Arnold A Berthold ( )

Transcripción

1 SISTEMA ENDOCRINO

2 Arnold A Berthold ( ) Primeros experimentos endócrinos ABLACIÓN - TRANSPLANTE

3 Claude Bernard ( ) 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

4 Ernest Henry Starling ( ) 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 del griego, excitado

5 COMUNICACIÓN CELULAR MEDIANTE SECRECIONES

6 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.

7 Páncreas

8 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.

9 Receptores específicos La mayoría de las hormonas se liberan a la sangre en muy bajas concentraciones (10-10 M) e 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.

10 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.

11 Control por retroalimentación

12 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.

13 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.

14 Control de la síntesis hormonal

15 Funciones principales del sistema endócrino Mantenimiento y optimización del medio 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).

16 Clasificación por estructura química de las hormonas Derivados de aminoácidos Derivados de ácidos grasos - Eicosanoides Esteroides Péptidos

17 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.

18 1, 2 esteroides 3 prostaglandinas aminas, péptidos

19 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.

20 Tipos de hormonas Esteroides: Liposolubles Difunden a través de la membrana celular Órganos endócrinos Corteza adrenal (aldosterona) Ovarios (estradiol, estrógenos, progesterona) Testículos (testosterona)

21 Tipos de hormonas Hormonas no esteroideas (aminas, péptidos): Insolubles en lípidos (excepto tiroideas). Receptores en la membrana celular. Órganos endócrinos: Glándula tiroides (hormonas tiroideas T3, T4) Glándula paratiroides (parathormona) Médula adrenal (adrenalina). Hipófisis (ya las veremos ). Páncreas (insulina, glucagon). Tracto gastrointestinal (gastrina, VIP, GIP, CCK, secretina, etc.)

22 Hormonas peptídicas Entre aminoácidos de tamaño. En general producidas como precursores clivados proteolíticamente. Solubles en agua. El mayor número de hormonas.

23 Síntesis y liberación de hormonas peptídicas RNAm específico traducido a precursor proteico, preprohormona Glicosilación postraduccional en REr Péptido señal hidrofóbico removido en aparato de Golgi, prohormona Empaquetamiento, almacenamiento en vesículas, y translocación a la membrana. Liberación dependiente de Ca 2+

24 Dos tipos, derivados. Aminas Hormonas tiroideas y Catecolaminas

25 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. Liposoluble, transporte en sangre mediante globulina.

26 Catecolaminas Son tanto hormonas como neurotransmisores. Epinefrina y norepinefrina. Producidas por la médula adrenal, hidrofílicas Secretadas como hormonas peptídicas.

27 Hormonas esteroideas Todas derivan de colesterol, varían en las cadenas laterales. Liposolubles, por lo que no se almacenan y se liberan una vez sintetizados. Enzimas de la biosíntesis localizadas en mitocondrias y REL. Colesterol

28 Tipos de esteroides Glucocorticoides: cortisol en humanos y mayoría de mamíferos. Mineralocorticoides: p. ej., aldosterona Andrógenos: testosterona Estrógenos: estradiol y estrona Progestógenos (o progestinas): p. ej., progesterona

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30 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 quilomicrones, captación de LDL (ante esteroidogénesis crónica).

31 acetate Extracellular LDL Cholesterol pool cholesterol PKA+ LH camp ATP Pregnenolone 3bHSD Progesterone P450c17 Androstenedione TESTOSTERONE 17bHSD

32 Pueden transformarse en esteroides activos en células blanco

33 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.

34 Derivados de ácidos grasos - Grupos principales de estas hormonas: prostaglandinas, prostaciclinas, leucotrienos y tromboxanos. camp Eicosanoides acido araquidónico (precursor)

35 SISTEMA HIPOTÁLAMO-HIPÓFISIS

36 Sistema Neuroendócrino Células neurosecretorias hipotalámicas. Neurohormonas en órgano neurohemal.

37 Hipotálamo Hipófisis: sistema endócrino maestro HIPOTÁLAMO HIPÓFISIS En el diencéfalo, controla la mayoría del sistema endócrino. Neurohormonas reguladoras de la hipófisis. Neurohormonas a circulación sistémica. Conectada con hipotálamo por tallo hipofisario Lóbulo anterior o adenohipófisis, tejido endócrino, sintetiza y secreta hormonas a la circulación. Lóbulo posterior o neurohipófisis, tejido nervioso terminales neurosecretorios hipotalámicos.

38 Neurohormonas hipotalámicas: acción en adenohipófisis

39 Hormonas trópicas adenohipofisarias ACTH, FSH, LH, TSH, actúan sobre otro tejido endócrino

40 Retroalimentación hipotálamo-adenohipófisis El ejercicio intenso induce la liberación de todas las hormonas adenohipofisarias.

41 Acción de hormonas adenohipofisarias Hormona de crecimiento Estimula crecimiento y división celular (músculo y hueso). Incrementa el transporte de aminoácidos y síntesis proteica. Incrementa desarrollo óseo por somatomedina hepática. Incrementa el metabolismo de lípidos. Regulada por GRH (hipoglucemia) y GIH o somatostatina Tipicamente es secretada durante el sueño Incrementa por desnutrición. GH: gigantismo en niños, acromegalia en adultos.

42 ACTH: Acción de hormonas adenohipofisarias LH & FSH: Estimulada por CRH luego de estrés agudo. Actúa en corteza suprarrenal promoviendo la liberación de cortisol. Retroalimentación (-) de ACTH sobre adenohipófisis e hipotálamo. Reguladas por GnRH a partir de pubertad. LH secreción de hormonas sexuales. FSH desarrollo del folículo ovárico y secreción de estrógenos en hembras, producción de esperma en machos.

