HORMONAS HIPOTALAMICAS e HIPOFISARIAS

Universidad Nacional del Nordeste
Facultad de Medicina
Cátedra de Bioquímica
HORMONAS HIPOTALAMICAS e HIPOFISARIAS
Actualización 2007
Brandan, Nora C.
Profesora Titular. Cátedra de Bioquímica. Facultad de Medicina. UNNE.
Llanos, Isabel Cristina.
Jefa de Trabajos Prácticos. Cátedra de Bioquímica. Facultad de Medicina. UNNE.
Miño, Claudia Alejandra.
Jefa de Trabajos Prácticos. Cátedra de Bioquímica. Facultad de Medicina. UNNE.
Ragazzoli, Maximiliano A.
Ayudante Alumno por Concurso. Cátedra de Bioquímica. Facultad de Medicina. UNNE.
Ruiz Díaz, Daniel A. N.
Ayudante Alumno por Concurso. Cátedra de Bioquímica. Facultad de Medicina. UNNE.
INDICE
Introducción........................................................................................................................................................................ 1
Hipotálamo ......................................................................................................................................................................... 1
Generalidades, localización e irrigación ........................................................................................................................ 1
Hormonas Hipotalámicas............................................................................................................................................... 2
Hormona estimulante de la secreción de hormona del crecimiento .......................................................................... 2
Hormona estimulante de la secreción de adrenocorticotropina................................................................................. 2
Hormona estimulante de la secreción de hormona tirotropa ..................................................................................... 2
Hormona liberadora de gonadotropinas .................................................................................................................... 2
Hormona inhibidora de la liberación de Hormona de Crecimiento o Somatoestatina. ............................................. 3
Factores liberadores de prolactina............................................................................................................................. 3
Factores inhibidores de la liberación de prolactina ................................................................................................... 3
Hipófisis ............................................................................................................................................................................. 3
Hormonas Adenohipofisarias......................................................................................................................................... 4
Adrenocorticotrofina (ACTH)................................................................................................................................... 4
Prolactina (PRL) ....................................................................................................................................................... 4
Hormona de crecimiento (GH).................................................................................................................................. 5
Gonadotrofinas: Folículoestimulante (FSH) y Luteinizante (LH)............................................................................. 7
Hormona estimulante de la tiroides (TSH)................................................................................................................ 8
Hormonas Neurohipofisarias ......................................................................................................................................... 9
Antidiurética (ADH) o Arginina-Vasopresina (AVP)............................................................................................... 9
Oxitocina................................................................................................................................................................. 10
Apelina.................................................................................................................................................................... 10
Hormonas de la Pars intermedia .................................................................................................................................. 10
Hormona melanocito estimulante (MSH) ............................................................................................................... 11
Conclusión ........................................................................................................................................................................ 11
Bibliografía....................................................................................................................................................................... 12
Introducción
Clásicamente se ha definido la endocrinología como la rama de las ciencias biológicas que estudia las hormonas y sus
glándulas de producción, así como la expresividad clínica de sus alteraciones.
El sistema endocrino y nervioso regulan casi todas las actividades metabólicas y homeostáticas del organismo,
determinan el ritmo del crecimiento y desarrollo, influyen sobre muchas formas de conducta y controlan la
reproducción.
Estos dos sistemas reguladores interaccionan entre sí; la mayoría de las secreciones endocrinas son influidas directa o
indirectamente por el encéfalo y prácticamente todas las hormonas pueden influir sobre la actividad del encéfalo.
La unidad funcional básica del sistema nervioso es la neurona que provee una red organizada de conexiones entre
distintos puntos. La unidad funcional básica del sistema endocrino es la célula secretoria, que provee su influencia
reguladora por medio de la sangre circulante. Las células nerviosas y las células endocrinas tienen muchos atributos en
común. Las células nerviosas tienen una función secretoria y también poseen capacidad para propagar potenciales de
acción, en tanto que las células endocrinas poseen potenciales eléctricos, además de capacidad secretoria. Las neuronas,
en común con las glándulas endocrinas, activan a sus células efectoras por intermedio de mediadores químicos que
reaccionan con receptores específicos de las células.
Un tercer sistema que media la comunicación intercelular es el sistema inmunológico, este se halla sujeto a una
modulación nerviosa y hormonal, y las citocinas producida por los linfocitos puede modificar la función endocrina.
En la actualidad no puede aceptarse el concepto de sistema endocrino como un sistema cerrado, sino que, basándose
en aspectos funcionales parecidos y en estrechas interrelaciones existentes con el sistema nervioso central y periférico,
se puede hablar de un sistema neuroendocrino. Un ejemplo paradigmático de esto lo constituye la unidad funcional
hipotálamo-hipofisaria, integración perfecta de los dos sistemas en una auténtica glándula endocrina unitaria.
El término hormona procede de una frase en griego que significa "poner en movimiento" y describe las acciones
dinámicas de estas sustancias circulantes que despiertan respuestas celulares y regulan los procesos fisiológicos a través
de mecanismos de retroalimentación.
