Sistema Endocrino I 2013.pdf

1

Dr. Daniel Salamone Dr. Fernandez Martín M.V. Gambini, Andrés

2



Es la conservación ‘constante’ de las

condiciones en el líquido extracelular o

el ambiente interno mediante las

acciones integradas de los diferentes

órganos, aparatos o sistemas del animal

3

Gl

á

ndulas



End

ó

crinas

•

Sin conducto: secreci

ó

n

a la sangre



Ex

ó

crinas

•

Con conducto: excreci

ó

n

al exterior



Mixtas

•

Secreta hacia la sangre

4

Hormonas

“Yo estimulo

”



Son mensajeros qu

í

micos



Producidas por tejidos espec

í

ficos que

son transportadas por el sistema

vascular para afectar otros tejidos



Coordinan y regulan procesos

fisiol

ó

gicos, integrando las distintas

Caracteristicas



Se liberan al espacio extracelular.



Se difunden a los vasos sanguíneos y viajan a través de la sangre.



Pueden afectar tejidos que se encuentran lejos del punto de origen de la hormona.



Su efecto es directamente proporcional a su concentración.



Independientemente de su concentración, requieren de

adecuada funcionalidad del receptor, para ejercer su efecto.

6

Tipos de comunicaci

ó

n celular

End

ó

crina

: hacia la sangre

Par

á

crina

: hacia c

é

lula adyacente

7

Tipos de comunicaci

ó

n

Neuroend

ó

crina

: de neurona hacia la sangre

NT

NH

NH

NT

NT

Nerviosa

: de neurona a neurona

NT = Neurotransmisor

8

Oxitocina: Eyecci

ó

n de Leche

Células Mioepiteliales

Sin Oxitocina

Con Oxitocina

Alvéolos Mamarios

Reflejo Neuro-Endócrino

9

Sistemas de control de los

procesos fisiol

ó

gicos



Sistema Nervioso:

•

Señal el

é

ctrica

•

Efecto r

á

pido y de corta acci

ó

n

•

V

í

a axones



Sistema End

ó

crino:

•

Señal qu

í

mica

•

Efecto m

á

s lento y sostenido

•

V

í

a sangre y l

í

quido extracelular

10

Gl

á

ndulas End

ó

crinas

Ovario Riñón Adrenal Hígado

Placenta

Utero Páncreas

Paratiroides Tiroides

Pineal

Hipotálamo

11

Tipos de Hormonas



Proteicas y pept

í

dicas:

•

Prote

í

nas (p.e. insulina, corticotropina, LH)

•

P

é

ptidos (p.e. GnRH, oxitocina, vasopresina)



Derivados de Amino Acidos:

•

Aminas (p.e. tiroxina, dopamina, melatonina,

adrenalina)



Lip

í

dicas:

•

Esteroides (cortisol, progesterona [P4], vitamina D)

•

Acidos Grasos:

12

S

í

ntesis hormonas proteicas



S

í

ntesis

: en ret

í

culo

endopl

á

smico rugoso



Empaquetado

: en

aparato de Golgi



Almacenamiento

:

en ves

í

culas

secretorias o

gr

á

nulos como

prohormona



Secreci

ó

n

: por

exocitosis

Núcleo RER Mitocondri a Golgi Vesículas Secretorias

Ca++ Ca++ Ca++

13

Precursor de los esteroides

Cole = bilis

Stereos = sólido



Un sistema de 3 anillos de 6 carbonos (A, B y C) y un anillo de 5 carbonos (D)



Una cadena lateral de 8 carbonos (en C-17) y 2 grupos metilos (en C-10 y C-13)

Colesterol

21 20 22

23

24

25 26

27

1 2

3

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

14 15 16 17

19

18

A

B

C

D

14

Fuentes de Colesterol



Síntesis

de novo

a partir del acetato



Depósitos intracelulares de Colesterol

(ésteres en gotas lipídicas)



Colesterol Lipoproteína (LP) en sangre:

