SISTEMA ENDÓCRINO

Dra Susana JerezCátedra de Anatomía y

Fisiología Humana

•El Sistema Endócrino regula las funciones del organismo liberando sustancias químicas llamadas hormonas.

• Regulación:– Fluido extracelular– metabolismo– Reloj biológico– contracción del músculo

liso y cardiaco– Secreción glandular– Funciones inmunes

• Crecimiento y desarrollo• Reproducción

LAS HORMONAS SON MOLÉCULAS DE COMUNICACIÓN INTERCELULAR. Se clasifican en :-Hormonas circulantes: UTILIZAN EL TORRENTE SANGUINEO PARA SER CONDUCIDAS DESDE EL SITIO DE PRODUCCIÓN (UNA CÉLULA ESPECIALIZADA EN LA ELABORACIÓN DE MENSAJEROS SOLUBLES) HASTA EL EFECTOR (QUE PRESENTA RECEPTORES, VIA DE TRANSDUCCIÓN DE LAS SEÑALES Y LA MAQUINARIA ENZIMÁTICA CORRESPONDIENTE).-Hormonas locales:

Definición de Hormonas

• Las hormonas que son vertidas a la sangre y ejercen sus efectos sobre células blanco distantes se denominan hormonas circulantes o endócrinas.

• Las hormonas que actúan localmente sin entrar antes a la corriente sanguinea son llamadas hormonas locales.

– Las que actúan sobre células vecinas se denominan parácrinas.

– Las que actúan sobre las mismas células que las secretó se denominan autócrinas

Hormonas Circulantes y Locales

Clasificación Química

• Hormonas solubles en lípidos: esteroideas, tiroideas y óxido nítrico (NO).

• Hormonas solubles en agua: incluyen aminas; péptidos, proteinas, glicoproteinas y eicosanoides.

Hormonas solubles en Lipidos• Esteroides

– lípidos derivados del colesterol.

– Tienen diferentes grupos funcionales agregados a una estructura común: el ciclopentanoperhidro fenantreno.

– Ej: estrógenos, aldosterona, cortisol, etc

• Hormones tiroideas

• Oxido nítrico (NO): es un gas

Hormonas solubles en agua• Aminas, péptidos y

hormonas proteicas– Amino ácidos

modificados. Ej. serotonina, melatonina, histamina, adrenalina

– Algunas glicoproteinas

• Eicosanoides– Derivados del ácido

araquidónico. Ej. Prostaglandinas o leucotrienos.

Transporte de Hormonas en la sangre

• Las hormonas proteicas circulan en forma libre.

• Las hormonas esteroideas y tiroideas son transportadas mediante proteinas sintetizadas en el hígado.

Glándulas• Exócrinas

– Secretan productos hacia conductos que desembocan en cavidades o en la superficie del cuerpo. Ej: glándulas mucosas, digestivas, sebáceas etc

• Endócrinas– secretan productos (hormonas) en la corriente

sanguinea. Ej: hipófisis, tiroides, adrenal etc– Hay órganos que secretan hormonas como

función secundaria. Ej: hipotálamo, páncreas, ovario, corazón, riñón, etc

Receptores Hormonales

• Las hormonas ejercen sus efectos solamente en células blanco que tienen proteinas específicas de membrana llamadas RECEPTORES

Regulación de los Receptores Hormonales

• Los Receptores son permanentemente sintetizados y metabolizados.

• Down-regulation– El exceso de hormonas produce una disminución

del número de Receptores. Los mecanismos son:• Endocitosis y degradación• Disminución de la sensibilidad de la célula blanco

Up-regulation– La disminución del nivel hormonal produce un

incremento en el número de Receptores o bien un aumento en la sensibilidad del tejido a la hormona.

Mecanismos Generales de Acción Hormonal

• Las Hormonas se unen a receptores presentes en la superficie de la célula o en el interior de la misma.

• Las células pueden, entonces:

– sintetizar nuevas moléculas

– cambiar la permeabilidad de la membrana

– alterar la velocidad de las reacciones

• Cada célula responde a la acción hormonal de una manera diferente

En las cél. hepáticas---insulina estimula síntesis de glucógeno

En los adipocitos---insulina estimula la síntesis de triglicéridos.

Mecanismos de Acción de Hormonas Solubles en Lípidos

• Se unen y activan receptores presentes en el interior de las células.

– Los receptores activados alteran la expresión de genes, dando como resultado la formación de nuevas proteinas.

– Las nuevas proteinas alteran la actividad de la célula y el resultado es la modificación de su respuesta fisiológica.

Mecanismos de Acción de Hormonas Solubles en Agua

• Se unen y activan receptores presentes en la membrana plasmática.

• Las funciones celulares se alteran como consecuencia de una serie de eventos en cascada que ocurren en el interior de la célula.

– La hormona es el PRIMER MENSAJERO.

– La sustancia liberada en el interior de la célula como consecuencia de la unión de la hormona a su receptor se denomina SEGUNDO MENSAJERO

Mecanismos de Acción de Hormonas Solubles en Agua

• No pueden atravesar la membrana• Se unen a receptores que son proteinas

integrales de la membrana y lo activan.• El receptor activado a su vez activa a una

proteina G (interna), la cual a su vez activa una enzima que puede ser adenilato ciclasa, guanilato ciclasa o fosfatasa.

