licenciatura de bioquímica

UNIVERSIDAD DE SEVILLA
FACULTAD DE BIOLOGÍA
LICENCIATURA DE BIOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA Y ZOOLOGÍA
ASIGNATURA: "FISIOLOGÍA ANIMAL "
Curso 2004-2005
GLÁNDULAS DEL SISTEMA ENDOCRINO
1. OBJETIVOS
El objetivo fundamental de esta práctica es el conocimiento de la estructura macroanatómica y microanatómica de las
diferentes glándulas que componen el sistema endocrino, en mamíferos. También se hará especial hincapié en los aspectos
evolutivos de las distintas glándulas estudiadas. Para ello, se desarrollarán los siguientes objetivos específicos:
1) Objetivos metodológicos:
a) En preparaciones de glándulas íntegras de rata y secciones teñidas con colorantes se observarán, macroscópica y
microscópicamente, las principales glándulas endocrinas.
2) Objetivos conceptuales:
1.1. Estudio de la morfo-fisiología de las estructuras clásicas implicadas en el control endocrino
1.2. Asimismo, se discutirá cómo ubicar algunas de las estructuras con actividad endocrina de los mamíferos menos
“clásicas” (tablas adjuntas).
2. INTRODUCCIÓN
La producción hormonal en los mamíferos se localiza en diferentes glándulas endocrinas, lo que representa la visión clásica
del sistema endocrino. Las glándulas endocrinas están constituidas por agrupaciones de células productoras de hormonas
que segregan dichos productos de secreción a la circulación sanguínea. A lo largo de la evolución, estas glándulas se
encuentran localizadas en diferentes zonas del cuerpo para llevar a cabo su función con la máxima eficacia, entre las que se
encuentran: Glándula pineal, hipotálamo, hipófisis (anterior y posterior), tiroides, paratiroides, células secretoras de la
mucosa del tubo digestivo, islotes de Langherans del páncreas, médula adrenal, cápsula adrenal, ovarios, testículos, riñón,
etc.
Glándulas endocrinas clásicas:
Glándulas endocrinas
Hormonas secretadas
Hipófisis:
LH (luteinizante), FSH (folículo Glucoproteínas
estimulante)
Péptidos de gran tamaño
TSH (estimulante del tiroides)
PRL (prolactina)
GH (del crecimiento)
Hormonas peptídicas
ACTH (corticotropina), β-lipotropina,
β-endorfina
a) Lóbulo anterior
Naturaleza química
Células diana
Gónadas
Tiroides
Mamas
Músculo, tejido adiposo e
hígado
Corteza adrenal
MSH (melanocito estimulante), βendorfina
Melanocitos
ADH
Túbulo colector riñón
c) Lóbulo posterior
Oxitocina
Músculos liso del útero y
mamas
Tiroides
T4 (tiroxina), T3 (triyodotironina)
Derivados de la tirosina
Tejidos periféricos
Células C
Calcitonina
Hormona peptídica
Hueso
Paratiroides
PTH (paratohormona)
Hormona peptídica
Hueso, riñón
Suprarrenales (adrenales):
Cortisol
Aldosterona,
Dehidroepiandrosterona
Androstenediona
Esteroideas
Multitud de células
Riñón
Multitud de células
Catecolaminas
Corazón, vasos, digestivo,
Esteroideas
Multitud de células
b) Lóbulo intermedio
a) Corteza
b) Médula
Adrenalina, Noradrenalina
Gónadas:
Estradiol
Progesterona
a) Ovario
b) Testículo
Placenta
Páncreas
Testosterona,
androstenediona,
Inhibina, activina,
Glucoproteínas
Péptido liberador de FSH, Relaxina
Testosterona
Estradiol
Androstenediona
Inhibina, activina
Substacia inhibidora de müllerian
HCG (crecimiento coriónica)
hPL (lactógeno placentario)
Progesterona
Estrógenos
Insulina
Glucagón
Somatostatina
Polipéptido pancreático, Gastrina
VIP (péptido vasoactivo intestinal)
Hipotálamo
Músculo liso, cartílago
Multitud de células
Hipotálamo
Péptidos grandes
Glucoproteínas
Esteroideas
Hormonas peptídicas
Tubos de Müllerian
Músculo, hígado,
graso
tejido
Multitud de células
Multitud de células
Otros órganos endocrinos
Hipotálamo
Glándula pineal
Corazón
Riñón
CRH (liberador de corticotropina)
TRH (liberador de tirotropina)
LHRH (liberador de gonadotropinas)
GHRH (liberador de la del
crecimiento)
SS (somatostatina)
TGF-α (factor de crecimiento de
fibroblastos)
