Area Química Biológica Curso: Bioquímica Tema 9: Hormonas 2017  Dra. Silvia Varas svaras@unsl.edu.ar

Hormonas: Definición Sustancias químicas que se sintetizan en una glándula de secreción interna y ejercen algún tipo de efecto fisiológico sobre otras células a la cual llegan por vía sanguínea.

Órganos o Tejidos Endocrinos Síntesis y secreción de hormonas

Hormonas: Características Las hormonas actúan en concentraciones muy pequeñas Se liberan en respuesta a estímulos Especificidad de acción Son regulables mediante un sistema de retroalimentación negativa. Es decir la hormona (o uno de sus productos) inhibe mas secreción de la hormona.

Especificidad de acción Sus efectos son mediados por receptores Actúan como mensajeros químicos y sólo ejercerán su acción sobre aquellas células que posean receptores específicos (ubicados en la membrana plasmática o intracelulares).

Tipos de Receptor de Hormonas: De membrana Intracelular

Tipos de Receptor de Hormonas: De membrana Intracelular

Traducción de señales

Acciones promovidas por unión de hormonas a sus receptores: Modificación del flujo a través de membranas Síntesis de Proteínas Modificación de actividades enzimáticas Activación Transcripción de genes específicos

I-Estructura química y síntesis de hormonas: Proteínas y polipéptidos (Adenohipofisis, Neurohipofisis, Páncreas y glándulas paratiroideas) Esteroides (corteza suprarrenal, ovarios, testículos y placenta) Derivados del aminoácido TIROSINA (glándula tiroides y medula suprarrenal)

MIT, DIT TIROSINA L-DOPA T3, T4 DOPAMINA NORADRENALINA ADRENALINA

II- Estructura química y síntesis de hormonas: Derivados de ácidos grasos (Eicosanoides): Prostaglandina E1 (Pg E1) Factores de Crecimiento hoy en día se las consideran hormonas. Citoquinas también consideradas hormonas

Fosfolipasa A (Ac.araquidónico) 5,8,11,14 EICOSANOIDES

Ejemplos

CLASIFICACIÓN (de acuerdo a su naturaleza química) ESTEROIDEAS, hidrofóbicas, circulan unidas a proteínas transportadoras, poca hormona libre, vida media 30 a 100 minutos POLIPEPTÍDICAS, hidrosolubles, mucha hormona libre, vida media 10 a 30 minutos. AMÍNICAS, hidrosoluble, circulan unidas a prot. transportadoras o libres, vida media variable. DERIVADAS DE ÁCIDOS GRASOS DERIVADAS DE VITAMINAS 16

CLASIFICACIÓN (de acuerdo a su función) NEUROSECRETORAS TRÓFICAS GLANDULARES TISULARES SUSTANCIAS MEDIADORAS 17

En base a la velocidad y duración de la respuesta Rápida y de corta duración: segundos ó minutos Lenta y persistente: horas y días Según la naturaleza de la respuesta metabólica: Catabólicas Anabólicas

FUNCIÓN MANTENIMIENTO DE LA HOMEOSTASIS DEL MEDIO EXTRACELULAR E INTRACELULAR. REGULACIÓN DE: METABOLISMO HIDROELECTROLÍTICO GLUCÍDICO LIPÍDICO PROTEICO PRODUCCIÓN, USO, ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA (insulina, glucagón, somatostatina) RESPUESTA A SITUACIONES DE EMERGENCIA FUNCIÓN REPRODUCTIVA GENERAL 19

Principales Hormonas Hipotalámicas Hipofisiarias Adenohipofisis Neurohipofisis Tiroideas De Corteza Suprarrenal De Medula Suprarrenal Páncreas Testículos Ovarios Paratiroideas

HIPOTALAMO El hipotálamo está localizado en el cerebro, cerca del quiasma óptico.

(IGFs)

HORMONAS HIPOTALAMICAS ESTIMULADORAS Hormona liberadora de corticotrofina (CRH) - Activadora de la secreción hipofisiaria de ACTH. Hormona liberadora de la hormona de crecimiento (GHRH) - Estimula la secreción de GH Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH ó LHRH) - Estimula la síntesis y secreción de gonadotropinas Hormona liberadora de tirotropina (TSHRH) - Activa la secreción de TRH Factores liberadores de prolactina (PRL) 23

HORMONAS HIPOTALAMICAS INHIBIDORAS Hormona inhibidora de GH: SOMATOSTATINA Hormona inhibidor de prolactina (PRL-IH) 24

HIPOTALAMICAS Son todos péptidos Regulan la síntesis y secreción de hormonas hipofisiarias

La hipófisis = glándula pituitaria tiene 2 lóbulos: Lóbulo anterior o adenohipofisis Lóbulo posterior o neurohipofisis - Las hormonas hipofisiarias son hormonas tróficas - Su secreción es regulada por una retroregulación (-) del producto de la glándula estimulada

