TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Tijuana. Unidad Tomás Aquino Materia: Bioquímica II BQJ-1004 BQ5A Bioquímica del Nitrógeno y regulación genética. Impartida por: Eduardo Méndez Valenzuela Unidad 3. Investigación sobre Hormonas. Alumna: Corral Iñiguez Perla Denisse / Mat: 15211855 Fecha de entrega: miércoles 23 de abril de 2018 0 Índice. INTRODUCCIÓN.............................................................................................................2 1. Tirotropina (TSH).......................................................................................................3 1.1 Importancia .......................................................................................................3 1.2 Efectos metabólicos y fisiológicos......................................................................4 1.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona TSH.............................................5 2. Hormona Vasopresina...............................................................................................5 2.1 Importancia .......................................................................................................6 2.2 Efectos metabólicos y fisiológicos......................................................................6 2.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona Vasopresina...............................7 3. Ácido abscísico..........................................................................................................8 3.1 Importancia .......................................................................................................8 3.2 Efectos metabólicos y fisiológicos......................................................................8 3.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona ácido abscísico...........................9 4. Hormona foliculoestimulante (FSH)...........................................................................9 4.1 Importancia .......................................................................................................10 4.2 Efectos metabólicos y fisiológicos......................................................................10 4.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona foliculoestimulante (FSH)...........10 5. Leptina......................................................................................................................11 5.1 Importancia .......................................................................................................11 5.2 Efectos metabólicos y fisiológicos......................................................................12 5.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona Leptina.......................................12 CONCLUSIÓN.................................................................................................................13 REFERENCIAS................................................................................................................14 1 INTRODUCCIÓN La modulación de la actividad de enzimas por medio de efectores alostéricos y la regulación de la síntesis de proteínas a través de inductores o represores son procesos aptos para asegurar el funcionamiento adecuado de los sistemas metabólicos en organismos unicelulares. En los pluricelulares, en cambio, los niveles de organización y complejidad estructural son más altos y aquellos mecanismos resultan insuficientes por sí solos en establecer una integración efectiva funcional. El organismo tiene la necesidad de tener un sistema “a control remoto” con el fin de adaptar cada célula a las necesidades del organismo y promover un funcionamiento comportándose como una unidad integrada. Esta unidad sería conformada con el sistema endócrino y neuronal. El sistema neuronal se encarga de las comunicaciones rápidas que conecta e interrelaciona a diversos componentes del organismo y el sistema endócrino esta constituido por una gran diversidad de células agrupadas en glándulas dispersas o agrupadas en diferentes tejidos que tienden a elaborar o dispersar grupos activos llamados “hormonas” que tienden a transportarse mediante el torrente sanguíneo. El mecanismo de transmisión de señal de las hormonas puede ser paracrino (a otras células) o autocrino (a sí misma). Las hormonas tienden a tener 5 naturalezas, esteroides, derivados de aminoácidos, derivados de ácidos grasos, péptidos y proteínas. En este documento se desarrollará información sobre las hormonas TSH, Vasopresina, ácido abscísico, foliculoestimulante y prednisolona. 