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SISTEMA ENDOCRINO
Arnold A Berthold
(1803-1861)
Primeros experimentos
endócrinos
ABLACIÓN - TRANSPLANTE
Claude Bernard
(1813-1878)
Claude Bernard estableció que el sistema
endocrino regula el medio interno de los
animales. Las “secreciones internas” se
liberan en una parte del cuerpo, viajan vía la
circulación y actúan en blancos lejanos.
(Circa 1854)
HOMEOSTASIS
Ernest Henry Starling
(1866-1927)
• Estudió la funcionalidad de proteínas séricas.
• En 1902 demostró con Bayliss que la secretina
estimula la secreción pancreática
• Fue el primero en usar el término hormona
Mediador químico secretado por glándulas
endocrinas
El sistema endocrino mantiene la
homeostasis
El concepto de Hormonas (que actuan sobre células blanco distantes) para
mantener la estabilidad del medio interno fue uno de los mayores avances en el
conocimiento fisiológico.
Un cambio en el medio interno provoca la secreción de hormona y la acción
resultante de la misma sobre sus células blanco restaura la condición normal.
El retorno al status quo resulta en el mantenimiento de la homeostasis
Detección y señalización
Las glándulas endócrinas
sintetizan y almacenan
hormonas. Poseen un
sistema de detección y
señalización que regula la
duración y cantidad de
liberación hormonal por
retroalimentación desde
la célula blanco.
Sistema Endócrino vs. Nervioso
• Sistemas de comunicación principales.
• Integran estímulos y respuestas frente a cambios en
el ambiente externo e interno.
• Coordinan funciones de células, tejidos y órganos
altamente diferenciados.
• Sistema endócrino es anatómicamente discontinuo.
El sistema nervioso ejerce un control
punto a punto mediante vías nerviosas
(similar a una comunicación cablegráfica).
Señal eléctrica, respuesta rápida.
El sistema endócrino difunde mensajes
hormonales a prácticamente todas las
células por secreción en sangre y fluido
extracelular. Respuesta lenta (de
minutos a días), requiere de receptores
en las células diana.
Receptores específicos
La mayoría de las hormonas se liberan a la sangre en muy bajas concentraciones (10-10 M)
interactúan con todas las células del cuerpo. Sin embargo, una hormona determinada ejerce
su efecto sólo en un número limitado de células blanco, que posee receptores específicos
para esa hormona.
Control por retroalimentación
Funciones principales del
sistema endócrino
• Mantenimiento y optimización del ambiente
bioquímico interno y del metabolismo.
• Integración y regulación del crecimiento y del
desarrollo.
• Control de la reproducción sexual (gametogénesis,
apareamiento, fertilización, desarrollo fetal, parto,
nutrición neonatal).
Tipos de señalización hormonal
• Hormonas endócrinas via circulación
sanguínea a células blanco.
• Neurohormonas liberadas via
sinapsis química a la circulación.
• Hormonas parácrinas entre células
adyacentes.
• Hormonas autócrinas.
Interacción hormona-receptor
– Hormonas liposolubles: receptores en el
citoplasma o núcleo. Respuesta prolongada (ej.
esteroides).
– Hormonas insolubles en lipidos: receptores
localizados en la membrana celular. Via cascadas
de 2dos. mensajeros. Respuesta transitoria.
1, 2 esteroides
3 prostaglandinas
aminas, péptidos
Acciones generales
• Homonas liposolubles:
– Activación directa de genes.
– Promueve síntesis de proteinas:
• Incremento y regulación de actividad enzimática.
• Crecimiento y reparación tisular.
• Hormonas no liposolubles:
•
•
•
•
•
Via segundos mensajeros.
Cambios en la permeabilidad de la membrana.
Inducción de síntesis de proteinas.
Cambios en el metabolismo celular.
Estimulación de actividad secretoria.
Clasificación por estructura química
de las hormonas
Derivados de aminoácidos
Esteroides
Péptidos
Derivados de ácidos grasos Eicosanoides
Tipos de hormonas
• Esteroides:
– Liposolubles
– Difunden a través de la membrana celular
– Órganos endócrinos
•
•
•
•
Corteza adrenal
Ovarios
Testículos
Placenta
Tipos de hormonas
• Hormonas no esteroideas (aminas, péptidos):
– Insolubles en lípidos (excepto tiroideas).
– Receptores en la membrana celular.
– Órganos endócrinos:
•
•
•
•
•
•
Glándula tiroides.
Glándula paratiroides.