Las hormonas participan activamente en el mantenimiento de la presión arterial, el volumen intravascular y la
resistencia periférica del aparato cardiovascular. Las sustancias vasoactivas como las catecolaminas, la angiotensina II,
la endotelina y el óxido nítrico, además de las múltiples funciones que ejercen en otros tejidos, intervienen en los
cambios dinámicos del tono vascular. El corazón es la fuente principal del péptido natriurético auricular, que actúa por
un mecanismo endocrino clásico, induciendo la natriuresis en un órgano diana distante (el riñón). La eritropoyetina, una
hormona circulante tradicional, se produce en el riñón y estimula la eritropoyesis en la médula ósea. El riñón participa
de manera integral en el eje renina-angiotensina y es la diana más importante para varias hormonas, como la
paratiroidea , los mineralocorticoides y la vasopresina. El aparato digestivo produce un sorprendente número de
hormonas peptídicas como la colecistocinina, la gastrina, la secretina y el péptido intestinal vasoactivo, entre muchas
otras. Muchas de estas hormonas gastrointestinales se producen también en el sistema nervioso central, donde su
función es mal (o poco) conocida. A medida que se descubren nuevas hormonas, como sucede con la inhibina, la
ghrelina y la leptina, se van integrando en la ciencia y en la práctica de la medicina, más sobre la base de sus funciones
que por sus estructuras o mecanismos de acción.
Hipotálamo
Generalidades, localización e irrigación
Es una estructura nerviosa, constituye menos del 1% del volumen total del cerebro humano, ejerce efectos importantes
sobre el sistema endocrino, sobre el sistema nervioso autónomo (que controla las acciones involuntarias) y sobre un
sistema neuronal mal definido que se denomina sistema límbico (relacionado con la motivación y los instintos). Está
situado en torno al tercer ventrículo y en su base, por debajo del tálamo y por encima de la hipófisis, a la cual está unido
por el tallo hipofisario. El hipotálamo está dividido en varios núcleos diferentes (agregados de cuerpos neuronales).
Existen nervios que lo conectan con todas las regiones del cerebro. Recibe nervios que proceden de las zonas erógenas
(los genitales y los pezones), de las vísceras (órganos internos) y del sistema límbico. Es capaz de detectar cambios en
la osmolaridad de la sangre, y se ve afectado por las concentraciones de las distintas hormonas presentes en el torrente
sanguíneo. De este modo, el hipotálamo es el centro de la regulación neuroendocrina, autónoma y homeostásica y actúa
como un centro integrador coordinando mensajes del entorno, ritmos, patrones de desarrollo endógeno, emociones y
señales corporales, para producir finalmente, de una forma integrada, respuestas autónomas tempranas y respuestas
endocrinas relativamente tardías.
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El hipotálamo tiene conexiones vasculares con el lóbulo anterior de la hipófisis. Estos capilares sanguíneos se conocen
como sistema portal hipotálamo-hipofisario, y conectan los lechos capilares del hipotálamo con los lechos del lóbulo
anterior de la hipófisis. Así, permiten que las hormonas y los factores liberadores que segrega el hipotálamo se
desplacen hacia la hipófisis, donde actúan sobre las células hipofisarias. Es de esta forma como las hormonas
hipotalámicas se ponen en contacto con sus células diana rápidamente y a elevadas concentraciones, antes de diluirse en
la circulación general; esta proximidad resulta crucial para la preservación del ritmo pulsátil neurosecretor de las
neuronas hipotalámicas.
También hay nervios que conectan el hipotálamo con el lóbulo posterior de la hipófisis, a través del tallo hipofisario.
Las hormonas que segrega el hipotálamo descienden por estas neuronas hasta el lóbulo posterior de la hipófisis, antes de
ser liberadas al torrente sanguíneo.
Hormonas Hipotalámicas
Son péptidos de pequeño tamaño con actividad fisiológica exclusiva en concentraciones elevadas, las cuales se liberan
de manera intermitente, dado que las células blanco de la hipófisis anterior responden mejor a la administración
intermitente de éstas hormonas que a una exposición continua. Además tienen acción trófica sobre las células
hipofisarias.
Las señales que recibe el hipotálamo modulan la liberación de una neurohormona determinada, también denominada
hormona hipotalámica, hormona liberadora o releasing hormone. De aquí es transportada a la hipófisis anterior, donde
alcanza determinados grupos celulares estimulando o inhibiendo la liberación de una hormona hipofisaria, la cual, a su
vez, pasará a la circulación general para ejercer sus acciones periféricas.
Las hormonas hipotalámicas que regulan la función hipofisaria con relevancia clínica son las siguientes:
Hormona estimulante de la secreción de hormona del crecimiento
También conocida como GHRH (growth hormone releasing hormone).
Existen 3 formas de la hormona; de 44 aminoácidos (aa), 40 aa y 37 aa, siendo la primera la más importante.
Su gen se halla codificado en el cromosoma 20.
Es sintetizada y liberada desde el núcleo arcuato del hipotálamo y en menor proporción del núcleo ventromedial.
Se une a receptores de membrana acoplado a proteína G (GPCR; G protein-coupled receptor) en las células
somatotropas de la hipófisis. Activa a la adenilciclasa fundamentalmente y en menor medida a la fosfolipasa C.
Función: Actúa sobre las células somatotropas de la hipófisis, estimulando la secreción de la hormona de
crecimiento, siendo responsable de la amplitud de sus picos secretorios.
Hormona estimulante de la secreción de adrenocorticotropina.
También conocida como CRH (corticotropin releasing hormone).
Es un péptido de 41 aa.
Es codificada en la región 12 del brazo largo del cromosoma 8.
Es secretada por las neuronas hipotalámicas de los núcleos paraventricular, supraóptico, arcuato y sistema
límbico.
Se une a receptores de membrana de las células corticotrofas, elevando las concentraciones intracelulares de
AMPc y Ca2+.