Dopamina
Melatonina
Catecolaminas, serotonina,
VIP
Pétidos natriuréticos auriculares
Plaquetas
CCK (colecistocinina)
Gastrina
Secretina
VIP
Enteroglucagón
PDFG, TGF-β
Macrófagos, linfocitos
Citokinas,
TGF-β,
derivados de POMC
Otras áreas
EGF, TGF-α
Glándula hipófisis
Catecolamina
Indol
Aminas
Hormona peptídica
Hormonas peptídicas
Eritropoyetina
Hormonas peptídicas
Renina
1,25-diOH D (metabolito activo de la Esteroidea
vitamina D3)
Hígado, fibroblastos y otros IGF-1 (factor de
parecido a insulina)
Tracto Gastrointestinal
Hormonas peptídicas
Sistema inmune
Sistema nervioso
Riñón
Multitud de células
crecimiento Hormonas peptídicas
Hormonas peptídicas
Fibra muscular lisa del tubo
digestivo
Glándulas secretoras
Hormonas peptídicas
Multitud de células
péptidos Hormonas peptídicas
Multitud de células
Hormonas peptídicas
Multitud de células
3. PROTOCOLO DE LA ACTIVIDAD PRÁCTICA:
a) Macroanatomía de las glándulas endocrinas
Repaso Opcional: Modelo anatómico (humano)(Figura 1A): Las glándulas clásicamente implicadas en el control endocrino
se localizan diseminadas por todo el organismo; por ello, la primera parte de la práctica tendrá como objetivo la localización
de las distintas glándulas endocrinas (hipotálamo/hipófisis, tiroides, paratiroides, páncreas, adrenales o suprarrenales,
ovarios y testículos)(Figura 1B). Dado que las células endocrinas típicas segregan hormonas al líquido extracelular y, desde
allí, difunden a la sangre hasta alcanzar los tejidos diana, se caracterizan por ser áreas muy vascularizadas. Las células
diana o blanco son aquellas que poseen receptores específicos en su membrana plasmática para una determinada
hormona.
Figura 1
Observación de preparaciones de glándulas completas, fijadas, bajo lupa (rata):
Tras localizar en el modelo anatómico las distintas estructuras implicadas en el control endocrino, se procederá a la
observación directa de glándulas a la lupa binocular. Para ello, se dispone de material fijado obtenido de la rata. El objetivo
de esta parte de la práctica es el reconocimiento de las distintas partes de las glándulas endocrinas.
1. Hipotálamo. Descripción general: El hipotálamo es una región del cerebro que controla un gran número de funciones
corporales. Se localiza en la base del cerebro y encapsula a la porción ventral del Tercer Ventrículo (Figura 2A). En la
sección sagital tiende a tener una forma triangular. En la rata se observa en una hemisección del cerebro.
2. Hipófisis. Descripción General: La hipófisis en el hombre se localiza ventral al diencéfalo y caudal al quiasma óptico. La
hipófisis se localiza inmediatamente debajo del hipotálamo, en una depresión de la base del cráneo, denominada silla
turca. En la figura 2B se muestra una hipófisis de humano adulto, que tiene el tamaño de un garbanzo. En la rata, el
tamaño de la glándula es de 4.5-5.5 mm de longitud, 1.5 de ancho y 3.0 a 3.4 mm de altura, y pesa alrededor 8.4 mg en
el macho y 13.4 en la hembra. La glándula se divide en: hipófisis anterior o adenohipófisis, compuesta por células que
secretan hormonas peptídicas y la hipófisis anterior o neurohipófisis, que es una extensión del hipotálamo.
A
B
C
Figura 2
3. Tiroides. Descripción general: Los lóbulos tiroideos reposan ventro-laterales al 4º o 5º anillo traqueal (Figura 4A). En los
humanos se pone de manifiesto mediante la gammagrafía de I* (Figura 3A). Esta técnica se emplea para averiguar si el
tamaño del tiroides es el correcto. En B, se muestra un tiroides agrandado, el denominado bocio (Figura 3B). En la rata,
el tamaño medio es de 3.9 a 5.5 mm de longitud y de 2.0 a 3.0 mm de ancho. En aproximadamente la mitad de los
animales se puede encontrar el istmo macroscópicamente (Figura 4A). La cápsula tiroidea está formada por fibras de
colágeno, mayoritariamente. Contiene células adiposas y vasos sinusoidales.