Médula adrenal.
Hipófisis.
Páncreas.
Tracto gastrointestinal
Hormonas peptídicas
Entre 3-100 aminoácidos de tamaño.
En general producidas como precursores
clivados proteolíticamente.
Solubles en agua.
El mayor número de hormonas.
Síntesis y liberación de hormonas
peptídicas
• RNAm específico traducido a
precursor proteico, preprohormona
• Glicosilación postraduccional en RE
• Péptido señal hidrofóbico removido
en aparato de Golgi, prohormona
• Empaquetamiento, almacenamiento
en vesículas, y translocación a la
membrana.
Aminas
Dos tipos, derivados del aminoácido tirosina.
Hormonas tiroideas y Catecolaminas
Hormonas Tiroideas
 Sintetizadas en la tiroides a partir modificación de
residuo de tirosina en tiroglobulina, incorporación
post-traduccional de iodo, clivaje en lisosomas.
 Liberación como T3 y T4. Transporte en sangre
mediante globulina (TBG).
Catecolaminas
 Son tanto hormonas como neurotransmisores.
 Epinefrina y norepinefrina.
 Producidas por la médula adrenal, hidrofílicas
 Secretadas como hormonas peptídicas.
Hormonas esteroideas
 Todas derivan de colesterol, varían en las cadenas
laterales.
 Todas son liposolubles.
 Liposolubles, por lo que no se almacenan y se liberan una
vez sintetizados.
 Las enzimas de la biosíntesis localizadas en mitocondrias y
REL.
Colesterol
Tipos de esteroides
• Glucocorticoides: cortisol en humanos y
mayoría de mamíferos.
• Mineralocorticoides: p. ej., aldosterona
• Andrógenos:testosterone
• Estrógeos: estradiol y estrona
• Progestógenos (o progestinas): p. ej.,
progesterona
Síntesis de esteroides
• Pasos de síntesis por enzimas específicas en
mitocondria y REL de tejidos esteroidogénicos.
• Paso limitante: transporte del colesterol libre hacia
la organela. Steroidogenic Acute Regulatory Protein
(StAR)
• Fuente de colesterol: síntesis a partir de acetato,
colesterol en gotas intracelulares, captación de LDL
(ante esteroidogénesis crónica).
Extracellular
lipoprotein
acetate
LH
Cholesterol
pool
cholesterol
PKA+
ATP
cAMP
Pregnenolone
3bHSD
Progesterone
P450c17
Androstenedione
TESTOSTERONE
17bHSD
Pueden transormarse en esteroides
activos en células blanco
Derivados de ácidos grasos Eicosanoides
• El acido araquidónico es el precursor más
abundante. Depósitos en lípidos de membrana,
liberados por acción de distintas lipasas.
• Los eicosanoides específicos sintetizados por una
célula son determinados por la batería de enzimas
presente en la misma.
• Rápidamente inactivadas, activas sólo por segundos.
Derivados de ácidos grasos Eicosanoides
• Grupos principales de estas hormonas:
prostaglandinas, prostaciclinas,
leucotrienos y tromboxanos.
Regulación de la actividad
hormonal
 Detección y señalización: cambio en homeostasis,
sistema endócrino envía señal hormonal a célula
blanco, la cual elabora respuesta compensatoria.
 Componentes:





Recepción del estímulo.
Síntesis y secreción hormonal.
Transporte al tejido blanco.
Inducción de la respuesta.
Degradación de la hormona.
Regulación de la actividad
hormonal
•El efecto fisiológico dependerá de la concentración en
sangre y líquido extracelular:
1) Tasa de síntesis: retroalimentación (-) o (+)
2) Tasa de transporte al tejido blanco (flujo
sanguíneo).
3) Tasa de degradación (vida media), eliminación
metabólica y excreción.
Control de la síntesis hormonal
Control neuronal
• Aferencias neuronales al hipotálamo controlan la
síntesis y secreción de factores liberadores
hipotalámicos, que regulan la actividad de la
hipófisis.
Secreción episódica (pulsátil)
• Pulsos cada 5-60 min. P. ej., hormona de
crecimiento (GH). Acción endócrina más efectiva.
Control cronotrópico
• Ritmicidad endógena/exógena de secreción (24 h,
12 meses). P. ej., GH, cortisol, melatonina.
Control circadiano (cronotrópico)
pico de 24 hs de período
secreción pulsátil
Control por retroalimentación
Control hormona-efector
• Glucosa - insulina