GLANDULAS ENDOCRINAS Tomado y modificado de FAWCETT D. W.: Tratado de Histología – Bloom Fawcett (12ª edición−1995) − Editorial Mc Graw Hill Interamericana En el curso de la evolución, los organismos multicelulares han desarrollado tres mecanismos para integrar la función de sus diversos tejidos. Se ha propuesto que el primero en aparecer fue el de la difusión simple de señales químicas desde unos grupos celulares a otros situados a una distancia limitada del origen de las señales. Este mecanismo primitivo era demasiado lento y carecía casi por completo de control, de manera que no servía para cubrir las necesidades de los grandes metazoos; por ello, se desarrolló un sistema de células nerviosas con capacidad de responder a los estímulos externos y de conducir la señal a través de sus largas prolongaciones (axones). Más tarde, y en relación con el desarrollo del sistema circulatorio en los animales de mayor tamaño, estos dos sistemas de integración fueron suplementados por el crecimiento de una serie de estructuras glandulares que carecían de conductos (glándulas endócrinas) y que podían sintetizar señales químicas (hormonas) que, a su vez, eran transportadas por la sangre hasta los órganos diana. Estas señales químicas presentan un mayor período de latencia debido a que se distribuyen a través de la sangre, aunque tienen la ventaja de que pueden dar lugar a efectos de carácter más sostenido que los de las señales transmitidas por los nervios. A pesar de que probablemente evolucionaron de forma secuencias, los tres mecanismos de integración están representados en los mamíferos actuales: señales químicas de difusión a cortas distancias (citocinas); señales químicas distribuidas a través de la sangre (hormonas), y potenciales de acción conducidos a lo largo de los axones neuronales. La mayor parte de las glándulas endócrinas se originan durante la fase embrionaria en forma de evaginaciones tubulares o yemas sólidas a partir de los epitelios que revisten las cavidades, aunque en fases posteriores del desarrollo pierden su conexión con la superficie de la que se originaron. Sus esbozos embrionarios son infiltrados por vasos sanguíneos que forman una trama densa de capilares alrededor de los cordones y folículos de células endocrinas. Esta íntima relación entre las células y los capilares facilita 1 la descarga de los productos hormonales en la sangre. Las glándulas endócrinas suelen ser órganos separados de otras estructuras, aunque dos de ellas están situadas en el interior de glándulas exocrinas de gran tamaño. Los islotes de Langerhans, que constituyen el componente endócrino del páncreas, son pequeños grupos celulares dispersos en toda la porción exocrina de esta glándula. En el testículo, las células secretoras de hormonas sexuales masculinas, o células de Leydig, se localizan en el tejido intersticial que existe entre los túbulos seminíferos, que constituyen la porción exócrina de este órgano. Por tanto, en estas glándulas mixtas la porción exócrina elimina su secreción hacia un sistema de conductos y la endócrina descarga sus productos hacia la sangre, que los transporta hasta células diana alejadas. El hígado es un órgano de características exclusivas debido a que las células que lo componen presentan funciones endo y exócrinas. La bilis es secretada hacia las ramas tributarías intercelulares de un sistema ductal, mientras que los demás productos son liberados hacia la sangre que atraviesa los sinusoides de este órgano. Las glándulas endócrinas principales son la hipófisis, la tiroides, las paratiroides, el páncreas, las suprarrenales, la pineal, los testículos, los ovarios y la placenta. Estas glándulas presentan tal diversidad en su arquitectura tisular que no es posible clasificarlas según criterios de organización histológica. No obstante, a pesar de que no existen características citológicas comunes a todas ellas, sí podemos agruparlas según la naturaleza química de las hormonas que sintetizan, entre las que se incluyen aminoácidos modificados, péptidos, proteínas, glucoproteínas y esteroides. GLANDULAS ENDOCRINAS SECRETORAS DE POLIPEPTIDOS Las glándulas endócrinas secretoras de polipéptidos y proteínas comparten muchas de las características ultraestructurales de las glándulas exócrinas secretoras de productos proteicos, descritas previamente en este capítulo; no obstante, su retículo endoplásmico es menos abundante debido a que el volumen de su secreción también es menor que en el caso de las exócrinas. Las células acinares del páncreas producen diariamente más de un litro de jugo digestivo rico en enzimas, mientras que la síntesis de péptidos o glucoproteínas por las glándulas endócrinas se debe medir en miligramos o microgramos. 