GH

Acciones fisiológicas Hormona Estructura Acciones fisiológicas GH, Hormona Crecimiento Cadena sencilla de 91 aminoácidos Estimulante del crecimiento corporal. Estimula la secreción de IGF-1. . ACTH Cadena sencilla de 39 aminoácidos Estimula la producción de glucocorticoides y andrógenos por la corteza suprarrenal. TSH Glicoproteína formada por 2 subunidades  (89) y  (112 aminoácidos) Estimula la producción de hormonas tiroideas FSH M: estimula la maduración de los folículos ováricos. H: estimula la espermatogénesis LH Glicoproteína formada por 2 subunidades  (89) y  (115 aminoácidos) M: induce la ovulación y la formación del cuerpo amarillo; estimula la producción de estrógenos y Pg. H: estimula la producción de testosterona. PRL Cadena sencilla de 195 aminoácidos Estimula la secreción y producción de leche

HORMONAS DE LA ADENOHIPÓFISIS La adenohipófisis produce hormonas que estimulan a otras glándulas para que se sinteticen sus hormonas, por ello se denominan hormonas tróficas. La secreción de hormonas tróficas está estimulada por hormonas hipotalámicas y es regulada negativamente por el producto de la glándula estimulada. 29

Control Hormonal La producción de hormonas está regulada en muchos casos por un sistema de retroalimentación o feed-back negativo, que hace que el exceso de una hormona vaya seguido de una disminución en su producción. Se puede considerar el hipotálamo, como el centro nervioso ''director'' y controlador de todas las secreciones endocrinas, el hipotálamo segrega neurohormonas que son conducidas a la hipófisis. Estas hormonas son transportadas a la sangre para estimular a las glándulas correspondientes(tiroides, corteza suprarrenal, y gónadas) y serán éstas las que segreguen diversos tipos de hormonas , (tiroxina, corticosteroides y hormonas sexuales, respectivamente ), que además de actuar en el cuerpo, retroalimentan la hipófisis y el hipotálamo para inhibir su actividad y equilibran las secreciones respectivas de estos dos órganos y de la glándula destinataria.

Sistema de retroalimentación negativa (o feed-back (-) HIPOTALAMO Factores liberadores HIPOFISIS Retroalimentación negativa CONTROL HORMONAL Hormonas Tróficas GLANDULA Hormonas ORGANOS EFECTORES Efectos Biológicos

HIPOTÁLAMO  GHRH IGF: Insulin-like growth factor

NEUROHIPOFISIS Son sintetizadas por el núcleo supraóptico y paraventricular del hipotálamo y almacenadas en gránulos en la neurohipófisis. 1-OXITOCINA Es un nonapéptido cíclico que actúa en la inducción del parto estimulando las contracciones uterinas y favoreciendo la caída de progesterona. Además estimula la secreción de leche por contracción del músculo liso de la glándula mamaria. La secreción de oxitocina es estimulada por la succión del pezón. 2-VASOPRESINA u HORMONA ANTIDIURETICA (ADH) Es un nonapéptido que tiene efecto presor sobre vasos periféricos, controla la reabsorción de agua en los túbulos distales de la nefrona, por lo que también es llamada Hormona Antidiurética. Su deficiencia provoca la diabetes insípida, donde se eliminan más de 20 lts de orina por día.

LOBULO MEDIO Segrega una hormona, la MSH o estimulante de los melonóforos, estimula la síntesis de melanina y su dispersión por la célula.

Principales Hormonas Hipotalámicas Hipofisiarias Adenohipofisis Neurohipofisis Tiroideas De Corteza Suprarrenal De Medula Suprarrenal Páncreas Testículos Ovarios Paratiroideas

GLANDULA TIROIDES Situada en la parte anterior del cuello  delante del cartílago cricoides. Consta de dos lóbulos unidos por un istmo. 37

La glándula tiroides, situada en la parte anterior del cuello y a ambos lados de la tráquea, segrega tiroxina ó T4 y la triiodotironina T3

PRINCIPALES FUNCIONES: Mantenimiento de la temperatura Regulan consumo de O2 Mantenimiento del peso corporal Contracción del corazón Síntesis proteica Metabolismo del colesterol y triglicéridos () Crecimiento somático Diferenciación y maduración SNC Regulación del metabolismo de calcio. Aumentan la utilización de glucosa, lípidos y aminoácidos

Hipotiroidismo Hipertiroidismo

Hipotiroidismo Hipertiroidismo

PARATIROIDES Está formada por cuatro grupos celulares incluidos en la parte posterior del tiroides. Secretan PTH  aumenta calcio en la sangre PTH  Péptido (28aa) Degradada en el hígado y riñón Transporte de calcio en el duodeno Estimula la activación renal de D3 (colecalciferol).

