Resumen Guyton cap75 Introducción a la endocrinología PDF

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Accede a apuntes, guías, libros y más de tu carrera Resumen Guyton cap75 Introducción a la endocrinología 8 pag. Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com  Introducción a la endocrinología Coordinación de las funciones corporales por mensajeros químicos 1. Neurotransmisores, liberados por los axones terminales de las neuronas en las uniones sinápticas y que actúan localmente controlando las funciones nerviosas. 2. Hormonas endocrinas, producidas por glándulas o por células especializadas que las secretan a la sangre circulante y que influyen en la función de células diana situadas en otros lugares del organismo. 3. Hormonas neuroendocrinas, secretadas por las neuronas hacia la sangre y que influyen en las funciones de células diana de otras partes del cuerpo. 4. Hormonas paracrinas, secretadas por células hacia el líquido extracelular para que actúen sobre células diana vecinas de un tipo distinto. 5. Hormonas autocrinas, producidas por células y que pasan al líquido extracelular desde el que actúan sobre las mismas células que las fabrican. 6. Citocinas, péptidos secretados por las células hacia el líquido extracelular y que pueden funcionar como hormonas autocrinas, paracrinas o endocrinas. Entre ellas se encuentran las interleucinas, leptina. Estructura química y síntesis de las hormonas Existen tres clases generales de hormonas: 1. Proteínas y polipéptidos, como las hormonas hipofisiarias, el páncreas (insulina y glucagón) glándulas paratiroides (PTH), etc. 2. Esteroides, secretados por la corteza suprarrenal (cortisol y aldosterona), los ovarios (estrógenos y progesterona), los testículos (testosterona) y la placenta (estrógenos y progesterona). 3. Derivados del aminoácido tirosina, secretados por la glándula tiroides (tiroxina y triyodotironina) y la médula suprarrenal (adrenalina y noradrenalina). No se conoce ninguna hormona que sea un polisacárido o un ácido nucleico. Hormonas polipeptídicas y proteicas se almacenan en vesículas secretoras hasta que se necesitan Casi todas las hormonas del organismo son polipéptidos y proteínas. Su tamaño oscila desde el de un pequeño polipéptido formado tan sólo por 3 AA (hormona liberadora de tirotropina) hasta el de proteínas de 200 AA (GH y PRL Hormonas proteicas se sintetizan al principio como preprohormonas que se escinden en RER para formar prohormonas que van a AG, donde se encapsulan en vesículas secretoras. Las enzimas de vesículas dividen prohormonas y las vuelven hormonas y fragmentos inactivos que se secretan cuando su vesícula se funde con MC (exocitosis) Estímulos de exocitosis - Aumento de [Ca], provocando despolarización - Estimulación de un receptor de superficie aumenta formación de AMPc que activa cinasas que desencadenan secreción hormonal Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com Las hormonas esteroideas suelen sintetizarse a partir del colesterol y no se almacenan - Liposolubles, formadas por 3 anillos de ciclohexilo y uno de ciclopentilo - Al ser liposolubles, se difunden por MC y entrar al líquido intersticial y sangre Las hormonas amínicas derivan de la tirosina - Hormonas sintetizadas en la glándula tiroidea y en la médula suprarrenal, se forman gracias a la acción de las enzimas situadas en el citoplasma de las células glandulares. - Las hormonas tiroideas se sintetizan y almacenan en la glándula tiroides y se incorporan a las macromoléculas de la proteína tiroglobulina, que, a su vez, se deposita en los grandes folículos de esta glándula - La secreción hormonal comienza cuando se escinden las aminas de la tiroglobulina y las hormonas no unidas se liberan hacia el torrente sanguíneo. Una vez en la sangre, la mayor parte de las hormonas tiroideas se combinan con proteínas plasmáticas, en especial con la globulina ligadora de la tiroxina, que libera con lentitud las hormonas en los tejidos efectores. Médula suprarrenal: 4 veces más adrenalina que noradrenalina En circulación, pueden permanecer libres o conjugadas SECRECIÓN, TRANSPORTE Y ACLARAMIENTO DE LAS HORMONAS DE LA SANGRE Inicio de la secreción hormonal tras un estímulo y duración de la acción de las distintas hormonas. El inicio y la duración de la acción difieren en cada hormona y dependen de su función de control específica. Concentraciones