Hormonas y acción de las hormonas Introducción a la endocrinología Facilitador: Dr. Rolando Caballero Expositores: Fresa González, Simeón Quintero Corella, Alfredo
Hormonas neuroendocrinas Mensajeros Químicos En las uniones sinapticas Actúan localmente Neurotransmisores Producidas por glándulas y secretadas en la sangre Celulas dianas situadas en otros lugares del organismo Hormonas endocrinas Secretadas por neuronas hacia la sangre Celulas diana en otras partes del cuerpo Hormonas neuroendocrinas Secretadas por células hacia el liquido extracelular Actuan sobre células dianas vecinas Hormonas paracrinas Actuan sobre las mismas células que las fabrican Hormonas autocrinas Péptidos secretados por las células hacia el líquido extracelular y que pueden funcionar como hormonas autocrinas, paracrinas o endocrinas Citocinas Las células neuroendocrinas, situadas en el hipotálamo, poseen axones que terminan en la neurohipófisis y en la eminencia medial y que secretan diversas neurohormonas, como la hormona antidiurética (ADH),la oxitocina y las hormonas hipo/isótropas, encargadas de controlar la secreción de las hormonas de la adenohipófisis. Las hormonas endocrinas viajan por el aparato circulatorio hasta llegar a las células de todo el cuerpo donde se unen a los receptores e inician numerosas reacciones. Algunas hormonas endocrinas afectan a muchos tipos distintos de células del organismo como la hormona del crecimiento y la tiroxina; Otras hormonas actúan principalmente en determinados tejidos efectores, como la corticotropina sobre la corteza suprarrenal.
Localización anatómica de las principales glándulas y tejidos endocrinos Funciones Metabolismo Crecimiento Desarrollo Equilibrio hidroelectrolítico Reproducción Comportamiento
Estructura química y síntesis 1) Proteínas y polipéptidos Adenohipofisiarias Neurohiposfisiarias Insulina y glucagón PTH Muchas otras 2) Esteroides Corteza suprarrenal: cortisol y aldosterona Ovarios: estrógeno y progesterona Placenta: estrógeno y progesterona Testiculos: testosterona 3) Derivados del aa tirosina Glandula tiroides: triyodotironina y tiroxina Médula suprarrenal: adrenalina y noradrenalina aa: aminoácido
1) Las hormonas polipeptídicas y proteicas se almacenan en vesículas secretoras hasta que se necesitan Preprohormonas Proteínas de gran tamaño sin actividad biológica Prohormonas Cuando son escindidas en el retículo endoplásmico Hormonas Proteínas más pequeñas con actividad biológica
3 anillos ciclohelixo y 1 ciclopentilo 2) Las hormonas esteroideas suelen sintetizarse a partir del colesterol y no se almacenan. Una vez sintetizados difunden a través de la membrana celular y penetran en el líquido intersticial y luego en la sangre 3 anillos ciclohelixo y 1 ciclopentilo Liposolubles
3) Las hormonas amínicas derivan de la tirosina
La retroalimentación negativa evita la actividad excesiva de los sistemas hormonales Cuando un estímulo induce la liberación de una hormona, los estados o los productos derivados de la acción de esta tienden a detener dicha liberación. La hormona ejerce un efecto de retroalimentación negativa con el fin de impedir una secreción excesiva de la hormona o su hiperactividad en el tejido efector.
La retroalimentación positiva puede dar lugar a un incremento de las concentraciones hormonales. La salida del sistema o alguna función de la salida misma se agrega a la entrada (dando como resultado una salida mayor). Se le conoce también como “fenómeno del círculo vicioso”. Un ejemplo es la labor de parto.
Transporte de las hormonas en la sangre Hidrosolubles (péptidos y catecolaminas) Se disuelven en el plasma y se transportan desde su origen hasta los tejidos efectores Hormonas esteroideas y tiroideas Circulan en la sangre unidas principalmente a las proteínas plasmáticas Carecen de actividad biológica hasta que se disocian de las proteínas plasmáticas.