Función: Estimular la liberación de ACTH (Adrenocorticotrofina).
Hormona estimulante de la secreción de hormona tirotropa
También conocida como TRH (thyrotrophin releasing hormone)
Es un tripéptido
Es producida en el área hipotalámica anterior y en menor proporción en la posterior. También otras zonas del
cerebro, medula espinal y tracto gastrointestinal.
Se une a receptores de membrana, tiene como segundos mensajeros al Ca2+ y fosfoinositoles.
Función: estimula la formación y secreción de la hormona estimulante de la tiroides (TSH). Estimula la
liberación de prolactina.
Hormona liberadora de gonadotropinas
También conocida como Gn-RH (gonadotrophin releasing hormone), también denominada LHRH.
Es un péptido de 10 aa.
Es formada y secretada en el área preóptica.
Se une a receptores de membrana, tipo GPCR, movilizando Ca2+ intracelular.
Es estimulada por los simpaticomiméticos e inhibida por los opiáceos endógenos.
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Función: Estimula la liberación de la hormona luteinizante (LH) y de la foliculostimulante (FSH).
Hormona inhibidora de la liberación de Hormona de Crecimiento o Somatoestatina.
SS o GHRIH (Somatostatine o growth hormone release inhibiting hormone).
Es un péptido de 14 aa.
Se halla ampliamente distribuida en todas las células. Se origina tanto en el núcleo ventromedial del hipotálamo
como en otras zonas del sistema nervioso central y el sistema gastrointestinal.
Se une a receptores de membrana, actuando a través de proteínas G (GPCR), provocando liberación de AMPc.
Función: inhibir la liberación de hormona del crecimiento (GH), modulando la frecuencia y duración de sus
pulsos de secreción pero también es capaz de inhibir la secreción de una variedad de hormonas tan extensa que le
ha valido el nombre alternativo de paninhibina.
Factores liberadores de prolactina
Aquí se incluyen un gran número de factores, entre los cuales destaca la hormona TRH (comentada anteriormente),
como factor hipotalámico. Los demás serán mencionados en la sección correspondiente al tratar PRL.
Factores inhibidores de la liberación de prolactina
Conocidos también como PIF (Prolactine inhibiting factors)
Dopamina: es un neurotransmisor, principal modulador de la secreción de PRL.
• Es una amina biógena
• Es liberada desde los núcleos arcuato y ventromedial.
• Se une a receptores para dopamina de clase D2, localizados en la membrana de las células lactotropas.
• Función: su acción fisiológica es inhibir la secreción PRL. La DOPA constituye el principal factor
hipotalámico.
GABA: el neurotransmisor ácido gamma-amino-butírico es otro factor inhibidor de la secreción de PRL.
Hipófisis
Glándula endrócrina principal de los vertebrados, llamada también glándula pituitaria. Las hormonas que segrega
controlan el funcionamiento de casi todas las demás glándulas endócrinas del organismo.
Se localiza por debajo del hipotálamo en la silla turca del esfenoides, en el suelo de la cavidad craneal, y está unida a la
base del cerebro por el tallo hipofisario.
La hipófisis tiene dos lóbulos (el anterior, Pars distalis o adenohipófisis y el posterior, Pars tuberalis o
neurohipófisis), que difieren en estructura y función. El lóbulo anterior deriva desde el punto de vista embriológico de
una evaginación del techo de la faringe; está compuesto por grupos de células glandulares separadas por conductos
sanguíneos y cubierta por una cápsula de colágeno. El lóbulo posterior deriva de la base del cerebro (evaginación del
tercer ventrículo), y está compuesto por tejido nervioso y células neurosecretoras. El área que queda entre el lóbulo
anterior y posterior de la hipófisis apenas está desarrollada en los humanos, se llama lóbulo intermedio (Pars
intermedia) y tiene el mismo origen embriológico que el lóbulo anterior.
Mediante distintas técnicas se lograron aislar diferente grupos celulares:
1) Células corticotrofas: producen hormonas corticotrofas (ACTH) se sitúan en el centro.
2) Células gonadotrofas: sintetizan y segregan gonadotrofinas. (FSH, LH), activinas e inhibinas y se localizan en la
pars distalis.
3) Células lactotrofas: sintetizan y segregan Prolactina (PRL), se localizan en la pars distalis. Su proximidad a las
células gonadotrofas sugiere actividad parácrina relacionadas.
4) Células melanotróficas: sintetizan y segregan hormonas melanotrofas (MSH) se localizan en la zona intermedia.
5) Células somatotrofas: sintetiza y segrega hormona de crecimiento (GH).
6) Células tirotrofas: sintetizan y segregan tirotrofina (TSH) su localización es anteromedial.
7) Células cromófobas: no secretoras, agranulares o nulas (Null cells). No sintetizan hormonas. Su naturaleza se
discute cuando dan origen a tumores, en los que distinguen varios subtipos, algunos de los cuales contienen gránulos
con reacción para la subunidad α, β, gonadotrofinas o POMC. Otros muy ricos en mitocondrias son llamados
oncocitomas.
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Hormonas Adenohipofisarias
Adrenocorticotrofina (ACTH)
Síntesis: Péptido de 39 aa, deriva de la proteína precursora de 266 aa, la POMC (proopiomelanocortina), que también
genera otros péptidos como la lipotropina-β, la endorfina-β, la met-encefalina, la hormona estimulante de los
melanocitos-α(MSH-α) y la proteína del lóbulo medio similar a la corticotropina (CLIP). Su control genético radica en
un gen del cromosoma 2 con tres exones. La ACTH se usa en clínica especialmente como prueba de reserva adrenal.
