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FISIOLOGÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO

1ra SemanaProfesor:

Q.F. Carlos V. Benavides Ricra

ICA-PERÚ

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

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Control de Funciones => Homeostasia

Sistemas de coordinación y controlSISTEMA ENDOCRINO

SISTEMA NERVIOSO

ORGANOS Y SISTEMAS ESPECIALIZADOS:• CIRCULATORIO => DISTRIBUCION• RESPIRATORIO => INTERCAMBIO GASES• ESQUELETICO => MOTILIDAD• RENAL=> EXCRECION/OSMORREGULACION• DIGESTIVO=> INCORPORACIÓN NUTRIENTES

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CONCEPTOS:

1. Endocrinología.-

2. Sistema endocrino.-

3. Hormona.-

4. Receptor.-

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Sistema Endocrino

• Glándulas o Células

• Hormonas• Tejidos blanco

PTH

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ORGANOS ENDOCRINOS CLÁSICOS

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Otros órganos endocrinos:• Hígado: IGFs, cininakalicreina.

• Riñón: renina, colecalciferoles, eritropoyetina

• Tej. Adiposo: estrógenos, leptina

• Intestino: secretina, CCK.

• Pulmón: angiotensina II,

• Corazón: ANP.

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¿Que función cumple?

• Es un sistema de comunicación química del organismo

• Integra las distintas partes del cuerpo para mantener la homeostasis

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MANTENIMIENTODEL MEDIO INTERNO

FUNCIONES DELSISTEMA

ENDOCRINO

CRECIMIENTOY

DESARROLLO

ENERGIA:PRODUCCION, USO

Y ALMACENAMIENTOREPRODUCCION

FUNCIONES ENDOCRINAS

RESPUESTASADAPTATIVAS

A SITUACIONESDE ALARMA

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La comunicación entre las células ocurre gracias a células emisoras (células y glándulas endocrinas), señales (hormonas -µM, pM) y células receptoras (receptores).

El mecanismo de transducción se acompaña generalmente de señales de amplificación, que pueden ser extra e intracelulares y/o regulaciones de la actividad enzimática.

¿Cómo se comunican las células?¿Cómo se comunican las células?

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Cascadas de amplificación extracelularCascadas de amplificación extracelular

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Cascadas de amplificación intracelularCascadas de amplificación intracelular

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¿Qué son las hormonas?¿Qué son las hormonas?

“Compuestos químicos secretados en mínimas concentraciones al torrente sanguíneo por glándulas/células de secreción interna, y que actúan en células distantes al lugar de origen, donde se unen a receptores específicos, y producen una respuesta biológica” Su secreción no es constante, sino regulada para cumplir una función determinada.

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¿Qué son las hormonas?¿Qué son las hormonas?

Definición de Guillemin: "Cualquier sustancia que liberada por una célula actúe sobre otra, tanto cercana como lejana, independientemente de su singularidad, ubicuidad de su origen o de la vía empleada para su transporte, sea esta la circulación sanguínea, el espacio intersticial o el flujo axónico" (incluye hormonas, neurotransmisores y factores de crecimiento).

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¿Qué efectos producen?¿Qué efectos producen?

• Estimulante: promueve actividad en un tejido. Ej: prolactina

• Inhibitorio: disminuye actividad en un tejido.Ej: somatostatina

• Antagonista: cuando un par de hormonas tiene efectos opuestos entre sí. Ej: insulina y glucagón

• Sinergista: cuando dos hormonas en conjunto tienen un efecto más potente que cuando se encuentran separadas. Ej: GH y T3/T4

• Trópica: esta es una hormona que altera el metabolismo de otro tejido endocrino. Ej: TSH, provoca la secreción de tiroxina así como el crecimiento de la glándula.

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TIPOS DE ACCIÓN HORMONAL

La señal se origina en células y estas células pueden o no formar parte de una glándula.

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TIPOS DE ACCIÓN HORMONAL

• Neuroendocrino:La señal se origina en neuronas, viaja por los axones se vuelca a la sangre desde la terminación nerviosa.