•

LDL: LP de baja densidad

15

S

í

ntesis hormonas esteroideas

Retículo Endoplásmico

Mitocondria

Gota Lipídica

Esteres de Colesterol

Colesterol

Colesterol Pregnenolona

(P5)

P5

11-Desoxycortisol

Cortisol

17-OH-P5

17-OH-P4

16

Clasificación de Esteroides



21 carbonos:

•

Progestinas (P5, P4, 17-OH-P5, 17-OH-P4)

•

Mineralocorticoides (Aldosterona)

•

Glucocorticoides (Cortisol, Corticosterona)



19 carbonos:

•

Andrógenos (Testosterona, Androstenediona)



18 carbonos:

17

Transporte de Hormonas



Proteicas:

•

Son hidrof

í

licas

•

Son solubles en sangre

•

Est

á

n disueltas en sangre



Esteroideas y Tiroideas:

•

Son lipof

í

licas

•

Son muy poco solubles en sangre

•

Necesitan unirse a prote

í

nas

18

Hormonas Lipof

í

licas



Prote

í

nas transportadoras:

•

Globulinas: espec

í

ficas, alta afinidad, baja

capacidad de transporte

•

Alb

ú

minas: inespec

í

ficas, baja afinidad,

alta capacidad de transporte



Equilibrio hormona unida y libre en

sangre (1-5% libre)

19

Transmisi

ó

n del mensaje



Llave = Hormona



Cerrojo = Receptor



Especifidad del receptor para una

hormona, alta afinidad



Receptor solo en c

é

lulas blanco



Sensibilidad de la c

é

lula depende del

n

ú

mero de receptores

20

Citoplasma

Núcleo

Receptor nuclear

Núcleo y/o Citoplasma

Ubicaci

ó

n del Receptor

Membrana celular

Hormona proteica

HP

Membrana

Citoplasma Receptor de

membrana

Núcleo

HP

HE

21

Citoplasma

Receptor de membrana

2) Traducción 3) Respuesta

Hormona proteica

1) Recepción

Activación de respuestas

celulares Vía de traducción de la señal

Hormona

proteica

Adenilato

_ciclasa

ATP

cAMP

_{ProteinQuinasa}

Activa +ATP

Proteina fosforilada Proteinaquinasa

23

Metabolismo hormonal



Hormonas proteicas:

•

Internalización del complejo hormona-receptor

•

En el hígado son fraccionadas por peptidasas



Esteroides:

•

En el hígado se solubilizan conjugándolos con

 Sulfatos

 Glucuronidos

•

Se excretan en la orina y en a bilis

•

A nivel celular pueden ser convertidas en otros esteroides (con o sin actividad metabólica)



Vida media:

•

Hormonas hipotalámicas: 5 a 10 minutos

•

Esteroides: 20 a 100 minutos

24

¿Cómo se ‘termina’ la acción

hormonal?



Niveles de hormona circulante se regulan por el

efecto biologico provocado por la hormona:

•

 glucosa   insulina 

↓

glucosa 

↓

insulina

•

La concentraci

_ó

n resultante depender

_á

de la vida

media de la hormona



Proteínas de membrana con actividad tirosin-

fosfatasa

•

Inactivan desfosforilando el receptor



Desensibilización del receptor

25

Retroalimentaci

ó

n o Feedback

Positiva

Glándula 1

Glándula 2

Hormona 1 Hormona 2

Glándula 1

Glándula 2

Negativa

26

Control de secreci

ó

n hormonal

Nervioso

Ox

Metabólico

[Ca

++

_]

Glándula

Hormona

Hormonal

Glándula 1

Glándula 2

Hormona 1

27

Circuito de retroalimentaci

ó

n

Glándula 1

Glándula 2

Corto

H-1 H-2

Glándula 1

Ultracorto

H-1

Glándula 1

Glándula 2

Largo

Glándula 3

H-2

28

Circuito de Feedback

Negativo

Adaptado de Austin & Short (1984)

LH (n

g/ml)

3 2 1 0

Hora del día

0800 1400 2000

Testoster

on

a

(n

g/ml)

14 10 4 8 2 6 12 0

Muestras de sangre de un carnero cada 20 minutos Carnero

Hipófisis

Testículo

HIPOTÁLAMO

HIPÓFISIS

30

Eje Hipotalamo-Hipófisis

31



El 80% del sistema endocrino está incluido en el eje

HT-HF.