Secreción: la secreción de ACTH es pulsátil y sigue un ritmo circadiano característico, con un máximo a las 6 hs. y un
mínimo a medianoche, de importancia para el dosaje de la misma. La secreción de glucocorticoides suprarrenales,
dirigida por la ACTH sigue un patrón diurno paralelo. La vida media biológica de la ACTH en la circulación es menor a
10 minutos.
Moduladores de la Síntesis y/o Secreción de ACTH
Estimuladores
Inhibidores
CRH (principal modulador)
TNF (factor de necrosis tumoral)
IL-1 (interleuquina-1)
CKK (colecistocinina)
VIP (péptido intestinal vasoactivo)
Estímulos α-adrenérgicos
Acetilcolina
Serotonina
Cortisol (principal modulador)
GABA
Endorfinas
Encefalinas
Activina
Galanina
PNA (péptido natriurético auricular)
Sustancia P
Mecanismo de acción: mediante un receptor de
membrana, llamado receptor 2 de melanocortina, es un
GPCR, actuando el AMPc como segundo mensajero
biológico.
Acción:
Conserva la homeostasis del metabolismo y media la
reacción endocrina al estrés.
Induce la esteroidogénesis (corticoides, andrógenos,
y en menor medida mineralocorticoides) al estimular
la función y tropismo de la corteza adrenal. Estimula
directamente la producción de pregnenolona a partir
del colesterol, y luego, como efecto cascada
estimula al resto de los esteroides adrenales.
Estimula la pigmentación cutánea: por contener en
su molécula la secuencia de la MSH.
También produce cierto grado de lipólisis.
La inhibición más frecuente de ACTH y del eje adrenal se
produce en la clínica por el uso de corticoides por ej.: en el
asma, en las colagenopatías y enfermedades
hematológicas.
Prolactina (PRL)
Síntesis: proteína de 198 aa, tiene débiles homologías con la GH y el lactógeno placentario humano, lo que refleja que
estas hormonas derivan de un gen precursor común localizado en el cromosoma 6.
Secreción: La secreción es pulsátil, con picos máximos durante el sueño, en la etapa de movimientos oculares rápidos.
Los niveles séricos normales de PRL del adulto son algo mayores en las mujeres que en los varones, la máxima
concentración ocurre entre las 4 y las 6 hs. La vida media circulante es de unos 50 min.
Diversas situaciones como el embarazo, succión de los pezones durante la lactancia, tras la realización de ejercicio,
ingestión de alimentos, relaciones sexuales, intervenciones quirúrgicas menores, la anestesia general, el infarto agudo
de miocardio y otras formas de estrés agudo provocan elevaciones de los niveles séricos de PRL.
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El control dominante de la secreción de esta hormona es inhibitorio, mediado por dopamina. Es por ello que la perdida
de este control inhibitorio, como sucede en las secciones del tallo hipofisario, que en muchas ocasiones es debido a
lesiones ocupantes de la base del cráneo se produce una hipersecreción de PRL.
Moduladores de la secreción de PRL
Estimuladores
TRH
Neurotransmisores: serotonina, acetilcolina
Sustancias opiáceas
Estrógenos
VIP (péptido intestinal vasoactivo)
Sustancia P
Colecistoquinina
Neurotensina
GHRH, GnRH
Oxitocina, vasopresina
Galanina.
Inhibidores
Dopamina (principal modulador)
Glucocorticoides
Hormonas tiroideas
Mecanismo de acción: utiliza receptores de la familia de citosina de tipo I, la unión del ligando produce dimerización
de receptores, transduciéndose la señal por cascada de fosforilaciones, vía JAK-STAT (Janus kinase-signal
transduction and activators of transcription).
Acción:
Induce y mantiene la producción de leche, a través de la síntesis de las proteínas, lactosa y lípidos presentes en la
leche. Estimula la proliferación del epitelio lóbuloalveolar en la mama.
Reduce la función reproductora: varios mecanismos
• Supresión de la secreción de GnRH hipotalámica y de gonadotropinas hipofisiarias.
• En ovario bloquea la foliculogénesis, produciendo anovulación, y la actividad aromatasa de las células de la
granulosa, produciendo hipoestrogenismo.
• En testículo reduce los niveles de testosterona y de la espermatogénesis.
• Inhibe el deseo sexual.
Reduce la excreción renal de Na+ y K+, al tiempo que favorece la absorción de agua y sal en todas las regiones
del intestino.
Induce un incremento del tamaño de las células de la mucosa intestinal, proliferación de las células del músculo
liso, de las células prostáticas y de varios tipos de células del sistema inmunológico.
Induce maduración del pulmón e interviene en la producción del factor surfactante, en la diferenciación de los
preadipocitos y en la maduración de las células germinales.
Estimula la secreción de insulina pancreática y la actividad de la glucoquinasa hepática.
En la glándula suprarrenal, estimula la síntesis de Dehidroepiandrosterona (DHEA) y su sulfato.
Hormona de crecimiento (GH)
Síntesis: Es en realidad una mezcla heterogénea de diversos polipéptidos, de los cuales el más abundante es el de 22
kDa, hay otra variante de 20 kDa y las formas menos importantes se constituyen por dimerización o polimerización de
las formas simples. Son sintetizados en el cromosoma 17, donde existen 5 genes distintos codificadores de la GH u otras
similares.
