SISTEMA ENDOCRINO

Inicialmente los seres vivos eran organismos unicelulares

Más tarde se agruparon para formar organismos pluricelulares

Más tarde se agruparon para formar organismos pluricelulares

Más tarde se agruparon para formar organismos pluricelulares

Más tarde se agruparon para formar organismos pluricelulares

Más tarde se agruparon para formar organismos pluricelulares

Más tarde se agruparon para formar organismos pluricelulares

Esto permite a las células especializarse músculo sangre hueso piel intestino

Esto implica la necesidad de sistemas de comunicación para coordinar la actividad de las células

hormona ENDOCRINA neurotransmisor NERVIOSA Hay dos tipos de comunicación celular ENDOCRINA hormona NERVIOSA neurotransmisor

Corresponden al sistema nervioso y al sistema endocrino

El sistema endocrino está formado por las glándulas de secreción interna que producen hormonas HIPÓFISIS Hormona del crecimiento, prolactina, ACTH, MSH, TSH, FSH, LH HIPOTÁLAMO GHRH, CRH, TRH Vasopresina, oxitocina GLÁNDULA TIROIDES T3, T4, calcitonina PARATIROIDES PTH PÁNCREAS Insulina, glucagón, somatostatina SUPRARRENALES Cortisol, aldosterona, andrógenos, adrenalina, noradrenalina OVARIOS Estrógenos, progesterona TESTÍCULOS testosterona

William Maddock Bayliss La secretina fue la primera hormona descrita (1902) El término hormona fue usado por primera vez por Starling durante una conferencia a la Royal Society en 1905 Ernest Henry Starling (1866-1927) William Maddock Bayliss (1860-1924) Hormona es producto de secreción que es transportado por el sistema circulatorio y actúa a distancia de donde se ha secretado Del griego ὁρμῶν (hormón) que significa mover, excitar 14

Algunas hormonas no son producidas por glándulas especializadas Riñón – renina-angiotensina y eritropoyetina Corazón - péptido atrial natriurético Intestino - hormonas gastrointestinales Hígado – Factor de crecimiento semejante a la insulina Tejido adiposo - leptina y resistina

Las hormonas regulan distintas funciones CRECIMIENTO (hormona del crecimiento) REPRODUCCIÓN (hormonas masculinas y femeninas) HOMEOSTASIS metabolismo (hormonas tiroideas) glucemia (páncreas endocrino) niveles de calcio y fósforo (paratormona y calcitonina) equilibrio hidroelectrolítico (vasopresina y mineralcorticoides)

Aminas (derivados de aminoácidos) Según su composición hay tres tipos principales de hormonas Proteínas y péptidos Esteroides Aminas (derivados de aminoácidos)

Colesterol Sales biliares Ácidos grasos Calcio Otras moléculas pueden tener acción hormonal Colesterol Sales biliares Ácidos grasos Calcio

Una misma molécula puede funcionar como neurotransmisor y como hormona

MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS HORMONAS

Las hormonas actúan uniéndose a un receptor en la célula efectora

Estimular adenilciclasa Inhibir adecilciclasa Receptores con 7 regiones transmembrana y proteínas G triméricas α γ γ Canales iónicos PI3 kinasa β β GDP α GTP Estimular adenilciclasa Inhibir adecilciclasa Fosfolipasa C Rho AMPc IP3 DAG

Receptores con actividad proteín kinasa ATP ADP - PO4- PROTEÍNA

NÚCLEO Receptores intracelulares Hormonas esteroides Hormonas tiroideas NÚCLEO transcripción transcripción

Origen evolutivo de los mecanismos de acción de los receptores hormonales Saccharomyces cerevisiae Caenorhabditis elegans Drosophila melanogaster Homo sapiens Receptores asociados a proteínas G Receptores asociados a proteínas G Receptores asociados a proteín kinasas Receptores intracelulares

hormonas receptores Proteínas mediadoras efectores Los mecanismos de acción de las hormonas no están claramente separados hormonas H1 H2 receptores Proteínas mediadoras efectores

REGULACIÓN DE LAS HORMONAS

RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA FRÍO

RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA CALOR

ANTEALIMENTACIÓN

+ - RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA hormona ÓRGANO BLANCO producto La secreción de la hormona es inhibida por su producto hormona + GLÁNDULA ÓRGANO BLANCO - producto

