introduccion a la endocrinologia

INTRODUCCION A LA ENDOCRINOLOGIA
COORDINACION DE LAS FUNCIONES CORPORALES POR LOS MENSAJEROS
QUIMICOS.
Los tipos de comunicación intercelular mediante mensajeros químicos en el líquido
extracelular son los siguientes:
 Nervioso. Se liberan neurotransmisores en las uniones sinápticas, que actúan
localmente.
 Endocrino. Las hormonas alcanzan el torrente sanguíneo e influyen en la función de
células distantes.
 Neuroendocrino. Las neuronas secretan sustancias (neurohormonas) que acceden
a la sangre circulante e influyen en la función de células distantes.
 Paracrino. Las células secretan sustancias que pasan al líquido extracelular y
afectan a las células vecinas.
 Autocrino. Una célula secreta sustancias que afectan a su propio funcionamiento al
unirse a receptores de la superficie celular.
MANTENIMIENTO DE LA HOMEOSTASIS Y REGULACION DE LOS PROCESOS
CORPORALES.
En muchos casos, el control nervioso y endocrino de los procesos corporales se lleva a
cabo mediante interacciones entre los dos sistemas. Estos sistemas están ligados por
células neuroendocrinas son la ADH, la oxitocina y las hormonas hipofisiotropas
(encargadas de controlar la secreción de las hormonas de la adenohipófisis). Las
hormonas y las neurohormonas tienen un papel fundamental en la regulación de casi
todos los aspectos funcionales del organismo, como el metabolismo, el crecimiento y el
desarrollo, el equilibrio del agua y los electrólitos, la reproducción y la conducta.
ESTRUCTURA QUIMICA Y SINTESIS DE LAS HORMONAS
Las hormonas se clasifican de acuerdo con sus estructuras química.
Químicamente, las hormonas y las neurohormonas pertenecen a los siguientes tres
tipos:
 Proteínas y péptidos: En este grupo se encuentran desde péptidos de sólo tres
aminoácidos (hormona liberadora de la tirotropina) hasta proteínas de 200
aminoácidos de longitud (hormona de crecimiento y prolactina).
 Esteroides: Son derivados del colesterol e incluyen las hormonas
corticosuprarrenales (cortisol y aldosterona) y las sexuales (testosterona, estrógenos
y progesterona).
 Derivados del aminoácido tirosina: En este tipo se incluyen las hormonas de la
glándula tiroides (tiroxina y triyodotironina) y de la médula suprarrenal (adrenalina y
noradrenalina).
Síntesis, almacenamiento y secreción de hormonas.
Las hormonas proteicas y peptídicas se sintetizan como la mayoría de las
proteínas.
Las hormonas proteicas o peptídicas se sintetizan en el retículo
endoplásmico rugoso al igual que la mayoría de las proteínas. Típicamente, la proteína
inicial formada por el retículo endoplásmico es mayor que la hormona activa, y se
denomina preprohormona. Esta gran proteína se escinde y modifica en el retículo
endoplásmico y, posteriormente, se empaquetan en el aparato de Golgi como una
prohormona de menor tamaño, para ser encapsulada en gránulos de secreción.
Las hormonas esteroideas se sintetizan a partir de colesterol. A diferencia de las
hormonas proteicas o peptídicas, las células endocrinas secretoras de esteroides
apenas almacenan hormonas. Existen grandes reservas de ésteres de colesterol en
vacuolas del citoplasma que pueden movilizarse rápidamente para la síntesis de
esteroides tras la estimulación de las células correspondientes. Una vez que la
hormona esteroidea aparece en el citoplasma, no se almacena, sino que difunde a
través de la membrana celular hasta el líquido extracelular. Gran parte del colesterol en
las células productoras de esteroides se extrae del plasma, pero también hay síntesis
de colesterol de novo de acetato.
