SISTEMA ENDOCRINO HIPOFISIS MORFOFISIOLOGIA I: FISIOLOGIA Dra. Roxana Villacorta Acosta

HISTORIA COMUNICACIÓN INTERCELULAR El primer indicio histórico de la existencia de un sistema de comunicación celular se dió en 1786 por Luigi Galvani. Observó contracciones musculares en las extremidades de una rana suspendida mediante un alambre de cobre (generador de corriente). Siglos XVIII y XIX concepción de “Electrofisiología” Todas las “respuestas” a “estímulos”, se deben a fenómenos eléctricos, a través de “reflejos”

COMUNICACIÓN INTERCELULAR Estudios posteriores: estímulo del s. parasimpático genera secreción de gl. Salivales, gástricas y pancreáticas. Contraprueba: eliminar Qx. Centros superiores, médula espinal, ganglios vegetativos y nervios periféricos. Respuesta: persiste la secreción. Hipótesis: reflejos por un sistema “intramural”

COMUNICACIÓN INTERCELULAR Starling y W. Bayliss (siglo XIX): descubrieron la Secretina, al aplicar ácido a la mucosa duodenal, dicha sustancia se transportaba por la sangre al páncreas y liberaba secreción exocrina. En 1905 se estableció el concepto de “endocrinología”: “Un grupo de células especializadas ubicadas en una región del organismo liberan mensajeros químicos que se conducen por la sangre y actúan sobre receptores de células distantes con la finalidad de regular su actividad”. Mensajeros: Hormonas, del griego ormwg, excitar, poner en movimiento, comenzar, echar a andar.

SISTEMAS DE COMUNICACIÓN Nervioso Endocrino Neuroendocrino Paracrino Autocrino S. Nervioso Otros Sistemas Neuroendocrino S. Endocrino HORMONA: “Sustancia química producida y secretada por una Célula en pequeñas cantidades que se desplazan por la sangre Para alterar la actividad de otras células efectoras que poseen Receptores para ella”.

SISTEMAS DE COMUNICACIÓN sangre PARACRINA NEUROTRANSMISIÓN NEURO ENDOCRINA

Tipos de mensajeros químicos del Sistema endocrino Hormonas Neurotransmisores Citoquinas Factores de crecimiento Factores antiproliferativos Factores apoptóticos: muerte celular programada Morfógenos Otros: sabores, olores, feromonas

Hormonas. Funciones Homeostasis: regulación del medio interno Crecimiento y desarrollo Reproducción Metabolismo energético Conducta

NATURALEZA QUÍMICA DE LAS HORMONAS Derivadas de aminoácidos De tirosina Hormona tiroidea Adrenalina (epinefrina) De triptófano: melatonina (pineal) Derivadas de colesterol Hormonas de la corteza suprarrenal Hormonas sexuales Vitamina D Péptidos y proteínas: Hormonas hipotalámicas Hormonas hipofisarias Hormonas gastrointestinales Hormonas pancreáticas Hormonas cardíacas Hormona paratiroidea y calcitonina

MECANISMO DE ACCIÓN HORMONAL RECEPTORES EN LA MEMBRANA CELULAR: ejm. Catecolaminas RECEPTORES EN EL CITOPLASMA CELULAR: ejm. Hormonas esteroideas RECEPTORES NUCLEARES: ejm.Hormonas Tiroideas

Relación del Receptor con su Ligando ESPECIFICIDAD: Sólo la hormona o un análogo estructural a ella puede unirse con el receptor. ejm. ACTH Corteza suprarrenal. Oxitocina y ADH: tienen la misma forma, tamaño, carga eléctrica, 9 AA, pero diferentes en la posición 3 y 8. Oxitocina: interacciona con receptores en el m.liso uterino ADH: interacciona con receptores de los túbulos renales y vasos sanguíneos. Sin embargo existe más de un tipo de receptor para una misma hormona: Ad (a1,a2,b1,b2,b3).

Relación del Receptor y su Ligando AFINIDAD: La interacción es muy fuerte que no se observa disociación del complejo H-R. Ejm. (Kd) de los receptores para sus ligandos es 10-10 a 10-8 mmol/l Número de receptores en cada célula va entre 40,000 a 100,000. Puede existir heterogeneidad de algunos receptores a la Especificidad y Afinidad. La STH puede unirse a receptores de la PRL La Insulina a IGF-1 con menor afinidad. El IGF-1 a receptores de Insulina.

Respuesta celular frente a la concentración circulante de Hormona Aumentar (up regulation) o disminuir (down regulation) el nº de receptores. Modifica la afinidad del receptor por la hormona. Desensibilización del complejo H-R. Se desacopla de su efector interno y bloquea la transducción. La exposición prolongada a los agonistas disminuye la respuesta biológica (Taquifilaxis). Internalizar el complejo H-R. Desaparece de la superficie celular y se coloca en el citoplasma.

REGULACIÓN DE LA SENSIBILIDAD DE LA CÉLULA DIANA Aumenta El nº de receptores Cuando la concentración De hormona es baja. Ejm. DMID El déficit de insulina Sensibiliza a las células UP REGULATION Regulación Heteróloga Insulina –STH (Hígado) Insulina – IGF-II (adipocito) Estrógeno y FSH – LH(ovulación) Diminuye el nº de receptores Cuando la concentración De hormona es alta. Ejm. Obesos DOWN REGULATION El exceso de Insulina En obesos disminuye El nº de receptores.

SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR Mecanismos de segundo mensajero: - Sistema Adenilatociclasa - AMPc - Sistema Fosfolipasa C- DAG/IP3 - Sistema Calcio-Calmodulina

SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR

SISTEMA ADENILATOCICLASA - AMPC Ejm. TSH FSH LH CRH ACTH Glucagón Catecolaminas (recept beta) Vasopresina (recept V2)

SISTEMA FOSFOLIPASA C- DAG/IP3 Ejm. GHRH Oxitocina Vasopresina (V1) Catecolaminas (recept Alfa) Angiotensina II

SISTEMA CALCIO - CALMODULINA Ejm. Activación de la Miocinocinasa → Músculo liso Activación de la Troponina C → Músculo esquelético

CONTROL DE LA SECRECIÓN HORMONAL RETROACCIÓN NEGATIVA: - La hormona liberada ejerce feedback (-) para impedir una secreción excesiva de la hormona o su hiperactividad en el tejido diana. - Garantiza un nivel de actividad adecuado en el tejido diana. - Tiene lugar en todos los niveles (hipotálamo, hipófisis, glándula) - Incluye los procesos de transcripción y traducción génica en la síntesis y liberación hormonal. - Ejm. T3, T4↑ → hipófisis TSH ↓ ó Hipotálamo TRH ↓ RETROACCIÓN POSITIVA: - Induce Cantidades elevadas de hormona. - Ejm. Ovulación Estrógenos↑↑ (folículo ovárico) → LH ↑↑ Cuando se alcanza la cantidad adecuada de LH ocurre la ovulación, seguido de un feedback (-) de la secreción hormonal.

Control de retroalimentación negativa: Asa Larga & Corta

Control de retroalimentación negativa: Asa Larga

Multiples estímulos para liberación hormonal: Nervioso & Endocrino

Hipófisis, Localización Silla turca  hueso esfenoides

Sistema Hipotálamo PortaHipofisiario

Control Endocrino: 3 niveles de Integración Estimulación hipotalámica - desde SNC Estimulación hipofisiaria – desde hormonas tróficas hipotalámicas. Estimulación de glándulas endocrinas –desde hormonas tróficas hipofisiarias

Señalización intracelular de la TRH sobre los Tirotropos

Eje Hipotálamo-Hipofisario-Tiroideo

Acciones de la GHRH y la Somatostatina sobre los Somatotropos

Eje Hipotálamo Hipófisis – STH

Acción de la CRH sobre el Corticotropo

Eje Hipotálamo Hipófisis-Suprarrenal

Neurohipofisis Dos hormonas principales, ambas son nonapéptidos con un anillo disulfuro en una terminación Oxitocina Liberada principalmente en N. paraventricular Estimula contracción del músculo uterino Estimula liberación de leche por las glándulas mamarias. Vasopresina o ADH Liberada principalmente en N. supraóptico Estimula reabsorción de agua por riñones Estimula constricción de vasos sanguíneos.

Neurohipofisis Transportadas por axones hasta neurohipófisis Potenciales de acción causan liberación de oxitocina o vasopresina en el torrente sanguíneo

Neurohormonas: secretadas en sangre por neuronas

Sistema Neurohipofisiario

Hormonas del lóbulo intermedio Pro-opimelanocortina Células del lóbulo intermedio y corticotropas del lóbulo anterior Polipéptido se hidroliza dando lugar a múltiples residuos con actividad biológica ACTH, Lipotropina -MSH, -MSH, Lipotropina, Endorfinas, CLIP (péptidos del lóbulo intermedios semejantes a ACTH), etc

HORMONA DE CRECIMIENTO Polipéptido 191aa Brazo largo cromosoma 17 22 000 Dalton Vida media 6’ – 20’ Producción diaria adultos aprox 0.2 – 1.0mg/día

HORMONA DEL CRECIMIENTO

Liberación GH en Somatotropos NUCLEO SRIF ARNm GH Gi (-) AMPc  PKA  Proteinas P AC ATP GH Gs (+) CA2+ GHRH Gránulos de secreción GH Sangre

Control de secreción GH SS GRH Hipotálamo Hipófisis anterior GH Hígado (otros órganos) IGF-I TEJIDOS

Somatomedinas (IGFs) C (IGF-I): Vida 1/2 larga debido a BP. Síntesis: aumento progresivo durante la infancia (aumento final en pubertad). Dependencia de estado nutritivo. A (IGF-II): Síntesis constante a lo largo de la vida Efectos IGFI: Insulínicos: hipoglucemiante, disminución AGL. Mitógénico, diferenciación. Crecimiento esquelético y cartilaginoso

SECRECIÓN PULSATIL DE LA GH Regulada por GRH y Somatostatina Liberación episódica Somatomedinas secretadas respondiendo a somatotropina(IGF-I, IGF-II) Control por retroalimentación por IGF-I Concentración Máxima en la noche

Factores que modifican la secreción de la GH ESTIMULACION INHIBICIÓN Reducción de la glucemia Reducción de los ácidos grasos libres en sangre Inanición o ayuno, déficit proteico Traumatismos, estrés, excitación Ejercicio Testosterona, estrógenos Sueño profundo (fases II y IV) Hormona liberadora de GH Aumento de Glucosa Aumento de ácidos libres en sangre Envejecimiento Obesidad Hormona inhibidora de la GH (Somatostatina) Hormona de crecimiento (exógena) Somatomedinas (Factores de crecimiento insulinoides) - IGF

Hipersecreción de Hormona de crecimiento En edad adulta  Acromegalia

Hipersecreción de Hormona de crecimiento En prepuberes  Gigantismo