyen o aumentan por la hormona. Ejemplo: Ca2+ en sangre y PTH
Transporte de las hormonas
Aunque algunas hormonas circulan en sangre simplemente disueltas, la mayoría son transportadas por proteínas plasmáticas. Todas las hormonas esteroideas aun siendo altamente hidrofóbicas se unen a proteínas plasmáticas
Clasificación de las hormonas
Las hormonas, considerando el órgano que las produce y su localización pueden ser:
Hipofisarias, Hipotalámicas, Tiroideas, Paratiroidea, Placentarias, Gonadales, Córtico-suprarrenales, Médulo suprarrenales, Cardiacas, Renales, Hepáticas, Pineales, Gastrointestinales, Pancreáticas, Tejido adiposo
Hormonas hipofisarias
Oxitocina
Polipéptido, 9 aminoácidos
Funciones: Estimula la contracción uterina, origina la salida de la leche durante la lactancia, responde a los reflejos de succión y al estradiol, disminuye la síntesis de esteroides en los testículos
Vasopresina (Hormona antidiurética)
Polipéptido, 9 aminoácidos
Funciones: Responde a los osmoreceptores sensibles a la regulación de Na extracelular, presión sanguínea;aumenta la reabsorción de H2O de los túbulos distales del riñón.
Hormona estimulante de los melanocitos (MSH)
Varios polipéptidos, 13-12-18 aminoácidos
Funciones: Pigmentación
Corticotrofina (Adrenocorticotropina, ACTH)
Polipéptido, 39 aminoácidos
Funciones: Estimula las células de la cápsulas suprarrenales para aumentar la síntesis y secreción de esteroides.
Lipotropina
Polipéptidos, 93 y 60 aminoácidos
Funciones: Aumenta la liberación de ácidos grasos del tejido adiposo
Tirotropina (Hormona estimulante del tiroides, TSH)
2 proteínas, 96 y 112 aminoácidos
Funciones: Actúa sobre las células de los folículos tiroideos para estimular la síntesis de hormonas tiroideas
Hormona de crecimiento (GH, somatotropina)
Proteína,191 aminoácidos
Funciones: Estimulante general anabólico, aumenta la liberación del factor de crecimiento simil-insulina-I (IGF-I), el crecimiento celular y la sulfación ósea
Prolactina (PRL)
Proteína, 197 aminoácidos
Funciones: Estimula la diferenciación de las células secretorias de la glándula mamaria
Hormona luteinizante (LH), Gonadotropina coriónica humana (hCG)
Son semejantes, 2 proteínas, 96 y 121 aminácidos
Funciones: Aumenta la síntesis de progesterona en el ovario, produce luteinización, actúa sobre las células de Leydig de los testículos para aumentar la síntesis de testosterona y liberar y aumentar el desarrollo de las células intersticiales
Hormona estimulantes de los folículos (FSH)
2 Proteínas, 96 y 120 aminoácidos
Funciones : Desarrollo de los folículos ováricos y de la ovulación, aumenta la producción de estrógenos, actúa sobre las células de Sertoli de los túbulos seminíferos para aumentar la espermatogénesi
Hormonas hipotalámicas
Factor liberador de corticotropina (CRF or CRH)
Proteína,41 aminoácidos
Funciones: Actúa sobre zona corticotropa para liberar ACTH y beta-endorfina (lipotropina)
Factor liberador de gonadotropina (GnRF or GnRH)
Polipéptido, 10 aminoácidos
Funciones: Actúa sobre zona gonadotropa para liberar LH y FSH
Factor liberador de prolactina (PRF), puede ser TRH
Funciones: Actúa sobre zona lactotropa para liberar prolactina
Factor inhibidor de la liberación de prolactina (PIF) puede derivarse de GnRH
56 Aminoácidos
Funciones: Actúa sobre zona lactotropa para inhibir la liberación de prolactina
Factor liberador de hormona de crecimiento (GRF or GRH)
Proteína, 40 y 44 aminoácidos
Funciones: Estimula la secreción de GH
Somatostatina (SIF), tambíen denominado factor inhibidor de la liberación de hormona de crecimiento, GIF)
Polipéptido, 14 y 28 aminoácidos
Funciones: Inhibe la secreción de GH y TSH
Factor liberador de tirotropina (TRH or TRF)
Polipéptido, 3 aminoácidos