Hormonas no incluidas:



Páncreas endocrino (Insulina, Glucagón y

somatostatina)



Hormonas que regulan el metabolismo

calcio-fosforo(calcitonina, paratohormona, vit. d).



Hormonas digestivas (secretina, cck, gastrina,

motilina)



Adrenalina – NorAdrenalina

32

Hipotálamo



Conexión vascular (sitema porta)

•

Factores liberadores



Conexión nerviosa

•

Nucleo supraóptico y paraventricular



Órgano integrador del SN

y el SE



Regula la homeostasis

•

Sed

•

Hambre

•

Temperatura corporal

•

Balance hídrico

•

Presión sanguinea



Respuesta



regula las

actividades de tiroides,

suprarrenales y gónadas;

funciones de crecimiento,

metabolismo.

34

Eje Hipotálamo-Hipofisario

SNC

Hipotálamo

Hipófisis

Organo Blanco

Hormona

liberadora

Hormona

tr

ó

fica

Hormona 3

Información

35

Sistema Porta-Hipofisario

Arteria Hipofisaria anterior

Adenohipófisis

Neurohipófisis

Hipotálamo

Células Neurosecretoras

Eminencia Media

Se conecta por

37

Hipotálamo-Neurohip

ó

fisis

ADH

G. Mamaria Utero

Riñón

OX

Neuro-Hipófisis

SNC

ADH OX

Hipotálamo

ADH OX

OX

OX = Oxitocina

38

Hormonas Hipot

á

lamo y Adenohip

ó

fisis

Hipotálamo

_{Adenohipófisis}

TRH: H Liberadora de Tirotrofina TSH: H Estimulante de Tiroides (Tirotrofina)

CRH: H Liberadora de Corticotrofina ACTH: H Adrenocorticotrofa (Corticotrofina)

GnRH: H Liberadora de Gonadotrofinas

FSH: H Folículo Estimulante

LH: H Luteinizante

PRH: H Liberadora de Prolactina PIH: H Inhibidora de Prolactina (Dopamina)

PRL: Prolactina GRH: H Liberadora de H de Crecimiento

GIH: H Inhibidora de H de Crecimiento (Somatostatina)

40

Hormonas Hipofisarias

LH

H Luteinizante

FSH

H Fol

í

culo Estimulante

TSH

H Estimulante de Tiroides (Tirotrofina)

ACTH

H Adrenocorticotrofa (Corticotrofina)

GH

H del Crecimiento (Somatotrofina)

Glándula Hormona Acción principal Mecanismo que controla su secreción Tipo de molécula Hormona de crecimiento (somatotropina) Estimula el crecimiento del hueso, inhibe la oxidación de la

glucosa, promueve la degradación de

ácidos grasos

Hormona (s)

hipotalámica (s) Proteína

Prolactina Estimula la

producción de leche

Hormona (s)

hipotalámica (s) Proteína

Hormona

estimuladora de tiroides (TSH)

Estimula la glándula tiroides Tiroxina en sangre; hormona (s) hipotalámica (s) Glucoproteína Hormona adrenocorticotrófica (ACTH)

Estimula la corteza suprarrenal

Cortisona en la sangre; hormona (s) hipotalámica (s) Polipéptido (39 aminoácidos) Hormona foliculoestimulante (FSH)*

Estimula al folículo ovárico,

espermatogénesis

Estrógeno en la sangre; hormona (s) hipotalámica (s) Glucoproteína Hipófisis, lóbulo anterior Hormona luteinizante (LH)

Estimula la ovulación y la formación del cuerpo lúteo en las hembras y las

células intersticiales en el macho

Progesterona o testosterona en la sangre;

hormona(s) hipotalámica (s)