A
B
Figura 3
4. Paratirodes. Descripción general: En humanos, las glándulas paratiroideas se localizan sobre el tiroides, en dos pares
(Figura 4A). La rata posee sólo un par de glándulas paratiroideas, localizadas normalmente en el extremo craneal del
tiroides; aunque no es inusual su localización cerca de la zona media o incluso en el polo caudal. El volumen total de la
glándula es igual entre animales de peso similar, independientemente del sexo de los mismos. Cada glándula mide de 1
a 1.5 mm de ancho y de 1.2 a 2.0 mm de longitud y pesa unos 1-2 mg.
5. Páncreas. Descripción General: El páncreas de la rata es de un gris pálido y es un órgano muy lobulado (si el tejido se
observa in vivo o poco tiempo post mortem es claramente discernible sólo por su color y consistencia). Se localiza en la
parte cráneo-dorsal de la cavidad abdominal (Figura 4B). Una parte se halla embebida en el mesoduodeno y el principio
del mesoyeyuno, y más ramificado se extiende a lo largo de la pared del estómago y en la superficie del intestino y la
vesícula biliar. El número y la dirección de los ductos difieren de un animal a otro.
A
B
Figura 4
Figura 5
6. Suprarrenales o adrenales. Descripción General: Las glándulas adrenales se localizan en la grasa retroperitoneal, cerca
del polo craneal de cada riñón, y se encuentran unidos al extremo ventral de los músculos sublumbares (Figura 5). En la
rata, las dimensiones de la glándula son de 4.0- 5.5 mm de longitud, 3.0 a 4.5 mm de ancho y 2.8-3.0 de espesor. Cada
una de las adrenales es de color pardo y de consistencia firme. En ambos casos la glándula derecha es un poco menor.
7. Ovarios. Descripción General: Los ovarios son lentiformes, tienen una superficie nodular irregular y son (frescos) de
color rojo (Figura 6B). Un ovario adulto de rata, de media mide alrededor de 5 x 4 x 3 mm.
A
B
Figura 6
8. Testículos. Descripción General: Los testículos son redondos en sección transversal, pero su forma externa es oval
(Figura 6A). En la rata, el límite superior de longitud es de 20 mm y el diámetro de 14 mm.
b) Microanatomía de las glándulas endocrinas
A continuación, se describen algunas de las principales estructuras anatómicas que pueden observarse en las preparaciones
histológicas de las glándulas endocrinas descritas a continuación. El objetivo fundamental de esta parte de la práctica es la
identificación de las mismas en las preparaciones de las que disponga.
1. Adrenal o suprarrenal (preparación histológica obtenida en gato) (Figura 7). Descripción general: La glándula
suprarrenal del adulto está formada hasta en un 80% por la corteza, que tiene color amarillo en estado fresco. Su
superficie, múltiples veces replegada, está cubierta por una cápsula de tejido conjuntivo con vasos sanguíneos. En
esta cápsula hay fibras musculares lisas. El tono amarillo de la corteza se debe a su riqueza en lipoides, por lo cual
se tiñe intensamente con los colorantes de la grasa, por ejemplo, el sudán III. No es raro que las partes de la
corteza próximas a la médula ofrezcan un color pardusco macroscópicamente perceptible, por contener pigmentos.
La corteza se divide a su vez en tres partes, atendiendo a la organización celular y a los productos secretados: de
fuera hacia adentro, glomerulosa, fascicular y reticular. La médula se distingue macroanatómicamente de la corteza,
tiene un color blanco grisáceo y está menos uniformente desarrollada, caracterizándose por su tendencia a la
autolisis. Únicamente la fijación rápida del órgano fresco garantiza la obtención de imágenes estructurales
fidedignas.