Las hormonas tiroideas y las catecolaminas se sintetizan a partir de tirosina. Al igual
que ocurre con las hormonas esteroideas, las hormonas tiroideas no se almacenan en
gránulos, y una vez que aparecen en el citoplasma, abandonan la célula por difusión a
través de la membrana celular. A diferencia de las hormonas esteroideas, existen
grandes depósitos de tiroxina y triyodotironina formando parte de una gran proteína
yodada (tiroglobulina) que se almacena en grandes folículos de la glándula tiroides.
En comparación, el otro grupo de hormonas derivado de la tirosina, las hormonas de la
médula suprarrenal adrenalina y noradrenalina, se captan en vesículas preformadas
donde quedan almacenadas hasta su secreción. De forma similar a las hormonas
proteicas almacenadas en gránulos secretores, las catecolaminas se liberan de la
médula adrenal por exocitosis.
Control de la secreción hormonal por retroacción o retroalimentación.
En la mayoría de los casos, la tasa de secreción hormonal está controlada por
retroacción. En general, las glándulas endocrinas tienden a secretar un exceso de
hormona, que a su vez dirige la actividad de la célula diana. Cuando esta llega a ser
hiperactiva, algún factor ejerce una retroacción negativa sobre la glándula para
disminuir su tasa de secreción.
MECANISMOS DE ACCION DE LAS HORMONAS.
Receptores hormonales y su papel en la acción hormonal.
Las hormonas controlan los procesos celulares mediante interacciones con receptores
de las células diana; estos receptores se encuentran: 1) en o sobre la superficie de la
membrana celular, como en el caso de las hormonas proteicas, las peptídicas y las
catecolaminas, y 2) dentro de la célula, ya sea en el citoplasma o en el núcleo, como en
las hormonas esteroideas y tiroideas. Los receptores son generalmente específicos
para una única hormona.
La interacción hormona-receptor está acoplada a un
mecanismo generador de señales que produce un cambio en
los procesos
intracelulares mediante la alteración de la actividad o la concentración de las enzimas,
las proteínas transportadoras, etc.
Mediación de las respuestas hormonales.
Las respuestas celulares a las hormonas proteicas o peptídicas y a las
catecolaminas están mediadas por segundos mensajeros. En el caso de las
hormonas proteicas o peptídicas y las catecolaminas que no atraviesan fácilmente la
membrana celular, la interacción con el receptor en o dentro de la membrana celular
tiene el efecto de generar un segundo mensajero, que a su vez induce los efectos de la
hormona. Muchas veces, una protína G en la membrana celular liga los receptores
hormonales con los mecanismos de segundo mensajero. Estos son los siguientes:


Adenil ciclasa AMP cíclico (AMPc): La interacción hormona receptor puede estimular
(o inhibir) la enzima de membrana adenil ciclasa. La estimulación de esta enzima
produce la síntesis del segundo mensajero AMPc. El AMPc activa la proteína cinasa
A, lo que conduce a una serie de fosforilaciones que activan o inactivan las enzimas
correspondientes.
Fosfolípidos de la membrana celular. La interacción hormona-receptor activa la
enzima de membrana fosfolipasa C, que a su vez hace que los fosfolípidos de la
membrana celular (especialmente los derivados de fosfatidilinositol) se escindan en
dos mensajeros: el diacilglicerol y el trifosfato de inositol. Este último moviliza el

calcio de las reservas internas, como el retículo endoplásmico, y el calcio a su vez
activa la proteína cinasa C.
Calcio-calmodulina: La interacción hormona-receptor activa los canales de calcio de
la membrana plasmática, permitiendo que el calcio entre en las células. El calcio
también puede movilizarse a partir de los depósitos intracelulares como el retículo
endoplásmico. Los iones calcio se unen a la proteína calmoludina, y este complejo
altera la actividad de las enzimas dependientes del calcio, y por tanto, las reacciones
intercelulares.
Las respuestas celulares a las hormonas esteroideas y tiroideas están mediadas por la
estimulación de la síntesis proteica. A diferencia de las hormonas proteicas o
peptídicas y las catecolaminas, las hormonas esteroideas y tiroideas penetran en la
célula y se unen a receptores intracelulares situados en el citoplasma o en el núcleo
celulares. La interacción hormona-receptor produce un cambio de conformación del
receptor. Esto permite que el complejo hormona-receptor se una a puntos específicos
de las cadenas de ADN de los cromosomas, induciendo la activación de genes
específicos, la transcripción como mediador de la respuesta hormonal, generalmente se
necesitan horas para que los efectos biológicos sean evidentes.
