hormonas intro
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HORMONAS
La palabra hormona proviene del año 1905, a partir del verbo griego “excitar”.
La definición tradicional de hormona es la de una sustancia química secretada por unórgano hacia la sangre que la transporta a un objetivo lejano, donde ejerce su acción enconcentraciones muy bajas.Tradicionalmente se consideraba que las hormonas eran exclusivamente secretadas por
glándulas endócrinas. Hoy sabemos que las sustancias que actúan como hormonas no solo
se secretan en las glándulas endócrinas clásicas sino que también lo hacen células
endócrinas aisladas ( sistema endócrino difuso) , neuronas (neurohormonas) y células delsistema inmunitario ( citocinas) y que pueden actuar en la vecindad de su sitio de
producción y ejercer efectos paracrinos y autocrinos.
Hormonas Citocinas Neurohormonas
Sistema Inmunitario
GlándulasSistema endócrino difuso Neuronas
Algunas sustancias podrían considerarse hormonas pero no lo son porque no cumplen
con la condición de actuar en concentraciones nanomolares hasta picomolares . Por
ejemplo la histamina liberada durante las reacciones alérgicas puede actuar en células de
todo el cuerpo pero su concentración excede los valores aceptados para una hormona.
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Todas las hormonas se unen a receptores de la célula diana e inician respuestasbioquímicas: mecanismo de acción celular. Este puede ser Directo o Indirecto según la
naturaleza química de la hormona.
Mecanismos de acciónIndirecto Directo
Catecolaminas (aminas)
Y
Proteicas
Tiroideas (aminas)
Y
Esteroideas
*Ver siguientes diapositivas/
Mecanismos de acción
H
H
H
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Las hormonas peptídicas (H) no pueden ingresar en la célula diana y deben combinarse con receptores de membrana
que inician el proceso de transducción de la señal.
Abre canaliónico
Sistema de
segundo
mensajero fosforila
Proteínas
Respuesta
celular
Referencias
Tirosincinasa
Enzima de amplificación
Proteína G
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Acción de las hormonas esteroideas
La mayoría de los
esteroides hidrófobos
están unidos a proteínas
transportadoras del
plasma. Solo la hormona
libre puede difundir a la
célula diana
Los receptores para las
hormonas esteroideas
están en el citoplasma o
el núcleo
Algunas hormonas
esteroideas también
se unen a receptores
de membrana que
utilizan 2º
mensajeros para
generar una
respuesta celular
rápida
El complejo H-R se une al
ADN y activa o reprime
uno o más genesLos genes activados generan
nuevo ARNm que se traslada al
citoplasma
La traducción produce nuevas
proteínas para los procesos
celulares
Vaso
sanguíneo
Hormona
esteroidea
Proteína
transportadora
Receptor de membrana
Receptor
citoplasmático
Núcleo
Receptor nuclear
Respuesta rápida
La transcripción
produce ARNm
TraducciónNuevas
proteínas
Retículo
endoplásmico
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•La mayor parte de las hormonas cumple más de una función pero siempre con el
mismo mecanismo de acción. Lo que difiere es la maquinaria enzimática que se activa
luego de la unión H-R y es lo que da la especificidad tisular o celular a la respuesta
hormonal. Por ejemplo, la insulina en los tejidos muscular y adiposo actúa sobre las
proteínas de transporte de glucosa y las enzimas para su metabolismo, mientras que en
el hígado modula la actividad enzimática pero no tiene efecto directo sobre las
proteínas de transporte.
•La misma célula puede tener receptores para distintas hormonas.
•Así como una hormona puede regular varias funciones en el organismo , hay numerosas
funciones o variables reguladas por más de una hormona, como la calcemia, la glucemia
o la presión arterial. Ejercen funciones sinérgicas o antagónicas.Sinergia : el efecto combinado de dos hormonas es mayor que la suma de los efectos de
ambas por separado. También se conoce como potenciación. EjemploAdrenalina eleva la glucemia 5 mg/100 mlGlucagón eleva la glucemia 10 mg /100 mlAdrenalina + glucagón elevan la glucemia 22 mg/ 100 ml
Antagonismo: es cuando dos hormonas tienen acciones fisiológicas opuestas. Ej.Glucagón es antagónica a insulina. Las hormonas antagónicas pueden competir por el
mismos receptor, pueden actuar a través de diferentes vías metabólicas, o una hormonapuede disminuir el número de receptores para la hormona opuesta. Por ejemplo, lasevidencias indican que la hormona de crecimiento disminuye el número de receptorespara insulina , generando así parte de su antagonismo funcional sobre la glucemia .Permisividad: es cuando una hormona no puede ejercer sus efectos completamente amenos que otra hormona se encuentre presente.