Glándula Hormona Acción principal Mecanismo que controla su secreción Tipo de molécula Oxitocina Estimula las contracciones uterinas y la salida de la leche

Sistema nervioso Péptido (9 aminoácidos) Hipotálamo

(vía hipófisis

posterior) Hormona antidiurética (ADH,

vasopresina)

Controla la

excreción de agua

Concentración osmótica de la sangre; volumen sanguíneo,

sistema nervioso

43

Hipotálamo-Adenohip

ó

fisis

PRH

SNC

Hipotálamo

Adeno-Hipófisis

Tiroides

Adrenal

G

ó

nadas

SNC

Hipotálamo

G. Mamaria

Hígado

Células

Hueso

Adeno-Hipófisis

TSH

GIH PIH GRH

PRL GH

CRH

LH FSH ACTH

44

Prolactina

PRH

SNC

Hipotálamo

G. Mamaria Células

Adeno-Hipófisis

PIH

PRL



Estimulada por PRH



Inhibida por PIH



Prote

í

na de 194-199 AA



Funciones:

•

Desarrollo glándula mamaria

•

Lactogénesis!!!!!

•

Comportamiento materno

•

Período refractario



Órganos blanco:

•

Glándula Mamaria

•

Casi todas los tejidos del

45

Hormona del Crecimiento

SNC

Hipotálamo

G. Mamaria

Hígado

Células

Hueso

Adeno-Hipófisis

GIH GRH

GH



Estimulada por GRH



Inhibida por GIH



Mediada por IGF-I



Respuestas biol

ó

gicas:

•

 consumo glucosa, 

glucemia

•

 síntesis de proteínas

•

 movilización de grasas

•

Crecimiento



Órganos blanco:

•

Hígado, glándula mamaria

•

Músculo

•

Tejido adiposo

46

Efectos de GH

Efecto Indirecto

Hígado

IGF-I

Efecto Directo

GH

Grasa

Movilización de Grasa

Hueso

47

IGF-I: mediador de la GH



Secretada por el h

í

gado y otros tejidos



Estimulada por la GH



La mayor

í

a de las acciones de la GH

son mediadas por la IGF-I



Estimula:

•

Mitosis

•

S

í

ntesis proteica

48

Control de secreci

ó

n de GH

SNC

Hipotálamo

Hígado

Adeno-Hipófisis

GIH GRH

GRH

GH

GIH

IGF-I

49

SNC

Hipotálamo

Adeno-Hipófisis

Corteza Adrenal

Hígado, Músculo y Grasa

Hipotálamo-Hip

ó

fisis-Adrenal

CRH

ACTH

Cortisol



Respuestas biol

ó

gicas:

•

 gluconeogénesis:

  transportador de glucosa

•

 degradación de proteínas

•

 movilización de grasas



Organos blanco:

•

Hígado

•

Músculo

•

Tejido adiposo



Hormonas no controladas

por Hip

ó

fisis:

•

Aldosterona

51

Ubicaci

ó

n de Tiroides y

Paratiroides

52

FOLÍCULOS DE COLOIDE

(TIROGLOBULINA)+

CÉLULAS C

(PARAFOLICULARES)

Hormonas

Tз (triyodotironina)

T4 (tetrayodotironina o tiroxina)

Calcitonina (se estudiará en regulacion de la calcemia)

Un componente importante es el yodo

La forma principal de hormona tiroidea en la sangre es la T4, que tiene una

acción más duradera que la T3.

La T4 es convertida en la más activa T3 (tres veces más potente que la T4)

Aumento del metabolismo basal: es decir, de las funciones a nivel celular de todo el organismo (transporte en membrana, síntesis de enzimas y todo tipo de proteinas…), por tanto, es imprescindible para el correcto

crecimiento.