Secreción: Durante el período neonatal las cifras de GH se encuentran en rangos patológicos, no alcanzándose el ritmo
circadiano de pulsatilidad, característico de su secreción hasta los 3 meses de edad. En la niñez, descienden sus niveles
hasta la pubertad donde vuelven a aumentar y se mantiene elevado hasta los 30 años, donde la secreción comienza a
descender paulatinamente hasta la senectud.
En el adulto, la secreción de GH es de tipo pulsátil, los niveles máximos se alcanzan por la noche, al comienzo del
sueño.
Transporte: Se conocen al menos 6 proteínas transportadoras, denominadas IGFBP (IGF binding proteins) -1 a 6. La
de mayor interés es la IGFBP-3 que se une a la IGF-I y II constituyendo un complejo ternario de 150 kDa. El 75% de
toda la IGF-I va unida a ella. Sus niveles representan la suma de las IGF- I y II. La deficiencia de GH y la malnutrición
se acompañan de niveles bajos de IGFBP-3. Los IGFBP 1 y el 2 regulan la acción local de los IGF en los tejidos, pero
no se unen en cantidad apreciable al IGF-I circulante.
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Mecanismo de acción: Se une a receptores específicos
situados en diversos tejidos, pero fundamentalmente
en el hígado. El receptor de GH es una proteína
sintetizada por un gen situado en el cromosoma 5.
Pertenece a una superfamilia de receptores
denominada
citoquina-hematopoyetina.
Está
emparentada con los factores de crecimiento tirosinaquinasa, con los de las proteínas G y con los de
diversas citoquinas. Cuando la GH se une al receptor
provoca su dimerización, esto facilita la activación de
diversas proteínas como la llamada tirosina-quinasa
del grupo JAK2, lo que condiciona la fosforilación
tanto de la JAK2 como del propio receptor de GH.
Este fenómeno provoca que se activen en cascada
diversas moléculas que actúan como amplificadores de
señal intracelular. Entre ellas tenemos las proteínas
asociadas a los microtúbulos (MAP), los sustratos del
receptor de insulina (SRI), el fosfatidilinositol 3’
fosfatoquinasa, el calcio libre intracelular, los factores
de transcripción STAT y la proteínaquinasa C. Todas
estas moléculas actúan sobre receptores nucleares,
haciendo que se expresen diversos genes, que o bien
condicionan respuestas de tipo agudo a la acción de
GH, como las producidas por la expresión de diversos
oncogenes que hacen proliferar clones celulares, o de
tipo crónico, como las inducidas por la expresión del
gen del factor de crecimiento similar a la insulina tipo
I (IGF-I). Todos estos fenómenos finalmente
modifican la actividad enzimática celular y provocan
su proliferación y crecimiento.
Moduladores de la secreción de GH
Estimuladores
GHRH (principal modulador)
Gherelina
Estímulos α adrenérgicos
Estímulos dopaminérgicos
Estímulos serotoninérgicos
Estrógenos
Hormonas tiroideas
Vasopresina
Glucagón
Hipoglucemia
Disminución de ácidos grasos libres
Comidas ricas en proteínas (arginina)
Sueño
Ejercicio
Estrés físico
Traumatismo
Sepsis
Inhibidores
Somatostatina (principal modulador)
Estímulos β adrenérgicos
Gestágenos
Glucocorticoides
Hiperglucemia
Aumento de los ácidos grasos libres
Acción: La GH realiza diversas acciones en los tejidos por medio de ella misma (acciones de tipo agudo), o mediante la
síntesis del factor de crecimiento similar a insulina tipo I o somatomedina-C (IGF-I). Además existe otro factor de
crecimiento similar a la insulina denominado IGF-II o somatomedina A cuya síntesis no es influida por la GH y se cree
que está relacionada con el crecimiento fetal.
Las acciones pueden sistematizarse de la siguiente manera:
Sobre el cartílago de crecimiento: facilita su crecimiento lineal, al hacer proliferar y diferenciar a sus condrocitos.
Sobre el hueso: estimula su crecimiento en anchura al actuar sobre el periostio.
Sobre los tejidos blandos y vísceras: produce crecimiento, por aumento de la proliferación y del tamaño celular.
Sobre el metabolismo general son: aumento de la síntesis de DNA, de la retención de nitrógeno y favorecer el
transporte de los aa.
Sobre las proteínas: Aumenta la síntesis proteica.
Sobre los lípidos: provoca 2 tipos de efecto:
• Agudo o insulínico: induce la lipogénesis.
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• Crónico o contrainsulínico: induce la lipólisis, la β-oxidación de los ácidos grasos y el aumento de ácidos
grasos libres en plasma.
Sobre los glúcidos: produce una disminución de la captación de glucosa por las células, y aumenta la
gluconeogénesis. Todo ello ocasiona hiperglucemia.
Gonadotrofinas: Folículoestimulante (FSH) y Luteinizante (LH)
Síntesis: Son hormonas glucoproteicas compuestas por 2 subunidades: α y β. La subunidad α es común a TSH, hCG,
LH y FSH, y la β es variable y determina la actividad biológica específica. El gen de la subunidad α se halla en el
cromosoma 21. El de la β-FSH en el cromosoma 11, y el de la β-LH en el cromosoma 19.
