lunes, 6 de mayo de 2013

RESUMEN 1: SISTEMA ENDOCRINO


El sistema endocrino es un conjunto de glándulas que segregan mensajeros químicos, llamados hormonas, estas son liberadas hacia el torrente sanguíneo para regular diversas funciones del organismo.

Las hormonas son compuestos químicos potentes que ejercen sus funciones bilógicas a concentraciones muy pequeñas, actuando en la mayoría se las ocasiones como catalizadores de reacciones preexistentes.

Cuando una glándula vierte una hormona a la sangre, que la transporta para que ejerza su acción a distancia en los órganos diana correspondientes, se trataría de un sistema endocrino clásico. Cuando la sustancia producida ejerce su acción sobre una célula contigua se trataría de un sistema paracrino, o autocrino si es sobre la propia célula que la produce.

Fig. 1. Sistema endocrino

 
Tipos de hormonas
En función de sus características químicas, existen 5 tipos fundamentales de hormonas. Unas son derivadas de aminoácidos, concretamente de la tirosina, por ejemplo las hormonas tiroides.
Un segundo grupo está compuesto por péptidos y proteínas. El tercer grupo lo constituyen las hormonas esteroideas, que incluyen a las hormonas sexuales, a los metabolitos activos de la Vitamina D y a las hormonas suprarrenales, todas ellas derivan de la molécula de colesterol. Un curto tipo son derivados de los ácidos grasos, y finalmente un quinto grupo lo constituyen los gases como CO o NO.

 Síntesis y secreción hormonal

 Hormonas polipeptídicas y aminas
El ARN mensajero específico de la hormona polipeptídica se une a un ribosoma libre, y esta unión determina el comienzo de la traducción en un cordón inicial adenina-uracilo-guanina (AUG). La proteína naciente, denominada péptido señal, se une a una ribonucleoproteína cistólica, llamada partícula de reconocimiento de la señal (PRS), que se une a una proteína de la membrana del retículo endoplasmático. La proteína naciente pasa por <<extrusión>> a través de la membrana reticular al lumen, con el péptido señal por delante constituyendo la <<prehormona>>. Su vida media es corta, ya que es separada por una enzima del tipo tripsina en el retículo endoplásmatico. Antes de producirse la secreción, puede haber modificaciones de la hormona, como la adición de azúcares en el caso de las glucoproteínas.
Una vez separado el péptido señal, cuando quedan aminoácidos en exceso, la molécula se denomina <<prohormona>>, y necesita liberarse de la cadena peptídica adicional para dar lugar a la hormona madura.
Los gránulos secretores de hormonas peptídicas y catecolaminas contienen suficientes hormonas para varias horas o días. Para ser vertidos a la sangre, la membrana que rodea al gránulo se fusiona con la membrana celular , y el contenido del gránulo pasa al espacio extracelular tras la correspondiente rotura de las membranas, en un proceso controlado por los niveles de Ca++ intracelular. El movimiento de los gránulos depende de la existencia de proteínas contráctiles (actina y miosina).

 Hormonas esteroideas
Su síntesis depende su precursor, el colesterol, procedente del plasma o de la propia biosíntesis intracelular, que a través d pasos sucesivos en el citoplasma, el retículo endoplasmático liso y la mitocondria  donde va sufriendo  modificaciones estructurales. Los esteroides  no se almacenan  en cantidades  apreciables en el interior celular, salvo la vitamina «D», por lo que la secreción está directamente  ligada a la síntesis, que depende de enzimas que regulan su velocidad. El Ca++ parece desempeñar un papel importante en este proceso. Como los esteroides son capaces de atravesar libremente  las membranas  celulares, su secreción se produce por difusión a favor de un gradiente  de concentración.

 Derivados de los ácidos grasos
Se sintetizan a partir de ácidos grasos poliinsaturados como el linoléico por acción oxidante, que cierra un anillo de ciclopentano, con lo que genera otros cmpuestos (ácido araquidónico) a partir de los cuales, aparecen las prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos.