2 1. Tirotropina (TSH). La tirotropina, también conocida como la tiroides hormona estimulante (TSH), es una hormona secretada por la glándula pituitaria en el cerebro. Se actúa sobre la glándula tiroides, estimulando a producir hormonas tiroideas que regulan el metabolismo. Cuando los niveles de hormona tiroidea en la sangre se elevan esta tiene lo que se llama un efecto de retroalimentación negativa sobre la hipófisis. La pituitaria produce menos TSH y la secreción de la glándula tiroides de las hormonas de la tiroides disminuye. Los niveles de TSH en la sangre se miden a menudo para evaluar la función de la glándula tiroides. Un área del cerebro llamada hipotálamo controla la liberación de tirotropina de la glándula pituitaria. Lo hace por la liberación de la hormona liberadora de tirotropina (TRH), a veces conocido como factor de liberación de tirotropina (TRF) o protirelina, que viaja en la sangre a la pituitaria. Células de la pituitaria llamados tirotrofos son responsables de la producción de tirotropina, y tienen receptores especiales para TRH. Cuando TRH se une a estos receptores esto estimula los tirotrofos, provocando la liberación de la tirotropina en el torrente sanguíneo. TSH se une a receptores en las células en la glándula tiroides, provocando aumentos en la producción de la hormona tiroidea y la secreción. 1.1 Importancia. La Hormona estimulante de la tiroides (TSH) indica a la glándula tiroides cuándo producir y liberar hormonas tiroideas lo cual regula una gran cantidad de procesos: 3 La TSH hormona estimulante de la tiroides, aumenta la secreción de tiroxina y triyodotironina por las glándulas tiroides produciendo la TSH en todas las actividades de las células glandulares tiroides. • Aumenta la proteólisis de la tiroglobulina intrafolicular, con lo que aumenta la liberación de hormona tiroidea hacia la sangre circulante y disminuye la substancia folicular misma. • Aumenta la actividad de la bomba de yodo que incrementa el índice de captación de yoduro en las células glandulares. • Aumenta la yodación de la tirosina y de su acoplamiento para formar hormonas tiroideas. • Aumenta el tamaño y la función secretoria de células tiroideas. • Aumenta el número de células de las glándulas y hace que se transformen de cuboides en cilíndricas • La estimulación eléctrica del área paraventricular del hipotálamo aumenta la secreción prehipofisiaria de TSH y en consecuencia aumenta la actividad de la glándula tiroides. 1.2 Efectos metabólicos y fisiológicos. La tirotropina ayuda en la función de la glándula tiroides, y su liberación de dos hormonas llamadas triyodotironina (T3) y tiroxina (T4). T3 y T4 se indican en el control del desarrollo normal de los niños, incluyendo el desarrollo del cerebro, y una variedad de otras funciones en el cuerpo. Las personas que tienen exceso (hipertiroidismo) o muy poco (hipotiroidismo) de estas hormonas pueden desarrollar problemas de salud muy graves. Trastornos de la glándula tiroides puede conducir a niveles anormalmente altos o bajos de TSH en la sangre. 4 Si se sospecha de problemas de la tiroides, los médicos ordenarán lo que se llama una prueba de TSH, como una forma de evaluar si lo suficiente de esta hormona existe para producir niveles adecuados de T3 y T4. 1.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona TSH. Se diagnostica una enfermedad llamada “hipertiroidismo” la cual es un trastorno en el cual la glándula tiroides está demasiado activa. Los síntomas tales como pérdida de peso, sudoración, ansiedad y temblor se puede desarrollar. Las cantidades excesivas de hormonas tiroideas se liberan en la circulación, causando la secreción de la tirotropina a caer hasta que llega a un nivel anormalmente bajo. Una tiroides hiperactiva puede gestionarse a través de las drogas que bloquean la función de la tiroides o tratamientos que destruyen el tejido tiroideo. Tras el éxito del tratamiento los niveles de TSH suelen aumentar, a menos que tanto el tejido de la tiroides se ha eliminado que los pacientes desarrollan hipotiroidismo. 2. Hormona Vasopresina (ADH). La vasopresina también es conocida como “argipresina”, “arginina vasopresina” y “hormona antidiurética”. Como este último nombre sugiere, esta hormona cumple funciones relacionadas con la reabsorción de moléculas de agua a través de los riñones y con la disminución de la cantidad de orina acumulada en el organismo. Se trata de un oligopéptido, es decir, una molécula compuesta por la unión de un pequeño número de aminoácidos, concretamente 9. Por contra, los polipéptidos son conjuntos de entre 10 y 100 aminoácidos, mientras que se habla de “proteínas” para hacer referencia a agrupaciones de más de 100 moléculas de este tipo. De forma específica, contiene un grupo amino (-NH2), cisteína (Cys), tirosina (Tyr), fenilalanina (Phe), glutamina (Gln), asparagina (Asn), prolina (Pro), arginina (Arg) y un grupo carboxilo (-COOH). 