Secreción: Tanto FSH como LH se segregan fundamentalmente bajo el estímulo pulsátil (cada 2 hs. aproximadamente)
de la GnRH. La respuesta hipofisaria de la FSH y la LH a la GnRH varía considerablemente a lo largo de la vida.
Aparecen inicialmente en el feto, aproximadamente a las 10 semanas de gestación. La GnRH desencadena un aumento
brusco de gonadotrofinas en los 3 primeros meses después del parto. La respuesta y niveles de la FSH es mayor que la
de la LH antes de la pubertad. Sin embargo, con la pubertad aumenta la sensibilidad para la LH y comienza la secreción
pulsátil de LH, inicialmente durante el sueño. Más adelante y durante los años de vida fértil, estas pulsaciones aparecen
a lo largo del día y la respuesta de LH es mayor que la de FSH. Tras la menopausia, se elevan los valores de las
gonadotrofinas, aumentando más los de FSH que los de LH.
Moduladores de la secreción de gonadotrofinas
Estimuladores
Inhibidores
GnRH (principal modulador)
Activina (FSH)
Estrógenos
Inhibina
Foliculoestatina
Prolactina
Progesterona
Testosterona?
Mecanismo de acción: Se une a receptores de membrana de tipo GPCR, en testículo y ovario, desencadenando la
formación de AMPc.
Acción: En lo que se refiere a efectos fisiológicos:
En el hombre
• La FSH estimula el desarrollo de los túbulos seminíferos, actuando sobre la células de Sértoli
• La FSH favorece la aparición de receptores de LH en las células de Leydig testiculares.
• La LH induce la síntesis y la secreción de testosterona en las células de Leydig
En la mujer:
• La FSH regula el desarrollo
del folículo ovárico
• La FSH estimula la producción
de estrógenos por el ovario
• La LH interviene en la
ovulación
y
en
el
mantenimiento del cuerpo
amarillo
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Hormona estimulante de la tiroides (TSH)
Síntesis: Hormona glucoproteíca de 31 Kda compuesta de subunidades α y β, la β es específica de esta hormona. El
alcance y la naturaleza de la modificación de los hidratos de carbono están regulados por la estimulación de la TRH e
influyen en la actividad biológica de la hormona.
Secreción: La TRH es el regulador positivo principal de la síntesis y secreción de TSH. La dopamina, glucocorticoides
y somatostatina suprimen la TSH. Su liberación es de forma pulsátil y presenta un ritmo circadiano, alcanza su nivel
máximo por la noche, sin embargo sus variaciones son moderadas en comparación con las demás hormonas hipofisarias
debido a la amplitud baja de las pulsaciones y a la vida media relativamente larga de TSH Por lo que una determinación
en cualquier momento es adecuada para valorar su nivel circulante.
Moduladores de la secreción de TSH
Estimuladores
TRH (principal modulador)
Disminución de T3-T4 en el tirotopo.
Disminución de la Desyodinasa tipo 2
Estrógenos (por unión al receptor de TSH)
Inhibidores
Hormonas tiroides (principal modulador)
Dopamina
Factor inhibidor de la somatotrofina
Glucocorticoides
Mecanismo de acción: Se une a receptores de membrana
acoplado a proteínas G (GPCR).El receptor de TSH estimula
tanto a la adenilato ciclasa como a la fosfolipasa C.
Acciones:
Inducción de seudópodos en el borde célula-coloide:
resorción de tiroglobulina (TG) y disminición del coloide
Formación de lisosomas: aumento de la hidrólisis de TG
Aumento del tamaño y vascularidad de celula folicular
Aumento de la actividad de la NIS (Simportador de YodoSodio), lo que incrementa el índice de captación de
yoduro en las células glandulares.
Aumento de la yodación de TG (PIP2-Ca++).
Aumento del mRNA para TG y TPO.
Aumento de la incorporación de I en MIT, DIT, T3 y T4
Aumento de la actividad lisosómica
Aumento de la secreción de T4 y T3.
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Aumento del número de células de las glándulas y hace que se transformen de cuboides en cilíndricas
Hormonas Neurohipofisarias
En la neurohipófisis se liberan dos hormonas, la vasopresina u hormona antidiurética (ADH) y la oxitocina, cuyo
proceso de producción se inicia en los cuerpos celulares de los núcleos supraóptico y paraventricular (respectivamente).
Ambas pasan por un estadio de preprohormona para transformarse a nivel del aparato de Golgi en prohormonas. De esta
forma, junto con una serie de enzimas procesadoras, son incluidas en gránulos de secreción que serán transportados por
microtúbulos a lo largo de los axones. Durante su recorrido, las enzimas hacen que las prohormonas pasen a hormonas y
éstas, al llegar a las terminaciones axonales puedan ser liberadas a la sangre. Durante el proceso de conversión también
se produce un péptido, la neurofisina (la neurofisina I se sintetiza con la oxitocina y, la neurofisina II se sintetiza con la
ADH) cuya misión es unirse y estabilizar a la hormona, pero que en el momento de la secreción se separa de ella,
pudiéndose encontrar de forma independiente en la sangre. El proceso de secreción es por un mecanismo de exocitosis
dependiente de calcio.
En la neurohipófisis hay células de estirpe glial llamadas pituicitos, que por mucho tiempo fueron consideradas solo
células de sostén (estructurales), hoy en día también se le conoce un papel funcional en la neurohipófisis, ya que
actuarían aumentando el ritmo secretor de ADH.