• Neurocrino:• Feromonal:

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CLASIFICACIÓN DE LAS HORMONASCLASIFICACIÓN DE LAS HORMONAS

Según su estructura química:

1. Hormonas polipeptídicas y proteicas

2. Hormonas esteroideas

3. Hormonas amínicas o derivadas de aminoácidos

4. Hormonas derivadas de ácidos grasos y de vitamina A (retinoides)

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CLASIFICACIÓN DE LAS HORMONASCLASIFICACIÓN DE LAS HORMONASSegún su solubilidad:

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HORMONAS POLIPEPTIDICAS

• Mayoría de las hormonas• Diferentes tamaños, desde 3

aminoácidos (TRH) hasta 200 aminoácidos (GH, PRL)

• Son hidrosolubles• La hormona está incluida dentro de

la secuencia de un gran precursor• Es liberada por medio de múltiples

rupturas proteolíticas

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HORMONAS POLIPEPTIDICAS: Biosíntesis

HORMONAS POLIPEPTIDICAS: Biosíntesis

TRADUCCIÓN

PREPROHORMONA

PROHORMONA

VESÍCULAS

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HORMONAS POLIPEPTIDICAS: Liberación

Se liberan al espacio intersticial y luego pasan al torrente sanguíneo por:1. Despolarización membrana plasmática

(Ca2+).2. Estímulo de un receptor de superficie:

Aumento en la concentración de segundos mensajeros.Activación de proteincinasas que desencadenan la liberación hormonal.

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HORMONAS POLIPEPTIDICAS: Transporte

La mayoría circula en forma libre o no unida a otras proteínas

Excepción: IGF-I, se une a varias proteínas de unión

Vida media: pocos minutos (FSH - 60 Min)Inactivación: en enlaces específicos por enzimas proteolíticas

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Ejemplos de hormonas polipeptídicas o proteicas

Hipotálamo: TRH, CRH, GHRH, GHIH, GnRHAdenohipófisis: GH, TSH, ACTH, FSH, LH, PRLNeurohipófisis: ADH, OxitocinaTiroides: CalcitoninaPáncreas: Insulina, GlucagonParatiroides: PTHRiñón: Renina, EritropoyetinaCorazón: ANPEstómago: GastrinaIntestino Delgado: Secretina, ColecistocininaPlacenta: hCG, Somatotropina

No es necesario No es necesario aprender estoaprender esto

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HORMONAS ESTEROIDEAS

5.- Transporte: Ligadas a una proteína transportadora

6.- Se degradan en el hígado

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Corteza suprarrenal: Cortisol, Aldosterona

Testículos: Testosterona

Ovarios: Estrógenos, Progesterona

Placenta: Estrógenos, Progesterona

Riñón: 1,25-dihidroxicolecalciferol

Ejemplos de hormonas esteroideas

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Derivadas del aminoácido tirosinaTiroxina

Se incorporan a la proteína tiroglobulinaSe liberan al escindirse las aminas de la tiroglobulinaCombinación (en sangre) con globulina fijadora de la tiroxina

Adrenalina y noradrenalina Se almacenan en vesículasSon liberadas también por exocitosisEn plasma están conjugadas o libres

Dopamina Puede ser convertida en norepinefrina en el cerebro por la enzima dopamina-b-hydroxilasa

HORMONAS AMINICAS

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Síntesis de hormonas derivadas del aminoácido tirosina

Tirosina Dihidroxifenilalanina Dopamina

TirosinaTiroxina Adrenalina

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La melatonina es una hormona derivada del neurotransmisor serotonina que a la vez se deriva del aminoácido triptófano.

Síntesis de melatonina a partir de serotonina

MelatoninaN-acetil serotoninaSerotonina

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Catecolaminas

Sintetizadas a partir de Fenilalanina y la tirosina• Almacenada en

gránulos Secretores, dependientes del tamaño

Ejemplo: Dopamina, noradrenalina, adrenalina

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Hormonas amínicas: Vida media y Metabolización

Hormonas Tiroideas: la vida media es de varios días. Son inactivadas por iodinasas intracelularesen tejidosEn hígado: glucurónidos y sulfatos Catecolaminas: la vida media es sólo de minutosDegradadas por enzimas. Ej. MAO en hígado y sinapsis neuronales

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HORMONAS DERIVADAS DE ÁCIDOS GRASOS y VITAMINA “A”

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HORMONAS DERIVADAS DE ÁCIDOS GRASOS

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¿Por qué la concentración de las hormonas en sangre se mantiene

en niveles estables?