Figura 7
2. Tiroides (preparación histológica obtenida en oveja)(Figura 8). Descripción general: Las vesículas tiroideas o
folículos son generalmente cavidades esferoidales u ovoideas, cuya pared está formada por un epitelio
monoestratificado continuo de altura variable (Figura 8A). Las células epiteliales del folículo tienen un citoplasma
débilmente acidófilo y un núcleo laxo. La superficie del epitelio que da a la luz está provista de una red de bandas
de cemento (bandas de cierre). La mayor parte de las células foliculares pertenece al tipo de las células
denominadas principales, con un citoplasma laxo y claro y un núcleo esferoidal; sin embargo se pueden observar
otras células, clásicamente denominadas células coloideas, esparcidas o reunidas en grupos con un citoplasma
compacto, intensamente coloreado y de núcleo oscuro (Figura 8B).
A
B (Figura 8)
3. Páncreas: Islotes de Langerhans (preparación histológica obtenida en gato)(Figura 9). Descripción general: En el
seno y en los bordes de los lobulillos pancreáticos se sitúan unos pequeños acúmulos celulares dispuestos a
manera de islotes (islotes de Langerhans), bien diferenciados de la parte exocrina del páncreas. Los cordones
epiteliales de los islotes están formados por células de contornos irregulares que nos ofrecen una estructura y
comportamiento tintorial variable; son las células A, B y D (α, β y δ). Por su número predominan las células B,
caracterizadas por tener un citoplasma granulado finamente y cromófobo y un núcleo laxo y redondeado; estas
células son las responsables de la secreción de insulina. Las células A tienen un citoplasma alargado y granuloso
(gránulos α). Dichos gránulos toman un color negro intenso en impregnaciones argénticas. Las células D destacan
por sus núcleos más densos y por tener un citoplasma borroso, con una fina granulación pulverulenta que se tiñe
selectivamente con azul de anilina.
4. Testículo (preparación histológica obtenida en conejo)(Figura 10). Descripción general: El testículo está rodeado por
una cápsula conectiva (túnica albugínea). Esta capa está formada por fibras de colágena y elásticas. Los lobulillos
del testículo tienen una forma piramidal en la base, tocando la túnica albugínea. Los túbulos seminíferos, fácilmente
aislables, están rodeados por tejido conjuntivo, la túnica propia. Las células intersticiales del testículo o células de
Leydig se sitúan entre los túbulos seminíferos e íntimamente relacionados con la pared capilar. En el revestimiento
celular de los túbulos se sitúa el epitelio germinativo. En el seno de dicho epitelio germinativo se diferencian dos
tipos celulares, las células de sostén o de Sertoli y, entre ellas, las diversas formas germinativas o sexuales. Las
células de Sertoli se distinguen fácilmente en las secciones histológicas por su núcleo oval o piriforme, pobre en
cromatina y con un grueso nucleolo. El citoplasma contiene gránulos de albúmina, lípidos y cristaloides. Las células
sexuales se hayan en capas sucesivas de desarrollo (espermatogonias, espermatocito y espermatozooides).
Figura 9
Figura 10
5. Ovario (preparación histológica obtenida en conejo)(Figura 11). Descripción general: Las secciones histológicas del
ovario permiten diferenciar una substancia cortical de estructura densa, en la que se encuentran los diversos
estadios evolutivos de las células ovulares, y una substancia medular, laxa y rica en vasos sanguíneos y linfáticos.
La maduración sexual, el ciclo ovárico, el embarazo y el climaterio se acompañan de modificaciones notables de la
estructura del ovario, que afectan tanto a la porción generativa y hormonal como a su aparato conectivo tan
diferenciado.
6. Cuerpo lúteo (preparación histológica obtenida en cerdo). Descripción general: De forma cíclica, en el folículo
sobreviene una complicada transformación estructural que provoca la formación del denominado cuerpo lúteo. La
pared del folículo, doblada en pliegues, está revestida por las células de la granulosa, cuyo citoplasma contiene
lipoides. El cuerpo lúteo maduro se caracteriza por su extensa vascularización y sus células quedan rodeadas por
fibrillas de reticulina. Durante el crecimiento del cuerpo amarillo se observa el cierre del punto de rotura del folículo
por crecimiento del tejido conjuntivo de la teca interna.
Figura 11
BIBLIOGRAFÍA:
1. Pockock, G. y Richards, C.D. (2002). Fisiología humana. La base de la Medicina. Masson, Barcelona.
2. Portenfield, S.P. (2001). Endocrine Physiology. Ed. Mosby. St. Louis. USA.
http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/index.html Conceptos de Endocrinología.