HORMONAS HIPOFISIARIAS Y SU CONTROL POR EL HIPOTALAMO.
LA HIPOFISIS Y SU RELACION CON EL HIPOTALAMO.
El hipotálamo y la hipófisis tienen íntimas relaciones anatómicas y funcionales; a su vez,
estas estructuras regulan el funcionamiento de diversas glándulas endocrinas, como el
tiroides, las suprarrenales y las gónadas, y tienen un papel importante en la regulación
del crecimiento, el metabolismo, la lactancia y el equilibrio hídrico.
La hipófisis se compone de dos partes bien diferenciadas: el lóbulo anterior o
adenohipófisis, derivado embriológicamente de una invaginación dorsal de la cavidad
oral (bolsa de Rathkc), y 2) el lóbulo posterior o neurohipófisis, que procede de una
excrecencia celular del tercer ventrículo cerebral. La hipófisis con el hipotálamo
mediante el tallo hipofisario.
Neurohipófisis: Axones y terminales nerviosos para el almacenamiento de las
hormonas neurohipofisarias.
Las neuronas magnocelulares, cuyos cuerpos celulares están situados en los núcelos
paraventriculares y supraóptico del hipotálamo sintetizan dos hormonas
neurohipofisiarias: la hormona antidiurética (ADH) y la oxitocina. Los gránulos de
secreción que contienen estas neurohormonas se transportan desde los cuerpos
celulares en el hipotálamo a lo largo de axones por el tallo hipofisario hasta los lugares
de almacenamiento en terminales nerviosos de la hipófisis posterior. La ADH y la
oxitocina son liberadas por gránulos secretores en el plexo capilar de la arteria
hipofisaria anterior, que constituye el principal aporte sanguíneo de la neurohipófisis.
Adenohipófisis: Células que sintetizan y secretan hormonas adenohipofisarias.
Existen cinco tipos celulares en la hipófisis anterior que sintetizan, almacenan y
segregan seis hormonas adenohipofisarias diferentes, peptídicas o polipeptídicas. Una
hormona, la prolactina, actúa sobre las glándulas mamarias; las otras cinco son
hormonas trópicas que estimulan la secreción hormonal de otras glándulas endocrinas
o, en el caso de la hormona de crecimiento (GH) el hígado y otros tejidos. Un tipo
celular, las células gonadotropas, segrega dos hormonas, la hormona estimulante de
los folículos (FSH) y la hormona luteinizante (LH).
EL HIPOTALAMO CONTROLA LA SECRECIÓN HIPOFISARIA.
Hormonas hipofisiotrópicas (hormonas liberadoras e inhibidoras). Secreción de
hormonas de la hipófisis anterior.
Además de las células hipotalámicas neuroendocrinas, que sintetizan hormonas
neurohipofisarias, otras neuronas de zonas concretas del hipotálamo producen las
hormonas hipofisiotrópicas (hormonas liberadoras e inhibidoras), que controlan la
secreción de hormoans del lóbulo anterior. Al estimular estas neuronas hipotalámicas
neuroendocrinas, sus neurohormonas se liberan en el plexo capilar de la eminencia
media, fluyen a través de los vasos del sistema porta hipotalámico-hipofisario y llegan a
los senos de la glándula adenohipofisaria. Las células del lóbulo anterior responden a
las hormonas hipofisiotrópicas aumentando o disminuyendo la síntesis y la secreción de
las hormonas adenohipofisarias.
Para la secreción de la mayoría de las hormonas adenohipofisarias, las hormonas
liberadoras son fundamentales, pero el control de la prolactina está a cargo de una
hormona inhibidora. Nótese que la secreción de GH está controlada tanto por
hormonas liberadoras como inhibidoras, y que una única hormona hipofisiotrópica, la
hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) estimula a las células gonatropas para
producir tanto FSH como LH.
