SISTEMA ENDÓCRINO
El sistema endocrino mantiene el medio interno estable a pesar de las variaciones en las entradas o salidas de sustratos, minerales, agua,
moléculas ambientales, calor y otros factores.
BIBLIOGRAFÍA
• Chiras D. (2002) Human Biology. Ed. Janes and Bartlett,
Mass, EUA., y Martini F.H. et al (2001) Fundamentals of
Anatomy and Phisiology. Ed. Prentice Hall, Nueva Jersey, EUA
• García Sáinz JA (2002) Hormonas: mensajeros químicos y
comunicación celular. 4ª. Edición. Colección La Ciencia para
Todos. FCE: México DF
INTRODUCCIÓN
COMUNICACIÓN CELULAR
=
• Esencial para que el organismo pueda responder de manera armoniosa
a los cambios que le presenta el medio.
• Se realiza y coordina por medio de 2 sistemas: el nervioso y el
Formas en que opera la comunicación celular:
•
Neurotransmisión
: transmisión química entre células nerviosas. Flujo:
unidireccional; Mensajero: neurotransmisor
•
Comunicación endócrina
: las células de las glándulas de secreción interna
vierten su mensajero en el torrente sanguíneo que viaja para
coordinar las
actividades celulares de partes distantes del cuerpo
Flujo: desde la glándula
hacia la célula blanco. Mensajero: hormona
•
Comunicación neuroendócrina
: una célula nerviosa secreta su mensaje a la
circulación. Flujo: La neurohormona viaja en el torrente sanguíneo hacia su
célula diana; Mensajero: hormona o neurohormona
•
Comunicación parácrina:
se produce entre células relativamente cercanas sin
que para ello exista una estructura especializada (como es el caso de la
sinapsis); tiene un carácter netamente local. Mensajero: hormona
•
Comunicación yuxtácrina
: se produce entre células adyacentes, donde hay
moléculas ancladas a la superficie de una célula que hacen contacto con
receptores situados en la membrana de una célula contigua.
•
Comunicación autócrina
: la célula se comunica consigo misma (cáncer,
Formas de comunicación: a)
Mensajeros:
•Una misma sustancia puede participar en varias formas de comunicación (ej. adrenalina: comunicación endócrina, neurotransmisión, y comunicación autócrina) •De naturaleza química muy variada (lípidos, polipéptidos y proteínas, aminas)
Receptores:
•Proteína capaz de recibir al mensajero y de transmitir el mensaje para que se produzca la respuesta de la célula.
•La información para su síntesis se encuentra almacenada en el material genético de cada célula (ADN).
•La información genética ya estaba desde la célula madre. Al irse diferenciando, las células van expresando los receptores que necesitan, en el momento y cantidades que requieren.
• Los receptores están siendo constantemente sintetizados y degradados
•En muchos casos, existen varios tipos de receptores para un solo mensajero (moléculas simples).
Mensajero-receptor
•Las superficies del receptor y el mensajero se adaptan perfectamente entre si (como la interacción entre la llave y su chapa) Esto es la base para la alta afinidad
entre el receptor una hormona específica.
Mensajero-receptor (Cont.)
Afinidad =medida de la facilidad de acoplamiento entre mensajero y receptor
Actividad = capacidad del mensajero de producir el efecto
Agonista = mensajero capaz de unirse a una célula y producir un efecto
Antagonista = sustancia que, por si misma, no produce efecto en la célula (no tiene actividad), pero que es capaz de interactuar con el receptor (tiene buena afinidad para el receptor) y ocupa el sitio que pudiera ocupar el mensajero natural (compite con él).
Sitio de la interacción mensajero-receptor
-En el exterior de la misma; los receptores externos atraviesan la membrana
plasmática y tienen una cara que mira hacia el exterior de la célula y que tiene el sitio de reconocimiento para el mensajero. El resto del receptor sirve para transmitir la información a la célula. Esta conformación hace innecesario que la hormona o
neurotransmisor tengan que penetrar al interior de la célula. Este tipo de receptores en general involucran acciones hormonales que ocurren en forma casi inmediata
(adrenalina y elevación de la frecuencia cardiaca)
-En el interior de la célula: se encuentran en el citosol, en donde tiene lugar la
interacción con la hormona. El mensajero debe penetrar al interior de la célula para dar su mensaje. Para ello, el mensajero tiene que 1) ser una molécula relativamente
INTRODUCCIÓN
• El sistema endocrino: conformado por
numerosas glándulas endócrinas, altamente
vascularizadas, dispersas en el cuerpo, que
producen y secretan sustancias químicas
conocidas como hormonas.
• Una
glándula endócrina
:
grupo de células
epiteliales que secretan hormonas; no tiene
un ducto de salida sino que secreta sus
hormonas directamente al líquido intersticial.