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CONCENTRACION HORMONAL

Las concentraciones plasmáticas de las hormonas dependen de:

• La tasa de secreción hormonal• El transporte hormonal• La tasa de eliminación hormonaly de diversas condiciones como; la edad, el

sexo, la hora del día, etc.

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TRANSPORTE HORMONALTRANSPORTE HORMONAL

• Las hormonas hidrosolubles generalmente circulan libremente por el plasma.

• Las hormonas esteroideas y tiroideas circulan en la sangre unidas a las proteínas plasmáticas en su mayor proporción (90% en promedio).

• La unión a proteínas es una función de depósito, retarda su eliminación del plasma, aumentando así su vida media plasmática.

• Carecen de actividad biológica hasta disociación.

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TASA DE ELIMINACIÓN HORMONALTASA DE ELIMINACIÓN HORMONAL

Las hormonas se eliminan del plasma de diversas maneras:1.- Destrucción metabólica por los tejidos.2.- Unión a los tejidos3.- Excreción hepática por la bilis 4.- Excreción renal por la orina.

Vida mediaH. Peptídicas o proteicas…segundos a minutosEsteroides suprarrenales... 20-100 minutosHormonas tiroideas.…...…1-6 días

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TASA DE ELIMINACIÓN HORMONALTASA DE ELIMINACIÓN HORMONAL

Rotura de los enlacesdisulfuro por reductasas

Degradación porexopeptidasas

Degradación porproteinasas

4.- Unión a receptores de membrana; Endocitosis y degradación en lisosomas

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CONTROL DE LA SECRECION HORMONALCONTROL DE LA SECRECION HORMONAL

• SNC-SE: Variaciones cíclicas, estrés, reacción sexual, cronología vital, etc. Inervación directa.

• Metabolitos: (Ca2+, glucemia)• Hormonas Tróficas: Servomecanismos

- Retroalimentación negativa- Retroalimentación positiva

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CONTROL DE LA SECRECION HORMONALCONTROL DE LA SECRECION HORMONAL

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Sistema de Retroalimentación

Retroalimentación Positiva Retroalimentación Negativa

A A

B B

[+] [-]

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RETROALIMENTACIÓN NEGATIVARETROALIMENTACIÓN NEGATIVA

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RETROALIMENTACIÓN NEGATIVARETROALIMENTACIÓN NEGATIVA

– Impide la hiperactividad del sistema

– Se basa en el grado de actividad del tejido diana.

– Cuando la actividad del tejido diana es adecuada, se reduce la secreción adicional de la hormona

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Hipotálamo

InhibeEstimula

Bajos niveles de estrógeno

Altos niveles de estrógeno Estrógeno y progesterona

RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA Y POSITIVA

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El producto del tejido diana aumenta la producción, secreción y actividad de la hormona

RETROALIMENTACIÓN POSITIVA

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VARIACIONES CÍCLICAS EN LA VARIACIONES CÍCLICAS EN LA SECRECIÓN HORMONALSECRECIÓN HORMONAL

Cambios de estación

Etapas del desarrollo humano

Envejecimiento

Ciclo diurno

Ciclo del sueño

Ciclo menstrual

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Patrones de Secreción Hormonal

• Ultradiano (minutos, horas): – GH, PRL

• Circadiano (24 horas)– ACTH, testosterona, cortisol

• Infradiano: (más de 24 horas)– Estradiol, progesterona: ciclo menstrual

• Circanual o Estacional:– T4, melatonina, testosterona

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LAS HORMONAS MODULAN:

• Metabolismo

• Crecimiento

• Desarrollo

• Reproducción

• Equilibrio hidroelectrolítico

• Comportamiento

• Funciones cardiovasculares y renales

• Sistema inmunológico

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A TRAVÉS DE:

1. Cambios en la expresión génica.2. Alteraciones en la actividad

metabólica enzimática.3. Reorganización del citoesqueleto.4. Cambios en la permeabilidad de

membranas.5. Síntesis y secreción de hormonas o

proteínas.6. Activación de la síntesis de ADN (ciclo

celular).7. Muerte celular (apoptosis).