Antidiurética (ADH) o Arginina-Vasopresina (AVP)
Síntesis: es un nonapéptido compuesto por un anillo disulfúrico de 6 miembros y una cola tripeptídica (asparagina,
prolina y lisina), fundamentales para su actividad biológica. La ADH se origina de una preprohormona con 168 aa.
Contiene una secuencia de péptido señal cuya función es asegurar la incorporación de la preprohormona a los ribosomas
de las neuronas de los núcleos supraópticos y paraventricular del hipotálamo. La remoción del péptido señal da origen a
una prohormona con 145 aa que es transportada en gránulos neurosecretorios a través del tallo hipofisario. Esa
prohormona sufre la acción de endo y exopeptidasas, monooxigenasas y liasas, originando tres polipéptidos: la
vasopresina, la neurofisina II y copeptina (un glucopéptido).
Secreción: El estímulo fisiológico primario es la osmolaridad plasmática (variaciones del 1% son capaces de inducir
cambios en la liberación de ADH), la cual es reconocida por células hipotalámicas especializadas que se denominan
osmorreceptores, que son sensibles a cambios pequeños de las concentraciones plasmáticas de sodio y ciertos solutos.
Otros estímulos importantes es el cambio del volumen circulatorio y la tensión arterial, que es detectado por
barorreceptores localizados en el corazón y otras regiones del sistema vascular (aurícula izquierda para la presión baja
y; en la aorta y seno carotídeo para la presión alta).
En general hay una potenciación de estímulos osmóticos y volumétricos, pero cuando hay reducción de volumen o
hipotensión arterial grave se produce una secreción máxima de ADH, aun cuando se acompañe de una
osmolaridad baja; de esta forma, se supedita el mantenimiento de la osmolaridad a la corrección de la depleción de
volumen o la hipotensión arterial grave.
Moduladores de la secreción de ADH
Factores estimuladores
Factores inhibidores
Aumento de la osmolaridad plasmática
modulador)
Disminución del 10-15% de la volemia
Hipotensión arterial
Nicotina
Angiotensina II
Náuseas
Hipoglucemia aguda
Deficiencia de glucocorticoides
Tabaquismo
Prostaglandina E2
Hipoxia
Hipercapnia
Anestésicos
(principal
α-adrenérgicos
PNA
Alcohol
Litio
Glucocorticoides
Fenitoína
Metabolismo: su depuración ocurre en hígado y riñón, tiene una vida media de 10 a 30 min. Durante el embarazo, una
peptidasa placentaria aumenta la tasa de depuración de ADH.
Mecanismo de acción: mediada por receptores acoplados con proteína G. Se conocen 3 tipos de receptores:
Los receptores V1 activan a la fosfolipasa C. Se localizan en el músculo liso de los vasos sanguíneos y del tubo
digestivo, hígado e hipotálamo. Existen 2 subtipos de éstos, los V1a(hepático) y los V1b.
Los receptores V2 se localizan en los túbulos distales y túbulos colectores medulares del riñón. Activan a la
adenilciclasa e inducen la emigración a la superficie luminal de las células de unas proteínas intracelulares, las
acuoporinas (AQP), son pequeñas proteínas integrales de membrana no polares que funcionan como canales de
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agua. En general, la permeabilidad intrínseca al agua de las AQP no está sujeta a regulación, por lo que la
permeabilidad de la membrana celular está determinada por el número de AQP presentes en la misma.
Los receptores V3 se localizan en la hipófisis, los cuales no están muy estudiados.
Acciones:
Reduce la excreción de agua al promover la concentración de orina (efecto antidiurético), al aumentar la
permeabilidad hidroosmótica de las células que revisten los túbulos distales y conductos colectores renales. Este
aumento de la permeabilidad se debe a la inserción en la superficie luminal de la acuoporinas . La AQP 1 está
expresada en el túbulo proximal, donde se produce la reabsorción activa de la mayor parte del agua que se filtró
por el riñón. Las AQP 2,3, y 4 se expresan en el túbulo colector, que se vuelve selectivamente permeable al agua
cuando se expone a la ADH.
Produce la contracción del músculo liso de los vasos sanguíneos y del tubo digestivo a través de los receptores
V1).
Induce la glucogenólisis hepática.
Refuerza la secreción de ACTH.
Tiene acciones especiales como la regulación de la proliferación y contracción celular.
Oxitocina
Síntesis: es un nonapéptido, de estructura similar a ADH, que solo difiere en 2 aa. Es formada en el núcleo
paraventricular.
Secreción: se libera ante diferentes estímulos:
• Neurológicos y/o psicológicos: es estimulado por la anticipación del amamantamiento e inhibida por el estrés
en lo cual intervendría la activación del sistema nervioso simpático y la liberación de noradrenalina y
adrenalina.
• Hormonales: estrógenos inducen su secreción y progesterona inhibe.
• Mecánicos: succión del pezón, distensión vaginal y uterina estimulan su secreción.
Mecanismo de acción: se une a receptores acoplados a proteínas G, activa a la fosfolipasa C con estimulación de la vía
de los inositoles, lo que conduce a un aumento de la concentración intracelular de calcio. La principal fuente de entrada
de calcio es a través de los canales dependientes de voltaje tipo L. Los receptores de membrana se localizan tanto en el
tejido uterino como en el mamario. Los receptores aumentan en número por la presencia de estrógenos y disminuyen
por la de progesterona.