El hipotálamo recibe señales nerviosas de muchas zonas del cerebro.
Esta
información, relacionada con el bienestar del cuerpo, se integra en el hipotálamo y tiene
influencia sobre la función endocrina fundamentalmente a través de la acción de las
hormonas hipofisiotrópicas sobre la secreción de las hormonas de la hipófisis anterior.
A su vez, las hormonas trópicas de la hipófisis anterior estimulan las glándulas y tejidos
diana. Los cambios resultantes en las hormonas de las glándulas diana y los sustratos
metabólicos en la sangre periférica ejercen un control por retroacción negativa sobre la
secreción de las hormonas de la hipófisis anterior a través de un efecto directo sobre las
células neurohipofisarias y mediante una acción indirecta a nivel del hipotálamo para
alterar la liberación de hormonas hipofisiotrópicas.
FUNCIONES FISIOLOGICAS DE LA HORMONA DE CRECIMIENTO.
Hormona de crecimiento: Efectos fisiológicos múltiples.
A diferencia de otras hormonas hipofisarias, que estimulan glándulas diana específicas,
la GH tiene múltiples efectos por todo el organismo:
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Promueve el crecimiento lineal: La GH estimula el cartílago epifisario de las placas
de crecimiento en los huesos largos. Bajo la influencia de la GH, se estimulan los
condrocitos de la placa de crecimiento, que proliferan y depositan nuevo cartílago,
tras lo cual este se transforma en hueso.
Favorece el depósito de proteínas en los tejidos: La GH es una hormona proteica
anabólica y produce un balance positivo de nitrógeno. La GH incrementa la
captación de aminoácidos en la mayoría de las células y la incorporación de los
aminoácidos a las proteínas.
Aumenta la utilización de grasa como fuente de energía: La GH induce la
movilización de los ácidos grasos del tejido adiposo y la utilización preferente de los
ácidos grasos libres como fuente de energía.
Disminución de la utilización de los hidratos de carbono como fuente de energía: La
GH disminuye la captación y la utilización de glucosa por muchas células sensibles a
la insulina, como los tejidos muscular y adiposo. En consecuencia, la concentración
sanguínea de glucosa tiende a elevarse y se produce un incremento de la secreción
de insulina para compensar la resistencia a la insulina inducida por la GH; por ello, la
GH es diabetogénica.
Secreción de la hormona de crecimiento: Estímulos metabólicos.
La secreción de GH está influida por hormonas hipotalámicas, liberadora (GHRH) e
inhibidora (somatostatina).
Las concentraciones plasmáticas elevadas de
somatomedina C disminuyen la secreción de GH al incrementar la secreción de
somatostatina por el hipotálamo y actuando directamente sobre la hipófisis para
disminuir la capacidad de respuesta a la GHRH.
La secreción de GH es máxima durante la pubertad y disminuye en la época adulta.
Hay tres categorías generales de estímulos que aumentan la secreción de GH:
 Inanición, déficit grave de proteínas u otro estado en los que se produce una caída
grave en las concentraciones plasmáticas de sustratos metabólicos como la glucosa
y los ácidos grasos libres.
 Mayores niveles plasmáticos de aminoácidos, como sucede tras una comida con
abundantes proteínas.
 El ejercicio o los estímulos estresantes, como el dolor o la fiebre.
Claramente, el aumento de la GH durante la inanición es beneficioso ya que la GH
incrementa la lipólisis y disminuye la utilización periférica de glucosa. Tras una comida
con abundantes proteínas, las mayores concentraciones plasmáticas de GH
favorecerían la utilización de los aminoácidos para la síntesis de proteínas.
Anomalías de la secreción de hormona de crecimiento y su influencia sobre el
sistema esquelético.