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INTERACCION DE HORMONASINTERACCION DE HORMONAS

• Una hormona, múltiples acciones: testosterona

• Múltiples hormonas, una función: regulación de la glicemia

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La misma señal química puede inducir diferentes respuestas en diferentes células blanco

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La especificidad de las hormonas y su capacidad para identificar el blanco son posibles gracias a la presencia de RECEPTORES en las células efectoras. Son éstas estructuras las que permiten a las hormonas llevar a cabo sus funciones biológicas a concentraciones pequeñísimas (10-6 - 10-12 M).

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¿Qué es un receptor?¿Qué es un receptor?

Clásicamente se ha denominado receptor a la entidad celular de naturaleza proteica (*) que se une específicamente a una determinada hormona o fármaco y que, como consecuencia de tal unión, inicia una serie de procesos a nivel celular que, en última instancia, determinan la respuesta fisiológica.

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RECEPTORES HORMONALESLocalización:

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REQUISITOS DEL RECEPTOR

• Alta especificidad y afinidad

• Saturable

• Fijación rápida y reversible

• Fijación debe producir efecto biológico

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CARACTERÍSTICAS DE LOS RECEPTORESCARACTERÍSTICAS DE LOS RECEPTORES

• Alta afinidad• Efecto dependiente de activación:

reclutamiento.• Regulación del número.-• Tres dominios funcionales.• Acción permisiva de las hormonas.• Receptores “móviles”.- (fluidez de la

M.C.)• Receptores de “reserva”.- (20%

ocupados)

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MECANISMOS DE ACCION HORMONAL

• Receptor (membrana o intracelular)

• Señales intracelulares (Acción no genómica y genómica)

• Transcripción nuclear (acción genómica)

• Síntesis de proteína (acción genómica)

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La hormona estimula la formación o activación de un segundo mensajero que induce efectos posteriores intracelulares.

Segundos mensajeros: AMPc Fosfolipasa C (DAG e IP3) Calmodulina (Iones de calcio) GMPc

MECANISMO DE SEGUNDO MENSAJERO

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Adenilciclasa-AMPc:

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Respuestas - Adenilato Ciclasa

Reabsorción de aguaTúbulos distal y colector

+ADH

Secreción de GHSomatotropo-SomatostatinaAgregaciónPlaquetas+PGE1Secreción de GHSomatotropo+GHRHGlucogenolisisHepatocito+GlucagonEsteroidogénesisGranulosa+FSH

Secreción de PRLLactotropo-DA (receptor D2)

Inhibe resorción óseaOsteoclasto+CalcitoninaEsteroidogénesisZ. Fascicular+ACTH

LipólisisAdipocito_Epinefrina(receptor 2)

glucogenólisisMúsculo+Epinefrina (receptor )RespuestaCélula dianaACHormona

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Fosfolipasa C

Hormona peptídica

Líquido extracelular

Proteína GMembrana plasmática

Citoplasma

Retículo endoplásmico

Proteína cinasa C inactiva

Proteína

Proteína-PO4 RESPUESTA CELULAR

Receptor

Fosfolipasa CPIP2DAG + IP3

Ca ++

Proteína cinasa C activa

RESPUESTA CELULAR

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Fosfoinositoles

• Hormona-receptor: activa PLC (fosfolipasa C)• Generación de DAG e IP3• DAG activa PKC (fosforilación proteica)• IP3 moviliza calcio de RE• Activación del sistema calcio-calmodulina

– Liberación de ácido araquidónico• Corto plazo regula:

– Secreción y exocitosis, interacción y regulación de receptores de membrana

• Largo plazo regula– Expresión génica, proliferación celular

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Hormonas reguladas por hidrólisis de Fosfatidilinositol

GlucogenolisisHepatocitoVasopresina (V1)

Secreción de PRLLactotropoTRH

Secreción de LH y FSHGonadotropoGnRH

Secreción de aldosteronaGlomerulosaAngiotensina II

RespuestaCélula dianaHormona

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Receptores citoplasmáticos, formandodos subunidades; especifico para la hormona

Complejos se asimilan en el núcleo,se unen a elementos reguladores en el DNA , estimulando trascripción de genes

El RNAm es trasladado a los Ribosomas, produciendo una proteína

Acción Hormonal para Hormonas con Receptores

Intracelulares