5 La vasopresina es secretada por la neurohipófisis, el lóbulo posterior de la glándula pituitaria, en respuesta a cambios en la concentración osmótica y en el volumen de la sangre. Aunque la mayor parte de la vasopresina que producimos es liberada en el torrente sanguíneo, sus efectos en el cerebro explican también algunas de sus funciones. 2.1 Importancia. Su importante función como regulador homeostático de fluidos. También tiene funciones en el cerebro y en los vasos sanguíneos. 2.2 Efectos metabólicos y fisiológicos. La funciones principales de la vasopresina se asocian con su capacidad de regular la actividad de los riñones; no obstante, esta hormona también tiene efectos en otros sistemas del cuerpo, entre ellos el cardiovascular y el sistema nervioso central. La vasopresina incrementa la permeabilidad de las células de los riñones, aumentando la cantidad de agua que absorben; esta función es denominada “anti-diuresis”. Tal proceso implica asimismo un incremento de la concentración de la orina por la menor disponibilidad de líquido en el sistema excretor. • La homeostasis (autorregulación del medio interno de los organismos) depende de un gran número de factores; entre estos se encuentra la actividad de la vasopresina. Si los mecanismos homeostáticos fallan pueden producirse problemas como la deshidratación y la acidosis. • Esta hormona ayuda a que se mantenga el equilibrio electrolítico del torrente sanguíneo mediante la retención y reabsorción de cantidades adecuadas de agua, glucosa y sodio, entre otros compuestos químicos relevantes para el funcionamiento del cuerpo. • Otro de los efectos más destacados de la vasopresina es el aumento de la presión arterial. Dicha función se da como consecuencia de las propiedades vasoconstrictoras de esta hormona, que tienen una intensidad moderada. El 6 rol potenciador de la vasopresina sobre hormonas y neurotransmisores asociados al estrés también es importante para explicar este efecto. • Se cree que esta hormona podría actuar como analgésico; esto implicaría que, al ser liberada en determinadas condiciones, la vasopresina tendría efectos reforzantes a causa de las sensaciones positivas asociadas a su secreción. 2.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona Vasopresina (ADH). Las enfermedades más representativas de una secreción inadecuada de ADH, son el SIADH y la diabetes insípida central. En el SIADH, La excesiva secreción de ADH en los pacientes causa que presenten (fuera de una orina muy poco diluida), Aumento de peso, náuseas, debilidad muscular y vomito, además, síntomas como agitación, confusión, irritabilidad, inconsciencia, convulsiones y coma, en casos donde los niveles de sodio en sangre disminuyen a niveles crónicos con valores menores de 120mEq/l; esta enfermedad presenta 4 tipos diferentes de mecanismo: Tipo A, B, C y D. En los pacientes con diabetes insípida central, presentan síntomas como aumento de la sed y excesiva producción de orina, ya que ocurre lo contrario al SIADH, en este caso, la sangre tiene altas concentraciones de sodio, y la orina es altamente diluida. En el SIADH, el tratamiento es retirar el fármaco que la causa, o una extirpación del tumor, dependiendo de la causa, si la causa es desconocida, el tratamiento buscara disminuir los niveles de sodio en la orina y aumentarlos en la sangre. Por otra parte, en la diabetes insípida central, el tratamiento es administrar ADH o desmopresina, en los pacientes que presentan una ausencia total de ADH, y en los pacientes que tienen una ligera producción de ADH, el tratamiento se basa en administrar clorpropamida o carbamazepina, fármacos que estimulan el hipotálamo. 7 3. Ácido abscísico (ABA). El ácido abscísico (ABA), es un regulador terpenoide sintetizada en las hojas, tallos, raíces y frutos verdes, establece la dormancia en la semillas y otros órganos vegetales, además de ayudar al vegetal a adaptarse a la escasez de agua. Químicamente el ABA es un sesquiterpeno (molécula con 15 átomos de carbono) que cuenta con dos isómeros: uno cis y otro trans y en función de la orientación que presente el grupo carboxilo del C2 de estos isómeros será activa o no: sólo el cis se corresponde con la forma activa, aunque la planta puede inter-convertir la molécula a cualquiera de ellos. Pero además el ABA tiene un átomo de carbono asimétrico en la posición 1 del anillo dando lugar a dos enantiómeros: S y R. Mientras que algunas respuestas hormonales son exclusivas del enantiómero S, otras son producidas tanto por S como por R, lo que viene a indicar que existen al menos dos tipos de receptores para esta hormona. 