De ese líquido las hormonas pasan a la
sangre.
•
Hormona:
sustancias químicas producidas y secretadas
(liberadas) por las glándulas endocrina.
•Las glándulas con ductos especializados de salida, como las
El sistema endócrino está formado por las siguientes glándulas: • hipófisis • tiroides • paratiroides • suprarrenales • pineal
Además lo forman otros órganos y tejidos que contiene células que secretan hormonas:
•hipotálamo • timo • páncreas • ovarios • testículos • riñones • estómago • hígado
• intestino delgado • piel
• corazón
• tejido adiposo • placenta
GLÁNDULAS Y HORMONAS DEL CUERPO
Algunas glándulas tienen como función primaria la secreción de hormonas;
Otros órganos, como el páncreas, tienen otras funciones
además de su función endocrina.
Este es el caso también del corazón, la médula adrenal, el timo, el tracto digestivo, los riñones y las
HORMONAS: funciones
Sus funciones abarcan 5 áreas:
- Homeostasis: balance hídrico y de electrolitos, balance
acido-básico, contracción del músculo cardiaco, etc…
- Crecimiento y desarrollo
- Reproducción
- Producción, almacenamiento y uso de energía
- Conducta
El exceso o deficiencia de hormonas significa la diferencia
entre el estado normal y toda una serie de anomalias
Hormonas:
principios de organización y mecanismos de acción
• Las hormonas son moléculas transmisoras de señales (mensajeros)
• Una hormona que es liberada a la sangre será distribuida por todo el
cuerpo.
• Cada hormona tendrá sus
células
blanco
, cuyas células que son
capaces de responder a su
mensaje específico.
• Esta selectividad está conferida
por los
receptores
, que son
proteínas.
En algunas células estos receptores están sumergidos en la membrana
plasmática y en otras están localizados dentro del citoplasma.
Cada célula está genéticamente programada para tener receptores
Especificidad de acción hormonal
No respuesta
Respuesta
Célula sin Receptor Célula
Endocrina
Hormonas:
principios de organización y mecanismos de acción
• Las hormonas tienen frecuencias y patrones de secreción específicos. Éstos
patrones son pulsátiles y dependientes de los niveles de algunas sustancias
circulantes (ej. calcio, sodio, potasio o las propias hormonas).
• Una sola hormona puede alterar las actividades metabólicas (de síntesis y
degradación) en muchos tejidos y órganos de manera simultánea.
• Los efectos pueden ser lentos en aparecer pero típicamente persisten
La respuesta de la célula blanco a una hormona depende de la
concentración de la hormona, del número de receptores y de la influencia
de otros hormonas.
Una célula blanco puede recibir mensajes de 2 hormonas
simultáneamente. El resultado será una regulación coordinada de las
operaciones que lleva a cabo esa célula.
Cuando actúan 2 hormonas sobre la célula blanco, la interacción puede ser
permisiva
(la 2nda hormona refuerza el efecto de la primera)
sinérgica
(ambas actúan en conjunto para producir un mayor
efecto)
antagonística
(las dos hormonas tienen efectos opuestos)
Cambios graduales en al cantidad e identidad de las hormonas circulando
en la sangre pueden producir cambios a largo plazo en la estructura física y
las capacidades fisiológicas de un individuo (Ej. desarrollo fetal,
crecimiento y pubertad)
Hormonas:
Mecanismos de regulación de la función hormonal
1. Regulación de la secreción:
•
Retroalimentación negativa (frecuentes)
•
Retroalimentación positiva (poco frecuentes)
•
Ritmos circadianos
•
Reflejos neuroendocrinos
•
Regulación por otras hormonas
2. Regulación de la célula diana:
Glándula
endocrina
Hormona
Órgano diana
Respuesta
suficiente
Inhibición de
la secreción
La regulación de la secreción hormonal por
retroalimentación negativa es el mecanismo más
frecuente
-Estiramiento
Regulación de la secreción hormonal por
retroalimentación positiva: oxitocina
INICIO
Empuje del niño sobre
la parte baja del útero
Liberación de
oxitocina
Fin del ciclo
Algunas hormonas tienen un ritmo de secreción marcado
por el ciclo día-noche. Ejemplo: cortisol
Regulación de la secreción hormonal por reflejos
neuroendocrinos: ADH
El hipotálamo capta variaciones en el volumen de agua corporal
Regulación de la secreción hormonal por otras hormonas:
Eje hipotálamo hipófisis
Hormona 1
Regulación de la respuesta en la célula diana
Desensibilización de receptores
. Un receptor cuando
tiene mucho tiempo la hormona presente se puede
internalizar y la hormona deja de actuar
Permisividad
: Una hormona puede hacer que se
sinteticen los receptores para otra hormona y permite
su actuación.