La importancia de la GH en el crecimiento lineal se refleja en los estados clínicos
asociados a una deficiencia o un exceso en la secreción de GH antes del cierre
epifisario. Cuando la secreción hipofisaria de GH es diferente, se produce una estatura
baja (enanismo). En comparación, los niños crecen en exceso (gigantismo) cuando
existen tumores en las somatotropas de GH. Cuando un tumor hipofisario secreta GH
tras el cierre hipofisario, se produce la forma adulta de la enfermedad, denominada
acromegalia. El crecimiento en longitud es normal, pero se produce un agrandamiento
de manos y pies, protrusión de la mandíbula inferior (prognatismo) y crecimiento
excesivo de los huesos faciales.
LA NEUROHIPÓFISIS Y SU RELACIÓN CON EL HIPOTÁLAMO.
Las hormonas neurohipofisarias ADH y oxitocina se sintetizan en forma de
preprohormonas en los cuerpos celulares de neuronas magnocelulares situadas en los
núcleos supraópticos y paraventriculares y se transportan en gránulos secretores a lo
largo de axones hasta los terminales nerviosos en la neurohipófisis. La ADH se
sintetiza fundamentalmente en el núcleo supraóptico, y la oxitocina en el
paraventricular.
Funciones fisiológicas de la hormona antidiurética.
La ADH regula la osmolaridad de los líquidos corporales mediante la alteración de
la excreción renal de agua. La ADH tiene un importante papel en la regulación de la
osmolalidad del plasma. En ausencia de ADH, los túbulos y conductos colectores son
impermeables al agua, lo que impide una reabsorción significativa de agua en esta
parte de la nefrona. Esto produce un gran volumen de orina diluida y una pérdida neta
de agua; en consecuencia, la osmolalidad de los líquidos corporales aumenta.
De acuerdo con su función reguladora de la presión osmótica del plasma , la secreción
de ADH es sensible a pequeños cambios de la osmolalidad del plasma
(aproximadamente del 1%). Cuando la osmolalidad plasmática sube por encima de lo
normal, la tasa de descarga de las neuronas productoras de ADH en los núcleos
supraópticos y paraventricular aumenta, y la hipófisis posterior secreta ADH en la
circulación sistémica. La ADH circulante aumenta la permeabilidad de los conductos
colectores al agua, lo que finalmente hace descender la osmolalidad del plasma a
niveles normales. Los cambios opuestos en la descarga neuronal y la secreción de
ADH se produce cuando la osmalalidad desciende. La secreción de ADH está regulada
por osmorreceptores en el hipotálamo anterior que envían señales nerviosas a los
núcleos supraópticos y paravnetriculares.
La secreción de ADH está influida por muchos factores. Los estímulos que aumentan la
secreción de ADH son la hipovolemia, la hipotensión, las náuseas, el dolor y el estrés,
además de diversos fármacos como la morfina, la nicotina y los barbitúricos. Los
factores que disminuyen la secreción de ADH son la hipervolemia,la hipertensión y el
alcohol.
La ADH contribuye al mantenimiento de la presión sanguínea durante la
hipovolemia. La estimulación de la secreción de ADH por la hipovolemia, la
hipotensión o ambas se lleva a cabo por reflejos iniciados por receptores tanto en las
regiones circulatorias de alta presión como en las de baja presión.
Funciones fisiológicas de la hormona oxitocina.
La oxitocina tiene un importante papel en la lactancia al producir la expulsión de la
leche. La oxitocina produce la contracción de las células mioepiteliales de los alvéolos
de las glándulas mamarias; esto fuerza la leche hacia los conductos de forma que el
niño pueda succionarla. El reflejo de expulsión de leche se inicia por receptores en el
pezón. La succión produce una estimulación refleja de células neuroendocrinas que
contienen oxitocina en los núcleos supraópticos y paraventriculares y la secreción de
oxitocina en la hipófisis posterior.
La oxitocina contribuye al parto. La oxitocina también produce la contracción de la
musculatura lisa del útero; la sensibilidad de esta respuesta está forzada por las
concentraciones plasmáticas de estrógenos, que aumentan a lo largo del embarazo.
Durante el parto, el descenso del feto por el canal del parto estimula unos receptores en
el cuello uterino, que envían señales a los núcleos supraópticos y paraventriculares,
produciendo la secreción de oxitocina. A su vez esta secreción contribuye al parto al
inducir la contracción del útero.