43 Acción de hormonas adenohipofisarias Prolactina: Promueve lactancia. Inhibe secreción hipofisaria de LH en machos (en exceso causa esterilidad). Controlada por PRH y PIH hipotalámicos. TSH: Estimula síntesis y secreción de T3 y T4 en tiroides. Desarrollo de tiroides (en exceso causa hipertrofia) Regulación negativa por T3, T4, y somatostatina. Temperaturas bajas inducen TRH-TSH

44 Hormonas neurohipofisarias ADH (hormona antidiurética o vasopresina) Oxitocina.

45 Hormonas neurohipofisarias ADH: Disminuye la formación de orina (aumento reabsorción de agua) Contrae músculo liso en arterias. Liberación inducida por osmoreceptores hipotalámicos, inhibición por ANF, y baroreceptores auriculares y carotideos. Oxitocina: Vasopresor, incrementa la contracción del músculo liso uterino. Estimula secreción de leche. Inducida por parto y lactancia.

46 Hipotálamo-hipófisis: un repaso

47 Glándula Tiroides Localizada en la linea media del cuello. Mayor glándula endócrina. Secreta Triiodotironina (T3) y Tiroxina (T4) Regula la tasa metabólica basal. Incrementa la glucólisis, gluconeogénesis, captación de glucosa: hipoglucemia Regula el desarrollo (+GH) Calcitonina: hipocalcemiante

48 Hormonas tiroideas Thyroxine (T 4 ) Triiodotyronine (T 3 ) Calcitonin made in follicle made in follicle made by C cells

49 Hormonas tiroideas T 3 y T 4 : Regulación del metabolismo (carbohidratos y lípidos, síntesis de proteinas). Sintetizada en presencia de Iodo. Hidrofóbica, transportada por globulinas. Controlada por TSH. T 3 más efectiva (1.5 %), T 4 más abundante (98.5%). Calcitonina: Disminuye niveles de Ca2+ y fosfatos (disminuyendo reabsorción intestinal y aumentando depósito en hueso, estimulando excreción por los riñones). Controlada por niveles de Ca2+ en sangre.

50 Captación de Iodo Na + /I - simporte Bomba de Na + /K + acoplada. Estimulada por TSH

51 Control por retroalimentación

52 Hormona Paratiroidea (PTH) Glándula Paratiroides PTH: incrementa niveles de Ca 2+ en sangre, decrementa fosfatos (PO 4 2-). Regulada por niveles de Ca 2+. Estimula liberación ósea y reabsorción renal de Ca 2+. Estimula excreción renal de PO 4 2- Incrementa síntesis de vitamina D, mayor absorción dietaria de Ca 2+.

53 (Vitamina D)

54 Calcio Contracción muscular,sistemas de transducción de señales, exocitosis de NT, PA cardíaco, etc., etc. Existe en estado soluble y ligado a proteinas. Albúmina (40% del total) Fosfato y citrato (10%) [ Ca++] i regulada por: Paratiroides, PTH (más importante) Tiroides, Calcitonina (células parafoliculares) Reabsorción-excreción renal Reabsorción-liberación ósea.

55 Sobre los riñones. Médula adrenal. Corteza adrenal Glándulas Adrenales catecolaminas glucococorticoides mineralocorticoides

56 Médula adrenal Glándulas Adrenales Estimulada por SNA simpático Secreción de catecolaminas Epinefrina: respuesta de lucha-huida Incrementa tasa cardíaca y PA. Incrementa ventilación pulmonar. Incrementa la TMB. Incrementa la glucogenólisis. Norepinefrina Sólo un 20%

57 Corteza Adrenal 1) Mineralocorticoides Aldosterona: Mantiene balance osmótico (ver renal) 2) Glucocorticoides Glándulas Adrenales Cortisol: Estimula gluconeogénesis Mobilización de ácidos grasos captación muscular de glucosa Acción antiinflamatoria 3) Gonadocorticoides testosterona, estrógenos, progesterona

58 Páncreas Localizado detrás del estómago Glándula mixta: exócrina y endócrina. Secreción endócrina: insulina, glucagon, somatostatina

59 capilares Páncreas endócrino ISLOTE DE LANGERHANS cordones celulares células B INSULINA células A GLUCAGON acinos (páncreas exócrino) células D SOMATOSTATINA

60 Páncreas endócrino Secreción de insulina estimulada por: -Glucosa -Aminoácidos -Glucagon -GH -Hormonas gastrointestinales (GIP) -Epinefrina

61 Páncreas endócrino Efectos de la insulina en el metabolismo Carbohidratos: - Aumenta captación de glucosa en hígado, músculo, tej. adiposo - Aumenta la glucogenogénesis en hígado y músculo Lípidos: - Aumenta la liberación de ácidos grasos del hígado y tej. adiposo. Proteinas: - Aumenta la captación de aminoácidos y la síntesis de proteinas en hígado y músculo.

62 Páncreas endócrino Efectos del glucagon en el metabolismo Secretado en respuesta a hipoglucemia. Carbohidratos: - Aumenta la glucogenólisis en hígado. Lípidos: - Aumenta la lipólisis en hígado.

63 Insulina y glucagon

64 GH, insulina y glucosa GH hiperglucemiante (=glucagon) -Insulina inmediato a una comida -GH horas después. -Disminuye captación de glucosa (-SNC) -Aumenta gluconeogénesis -Aumenta lipólisis y mobilización de ácidos grasos al hígado.

65 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.

66 Control circadiano (cronotrópico) secreción pulsátil pico de 24 hs de período

67 Control por retroalimentación

68 SISTEMA ENDOCRINO