Hormonas. Facultad de Enfermería Universidad de la República ESFUNO Amalia Ávila BIOSEÑALIZACIÓN

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1 Hormonas Facultad de Enfermería Universidad de la República ESFUNO Amalia Ávila BIOSEÑALIZACIÓN Comunicación celular directa: uniones GAP Comunicación celular indirecta: involucra un mensajero extracelular que transporta una señal 1

2 Principios generales de la comunicación intercelular Hormonas 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 Regulación hormonal: Metabolismo Crecimiento Desarrollo Equilibrio hidroelectrolítico Reproducción Comportamiento 2

3 Transducción de señales Es la conversión de la información transportada por una molécula señal (detectada por receptores específicos) en una serie de reacciones bioquímicas que producen una respuesta biológica que conduce a cambios en el metabolismo celular o la expresión génica Requiere de una maquinaria compuesta por: Receptores Enzimas efectoras La comunicación intercelular a través de señales químicas involucra ciertos pasos: Síntesis y liberación de la molécula señal Transporte hasta la célula blanco Detección por su receptor específico Mecanismo de transducción de la señal Remoción o inactivación de la molécula señal Características de los sistemas de transducción de señales 3

4 Clasificación de las moléculas señalizadoras según su naturaleza química Esteroides: Glucocorticoides, mineralocorticoides, vitamina D, hormonas sexuales Derivados de aminoácidos: adrenalina y NA (catecolaminas), melatonina, serotonina, Ach, hormonas tiroideas, histamina, GABA, glutamato Péptidos: factores reguladores hipotalámicos, ADH, oxitocina, ACTH, MSH, glucagón Proteínas: PTH, insulina, PR, FSH, LH, GH y TSH Eicosanoides: prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos. Derivados del ácido araquidónico. Gases: NO, H 2 S Propiedades generales de las hormonas Actividad: las hormonas actúan en concentraciones muy pequeñas, M para hormonas hidrofílicas, M para hormonas hidrofóbicas.} Vida media Velocidad y ritmo de secreción: la secreción de hormonas no es un fenómeno uniforme y sostenido Responde a estímulos del ambiente o del medio interno Variaciones cíclicas (ritmos circadianos y ultradianos) Especificidad Tipos de acciones promovidas por hormonas Acción sobre mecanismos de transporte de membrana Modificación de la actividad enzimática (principalmente por regulación covalente) Acción sobre la síntesis de proteínas (regulación de la transcripción génica) 4

5 Clasificación y características de las hormonas 5

6 Receptores: características del complejo H-R C) Afinidad y respuesta máxima D) Reversibilidad: interacciones débiles Número de receptores No permanece constante sino que varía en diferentes estados fisiológicos La concentración de hormona regula la cantidad de receptores específicos en una célula Regulación a la baja, desensibilización o down regulation Regulación al alza, up regulation Mecanismos: inserción/secuestro de receptores preformados y/o alteraciones de la expresión de genes que codifican receptores 6

7 Naturaleza de los receptores Receptores intracelulares Reconocen moléculas pequeñas y liposolubles que difunden fácilmente a través de la membrana plasmática de la célula diana Localizados en el citosol o el núcleo celular El propio complejo HR transporta el mensaje sin necesidad de segundos mensajeros En general ejercen una acción directa sobre el ADN regulando la expresión génica Median la acción de las hormonas esteroides y tiroideas Receptores de membrana Reconocen moléculas hidrosolubles y de mayor tamaño que no pueden atravesar membrana La unión de la hormona al receptor induce un cambio conformacional de éste que provoca la síntesis/activacción de una molécula mensajera encargada de transportar la señal al interior de la célula Distintas hormonas utilizan las mismas cascadas de señalización => el repertorio de sistemas de transducción es más reducido que el de hormonas 7

8 Hormonas polipeptídicas Representan la mayoría de las hormonas Desde 3 (TRH) hasta 200 aminoácidos (PRL, GH) Síntesis Preprohormona (RE) Prohormona (aparato de Golgi) Se almacenan en vesículas hasta su liberación hidrosolubles 8

9 Hormonas que actúan a través de receptores acoplados a proteínas G (receptores serpentina) Pertenecen a esta clase los receptores de LH, FSH, TSH, glucacón, ADH, alfa y beta adrenérgicos, entre otros. Estructura: 7 hélices transmembrana Dominio extracelular (N-terminal) de unión al ligando Dominio intracelular (C-terminal) de interacción con proteínas G Proteínas G Heterotriméricas Diferentes tipos según la subunidad alfa Gs: estimuladoras Gi: inhibidoras Gq: activan sistema fosfatidilinositolbisfosfato Ciclo de asociación y disociación de proteínas G 9

10 Cascada de señalización que controla la degradación del glucógeno (Adrenalina) 10

11 Cascada de señalización que controla la degradación del glucógeno (Glucagón) Respuestas mediadas por AMPc 11

12 Sistema de transducción del fosfatidilinositolbisfosfato Utilizado por ACTH, LH, angiotensina II, serotonina, etc. Hormonas que actúan sobre la adenilato ciclasa 12

13 Hormonas que actúan a través de receptores con actividad enzimática intrínseca Insulina, factores de crecimiento Estructura general Dominio extracelular (N-terminal) de unión a ligando Dominio transmembrana Dominio intracelular (C-terminal) tirosina quinasa 13

14 Activación de glucógeno sintasa por insulina Receptor con actividad guanilato ciclasa GMPc: segundo mensajero Actúa mediante la activación de proteín quinasas (PKG) y cumple diferentes funciones en diversos tejidos. En el riñón e intestino causa cambios en el transporte de iones y en la retención de agua; en el músculo cardíaco provoca relajación muscular 14

15 Hormonas que actúan a través de receptores sin actividad enzimática Unen y activan enzimas citoplasmáticas, como proteín quinasas solubles, que activan una cascada enzimática que activa un regulador genético GH, PRL, Epo, citoquinas Sistema JAK-STAT Hormonas liposolubles Actúan a través de receptores intracelulares receptores de esteroides Citoplasmáticos Glucocorticoides, mineralocorticoides, progesterona y andrógenos Generalmente se encuentran formando complejos con otras proteínas que los mantienen inactivos Receptores nucleares Estrógenos, hormonas tiroideas, vistamina D, retinoides Complejos HR interactuan con secuencias de ADN llamadas elemtos de respuesta a hormonas (HRE) alterando la expresión génica Respuesta a largo plazo 15

16 Bibliografía: Herrera: Principios de Bioquímica Devlin: Bioquímica: Libro de texto con aplicaciones clínicas. 3 edición, ed. Reverté Las imágenes incluidas en esta presentación son del dominio público y no se pretendió violentar ningún derecho de copyright 16

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