No efecto por
falta de receptor
Hormona 1
Efecto
Hormona liposoluble sintetiza
un receptor para una H
hidosoluble
1
2
3
4
Hormona 2
Hormonas:
principios de organización y mecanismos de acción
• Casi todas las hormonas tienen variaciones periódicas
en su secreción
(
ciclos hormonales
), causando que
muchas funciones del cuerpo también fluctúen. Estas
variaciones en las funciones del cuerpo se conocen
como ritmos o ciclos biológicos.
• La mayor parte de los ciclos hormonales están
regulados por los
relojes biológicos
del organismo. El
reloj biológico generalmente está regulado por
condiciones ambientales. Esta regulación permite a los
organismos funcionar en sincronía con su medio
ambiente.
HORMONAS: Clasificación
• Clasificación según su modo de acción:
– Hormonas trópicas (o tróficas) estimulan la producción y secreción de
otras hormonas en otras glándulas endocrinas.
– Hormonas no trópicas estimulan el crecimiento celular, el metabolismo y
otras funciones
• Clasificación según su composición química:
– Liposolubles
• esteroides
• hormonas tiroideas
• NO
– Hidrosolubles
• polipéptidos y proteínas
• aminas (adrenalina,
dopamina…)
• eicosanoides.
Hormonas liposolubles
•
Esteroides:
derivadas del colesterol como las secretadas por la Corteza
Suprarrenal (glucocorticoides, mineralcorticoides y andrógenos), Ovario
(estrógenos y progesterona) y Testículo (testosterona).
•
Hormonas tiroideas:
T3-T4 (glándulas Tiroides)
•
Oxido nítrico
(NO): gas
Hormonas hidrosolubles
:
Aminas:
Adrenalina y Noradrenalina (médula suprarrenal), Melatonina
(glándula Pineal).
Péptidos:
Hormonas reguladoras del hipotálamo, ADH y Oxitocina
(hipófisis posterior), ACTH, MSH (hipófisis anterior), Glucagón
(páncreas), Gastrina, Secretina (tracto gastrointestinal), Calcitonina
(glándula tiroides).
Proteínas:
Insulina (páncreas), Parathormona (glándula paratiroides),
STH, Prolactina, FSH, LH, TSH.
Derivados de Ácidos Grasos:
Prostaglandinas, Tromboxanos y
Leucotrienos.
Hormonas:
principios de organización y mecanismos de acción
La naturaleza química de la hormona determina la manera en que ésta es transportada por la sangre y la forma en que actúa sobre las células
Hormonas Propiedad Transporte Mecanismo de acción
Proteínas y péptidos, aminas Soluble en agua Como tal, en el plasma sanguíneo.
Cuando llegan a sus células diana, se unen a los receptores (externos) insertos en la membrana celular. El complejo receptor- hormona estimula un segundo mensajero y una serie de cambios metabólicos que
activan a la célula diana. Esteroides, Hormonas tiroideas Liposoluble s unidas a proteínas plasmáticas
Siendo solubles en lípidos, atraviesan la
membrana plasmática y entran al citoplasma en donde se unen con sus receptores
Hormonas hidrosolubles
Se almacenan en vesículas
Se liberan por exocitosis
sangre
Síntesis, almacén y secreción de hormonas
RER
Golgi
almacén en VesículasExocitosis
sangre
Hormonas liposolubles
No se almacenan
Se liberan por difusión
Mecanismo de acción: Hormonas hidrosolubles
La hormona (primer mensajero) se
une a un receptor de membrana
El complejo hormona-receptor
activa la proteína G
La proteína activa la
adenilciclasa y se forma
cAMP (2ndo mensajero) el
cuál propiciará
Mecanismo de acción: Hormonas hidrosolubles
Segundo mensajero Primer mensajero
Mecanismo de acción de hormonas
hidrosolubles
Las
hormonas
hidrosolubles pueden modificar:
1. la apertura de un canal iónico
2. la actividad de alguna proteína intracelular mediante un
segundo mensajero (enzimas)
2º mensajero
Modificación de alguna proteína (activación)
Mecanismo de acción: Hormonas liposolubles
La hormona entra en el citoplasma y se
une a un receptor interno. El complejo
hormona-receptor entra en el núcleo y
activa la transcripción de RNA
Mecanismo de acción de hormonas
liposolubles
•
Las hormonas liposolubles, cuando actúan sobre receptores dentro
del núcleo, activan genes dando lugar a la síntesis de una proteína.