 Derivados de gases
Recientemente se ha descrito una nueva serie de hormonas, cuyo exponente más característico es el NO, que son gases de acción ultracorta. El NO deriva de la arginina, por la acción de la No sintasa gobernada a su vez por la acetilcolina y produce como derivado la citrulina.

 Regulación de la secreción hormonal
La secreción de las distientas hormonas debe estar sometida a un elevado nivel de control. El sistema más común es el mecanismo de retroalimentación o feedback (Fig.2) . Una sustancia hormonal <<x>> estimula la hormona <<y>> , que  a su vez es capaz de regular la producción de <<x>> y a la inversa, la disminución de los valores de <<y>> estimulará a <<x>> para que esta fuerce la producción de más <<y>> (Retroalimentación negativa).
 
Fig.2. Mecanismo de retroalimentación (Feedback)
 

 Transporte de hormonas
Una vez que las hormonas se secretan a la sangre, circulan por el plasma como moléculas libres o unidas a proteínas transportadoras. Generalmente, las hormonas peptídicas y catecolaminas circulan libres, mientras que los esteroides y las hormonas tiroideas circulan unidas a proteínas específicas que les sirven de vehículo. Estas proteínas permiten  la solubilización en el plasma de sustancias lipoides y también permiten la existencia de una reserva circulante de hormonas  inactivas, ya que la hormona  unida a un transportador  no es activa biológicamente.

 Degradación y excreción hormonal
La mayor parte de las hormonas se degrada en el hígado o también en el riñón. Pueden  degradarse por completo o solo sufrir pequeñas modificaciones que las inactiven. Se eliminan vía orina, aunque una pequeña parte puede eliminarse por las heces.

Las hormonas esteroideas se degradan mediante reducción, hidroxilación, conjugación o ruptura de cadenas laterales. Los procesos más frecuentes son la esterificación con ácido glucurónico o sulfúrico.
Las hormonas proteicas se someten a la acción de enzimas que las rompen en pequeños fragmentos, los cuales se descomponen en aminoácidos, quedando librea para volver a ser utilizados.

 
Mecanismos de acción hormonal
Las hormonas actúan a través del reconocimiento de receptores en las células diana. Hay dos tipos de receptores. Los receptores de los esteroides están en el citoplasma o en el núcleo de las células diana, ya que al tener una estructura lipídica, los esteroides pueden atravesar fácilmente las membranas y unirse a receptores en el interior de las mismas (Fig.4).
Los receptores de las hormonas proteicas y aminas, están en la superficie externa de la membrana celular, pues estas hormonas no pueden atravesar la barrera lipídica de la misma (Fig.3).  
Fig.3. Mecanismos de acción de las hormonas proteicas
 

Fig.4.  Mecanismo de acción de las hormonas esteroides

 
 
Biorritmos
La liberación rítmica de las hormonas es común en casi todos los sistemas endocrinos. Estos ritmos pueden variar de minutos a horas, días, semanas y hasta periodos más prolongados. Los patrones de secreción pueden ser distintos en etapas diferentes de la vida.
Función de las hormonas
La función hormonal se desarrolla en 4 ámbitos generales:
-Reproducción
-Crecimiento y desarrollo
-Mantenimiento del medio interno
-Producción
-Utilización
-Almacenamiento de energía
Crecimiento y desarrollo
El control endocrino es fundamental para el crecimiento y desarrollo del individuo. Entraña la interacción de hormonas de todas clases (peptídicas, esteroideas y tiroideas).
Hay múltiples interacciones hormonales que intervienen en la regulación y control del crecimiento. Pero lo más probable es que muchas hormonas influyen sobre el crecimiento por regulación de su mediador común final, las somatomedinas (IGF).
Crecimiento y desarrollo
 



Reproducción
Las hormonas, además de la gametogénesis, controlan el desarrollo dimórfico anatómico, funcional y de la conducta en ambos sexos.
El dimorfismo sexual es consecuencia de diferencias en las cantidades de hormonas individuales y en sus patrones de secreción. 
 Producción, utilización y almacenamiento de energía
Las hormonas son los principales mediadores del movimiento del sustrato y de la conversión de los metabolitos procedentes de la digestión en energía o en productos energéticos almacenados.
 