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Por ejemplo la maduración del aparato reproductor está controlada por la hormona
liberadora del hipotálamo, por las gonadotrofinas adenohipofisiarias y hormonas
esteroideas de las gónadas. Si la hormona tiroidea no está presente en cantidades
suficientes , la maduración del aparato reproductor se retrasa, pero por sí sola no puede
estimular la maduración de este aparato , por lo que se considera tiene un efecto
permisivo sobre el desarrollo sexual. Los mecanismos moleculares de la permisividad no seconocen en la mayoría de los casos.
Control de la liberación de hormonasVía refleja simple: constituida por el estímulo, señal de entrada, integración, señal desalida ( hormona o neurohormona) y la respuesta. La respuesta generalmente actúa
como señal de retroalimentación negativa que interrumpe el reflejo.
Estímulo
Integración
Señal de entrada
Señal de salida ( Hormona- neurohormona)
Respuesta
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Glucemia*1
Ingesta dealimentos
Receptor al estiramiento
del tubo digestivo
Neurona aferente
Neurona eferente
Insulina
Tejidos
diana
Captación y
utilización de
glucosa
Glucemia
*2
*1.Por ej. el incremento de la
glucemia dispara la secreción de
insulina en el páncreas, la cual
viaja por sangre a los órganosdiana donde aumenta la
captación y metabolismo de la
glucosa
*2. La
consecuente
disminución de laglucemia actúa
como señal de
retroalimentación
negativa e
interrumpe el
reflejo,
terminando la
liberación de
insulina.
*3. Pero, las hormonas no
están limitadas a seguir
solamente un modelo de vía
refleja; por ej. La secreción de
insulina puede dispararse porla llegada de señales del SNC
o por una hormona secretada
en el tubo digestivo cuando
se ingieren alimentos*3 SNC
Una hormona puede responder avarios estímulos. ( ver *1, *2 y *3)
Además la célula endócrina puede actuar
como sensor o receptor detectando
directamente el estímulo y respondiendo
con la secreción de la hormona.
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Relación Hipotálamo- hipófisis
La hipófisis se ubica en una cavidad ósea en el hueso esfenoides y se une al cerebro mediante un
pequeño tallo llamado infundíbulo.
HIPOTÁLAMO
3.El Infundíbulo esel tallo que conecta
la hipófisis con el
cerebro.
2.La neurohipófisises una extensión
del tejido nervioso
Hueso esfenoides
1.La adenohipófisis es unaverdadera glándula endócrina
de origen epitelial.
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HIPOTÁLAMO
NEUROHIPÓFISIS
Relación hipotálamo- neurohipófisis
Las hormonas se sintetizan y
empaquetan en el cuerpo celular
de una neurona
Las vesículas son transportadas a
lo largo de la célula.
Las vesículas que contienen la
hormona se almacenan en la
neurohipófisis.
Las hormonas se liberan hacia la
sangre.
Vena
HormonasAntidiurética
y
ocitocina
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HIPOTÁLAMO
Neuronas que
secretan hormonastróficas
Adeno
hipófisis
Células endócrinas
A los tejidos diana
Mama
TiroidesCorteza
suprarrenalHígado
Células endócrinas delas gónadas
Hormonastiroideas
Muchostejidos
Células germinalesde las gónadas
Hipotálamo-Adenohipófisis
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Hormonas de la vía hipotálamo-adenohipófisis
El hipotálamo secreta hormonas liberadoras (RH) e inhibidoras (IH) que actúan sobre las célulasendócrinas de la adenohipófisis para regular su secreción. Y a la vez las hormonas de la adenohipófisis
actúan sobre otras glándulas endócrinas o directamente sobre células diana.
ACTH= hormona adrenocorticotrofina; CRH = hormona liberadora de corticotrofina.
FSH= hormona foliculoestimulante. LH=Hormona luteinizante; GnRH= hormona liberadora degonadotrofinas
GH = hormona de crecimiento; GHIH (somatostatina)= hormona inhibidora de GH; GHRH= hormonaliberadora de GH; IGF= factores de crecimiento similar a insulina
Prolactina; PRH= hormona liberadora de prolactina; PIH (dopamina)= hormona inhibidora deprolactina.
TSH= tirotrofina; TRH= hormona liberadora de tirotrofina.
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R e t r o a l i m e n t a c i ó n
n e g a t i v a d e b u c l e
c o r t o
Estímulo
Hipotálamo
Hormona trófica
Adenohipófisis
Hormona trófica
Glándula
endócrina
Hormona
Tejido diana
Respuesta
R e t r o a l i m e n t a c i ó
n n e g a t i v a
d e b u c l e l a
r g o
Bucles de retroalimentaciónnegativa en la vía hipotálamo-
adenohipófisis
Hipotálamo
CRH
Adenohipófisis
ACTH
Corteza
suprarrenal
Cortisol
Tejido diana
Respuesta
Ejemplo:
El equilibrio entre las hormonas es
fundamental para la salud. El
desequilibrio produce enfermedad. Las
enfermedades endócrinas pueden
producirse básicamente por exceso
(hipersecreción), déficit de hormona
( hiposecreción) o por alteraciones en
las respuestas de los tejidos diana.