•
Las nuevas proteínas cambian la actividad de las células y resultan
en la respuesta fisiológica a estas hormonas
Hormona
Gen
La respuesta de la célula blanco a la acción de una hormona:
•
Síntesis de nuevas proteínas
•
Cambios en la permeabilidad de la membrana (canales iónicos)
•
Cambios en la velocidad de reacciones químicas (enzimas)
Cada célula blanco responde a una hormona en forma particular
Células hepáticas--- la insulina estimula la síntesis de glucógeno
Adipocitos---la insulina estimula la síntesis de triglicéridos
El sistema endocrino y el sistema
nervioso son sistemas de control QUE
PRESERVAN LA HOMEOSTASIS pero
Sistema Nervioso
Sistema Endócrino
Seme
janzas
Ambos liberan químicos que se unen a receptores particulares
Comparten muchos de sus mensajeros químicos; por ejemplo la
adrenalina y noradrenalina son llamadas hormonas cuando se
liberan a la sangre, pero cuando se liberan en una sinapsis se les
llama neurotransmisores.
Se regulan principalmente a través de asas de retrolimentación
negativas y positivas.
Preservan la homeostasis al coordinar y regular las actividades
de otras células, tejido órganos o sistemas.
Diferen
cias
Señales a corta distancia
Genera respuestas rápidas y de
poca duración
•Confiere sus mensajes a
través de impulsos bioeléctricos
•Especificidad en el emisor
•Coordina respuestas rápidas y
precisas
Señales a larga distancia
Generalmente produce
respuestas mas lentas y de
mayor duración
Mensajes son de naturaleza
química
HIPOTÁLAMO
• Constituye el órgano de
integración más
importante en el
control
homeostático
del medio
interno.
• Centro que controla
todos los
procesos de
tipo vegetativo (SNA) y la
mayoría de los procesos
endócrinos
del
organismo.
• Glándula: las células
neurosecretoras secretan
hormonas reguladoras
que estimulan o inhiben
la producción y liberación
de hormonas en la
hipófisis anterior
Forma parte del diencéfalo
= centro regulador del SN y glándula del SE
Hormonas reguladoras: mecanismo de acción
• El hipotálamo tiene receptores que monitorean los niveles sanguíneos
de hormonas, nutrientes e iones. Estos receptores, una vez activados,
estimulan neuronas especializadas del hipotálamo – las
células
neurosecretoras
.
• Estas células producen
hormonas reguladoras
en sus somas, que viajan
por los axones hasta llegar a una glándula vecina: la hipófisis. Ahí, son
almacenadas en las terminales axónicas desde donde serán secretadas
cuando sea necesario. Estas hormonas regulan la producción y liberación de
hormonas por la hipófisis anterior.
• El hipotálamo produce 2 tipos de hormonas reguladoras: las que
estimulan
y
las que
inhiben
la producción y liberación de hormonas por la hipófisis.
(en inglés
releasing hormones RH e inhibiting hormones IH, respectivamente
)
• Al ser secretadas, las hormonas reguladoras se difunden en los capilares y
venas de la hipófisis y llegan a sus células diana (en la propia hipófisis), que
van a secretar las hormonas correspondientes.
HIPÓFISIS
También llamada glándula pituitaria Se divide en:
Hormona hipotalámica
Función
Hormona liberadora de tirotropina
y prolactina (TRH)
Estimula liberación de hormona
tiroestimulante (TSH) y prolactina
Hormona liberadora de prolactina
(PRH)
Estimula liberación de prolactina (PRL)
Hormona liberadora de
gonadotropinas (GnRH)
Estimula liberación de hormona luteinizante
(LH) y hormona folículo-estimulante (FSH)
Hormona liberadora de
adrenocortico-tropina (CRH)
Estimula liberación de hormona
adenocortico-trópica o corticotropina (ACTH)
Hormona liberadora de la hormona
de crecimiento (GHRH)
Estimula liberación de hormona de crecimiento
o somatotropina(GH).
Hormona inhibidora de
somatotropina (ó somatostatina)
(GHIH)
Inhibe la liberación de GH,TSH y prolactina
Hormona inhibidora de prolactina
(PIH)
Inhibe la liberación de prolactina
EJE HIPOTALAMO-HIPOFISIS
Hormonas reguladoras
Hormonas trópicas que afectan otras glandulas
Hormonas que afectan otros
Hipotálamo
y sus
funciones
reguladoras
1. Secreción de factores liberadores que controlan la adenohipófisi s 2. Control nervioso de la eferenciasimpática de la médula adrenal
3.
Producción de ADH y oxictocina
ACTH, TSH, GH, PRL, FSH,
ACTH Hormona adenocorticotrópica TSH Hormona estimulante de tiroides GH (somatostatina) Hormona del crecimiento PRL Prolactina
FSH Hormona estimulante del folículo LH Hormona leuteinizante
MSH Hormona estimulante de mielanocitos ADH Hormona antidiurética
hipotálamo
Control indirecto a través de la secreción de hormonas
reguladoras
Secreción directa
de hormonas Control directo