Mantenimiento del medio interno
Las hormonas mantienen el medio interno para sostener estructuras y funciones. Por lo que intervienen en la regulación y estabilización de los líquidos corporales y su contenido electrolítico, de la presión sanguínea, frecuencia cardiaca, el equilibrio ácido-base, la temperatura corporal y la masa de hueso, músculo y grasa.
 Ejes endocrinos
En el sistema endocrino no existe un sustrato anatómico unitario, sino que las hormonas se producen en distintas glándulas con distinta localización anatómica y con diferente estructura celular.
Podemos  distinguir una serie de ejes hormonales  constituidos  por el sistema hipotálamo hipofisario como regulador central y por distintas glándulas periféricas.
Hipófisis
Es una glándula pequeña localizada en la silla turca del hueso esfenoides. Se divide en hipófisis anterior o adenohipófisis, y en posterior o neurohipófisis (Fig. 5). Cada lóbulo secreta distinta hormonas.
   Fig. 5.  Lóbulos de la hipófisis
 
Adenohipófisis secreta (Fig. 6):
-Hormona del crecimiento (GH): Estimula el crecimiento longitudinal durante la infancia y la juventud. Estimula la producción de Somatomedina C. Se regula por 2 hormonas, GHR (estimulante), y Somatostanina (inhibidora).
-Prolactina: Estimula la producción de leche. Esta hormona es regulada por 2 hormonas hipotalámicas, TRH y VIP (estimulantes), y GABA (inhibidora).
-Gonadotropinas (FSH y LH): Estimulan a las gónadas.
-Tiroestimulante (TSH): Estimula a la tiroides.

 Neurohipófisis secreta (Fig. 6):
-Oxitocina: Estimula el parto y eyección de la leche. La oxitocina se regula a través de de los arcos neurohumorales.
-Antidiurética (ADH): Determina la concentración de la orina, actuando sobre el túbulo colector renal. Regula la osmolaridad.

 

Fig. 6.  Secreciones de la Adenohipófisis y Neurohipófisis


  Glándulas suprarrenales
Son las estructuras localizadas en la parte superior de los riñones, cada riñón cuenta con una.
Dicha glándula se divide en corteza (exterior) y médula (interior). A su vez, la corteza se divide en: Glomerulosa, Fascicular y Reticular (Fig.7).
Las hormonas que se secretan en cada zona de la corteza son:
·         Glomerulosa: Mineralocorticodes (principalmente Aldosterona)
·         Fascicular: Glucocorticoides (principalmente Cortisol)
·         Reticular: Ándrogenos y Cortisol (hormonas sexuales)
 La secreción de los mineralocorticoides se regula a través de un sistema renina angiotensina aldosterona.
La secreción de glucocorticoides se regula por la hormona estimulante de la corticotropina, ACTH y cortisol.
Fig. 7 Corteza y médula suprarrenales. División de la corteza.
 Efectos de los mineralocorticoides:
·         Principalmente absorben Sodio y agua, y segregan Potasio
 Efectos principales de los glucocorticoides:
·         Antiinflamatorios e inmunopresores
·         Son hiperglucemiantes y por lo tanto diabetogénicos
·         Activa la captación de aminoácidos y la síntesis proteica
·         Regulan el desarrollo embrionario del pulmón y la glándula mamaria
·         Responsables de la aparición del surfractante pulmonar, así como la maduración del pulmón.





 
 

 

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