Sistema Endocrino y Endocrinología

• ENDO: Dentro
• KRINEIN: Secretar
• HORMEIN: Yo excito

Homeostasis del Organismo

La homeostasis del organismo se mantiene gracias a la interacción de:

• Sistema nervioso
• Sistema endocrino

Funciones Clave del Sistema Endocrino

1. Crecimiento y desarrollo
2. Control del metabolismo intermediario
3. Homeostasis
4. Reproducción
5. Maduración del SNC (Sistema Nervioso Central)

Órganos Endocrinos Clásicos

1. Hipotálamo
2. Hipófisis
3. Tiroides
4. Páncreas endocrino
5. Suprarrenales
6. Gónadas

Órganos Endocrinos No Clásicos

1. Cerebro
2. Pulmón
3. Corazón
4. Hígado
5. Riñón
6. Tracto gastrointestinal

Componentes del Sistema Endocrino

1. Célula endocrina
2. Hormona
3. Proteína transportadora
4. Receptor
5. Célula diana
6. Mensajeros celulares

Glándula Endocrina: Definición Actual

Definición:

• Toda estructura que secreta hormonas, incluyendo:

• Hipotálamo
• Corazón
• Pulmón
• Riñón
• Hígado
• Tejido adiposo

Hormonas: Perspectiva Histórica

• Bayliss y Starling (1902): Descubrimiento de la Secretina.
• Acción: Duodeno → Jugo pancreático.

“Cualquier sustancia producida normalmente en las células de una región del organismo y llevada por el torrente sanguíneo a otras partes sobre las cuales actúa con efecto favorable para el organismo en conjunto.”

Hormonas: Definición Actual

“Compuestos químicos secretados en mínimas concentraciones al torrente sanguíneo por glándulas de secreción interna, y que actúan en células distantes al lugar de origen, donde se unen a receptores específicos, y producen una respuesta biológica.”

Componentes de la Función Endocrina

1. Estímulo o inhibición
2. Síntesis hormonal
3. Almacenamiento hormonal
4. Secreción hormonal
5. Transporte hormonal
6. Acción hormonal

Respuesta Hormonal

• Función: Propósito o utilidad de la hormona. Ej.: Testosterona: masculinización del cerebro.
• Mecanismo de acción: Interacción hormona-receptor y eventos intracelulares (transcripción, traducción, síntesis proteica).
• Efecto biológico: Respuesta medible. Ej.: Activación de la dopamina (Da).

Sistema de Retroalimentación

• Negativo
• Positivo

Síntesis de Hormonas Peptídicas y Catecolaminas

1. Translocación del mRNA en los ribosomas.
2. Formación de NAC (nascent chain associated complex) y SRP (signal recognition particle).
3. Unión de SRP al receptor del RE (Retículo Endoplasmático).
4. Translocación en el RE.
5. Transporte proteico al aparato de Golgi y Lisosomas.
6. Transporte proteico a los gránulos secretorios.

Síntesis de Hormonas Esteroideas

• Secreción depende de síntesis de novo.
• Sustrato común: colesterol plasmático o intracelular.
• No se almacenan en el citosol (excepto la vitamina D).
• Conjunto enzimático (P450) dependiente de calcio iónico.
• Secreción por difusión de gradientes.

Precursores Químicos de las Hormonas

• Proteínas (GH)
• Péptidos (ACTH)
• Acoplamiento de aminoácidos (T4 y T3)
• Colesterol (esteroides y calcitriol)
• Aminoácidos modificados (catecolaminas)
• Ácidos grasos (Prostaglandinas)

Clasificación Funcional de las Hormonas

Tipos de Hormonas por Composición Química:

• Polipéptidos
• Proteínas
• Glicoproteínas
• Esteroides
• Aminas
• Aminas modificadas

Hormonas con Actividad Metabólica y Reproductiva

Leptina:

• Hormona del Tejido Adiposo.
• Regula el peso corporal.
• Regula la eritropoyesis.
• Aumenta la testosterona.

Testosterona:

• Espermatogénesis.
• Erección.
• Deseo sexual.
• Eritropoyesis.
• Efecto anabólico.
• Diferenciación sexual.

Mecanismos de Secreción Hormonal

• Vesicular (hormonas polipeptídicas y catecolaminas)
• No vesicular (esteroides, hormonas tiroideas)
• Regulada por calcio intracelular

Patrones de Secreción Hormonal

• Circadiano (días): ACTH, GH, testosterona.
• Ultradiano (minutos, horas): GnRH, PRL.
• Semanal: Estradiol, progesterona.
• Estacional: T4, melatonina, testosterona.

Proteínas Transportadoras de Hormonas

• Intracelulares: GLUT, neurofisinas, ABP.
• Extracelulares: Globulinas, prealbúmina, albúmina.

Mecanismos de Control Hormonal

1. Endocrino
2. Paracrino
3. Intracrino
4. Neuroendocrino
5. Autocrino
6. Feromonal

Mecanismos de Acción Hormonal

1. Unión a Receptor (membrana o nuclear)
2. Señales intracelulares
3. Transcripción nuclear (acción genómica)
4. Síntesis de proteína (acción genómica)
5. Acción no genómica

Requisitos del Receptor Hormonal

1. Alta especificidad y afinidad.
2. Saturable.
3. Fijación rápida y reversible.
4. Fijación debe producir efecto biológico.

Tipos de Receptores de Membrana

1. Siete dominios transmembrana (asociados a proteínas G): Receptores β-adrenérgicos, PTH, LH, FSH, TSH, GRH, α2-adrenérgicos, somatostatina, TRH, ACTH, MSH, glucagón y dopamina.
2. Un dominio transmembrana: Insulina, IGF, EGF, PDGF.
3. Receptores de citoquinas: GH, PRL, EPO.
4. Receptores ligados a guanilato ciclasa: ANP.

Acción Hormonal a Través de Receptores de Membrana

Segundos Mensajeros:

• AMP cíclico
• GMP cíclico
• Calcio
• Fosfoinosítidos

Sistema de la Adenilil Ciclasa

• Complejo hormona-receptor.
• Acoplamiento a proteínas Gs o Gi.
• Recambio de GDP por GTP.
• Liberación de subunidades αs o αi.
• Unión a la AC (Adenilil Ciclasa).
• Estimulación o inhibición de AMPc.
• GTPasa intrínseca de subunidades hidroliza GTP.
• Activación de la PKA (Proteína Quinasa A).
• Fijación de AMPc a las subunidades reguladoras de PKA y liberación de las subunidades catalíticas.
• Subunidades catalíticas: fosforilación proteica.

AMP Cíclico (cAMP)

• Adenilil ciclasa: ATP → cAMP.
• Fosfodiesterasa: cAMP → 5′-AMP.
• Proteína Quinasa.
• cAMP-subunidad reguladora.
• Subunidad catalítica: activa.
• Fosforila: CREB y CREM.
• CREM y CREB fosforilados se unen a CRE, modulando la transcripción del gen.

Respuestas Acopladas a la Adenilil Ciclasa

Sistema del Calcio como Segundo Mensajero

• Despolarización de la membrana.
• Apertura de los canales de calcio (Proteínas G, IP4 o cAMP).
• Interacción H-R: hidroliza receptores de membrana.
• Generación de DAG e IP3.
• Liberación de calcio al citoplasma.
• Activación de la PKC (Proteína Quinasa C).