hormonales en la sangre circulante y ritmos de secreción hormonal. Las concentraciones de las hormonas necesarias para controlar casi todas las funciones metabólicas y endocrinas son muy reducidas. Sus valores en la sangre oscilan desde tan solo 1 pg (una milmillonésima parte de 1 mg) en cada mililitro de sangre hasta, como mucho, algunos microgramos (unas millonésimas de gramo) por mililitro de sangre. CONTROL DE LA SECRECIÓN HORMONAL La retroalimentación negativa evita la actividad excesiva de los sistemas hormonales. Todas las hormonas están muy controladas. En la mayoría de los casos, este control se ejerce a través de mecanismos de retroalimentación negativa que garantizan un nivel de actividad adecuado en el tejido efector. la hormona (o uno de sus productos) ejerce un efecto de retroalimentación negativa con el fin de impedir una secreción excesiva de la hormona o su hiperactividad en el tejido efector. En ocasiones, la variable controlada no es la velocidad de secreción de la propia hormona, sino el grado de actividad en el tejido efector. Por consiguiente, las señales de retroalimentación enviadas a la glándula endocrina sólo serán lo bastante potentes para reducir la secreción adicional de la hormona cuando la actividad sobre el tejido efector alcance un nivel adecuado. La retroalimentación positiva puede dar lugar a un incremento de las concentraciones hormonales. En algunos casos, cuando la acción biológica de la hormona induce la secreción de cantidades adicionales, tiene lugar una retroalimentación positiva. Un ejemplo es el gran aumento de la síntesis de hormona luteinizante (LH) que se produce como consecuencia del efecto estimulador ejercido por los estrógenos sobre la adenohipófisis antes de la ovulación. Variaciones cíclicas de la liberación hormonal. La liberación de hormonas está sometida a variaciones periódicas que dependen de los cambios de estación, de las distintas etapas del desarrollo y del envejecimiento, del ciclo diurno (circadiano) o del sueño. Por ejemplo, la Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com secreción de hormona de crecimiento aumenta de forma notable durante el primer período del sueño, mientras que disminuye en las fases posteriores. En muchos casos, estas variaciones cíclicas de la secreción hormonal obedecen a los cambios de actividad de las vías nerviosas que intervienen en el control de la liberación. TRANSPORTE DE LAS HORMONAS EN LA SANGRE  Las hormonas hidrosolubles (péptidos y catecolaminas) se disuelven en el plasma y se transportan desde su origen hasta los tejidos efectores  Las hormonas esteroideas y tiroideas circulan en la sangre unidas principalmente a las proteínas plasmáticas. De ordinario, menos del 10% de las hormonas esteroideas o tiroideas del plasma se encuentra en forma libre.  Las hormonas unidas a las proteínas no difunden bien a través de los capilares y no pueden acceder a sus células efectoras, por lo que carecen de actividad biológica hasta que se disocian de las proteínas plasmáticas.  Las cantidades relativamente grandes de hormonas unidas a las proteínas actúan como depósito y reponen la concentración de hormona libre cuando se unen a sus receptores diana o desaparecen de la circulación. La unión de las hormonas a las proteínas plasmáticas retrasa considerablemente su eliminación del plasma. ACLARAMIENTO DE LAS HORMONAS DE LA SANGRE Factores que aumentan o disminuyen concentración de una hormona en la sangre: - Ritmo de secreción hormonal hacia la sangre - Velocidad de aclaramiento hormonal de la sangre: Número de mililitros de plasma que se limpian de la hormona por minuto 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑝𝑎𝑟𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 ℎ𝑜𝑟𝑚𝑜𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑚𝑎 Tasa de aclaramiento = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑚𝑜𝑛𝑎 Las hormonas se eliminan del plasma por: - Destrucción metabólica por los tejidos - Unión a los tejidos - Excreción hepática por la bilis, - Excreción renal hacia la orina. En el caso de determinadas hormonas, un descenso de la tasa de aclaramiento metabólico provoca a menudo una concentración excesiva en los líquidos corporales circulantes. En ocasiones, las hormonas se descomponen en las células efectoras por diversos procesos enzimáticos que provocan la endocitosis del complejo