Receptores de Hormonas y su activación. En o sobre la superficie celular En el citoplasma celular. En el núcleo celular.
Señalización intracelular tras la activación Receptores Unidos a Canales iónicos. Receptores Hormonales Unidos a la proteína G. Receptores Hormonales Unidos a Enzimas. Recéptores Homonales intracelulares y Activación de los genes.
Receptores Unidos a Canales Iónicos. Algunos de estos receptores unidos a canales iónicos abren (o cierran) los canales del ion sodio, otros los del ion potasio, otros aún los del ion calcio, etc. Los movimientos de estos iones a través de los canales son los que producen los efectos subsiguientes en las células postsinápticas. Algunas hormonas circulantes pueden ejercer ciertas acciones mediante la activación de los receptores de tipo canal iónico.
Receptores Homonales Unidos a la Proteína G. Algunas partes del receptor sobresalen hacia el citoplasma celular (sobre todo, la cola citoplásmica del receptor) y se acoplan a las proteínas G que constan de tres partes (es decir, son triméricas), las subunidades alfa, beta y gamma. 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: 1) abren o cierran los canales iónicos de la membrana celular, o 2) modifican la actividad de una enzima del citoplasma de la célula.
Receptores Hormonales Unidos a Enzimas. 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, al contrario de lo que sucede con los receptores unidos a las siete proteínas G transmembranosas. 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 membrana celular. Aunque muchos receptores unidos a enzimas poseen una actividad enzimática intrínseca, otros dependen de enzimas a las que se asocian de forma estrecha para producir las modificaciones correspondientes de la función celular.
Receptores Hormonales Intracelulares y Activación de los Genes. Varias hormonas, entre ellas los esteroides suprarrenales y gonadales, las hormonas tiroideas, los retinoides y la vitamina D, se unen a receptores proteicos del interior de la célula en lugar de hacerlo a receptores de la membrana. Como estas hormonas son liposolubles, atraviesan con facilidad la membrana celular e interactúan con receptores 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)
Mecanismos de Segundo Mensajero que median las funciones Hormonales Intracelulares. El sistema de Segundo mensajero Adenilato Ciclasa-AMPc El sistema de los Segundos mesanjeros de los Fosfolípidos de la Membrana Celular. El sistema de Segundo Mensajero Calcio-Cadmodulina.
El sistema de Segundo mensajero Adenilato Ciclasa-AMPc La unión de las hormonas al receptor hace que este se acople a una proteína G, que cuando estimula el sistema adenilato ciclasa-AMPc recibe el nombre de proteína Gs (del inglés stimulatory, estimuladora). La estimulación de la adenilato ciclasa, una enzima unida a la membrana, por la acción de la proteína Gs, cataliza la conversión de una pequeña cantidad de trifosfato de adenosina (ATP) del citoplasma en AMPc dentro de la célula. Ello hace que se active la proteína cinasa dependiente del AMPc, que fosforila proteínas específicas de la célula, desencadenando reacciones bioquímicas que, en última instancia, producen la respuesta celular a la hormona.
El sistema de los Segundos mesanjeros de los Fosfolípidos de la Membrana Celular. Esta enzima cataliza la degradación de algunos fosfolípidos de la membrana celular, en especial el bifosfato de fosfatidilinositol (PIP2), formando dos segundos mensajeros distintos: trifosfato de inositol (IP3) y diacilglicerol (DAG). El IP3 moviliza los iones calcio de las mitocondrias y del retículo endoplásmico; los propios iones calcio también poseen efectos de segundo mensajero e intervienen, por ejemplo, en la contracción del músculo liso y en la modificación de la secreción celular. El otro segundo mensajero lipídico, el DAG, activa a la enzima proteína cinasa C (PKC), que fosforila un gran número de proteínas encargadas de producir la respuesta de la célula
El sistema de Segundo Mensajero Calcio-Cadmodulina. La entrada de calcio puede iniciarse: 1) por cambios del potencial de membrana, que abre los canales de calcio de esta, o 2) por la interacción de una hormona con los receptores de membrana que abren los 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 proteína cinasas.
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