3.1 Importancia. Todas las plantas vasculares tienen ABA y algunos hongos y musgos, pero no se observa en las hepáticas. Este hecho hace pensar de manera inmediata en un origen ancestral del ABA y en una función más o menos conservada como modulador de respuesta celular a señales ambientales. 3.2 Efectos metabólicos y fisiológicos. El ABA promueve la producción de proteínas de reserva en la semillas y aumenta su concentración a medida que la semilla madura. Más tarde, impide la germinación durante los periodos de temperaturas frías, hasta que un aumento en la síntesis de giberelinas permite a las semillas germinar. En algunas plantas, mutantes de un solo gen reducen la 8 concentración de ABA o reducen su efecto sobre la germinación de las semillas, lo cual da lugar a una germinación prematura. Durante los periodos de escasez de agua, el ABA promueve el cierre de los estomas, evitando así una mayor pérdida de agua. Todavía no se comprende del todo la acción del ABA en las células oclusivas, pero, según parece, conlleva al menos tres rutas de transducción de señales. El hecho de que los estomas se abran o se cierren responde a un conjunto de señales medioambientales, lo cual podría explicar la complejidad del mecanismo de acción del ABA. 3.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona ácido abscísico. Ya que el ABA participa en procesos del desarrollo y crecimiento, así como en la respuesta adaptativa a estrés tanto de tipo biótico como abiótico, si la planta o vegetal llegara a tener alguna deficiencia de esta sus células entrarían en un estado crítico puesto que esta hormona controla también la selectividad de las membranas 4. Hormona foliculoestimulante (FSH) Es una hormona gonadotropina sintetizada y secretada por las células gonadotropas en la glándula pituitaria anterior. La FSH regula el desarrollo, el crecimiento, la maduración en la pubertad y los procesos reproductivos del cuerpo humano. La FSH y la hormona luteinizante (LH) actúan de forma sinérgica en la reproducción. 9 4.1 Importancia El análisis sanguíneo de la hormona folículo estimulante permite detectar posibles problemas ligados a las funciones que desempeñan los genitales tanto en el hombre como en la mujer. En el hombre, este análisis sirve para detectar una insuficiencia testicular denominada hipogonadismo. En la mujer, la medición de los valores de esta hormona permite diagnosticar una amenorrea, esterilidad o hipogonadismo. 4.2 Efectos metabólicos y fisiológicos Tanto en hombres como en mujeres, la FSH estimula la maduración de las células germinales. • En mujeres: La FSH estimula el crecimiento y el reclutamiento de los folículos ováricos inmaduros en el ovario, afectando específicamente a las células granulosas. Cuando los folículos maduran, uno de ellos se convierte en dominante. Eso libera inhibina y estradiol, y ambos compuestos disminuyen la producción de FSH mediante la inhibición de la producción de hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) en el hipotálamo. • En hombres: La FSH aumenta la producción de proteínas de unión a los andrógenos mediante la células de Sertoli de los testículos, y esto es esencial para la espermatogénesis. Induce a las células de Sertoli para que secreten inhibina, y estimula la formación de uniones estrechas Sertoli-Sertoli (zonula occludens). 4.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona foliculoestimulante (FSH). Este nivel también puede disminuir a causa de una amenorrea por insuficiencia hipofisaria o de origen psicogénico, así como por el Síndrome de Stein-Leventhal que genera 10 un desequilibrio hormonal en las mujeres. En hombres, el nivel de la hormona folículo estimulante en la sangre puede disminuir en caso de insuficiencia hipofisaria. El resultado mas probable en ambos casos es la infertilidad por la falta de capacidad de llevar los procesos metabólicos relacionados a la sexualidad. 