Funciones: Estimula la secreción de TSH y prolactina
Hormonas tiroideas
Tiroxina y triyodotironina
Derivados yodados de ditirosina
Funciones: Reponden a TSH y estimulan la oxidación de muchas células
Calcitonina
Proteína, 32 aminoácidos
Funciones: Producida en las células C parafoliculares del tiroides, regula el metabolismo de Ca2+ y de Pi
Péptido relacionado con el gen de calcitona
Proteína, 37 aminoácidos. Producto del gen de calcitonina, derivado por división alternativa del precursor mARN en el cerebro
Funciones: Actúa como vasodilatador
Hormona paratiroidea
Hormona paratiroidea (PTH)
Proteína, 84 aminoácidos
Funciones: Regula el metabolismo de Ca 2+ y Pi, estimula la reabsorcion ósea, aumentando el Ca 2+ sérico y estimulando la secreción de Pi por los riñones
Hormonas placentarias
Estrógenos
Esteroides
Funciones: Mantenimiento del embarazo
Progestinas
Esteroides
Funciones: Imitan la acción de la progesterona
Gonadotropina coriónica
2 Proteínas: alfa, 96 aminoácidos, beta, 147 aminoácidos
Funciones: Actividad similar a LH
Lactógeno placentario
Proteína, 191 aminoácidos
Funcione:. Actúa como prolactina y GH
Relaxina
2 Proteínas, 22 y 32 aminoácidos
Funciones: Produce el cuerpo lúteo del ovario, inhibe las contracciones del miometrio, la secreción aumenta durante la gestación
Hormonas gonadales
Estrógenos (ováricas)
Esteroides, estradiol y estrona
Funciones: Maduración y función de los órganos sexuales secundarios
Progestinas (ováricas)
Esteroide, progesterona
Funciones: Implantación del óvulo y mantenimiento del embarazao
Andrógenos (testicular)
Esteroide, testosterona
Funciones: Maduración y función de los órganos sexuales secundarios
Inhibinas A y B
Funciones: Inhibición de la secreción de FSH
1 Proteína (alfa, 134 aminoácidos, beta, 115 y 116 aminoácidos
Hormonas cortico-suprarrenales
Glucocorticoides
Esteroides, cortisol y corticosterona
Funciones: Diveros efectos sobre la inflamación y la síntesis de proteína
Mineralocorticoides
Esteroides, aldosterona
Funciones: Mantenimiento del balance de la sal
Hormona médulo-suprarrenal
Epinefrina (adrenalina)
Derivado de tirosina
Funciones: Glucogenolisis, movilización de lípidos, contracción de la fibra lisa, acción cardíaca
Hormona cardíaca
Péptido natriurético auricular (ANP)
Varios péptidos activos a partir de un precursor de 126 aminoáciso
Funciones: Liberación en la aurícula cardíaca en respuesta a hipovolemia, actúa sobre las células adrenales externas para disminuir la producción de aldosterona, relajación del músculo liso
Hormona renal
Calcitriol
1,25-(OH)2-vitamina D3 derivada de 7-dehidrocolesterol
Funciones: Responsable del mantenimiento de la homeostasis del calcio y del fósforo, aumenta la captación intestinal de Ca 2+, regula la mineralización ósea
Hormona hepática
Angiotensina II
Polipeptido, 8 aminoácidos derivados de angiotensinógeno que es fragmentado por la enzima renal renina para dar el decapéptido angiotensina I, se liberan aminoácidos de C-terminal 2 (por acción de la enzima convertidora de angiotensina, ACE) para dar angiotensina II
Funciones: Responsable de la hipertensión esencial estimlando las síntesis y liberración de aldosterona de las células adrenales
Hormona pineal
Melatonina
N-acetil-5-metoxitriptamina
Funciones: Regulation de los ritmos circadianos
Hormona tejido adiposo
Leptina
Proteína
Hormonas gastrointestinales
Ver ANEXO 1
Ghrelina Péptido (28 aminoácidos) Estómago e Intestino
PYY 3-36 Péptido (34 aminoácidos) Estómago e Intestino
Hormonas pancreáticas
Ver ANEXO 2
Referencias:
- TURNER C D, BAGNARA J T.: The Science of Endocrinology, En, General Endocrinology. (6° ed), Ed Saunders, , 1976
- HICKS J J. HORMONAS: Mecanismos de acción (transducción membranal). En, Bioquímica, Ed Mc Graw-Hill Interamericana, , 2000