Acciones:
• Sobre las células del miometrio: desempeña un papel importante en la aceleración del parto una vez iniciado
éste y en la contracción uterina tras el parto
• Sobre las células mioepiteliales mamarias: induce la secreción de leche durante el periodo de lactancia.
• En el varón parece tener un papel diferente relacionado con n aumento de la síntesis de testosterona en el
testículo.
• Pese a su similitud estructural a la ADH tiene un efecto antidiurético relativamente escaso.
Los niveles del oxitocina en plasma pueden no ser indicativos del papel de la oxitocina en el parto. En seres humanos,
hay un aumento dramático en la sensibilidad del útero a la oxitocina antes del parto seguramente por la elevación de los
estrógenos y la caída concomitante de progesterona, también esto explicaría el comienzo de la secreción láctea.
Apelina
Recientemente se ha aislado éste neuropéptido, que está expresada en los núcleos supraóptico y paraventricular del
hipotálamo que actúa sobre receptores específicos localizados en las neuronas vasopresinérgicas. La apelina está
constituida por una familia de péptidos de las cuales hay formas larga (apelina 36) y formas cortas (apelina 13), que
actúan como ligandos endógenos de un recetor huérfano acoplado a proteína G denominado receptor APJ. Este
neuropéptido tiene una potente actividad acuarética al inhibir la actividad de las neuronas vasopresinérgicas e inhibir la
liberación de ADH.
Hormonas de la Pars intermedia
Embriológicamente la pars intermedia deriva de la pared posterior de la bolsa de Ratke, está bien desarrollado en la
mayoría de los vertebrados, incluso el feto humano pero en el adulto es vestigial porque sus células se han dispersados
por los lóbulos anterior y posterior. Regula la pigmentación mediante la secreción de la hormona melanocito
estimulante.
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Hormona melanocito estimulante (MSH)
Síntesis: proviene de la POMC, la α-MSH consta de 13 aa idénticos en mamíferos. La βMSH contiene 18 aa en muchas
especies pero en el hombre lo que se detecta como β-MSH es realmente es β o γ-LPH (lipotropina).
Secreción: es controlada por los neurotransmisores hipotalámicos como la dopamina y la serotonina, que estimulan la
expresión del gen de la POMC en zona intermedia.
Mecanismo de acción: se une a receptores de membrana de los melanocitos (MSHR-1). Otros receptores son los:
MSHR-2, que se unen a la ACTH en las adrenales y los MSHR-3-4 y 5 presentes en diversas áreas del sistema nervioso
central
Acciones:
• Estimular el crecimiento y proliferación de los melanocitos.
• Favorecer la síntesis de melanina y la dispersión de sus gránulos, aumentando así la pigmentación cutánea.
• Posee función antipirética sobre los centros hipotalámicos termorreguladores
• Posee función antinflamatoria, al inhibir la interleuquina 1(IL-1) y estimular el eje hormonal.
• Posiblemente la función más importante de la α-MSH en el hombre sea actuar como neurotransmisor en el
SNC.
• Las otras melanocortinas, β y γ-MSH poseen actividad melánica mucho más débil que la α-MSH.
Conclusión
La hipófisis tiene un ritmo intrínseco de pequeña amplitud de unos 2 a 10 minutos, sobreimpuesto con este ritmo
intrínseco esta un ritmo causado por la liberación pulsátil de los factores liberadores hipofisotrópicos, con o sin su
correspondiente factor inhibidor. Los ritmos que son más cortos que un día son llamados ritmos ultradianos. El
siguiente escalón de ritmicidad es el ritmo circadiano, con aproximadamente 24 hs de periodicidad. Estos ritmos están
por lo común sincronizados las 24 hs por un ciclo periódico ambiental tal como el ciclo luz-oscuridad.
Las señales para un ritmo con periodicidad superior a 24 hs es un ritmo infradiano, incluye la influencia gravitacional
de la luna que influye sobre el ciclo menstrual.
La hormona adipostática leptina, descubierta en 1994, es un ejemplo de factor humoral que tiene profundos efectos
sobre múltiples circuitos neuroendocrinos como el factor que suprime los ejes tiroideo y reproductivo durante la
respuesta a la inanición. El subsecuente descubrimiento de la ghrelina, un péptido estomacal que regula el apetito y
también actúa sobre múltiples ejes neuroendocrinos, demuestra que queda mucho por aprender en cuanto a la regulación
de las hormonas liberadoras hipotalámicas. Tradicionalmente ha sido extremadamente difícil estudiar la regulación de la
expresión genética de un factor liberador o la regulación especifica de las neuronas del factor liberador como
consecuencia de su pequeño número y, como en algunos casos, su distribución difusa.
Podemos decir que la importancia biomédica radica en que la pérdida de la función de la hipófisis anterior
(panhipopituitarismo) conduce a la atrofia de la glándula tiroides, de la corteza suprarrenal y de las gónadas.
Existen situaciones especiales como en el caso en que la interrupción anatómica o funcional de la conexión entre
hipotálamo e hipófisis conduce a hipersecreción de PRL, debido a la ausencia de los factores inhibidores de esta
hormona, recordando que el control de dicha hormona es inhibitorio.
Los efectos secundarios causados por la ausencia de las hormonas secretadas por las glándulas blancos antes
mencionadas, afectan a la mayor parte de los órganos y tejidos del organismo y a muchos procesos generales como el
metabolismo de proteínas, carbohidratos, lípidos, líquidos y electrolitos. La pérdida de la función de la hipófisis
posterior produce diabetes insípida por incapacidad para concentrar la orina.
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