Muchas hormonas funcionan en un sistema de “lazo cerrado” que tiende a mantener constante un parámetro INSULINA GLUCOSA páncreas

Muchas hormonas funcionan en un sistema de “lazo cerrado” que tiende a mantener constante un parámetro INSULINA GLUCOSA páncreas

Muchas hormonas funcionan por parejas con efectos opuestos GLUCOSA GLUCAGÓN páncreas

Muchas hormonas funcionan por parejas con efectos opuestos GLUCOSA GLUCAGÓN páncreas

INSULINA GLUCOSA GLUCAGÓN Muchas hormonas funcionan por parejas con efectos opuestos INSULINA GLUCOSA GLUCAGÓN páncreas

+ + RETROALIMENTACIÓN POSITIVA hormona ÓRGANO BLANCO producto La secreción de la hormona es estimulada por su producto hormona + GLÁNDULA ÓRGANO BLANCO + producto

+ + LH RETROALIMENTACIÓN POSITIVA estrógenos La retroalimentación positiva provoca un aumento rápido de la secreción estrógenos + HIPÓFISIS OVARIO + LH

La secreción de hormonas puede tener control nervioso SISTEMA NERVIOSO CENTRAL GANGLIO SIMPÁTICO O PARASIMPÁTICO GLÁNDULA HORMONA Fibra nerviosa presináptica Fibra nerviosa postsináptica SISTEMA NERVIOSO CENTRAL MÉDULA SUPRARRENAL ADRENALINA Fibra nerviosa presináptica

METABOLISMO DE LAS HORMONAS

En algunos casos, el receptor se internaliza y la hormona es degradada dentro de una vesícula lisosoma

FASE I (hidroxilación u oxidación) Puede ser excretada directamente o después de su metabolismo hepático Excreción directa en la orina o las heces Metabolismo hepatico FASE I (hidroxilación u oxidación) FASE II (glucorinación, sulfatación o reducción con glutatión) metabolitos bilis orina

Concentración en plasma La rapidez del metabolismo o excreción de la hormona determina su vida media Concentración en plasma 1/2 tiempo Vida media

DETERMINACIÓN DE LAS HORMONAS

RADIOINMUNOENSAYO Hormona sin marcar (muestra) Hormona marcada Anticuerpo anti Ig El sobrenadante se elimina Se mide la radiactividad en el precipitado anticuerpo Anticuerpo anti Ig A mayor concentración de hormona en la muestra se mide menos radiactividad

MÉTODO INMUNOMÉTRICO (SANDWICH) Anticuerpo unido a un enzima El enzima cataliza una reacción cuyo producto se puede medir Anticuerpo fijado al sustrato

Los niveles hormonales se deben evaluar en relación con los correspondientes factores reguladores (p. ej. la insulina con la concentración de glucosa, la paratormona con la de calcio) El aumento simultáneo de un par (de la hormona y del sustrato al que regula) puede indicar un estado de resistencia a la hormona La excreción urinaria de los metabolitos de la hormona durante 24 horas puede ser un índice de su secreción mejor que una medida aislada de la concentración en plasma (pero depende de la función renal)

EJE HIPOTÁLAMO-HIPOFISARIO

El hipotálamo coordina al sistema endocrino con el sistema nervioso autónomo hipófisis

Tronco del encéfalo y médula espinal El hipotálamo coordina al sistema endocrino con el sistema nervioso autónomo HIPOTÁLAMO Hipófisis Tronco del encéfalo y médula espinal Hormonas Simpático Parasimpático

El hipotálamo regula la secreción endocrina directa e indirectamente Simpático GLÁNDULAS ENDOCRINAS (tiroides, suprarrenales, etc) HIPOTÁLAMO HIPÓFISIS Parasimpático Hormonas hipotalámicas Hormonas tróficas hipofisarias Hormona del crecimiento prolactina Hormonas tiroideas, corticoides, etc Vasopresina oxitocina

Los descubridores de las hormonas hipotalámicas recibieron elPremio Nobel de Medicina 1977 Andrew Schally TRH Roger Guillemin GHRH Rosalyn Yalow radioinmunoesayo