En gran parte de los casos lahipersecreción puede deberse a laexistencia de tumores benignos o
malignos en la glándula endócrina.
Algunos pacientes pueden presentar
signos de hipersecreción como
resultado de un tratamiento médico
con una hormona exógena o unagonista. Por ej. la administración de
cortisol exógeno generaretroalimentació negativa impidiendo
la producción de CRH y ACTH y por lo
tanto la producción de cortisol del
organismo. Si esto sucede por bastante
tiempo las células de ambas glándulas
pierden tamaño (atrofia)y su capacidad
de producir ACTH y cortisol. Una vez
interrumpida la administración
exógena, la glándula puede demorar
bastante tiempo en recuperar su
funcionamiento normal.
Esta es la causa por la cual en el caso de
tratamiento con corticoides , una vez
completado el tratamiento la dosificación
debe disminuirse gradualmente para
permitir que la hipófisis y corteza
suprarrenal recuperen la producciónnormal de hormonas.
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Falla la
RA-
•Niveles de CRH bajos
•Niveles de ACTH altos
•Niveles de CRH bajos
•Niveles de ACTH bajos
a) Hipersecreción secundaria debida auna alteración hipotalámica.
Síntomas de
exceso
•Niveles de CRH altos
•
Niveles de ACTH altos•Niveles de cortisol altos
Síntomas de
exceso
Síntomas de
exceso
b) Hipersecreción secundaria debida auna alteración en la adenohipófisis.
c) Hipersecreción primaria debida a unaalteración en la corteza suprarrenal.
•Niveles de CRH bajos
•Niveles de ACTH altos
•Niveles de cortisol altos
•Niveles de CRH bajos
•Niveles de ACTH bajos
•Niveles de cortisol altos
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Las enfermedades endócrinas no son solo el resultado de alteraciones en las glándulas , también
pueden deberse a alteraciones en los receptores , tales como mutaciones en su secuencia proteica, o
bien por ausencia de los receptores o por disfuncionalidad.
Datos interesantes•El uso de señales químicas para la comunicación y el mantenimiento de la homeostasis es
evolutivamente muy antiguo . La estructura y función de las hormonas han cambiado muy poco desde
los vertebrados primitivos hasta los mamíferos. Esto queda demostrado por el hecho de que algunas
hormonas de otros organismos tienen actividad biológica cuando se administra a seres humanos. Hasta
hace poco la insulina para el tratamiento de la diabetes se extraía de páncreas de cerdo, vaca u oveja,pero en estos día con el desarrollo de la ingeniería genética , el gen humano de la insulina ha sido
insertado en bacterias que sintetizan la hormona y puede ser utilizada en humanos.
•
También hay que decir que el cambio evolutivo ha sido escaso, algunas pocas hormonas han perdidoimportancia en los seres humanos. Es el caso de la calcitonina, que tiene un papel importante en elmetabolismo del calcio en los peces, pero no es muy importante en el humano adulto. Pero por otro
lado se descubrió que las células del cerebro transforman el ARNm del gen de la calcitonina para
sintetizar un péptido ( CGRP: péptido relacionado con el gen de la calcitonina) que actuaría como
potente vasodilatador en las arterias del cerebro . Estudios recientes mostraron que antagonistas de ese
péptido son útiles para tratar la migraña.
•En el ser humano aparecen vestigios de glándulas que son importantes en los vertebrados inferiores ,
como el lóbulo intermedio de la hipófisis que produce hormona melanocito estimulante (MSH) quecontrola la pigmentación en reptiles y anfibios, pero en el hombre no se encuentran concentraciones
cuantificables de MSH en sangre.
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Glándula pineal
La glándula pineal, del
tamaño de una arveja,
ubicada dentro del
cerebro. En la década del
50 los científicos lograron
aislar la “melatonina”, ala que se le atribuyerondiferentes funciones .Hoy sabemos que ayuda
a ajustar el reloj internodel organismo y existen
evidencias suficientes de
que la melatonina es un
poderoso antioxidante.
Cuerpo
calloso
Tálamo
La melatonina es una hormona amínica derivadadel aa triptófano
La melatonina es la “hormona de la oscuridad” secretada de nochemientras dormimos. Transmite información al cerebro sobre los ciclos de
luz y oscuridad
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Te invitamos a seguir leyendo….
Las ilustraciones pertenecen al material complementario de :
Silverthorne, Fisiología Humana. Un enfoque integrado. 4º. Edición. Editorial
Panamericana.