hormona-receptor de la membrana celular; la hormona se metaboliza entonces en la célula y los receptores se reciclan y pasan de nuevo a la membrana celular. Casi todas las hormonas peptídicas y las catecolaminas son hidrosolubles y circulan en la sangre libremente. Por lo general, se degradan en la sangre y en los tejidos por acción enzimática y se excretan con rapidez por los riñones y el hígado, por lo que permanecen muy poco tiempo en la sangre. Por ejemplo, la semivida de la angiotensina II que circula en la sangre es inferior a 1 min. Las hormonas que se encuentran unidas a las proteínas plasmáticas se eliminan de la sangre con una velocidad mucho menor y a veces permanecen en la circulación durante varias horas o incluso días. La semivida de los esteroides suprarrenales en la circulación oscila entre 20 y 100 min, mientras que la semivida de las hormonas tiroideas unidas a proteínas asciende a 1-6 días. Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com MECANISMOS DE ACCIÓN DE LAS HORMONAS Receptores de hormonas y su activación La acción de una hormona comienza con su unión a un receptor específico de la célula efectora. Cuando la hormona se combina con su receptor, se desencadena una cascada de reacciones en la célula: la activación se potencia en cada etapa, de forma que hasta una pequeña concentración de hormona puede ejercer un gran efecto. Los receptores hormonales son proteínas de gran tamaño y cada célula estimulada posee habitualmente entre 2.000 y 100.000 receptores. Además, cada receptor suele ser muy específico para una única hormona, lo que determina el tipo de hormona que actuará en un tejido concreto. Los tejidos que reaccionan en respuesta a una hormona determinada son los que contienen receptores específicos para ella. Los distintos tipos de receptores hormonales se encuentran de ordinario en los siguientes lugares: 1. En o sobre la superficie de la membrana celular. Los receptores de membrana son específicos sobre todo de las hormonas proteicas y peptídicas y de las catecolaminas. 2. En el citoplasma celular. Los receptores principales de las distintas hormonas esteroideas se encuentran fundamentalmente en el citoplasma. 3. En el núcleo celular. Los receptores de las hormonas tiroideas se encuentran en el núcleo y se cree que están unidos a uno o varios cromosomas. El número y la sensibilidad de los receptores hormonales están regulados. El número de receptores no permanece constante, sino que varía de un día a otro o incluso de un minuto a otro. Con frecuencia, las propias proteínas de los receptores se inactivan o destruyen mientras ejercen su función; mientras que otras se podrían reactivar o la célula fabrica otras nuevas mediante su mecanismo de elaboración de proteínas. Un aumento de la concentración hormonal o de su unión al receptor de la célula diana disminuye a menudo el número de receptores activos. Esta disminución de la expresión de los receptores puede deberse a: - La inactivación de algunas moléculas receptoras; - La inactivación de algunas proteínas intracelulares que actúan como moléculas de señalización; - El secuestro temporal del receptor en el interior de la célula, lejos del lugar de acción de las hormonas que sólo interactúan con los receptores situados en la membrana celular; - La destrucción de los receptores por lisosomas después de haber penetrado en el interior de la célula - La menor producción de receptores. LA DISMINUCIÓN DE LA EXPRESIÓN DE LOS RECEPTORES REDUCE LA CAPACIDAD DE RESPUESTA DE LAS CÉLULAS EFECTORAS A LA HORMONA. Algunas hormonas provocan un aumento de la expresión de los receptores y de las proteínas de señalización intracelular (hormonas estimulantes), sintetizados ambos por el mecanismo de elaboración de proteínas de la célula diana, o bien aumenta la disponibilidad de receptores para la interacción con la hormona. Cuando se produce este efecto, aumenta de forma progresiva la sensibilidad del tejido efector a las acciones estimulantes de la hormona. Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR TRAS LA ACTIVACIÓN DEL RECEPTOR HORMONAL Para todo, se forma complejo hormona receptor Receptores unidos a canales iónicos. Todos los neurotransmisores se combinan con los receptores de la membrana postsináptica produciéndose un cambio de la estructura del receptor, que suele consistir en la apertura o cierre de un canal para uno o varios iones (Na, K, Ca, etc). Los movimientos de estos iones son los que producen efectos en las células postsinápticas. Receptores hormonales unidos a la proteína G. Muchas hormonas activan receptores que regulan de manera indirecta la actividad de proteínas efectoras mediante su acoplamiento a grupos de proteínas de la membrana celular llamadas proteínas heterodiméricas de fijación a GTP (proteínas G) Receptores se acoplan a las proteínas G que son triméricas (subunidades a, b y g). Cuando un ligando (una hormona) se une a la parte extracelular del receptor, provoca en este un cambio de conformación que activa a las proteínas G e induce señales intracelulares que: - Abren o cierran los canales iónicos de la membrana celular - Modifican la actividad de una enzima del citoplasma de la célula. En su forma inactiva, las subunidades de las proteínas G forman un complejo que se fija al GDP. Cuando el receptor se activa, sufre un cambio de conformación por el que la proteína G trimérica unida a GDP puede asociarse a la porción citoplásmica del receptor e intercambia GDP por GTP. Esto hace que la subunidad alfa se disocie del complejo trimérico y se una a otras proteínas de señalización intracelular que alteran la actividad de los canales iónicos o de enzimas intracelulares tales como la adenilato ciclasa o la fosfolipasa C, que modifican la función celular. Los acontecimientos de señalización se interrumpen rápidamente cuando se elimina la hormona y la subunidad alfa se inactiva a sí misma convirtiendo su enlace con GTP en otro con GDP; a continuación la subunidad a vuelve a combinarse de nuevo con las subunidades b y g para formar una proteína G inactiva unida a la membrana. Algunas hormonas se unen a proteínas G inhibidoras (llamadas proteínas Gi), mientras que otras lo hacen a proteínas G estimuladoras (proteínas Gs). Dependiendo de que el receptor hormonal se una a una proteína G inhibidora o estimuladora, la hormona reducirá o incrementará la actividad de las enzimas intracelulares. Este complejo sistema de proteínas G de la membrana celular proporciona una amplia gama de posibles respuestas celulares a las distintas hormonas en los diversos tejidos efectores del organismo. Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com Receptores hormonales unidos a enzimas. Cuando se activan, algunos receptores pasan a funcionar ellos mismos como enzimas o se asocian a las enzimas a las que activan Estos receptores unidos a enzimas son proteínas que sólo atraviesan la membrana celular una vez. Los receptores unidos a enzimas tienen su lugar de fijación a la hormona en la parte exterior de la membrana celular y su porción catalítica o de unión a la enzima en el interior de la misma. Cuando la hormona se une a la porción extracelular del receptor, se activa (o a veces se inactiva) una enzima situada en el interior de la MC. Un ejemplo, muy utilizado en el control hormonal de las funciones celulares, es el de las hormonas que se unen a un receptor transmembrana especial, que se convierte en la enzima adenilato ciclasa activada en el extremo que sobresale hacia el interior de la célula. Esta ciclasa cataliza la formación de AMPc, el cual desarrolla múltiples efectos dentro de la célula para controlar su actividad. El AMPc recibe el nombre de segundo mensajero porque no es la propia hormona la que causa directamente las modificaciones intracelulares, sino que es el AMPc el que produce dichos efectos. En unas pocas hormonas peptídicas como, por ejemplo, el péptido natriurético auricular (PNA), el que actúa como segundo mensajero es el monofosfato de guanosina cíclico (GMPc), sólo ligeramente distinto del AMPc. Receptores hormonales intracelulares y activación de los genes. Los esteroides suprarrenales y gonadales, las hormonas tiroideas, los retinoides y la vitamina D, al ser liposolubles y atravesar la MC se unen a receptores proteicos situados en el citoplasma o incluso en el núcleo. El complejo hormona-receptor activado se fija después a una secuencia reguladora específica de ADN (promotor), llamada elemento de respuesta a la hormona, que activa o reprime la transcripción de genes específicos y la formación de ARN mensajero (ARNm) Por tanto, minutos, horas o incluso días después de que la hormona haya entrado en la célula, aparecen en esta, proteínas recién formadas que se convierten en controladores de funciones celulares nuevas o modificadas. La respuesta de los diversos tejidos a una misma hormona depende no sólo de la especificidad de los receptores, sino también de la expresión de los genes regulados por dichos receptores. Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com MECANISMOS DE SEGUNDO MENSAJERO QUE MEDIAN LAS FUNCIONES HORMONALES INTRACELULARES La única acción directa de la hormona sobre la célula consiste en la activación de un solo tipo de receptor de membrana; el segundo mensajero hace el resto. El AMPc no es el único segundo mensajero empleado por las distintas hormonas. Existen otros dos, ambos de enorme importancia: 1) los iones calcio y la calmodulina asociada a ellos, y 2) los productos de la degradación de los fosfolípidos de la membrana. EL SISTEMA DE SEGUNDO MENSAJERO ADENILATO CICLASA-AMPC HORMONAS QUE USAN COMO 2DO MENSAJERO AL SISTEMA ADENILATO CICLASA- AMPC HORMONAS QUE USAN COMO 2DO MENSAJERO LA FOSFOLIPASA C EL SISTEMA DE SEGUNDO MENSAJERO CALCIO-CALMODULINA La entrada de calcio puede iniciarse por cambios del potencial de membrana o por la interacción de una hormona con los receptores de membrana. En ambos casos se abren canales de calcio. Cuando entran en la célula, los iones calcio se unen a la proteína calmodulina. Esta proteína posee cuatro lugares de unión con el calcio y cuando tres o cuatro de ellos se hallan unidos al ion, la calmodulina cambia de forma e inicia múltiples efectos en la célula, tales como la activación o la inhibición de las proteínas cinasas. La activación de las proteínas cinasas dependientes de la calmodulina activa o inhibe mediante fosforilación las proteínas que participan en la respuesta celular a la hormona. (Ej: activación de miosina cinasa de cadena ligera, que actúa directamente sobre la miosina del músculo liso para hacer que este se contraiga) Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com La concentración normal del ion calcio en casi todas las células del organismo es de 10−8-10−7 mol/l, cantidad insuficiente para activar el sistema de la calmodulina. Sin embargo, cuando la concentración aumenta hasta 10−6 -10−5mol/l, el grado de unión es suficiente para provocar todas las acciones intracelulares de la calmodulina. La magnitud de este cambio de concentración coincide prácticamente con el que necesita el músculo esquelético para activar la troponina C que, a su vez, causa su contracción. (La troponina C y la calmodulina se asemejan en su función y su estructura proteica) HORMONAS QUE ACTÚAN PRINCIPALMENTE SOBRE LA MAQUINARIA GENÉTICA DE LA CÉLULA Las hormonas esteroideas incrementan la síntesis proteica La secuencia de acontecimientos de la función de las hormonas esteroideas es, básicamente, la siguiente: 1. La hormona esteroidea difunde a través de la membrana y entra en el citoplasma celular, donde se une a una proteína receptora específica. 2. El complejo proteína receptora-hormona difunde o es transportado al núcleo. 3. El complejo se une a regiones específicas de las cadenas de ADN de los cromosomas, activando el proceso de transcripción de determinados genes para la formación de ARNm. 4. El ARNm difunde al citoplasma, donde activa el proceso de traducción en los ribosomas para formar nuevas proteínas. Las hormonas tiroideas aumentan la transcripción de genes en el núcleo celular Las hormonas tiroideas tiroxina y triyodotironina aumentan la transcripción de genes específicos en el núcleo. Para ello, estas hormonas se unen en primer lugar de forma directa a las proteínas receptoras del núcleo; estos receptores son factores de transcripción activados localizados en el complejo cromosómico y responsables del control de los promotores u operadores génicos Dos de las principales características de la función de las hormonas tiroideas en el núcleo son: 1. Activan los mecanismos genéticos para la formación de numerosos tipos de proteínas intracelulares, probablemente 100 o incluso más. Muchas de ellas son enzimas que potencian la actividad metabólica intracelular en casi todas las células del organismo. 2. Una vez unidas a los receptores intranucleares, las hormonas tiroideas siguen ejerciendo sus funciones de control durante días o incluso semanas. Bibliografía: Fisiología de Guyton 13 ed. Cap 75. Introducción a la endocrinología. Descargado por Lari Padilla ([email protected]) Encuentra más documentos en www.udocz.com