54

Hormonas Tiroidea

Sangre

I

-Núcleo

55

56

SNC

Hipotálamo

Adeno-Hipófisis

Tiroides

Tejidos Periféricos

Hipotálamo-Hip

ó

fisis-Tiroides

TRH

TSH

T3 T4



Hormonas:

•

Tetra-iodo-tironina o Tiroxina (T4)

•

Tri-iodo-tironina (T3)



Respuestas biol

ó

gicas:

•

 Metabolismo basal:

  consumo de O₂

  síntesis de enzimas

metabólicas

  síntesis de proteínas



Organos blanco:

•

Todos



Hormona no controlada por

Hip

ó

fisis:

57

Efectos metabólicos



Termogenesis y consumo de O

₂

hipertiroidismo : thermofobia.

hipotiroidismo : sensibilidad al frío



Síntesis proteica

:efecto en el desarrollo



Lipidos

:

hipertiroidismo : hipocolesterolemia.

hipotiroidismo : hipercolesterolemia.



Síntesis de glucidos

: glucemia



Metabolismo del Agua y electrolitos:

58

Hormonas tiroidea



Efecto en el crecimiento

–potencia la

GH, esencial para la osificación y la

maduración de órganos



Efectos en el sistema nervioso

–

SNC:maduración y conecciones

nerviosas

60

La Glándula Adrenal

2 glándulas

Peso total: 3.9 ± SEM 0.2 g (ovinos)

Al lado de los riñones y cerca de la Aorta Recibe el 25% del gasto cardíaco

Glándula Adrenal

61

La corteza:

Aldosterona: su activación depende del SRAA.

Cortisol: se libera ante situaciones de alerta o estrés. Elevanda la glucemia, y cataboliza lípidos y proteínas. Eefectos antiinflamatorios.

Andrógenos: caracteres sexuales secundarios y reproductivos

La médula:

Adrenalina y noradrenalina: ( también conocidas como epinefrina y

norepinefrina). Son catecolaminas. Liberadas en mecanismos de huida del cuerpo ante una situación de alerta,

62

(5)

Esteroidogénesis Adrenal

(Glomerulosa) (Fasciculata) (Reticularis)

(4)

Desoxicortisol

Cortisol

P450c11 P450c21 3HSD

Colesterol Pregnenolona Progesterona Desoxicorticosterona Corticosterona Aldosterona P450aldo P450scc

3HSD

P450c21

P450aldo

DHEA(S)

3HSD S-Tferase

17OHP5 P450c17 DHEA

P450c17

17OHP4 A4

P450c17 P450c17

63

Mineralocorticoides



Hormonas que regulan los electrolitos

del cuerpo

- mantiene niveles de Na

+

_{y de agua}

- incrementa perdidas de K

+

_{e H}

+

64

65

Glucocorticoides



Catabolismo de proteinas



Desaminación de aminoacidos:

- gluconeogenesis

- elevación de los niveles de glucosa e

insulina

-



de grasas y colesterol sanguineos



Resosorción de calcio oseo y unrinario

66

67

Hipotálamo

GBM

Ejes Hipotálamo-Hipófisis-Adrenal

y Simpático Adrenal

Adrenal

Corteza Médula

NT

Estr

é

s

El Estrés tiene



Efectos sobre el SNC.



Efectos sobre el S. endócrino.



Efectos sobre S. inmunitario.

Respuesta neuroendocrina al

estrés.

•

Liberación de hormonas catabólicas:



Catecolaminas.



Glucocorticoides.

•

Inhibición de hormonas anabólicas

El estrés provoca liberación

de:



Catecolaminas

•

Taquicardias.

•

Hipertensión.

•

Vasoconstricción

periférica.

•

Dilatación bronquial.

•

Hiperglucemia.

•

Hipertermia.



Glucocorticoides

•

Gluconeogénesis

•

Glucogenolisis.

•

Proteolisis

•

Movilización de grasas.

•

Antiinflamatorio.

•

Analgésico.

¿Cómo medir el estrés?



Medición de niveles de hormona en

sangre:

•

Catecolaminas y cortisol



Efecto de hormonas catabólicas sobre

órganos blancos

•

Presión sanguínea.

•

Pulso cardiaco.

•

Glucemia.

¿Cómo medir el estrés?



Alteraciones conductuales:

•

Agresividad.