2 3 Las células beta de los islotes pancreáticos, que segregan la hormona insulina, son representativas de esta categoría de células endócrinas. En las micrografías electrónicas se observa que contienen una serie de perfiles sinuosos de retículo endoplásmico, un complejo de Golgi de pequeño tamaño y numerosos gránulos secretarios de 200 a 300 nm de diámetro. Aunque estos gránulos tienden a acumularse en el polo vascular de la célula, se pueden observar en cualquier zona del citoplasma (Figs. 3-21 y 3-22). En el ser humano, la insulina puede formar cristales pleomórficos en la matriz de los gránulos, aunque en otras especies de mamíferos el contenido de los gránulos es uniformemente denso y homogéneo. Excepto por pequeñas diferencias en el tamaño, esta descripción se puede aplicar también a los gránulos secretarios de las células alfa del páncreas, cuyo producto de secreción es el glucagón, y a los de las células tirotropas, somatotropas y córticotropas de la hipófisis, que secretan hormona de crecimiento, hormona estimulante del tiroides, hormona gonadotrópica y hormona adrenocorticotrópica. En todos los tipos celulares, el mecanismo intracelular de secreción implica la síntesis de la hormona en los ribosomas, su segregación en el retículo, su procesamiento y concentración en el complejo de Golgi, y su almacenamiento en los gránulos secretarios rodeados por membrana. La glándula tiroides es excepcional por el hecho de que su producto de secreción, la tiroglobulina, se almacena en el medio extracelular. Las células que la componen se disponen en un epitelio cuboide simple que rodea a folículos esféricos de tamaño variable. Estas células presentan un retículo endoplásmico relativamente abundante cuyas cisternas suelen estar distendidas por la tiroglobulina, que es la glucoproteína precursora de la hormona tiroidea (Fig. 3-23). La tiroglobulina es condensada en el complejo de Golgi, en forma de vesículas de tamaño regular que no se acumulan en el citoplasma sino que se desplazan directamente hasta la membrana apical en donde descargan su contenido hacia el interior del folículo. En las situaciones en las que es necesaria hormona tiroidea para controlar el metabolismo, la tiroglobulina es captada de la luz del folículo e hidrolizada. La hormona así formada es liberada hacia los capilares perifoliculares. 4 GLANDULAS ENDOCRINAS SECRETORAS DE ESTEROIDES Las células endocrinas secretoras de esteroides que existen en ovario, testículo y glándula suprarrenal presentan características ultraestructurales similares, aunque muy diferentes a las de las células secretoras 5 de proteínas. Poseen poco retículo endoplásmico rugoso y escasos ribosomas libres. Su rasgo más característico es la presencia de un retículo endoplásmico liso muy abundante que forma una red de malla estrecha constituida por túbulos ramificados y anastomosados (Figs. 3-24 y 3-25). El complejo de Golgi supranuclear es grande y no presenta gránulos secretorios asociados al mismo. Las numerosas mitocondrias muestran tamaños y formas variables, con zonas de amplificación de morfología tubular o vesicular en la membrana interna en vez de las habituales crestas laminadas o foliadas que se observan en otros tipos celulares. El citoplasma contiene también un pequeño número de lisosomas, peroxisomas y gotitas de lípido, y son frecuentes los depósitos de pigmento lipocrómico. 6 Las células secretoras de esteroides almacenan cantidades muy pequeñas de las hormonas que sintetizan, aunque acumulan colesterol, que es su precursor. Las gotitas de lípido del citoplasma contienen ésteres de colesterol y triglicéridos. En algunas especies, estas células captan el colesterol de la sangre, mientras que en otras son las propias células las que sintetizan la mayor parte del colesterol que utilizan en la síntesis de hormonas esteroides. Las enzimas necesarias para el proceso de síntesis se localizan en el retículo endoplásmico liso que poseen en abundancia estas células. Para la síntesis de esteroides adrenales es 7 necesario un proceso adicional que tiene lugar en las mitocondrias, aunque sabemos muy poco acerca de la forma con la que el colesterol se desplaza hacia adelante y atrás entre el retículo y las mitocondrias. En las células secretoras de esteroides se acumula muy poco o nada de hormona, y su abundante retículo endoplásmico liso constituye indudablemente una forma de especialización que permite la disponibilidad de las enzimas necesarias para la síntesis rápida de esteroides en respuesta a las necesidades. Estas células responden de forma muy rápida a la estimulación. El nivel sanguíneo de hormona adrenal circulante, cortisol, aumenta entre dos y cuatro veces al cabo de 30 minutos de la administración de hormona adrenocorticotrópica. La observación de que el contenido de estas células disminuye tras su estimulación ha sido interpretada como evidencia del agotamiento del colesterol precursor almacenado durante la fase de síntesis acelerada de esteroide. No sabemos qué papel desempeña el complejo de Golgi tan prominente en estas células, aunque es respuesta a la estimulación de la célula por la hormona trófica parece indicar que está implicado de alguna forma en el proceso de secreción. Después de acceder a la circulación, la duración del efecto de las señales químicas liberadas por las células endócrinas presenta grandes variaciones. La hemivida de las diferentes hormonas oscila entre unos pocos minutos y varios días. La inactivación o degradación de la hormona puede tener lugar en el órgano diana o bien en el hígado o riñón. 8