Hipocalcemia PTH  Vitamina D3 activa (1,25 D3)  liberación de Ca2+ del Hueso  Vitamina D3 activa (1,25 D3) Riñón: eliminación Ca2+ y eliminación de PO43+ en orina  absorción de Ca2+ en intestino  calcemia

PTH Funciones: Eleva el calcio plasmático La hipocalcemia estimula la secreción de PTH Favorece la reabsorción de calcio a nivel de túbulos renales Favorece la resorción de calcio en el hueso Estimula la producción de vitamina activa 1,25-D3 a nivel renal  Favorece absorción intestinal de calcio Eleva el calcio plasmático

Principales Hormonas Hipotalámicas Hipofisiarias Adenohipofisis Neurohipofisis Tiroideas De Corteza Suprarrenal De Medula Suprarrenal Páncreas Testículos Ovarios Paratiroideas

GLANDULAS ADRENALES Las glándulas suprarrenales o adrenales son 2, que descansan sobre cada riñon.

GLANDULAS ADRENALES secreta mineralocorticoides Secreta Adrenalina y NA secreta glucocorticoides secreta gonadocorticoides

Corteza Mineralocorticoides, que regulan el metabolismo de los iones. Aldosterona, la retención de agua y sodio,  la eliminación de potasio y  la tensión arterial. Glucocorticoides, que regulan el metabolismo de H de C, lípidos y proteínas Corticoides Androgénicos, que mantienen los caracteres sexuales secundarios

Médula Adrenal Elabora las hormonas adrenalina y noradrenalina. Favorecen la glucógenolisis, con lo que el organismo puede disponer de una mayor cantidad de glucosa; Elevan la presión arterial, aceleran los latidos del corazón y aumentan la frecuencia respiratoria. Se denominan también "hormonas de la emoción" porque se producen abundantemente en situaciones de estrés, terror, ansiedad, etc, de modo que permiten salir airosos de estos estados. 49

Glándulas Suprarrenales Adrenalina Noradrenalina Incremento de la fuerza y frecuencia de la contracción cardíaca Incremento de la contracción fuerza y frecuencia de la cardíaca Dilatación de los vasos coronarios Vasodilatación general Vasoconstricción general Incremento del gasto cardíaco Descenso del gasto cardíaco Incremento de la glucogenolisis Incremento de la glucogenolisis (en menor proporción) 50

Principales Hormonas Hipotalámicas Hipofisiarias Adenohipofisis Neurohipofisis Tiroideas De Corteza Suprarrenal De Medula Suprarrenal Páncreas Testículos Ovarios Paratiroideas

PANCREAS Su secreción interna se realiza gracias a la acción de los Islotes de Langerhans

HISTOLOGIA Parte exocrina  células acinares, secretan jugos digestivos Parte endocrina  islotes de Langerhans, secretan hormonas. - Inhibe la secreción de insulina y glucagón. - Inhibe liberación de GH   Somatostatina Insulina   Glucagón

Aumenta el nivel de glucosa en la sangre. Páncreas Su secreción interna se segregan glucagón e insulina. Ambas son proteínas e intervienen en la regulación del contenido de glucosa en sangre (glucemia). Glucagón Aumenta el nivel de glucosa en la sangre. Insulina Disminuye el nivel de azúcar en la sangre; estimula el metabolismo de la glucosa, las proteínas y las grasas.

Estructura de la pro-insulina

Hiperglucemia  Insulina  glucemia  Síntesis glucógeno hepático  captación de glucosa por parte de los tejidos  captación de aminoácidos y síntesis de proteínas  captación ácidos grasos y síntesis de triglicéridos  glucemia

Principales Hormonas Hipotalámicas Hipofisiarias Adenohipofisis Neurohipofisis Tiroideas De Corteza Suprarrenal De Medula Suprarrenal Páncreas Testículos Ovarios Paratiroideas

Gónadas (ovario y testículo) Son glándulas mixtas que en su secreción externa producen gametos y en su secreción interna producen hormonas que ejercen su acción en los órganos que intervienen en la función reproductora. En los testículos se producen las hormonas masculinas, llamadas genéricamente andrógenos. La más importante de estas es la testosterona, que estimula la producción de espermatozoides y la diferenciación sexual masculina. 58

Maduración del espermatozoide TESTICULO Maduración del espermatozoide

Ovarios En los ovarios se segregan estrógenos y progesterona. -Los estrógenos son los responsables del ciclo menstrual e intervienen en la regulación de los caracteres sexuales femeninos. -La Progesterona, u "hormona del embarazo", prepara el útero para recibir el óvulo fecundado. Provoca el crecimiento de las mamas durante los últimos meses del embarazo.

OVARIO Células de la granulosa Células de la teca interna Producción Hormonal ESTRADIOL Células de la granulosa Células de la teca interna PROGESTERONA Células del cuerpo luteo INHIBINA 61

Ciclo Sexual Femenino Las gonadotrofinas (LH y FSH) regulan la producción de hormonas ováricas que permiten la ovulación en cada ciclo.

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