•

Intento de fuga.

•

Estereotípias.

•

Depresión.



Estrés durante el transporte



Estrés de técnicas asociadas

(vacunaciones, castraciones, descornes,

marcaciones con hierros…)



Estrés por cambio en la dieta, destete y

feedlot.



Estrés por animales no habituales.

76

Funciones que escapan al Eje H-H



Calcemia:

•

Parathormona (Paratiroides)

•

Calcitonina (Tiroides)

•

Vitamina D3 (Riñón)



Glucemia (e.o.):

•

Insulina (Páncreas)

•

Glucagón (Páncreas)



Niveles de sodio:

•

Aldosterona (Corteza Adrenal)

•

Angiotensina I y II (Riñón)



Digesti

ó

n (e.o.):

•

Secretina

•

Gastrina

•

Colecistoquinina



Producci

ó

n de

eritrocitos:

•

Eritropoyetina (Riñón)



Detecci

ó

n de

fotoper

í

odo:

•

Melatonina (Pineal)

Testículo Ovario

Esteroides

Sexuales

Masculinos

Esteroides

Sexuales

Femeninos

Factores que regulan la

Reproducci

ó

n

Fotoperíodo

Nutrición

Señales

socio-sexuales

Lactación/

Amaman-tamiento

Esquema GB Martin

Gonadotrofinas

LH y FSH

SNC

Hipotálamo

Adeno-Hipófisis

G

ó

nada

Tejidos Periféricos

Hipotálamo-Hip

ó

fisis-Gonadal

GnRH LH FSH Esteroides Sexuales



Respuestas biol

ó

gicas en

hembras:

•

Folículogénesis

•

Ovulación

•

Mantenimiento de preñez

•

Lactación



Respuestas biol

ó

gicas en

machos:

•

Espermatogénesis

•

Líbido

•

Carácterísticas sexuales

secundarias



Organos blanco:

•

Aparato reproductor

•

Tejidos Periféricos

FSH

Actividad

Gonadal

Hipotálamo e Hipófisis

GnRH

GnRH Células secretoras de

GnRH

Gonadotrofinas

LH

Hipotálamo

Adenohipófisis

Generación de secreción pulsátil

de las gonadotropinas

Generador

de pulsos

GnRH

Austin & Short 1984

Modo de secreción de la

LH

Pulsátil o tónico: promueve

el crecimiento gonadal y la

secreción de esteroides

Pico:

induce la ovulación y

es estimulada por altos

niveles de Estrógenos

Solo en la Hembra

Control de la secreción de

LH por hormonas ováricas

Austin & Short 1984 AH

Hipotálamo

Generador de pulsos

Modulación de

amplitud por

Estrógenos

Modulación de

frecuencia por

Progesterona

GnRH

LH

Hipotálamo

GnRH

Testículo

LH y FSH en el

Macho

Hipófisis

LH

FSH



Hormona Luteinizante - LH:

•

Estimula las Células de Leydig

del testículo para la secreción

de Testosterona



Hormona Folículo

Estimulante - FSH:

•

Estimula las Células de Sértoli

del testículo para la secreción

de Inhibina y ABP

•

Estimula la Espermatogénesis

Inhibina

Testosterona

Ovario

Hipotálamo

GnRH

LH y FSH en la

Hembra

Hipófisis

LH

FSH

Inhibina Estrógeno Progesterona



Hormona Luteinizante -

LH

:

•

Estimula el crecimiento del

Cuerpo Lúteo y la secreción de Progesterona

•

Estimula el crecimiento Folicular y la secreción de

Estrógenos

•

Induce la Ovulación



Hormona Folículo

Estimulante -

FSH

:

•

Induce y estimula el

crecimiento Folicular

87

Hipófisis Ovario Retina Nervio Pineal

Luz

Detecci

ó

n de

Fotoper

í

odo

Melatonina

Pulsos de GnRH

Pulsos de LH

Días Largos Baja Frecuencia Días Cortos Alta Frecuencia Alta Frecuencia Baja Frecuencia

Karsch et al. 1984