5. Leptina. La leptina es una hormona que interviene directamente en el control de la saciedad, entre otras muchas funciones. La leptina es una hormona liberada por el tejido graso (adiposo) de nuestro organismo. Las hormonas son sustancias químicas liberadas a la sangre en bajas concentraciones. Desde allí se distribuyen por el organismo hasta llegar a las células diana, donde modifican la actividad celular. La leptina es una proteína formada por 146 aminoácidos. El gen desde el cual se sintetiza se encuentra en el cromosoma 7. Según distintos estudios, no se encuentra almacenada en el tejido adiposo, por lo que se sintetiza en los adipocitos después de distintos estímulos. También se conocen otros sitios de producción, como el ovario, hipotálamo, la placenta y la mucosa gástrica. Una vez liberada pasa a la sangre, actuando en diferentes sitios al unirse a su receptor ObRb. 5.1 Importancia Pueden inhibir o estimular distintos procesos metabólicos. La leptina es una hormona relacionada con la saciedad y, por lo tanto, implicada en la conducta alimentaria. 11 5.2 Efectos metabólicos y fisiológicos Su secreción es cíclica siguiendo el ritmo circadiano, cada ciclo suele durar unos 45 minutos. Sus niveles son mayores por la mañana y van disminuyendo, llegando al mínimo por la noche. También está relacionada con la ingesta, ya que su secreción aumenta después de las comidas. Además, cuando la ingesta es abundante sus niveles se mantienen elevados durante más tiempo. Por ello sabemos que la leptina está relacionada con la saciedad y el apetito. Los niveles de leptina en sangre son proporcionales al número de adipocitos y al tamaño de estos. Asimismo, en aquellas personas con mayor grasa corporal los niveles de leptina son mayores. Podríamos pensar entonces que estos sujetos tendrán menor apetito, pero parece que se crea una resistencia a la misma en este caso. los niveles de leptina están relacionados con los de insulina. La insulina es una hormona liberada en el páncreas tras las comidas. Su secreción favorece que la glucosa procedente de los alimentos entre en las células, utilizándose como fuente de energía. Se ha visto que la leptina inhibe la secreción de insulina. Esto disminuye la captación de glucosa y por lo tanto, la glucosa no entra en las células. De igual forma, la secreción de insulina estimula la liberación de leptina. 5.3 Consecuencias de la ausencia de la hormona Leptina. Las personas obesas tienen alta cantidad de leptina en sangre, se considera que son resistentes a la acción de esta. Se puede llegar a permitir el desarrollo de obesidad, pese a la existencia de alta cantidad de leptina circulante en el organismo. Al no poder cumplir sus funciones sobre el control del peso corporal, quienes tienen leptina resistencia desarrollar un exceso de grasa corporal sin menor nivel de hambre ni mayor gasto calórico. 12 CONCLUSIÓN En general las hormonas al no ser algo evidente a la vista, no se percibe la importancia de estas. Cada proceso de regulación en nuestro cuerpo, desde la digestión, respiración, transpiración, reacciones emocionales o de defensa, fertilidad, etc., tienen precursores de suma importancia llamados hormonas. Su producción se regula a nivel neuronal donde ya producidas se regulan las actividades metabólicas a nivel de torrente sanguíneo. La deficiencia de cualquiera de ellas podría ser artificialmente sustituible o cuestión de vida o muerte para una persona. Afortunadamente en éste siglo ya se tiene esa curiosidad por saber más acerca de ellas, pues siendo una ciencia relativamente nueva, cualquier descubrimiento ayudaría de manera importante al desarrollo de nuevos tratamientos o nuevas tecnologías. 13 REFERENCIAS • Libro “Biología celular y molecular, conceptos y experimentos” por Gerald Karp (5ta Edición) 2008- Editorial McGraw Hill Education. • Libro “Bioquímica Ilustrada” por Harper (28va Edición) 2009 – Editorial McGraw Hill Education. • Sitio Blog sobre “TSH en análisis clínicos” por el URL: el URL: http://tiroiditis.net/tirotropina/ (Revisado el 22 de abril de 2018). • Sitio Web “Vasopresina – h. antidiurética” por https://psicologiaymente.net/neurociencias/vasopresina (Revisada el 22 de abril de 2018). • Blog Médico “La salud y la vasopresina” por el URL: http://www.salud180.com/salud-z/vasopresina (Revisada el 22 de abril de 2018). • Blog Médico sobre “LH y FSH” por el URL: https://www.gonadotropina.com/hormona_estimulante_del_folculo_o_folculoestimulante_fsh (Revisado el 22 de abril de 2018). • Página Web de Planificación Familiar sobre “Examen preventivo de FSH en fertilidad” del URL: https://salud.ccm.net/faq/6011-hormona-foliculo-estimulantefsh (Revisado el 22 de abril de 2018). • Blog Médico sobre “Leptina. ¿Qué es y cómo actúa?” del URL: https://mejorconsalud.com/leptina-que-es/ (Revisado el 22 de abril de 2018). 14