Distrofia adipogenital (síndrome de Frölich) Las lesiones del hipotálamo producen alteraciones endocrinas Distrofia adipogenital (síndrome de Frölich) Obesidad de distribución femenina Retraso en el crecimiento Retraso mental Hipogonadismo Polidipsia

En el hipotálamo se distinguen diversos núcleos hipófisis

La hipófisis tiene un lóbulo anterior y otro posterior hipotálamo Lóbulo posterior o neurohipófisis Lóbulo anterior o adenohipófisis HIPÓFISIS Lóbulo intermedio (atrófico en humanos)

Arterias hipofisarias superiores Arterias hipofisarias inferiores El sistema porta hipofisario conecta al hipotálamo con la hipófisis anterior hipotálamo Arterias hipofisarias superiores Sistema porta hipófisis Arterias hipofisarias inferiores

N paraventricular (magnocelular) En el hipotálamo se sintetizan las hormonas oxitocina y vasopresina que se liberan en el lóbulo posterior de la hipófisis N paraventricular (magnocelular) hipotálamo Oxitocina vasopresina N supraóptico

N paraventricular (parvocelular) El hipotálamo controla la secreción de hormonas en el lóbulo anterior de la hipófisis N paraventricular (parvocelular) hipotálamo Eminencia media Eminencia media N arcuato H. Crecimiento Prolactina

El hipotálamo controla el sistema nervioso simpático y parasimpático Área hipotalámica lateral N paraventricular (parvocelular) Neuronas simpáticas o parasimpáticas preganglionares hipotálamo N arcuato

En el núcleo paraventricular del hipotálamo, distintas neuronas secretan oxitocina, vasopresina u hormonas de liberación hipofisaria, o proyectan a las neuronas autonómicas preganglionares Neuronas parvocelulares autonómicas Neuronas magnocelulares vasopresinérgicas N, PARAVENTRICULAR Neuronas magnocelulares oxitocinérgicas Neuronas parvocelulares neuroendocrinas OXITOCINA VASOPRESINA SIMPÁTICO PARASIMPÁTICO H CRECIMIENTO PROLACTINA LH, FSH, TSH, ACTIH

El hipotálamo regula la secreción endocrina directa e indirectamente PROLACTINA DOPAMINA CRH ACTH CORTICOIDES TRH TSH TIROXINA GHRH SOMATOSTATINA H. CRECIMIENTO GnRH LH FSH PROGESTRONA ESTRÓGENOS

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL La secreción de muchas hormonas está regulada por retroalimentación negativa en la hipófisis y el hipotálamo ESTÍMULOS INTERNOS ESTÍMULOS EXTERNOS SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (-) Hormona hipotalámica Retroalimentación larga (-) Hormona hipofisaria EFECTO Retroalimentación corta Hormona glándula

Las enfermedades hormonales pueden ser por hiperfunción o hipofunción Hormona hipotalámica Tumor hiperplasia destrucción Hormona hipofisaria glándula Producción ectópica iatrogénica hormona mutación desensibilización Anticuerpo estimulador receptor Célula diana

Las enfermedades hormonales pueden ser por hiperfunción o hipofunción Hormona en plasma Hormona en plasma Hormona hipofisaria Anticuerpo estimulador Hormona hipofisaria Resistencia a la hormona Lesión en la glándula Hormona hipotalámica Hormona hipotalámica Tumor en glándula, ectópico o iatrogenia Tumor hipofisario Lesión hipotalámica Lesión hipofisaria Tumor hipotalámico

Muchas hormonas varían según un ritmo circadiano controlado por el núcleo supraquiasmático oscuridad hipotálamo oscuridad luz oscuridad luz oscuridad

El núcleo supraquiasmático se sincroniza con el ciclo de luz-oscuridad mediante información proveniente de la retina oscuridad luz oscuridad luz oscuridad Núcleo supraquiasmático Quiasma óptico retina

La glándula pineal secreta la hormona melatonina CH3 CH3O pineal

La secreción de hormona melatonina aumenta durante la noche, controlada por el núcleo supraquiasmático a través del sistema nervioso simpático pineal melatonina n. paraventricular oscuridad luz Núcleo supraquiasmático Ganglio simpático Médula espinal

La secreción de melatonina contribuye a regular los ciclos circadianos Núcleo supraquiasmático

La secreción de melatonina disminuye con la edad 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 EDAD melatonina noche jóvenes viejos