• Las enzimas convierten el ATP en AMPc, GMPc o liberan fosfolípidos de la membrana, respectivamente.

• Estos compuestos, activan kinasas que fosforilan diferentes enzimas, las cuales catalizan reacciones químicas que dan como respuesta cambios en la respuesta fisiológica.

Segundos Mensajeros: AMPc• Algunas hormonas ejercen sus efectos incrementando la

síntesis de AMPc– ADH, TSH, ACTH, glucagon and adrenalina.

• Algunas ejercen sus efectos disminuyendo la síntesis de AMPc– hormona inhibidora de la hormona del crecimiento

• Una hormona puede usar diferentes SEGUNDOS MENSAJEROS en diferentes CELULAS BLANCO.

Amplificación de los efectos Hormonales

• Una molécula de hormona se une a un receptor

• Activa 100 Proteinas G

• Cada Proteina G activa una Adenilato Ciclasa, la cual produce 1000 AMPc.

• Cada AMPc activa una protein kinasa, la cual actúa sobre 1000 moléculas de sustrato.

•Una molécula of adrenalina puede dar como resultado la ruptura de millones moléculas de

glucógeno en glucosa

Interacciones Hormonales• La respuesta de una célula blanco a una

hormona depende de: la concentración de la hormona, la cantidad de receptores y la influencia ejercida por otras hormonas.

• Las tres interacciones hormonales posibles son:– Efecto permisivo– Efecto sinérgico– Efecto antagónico

• Efecto Permisivo

– Cuando una hormona prolonga los efectos de otra hormona que actuó previamente.

– Ej: las hormonas tiroideas prolongan el efecto de la adrenalina sobre la lipólisis.

• Efecto Sinérgico

– Cuando dos hormonas actúan simultáneamente para lograr un efecto mayor.

– Ej: los estrógenos y la LH son necesarias para la producción del ovocito.

• Efecto Antagónico

– Cuando dos hormonas tienen efectos opuestos.

– Ej: la insulina promueve la gluconeogénesis y el glucagón la glucogenólisis.

Control de la Secreción Hormonal

• Regulados por señales del Sistema Nervioso, cambios químicos en la sangre o por otras hormonas.

• Control Negativo por retroalimentación (el más común)

• Control Positivo por Retroalimentación.

• Desórdenes que involucran ya sea hiposecreción o hipersecreción de una hormona.

Mecanismos de Retroalimentación

Negativa• Disminución de los niveles

hormonales de T3 y T4 en sangre

• Incremento de la liberación de TRH desde el hipotálamo.

• TRH estimula la liberación de TSH desde adenohipófisis

• TSH activa receptores en folículos tiroideas e incrementa la liberación de T3 y T4.

Retroalimentación Positiva

• Oxitocina estimula las contracciones uterinas.

• Las contracciones uterinas estimulan la liberación de oxitocina.

•El Sistema Nervioso regula las funciones del organismo a través de los impulsos nerviosos.•El Sistema Nervioso y el Sistema Endócrino actúan coordinadamente constituyendo en conjunto el Sistema Neuroendócrino. •El Sistema Nervioso desencadena la contracción muscular o la secreción glandular, mientras que el Sistema Endócrino tiene efectos sobre prácticamente todos los tejidos del organismo, alterando el metabolismo, regulando el crecimiento y desarrollo e influenciando los procesos reproductivos. •Partes del Sistema Nervioso estimulan o inhiben la liberación de hormonas.•Las hormonas pueden facilitar o inhibir la generación de impulsos.

Diferencias entre Sistema Nervioso y Endócrino

HIPOTÁLAMO Y GLÁNDULA HIPÓFISIS

• El hipotálamo es el principal punto de integración entre el SISTEMA NERVIOSO Y EL SISTEMA ENDÓCRINO.– El hipotálamo recibe impulsos desde la corteza, el

tálamo, el sistema límbico y órganos internos.– Controla la hipófisis mediante la producción de

hormonas liberadoras e inhibidoras.

• El hipotálamo y la hipófisis regulan todos los aspectos del crecimiento, el desarrollo, el metabolismo y la homeostasis.

Anatomía de la Hipófisis

Lóbulo Anterior = 75% Se desarrolla a partir de tejido epidérmico

Lóbulo Posterior = 25%Constituida por axones de 10,000 neuronas que tienen su origen en el hipotálamo.

Está localizada en la silla turca del hueso esfenoides.Se diferencia en HIPÓFISIS ANTERIOR O ADENOHIPÓFISIS, HIPÓFISIS POSTERIOR O NEUROHIPÓFISIS Y PARS INTERMEDIA.

Gn-RH. Hormona hipotalámica liberadora de gonadotropinas, también denominada LHRH.GHRH. Hormona hipotalámica estimulante de la secreción de hormona del crecimiento.Somatostatina (GHRIH, SS, SRIF). Su función fisiológica más relevante es inhibir la liberación de hormona del crecimiento (GH), pero es capaz de inhibir la secreción de una gran variedad de hormonas.TRH. Hormona hipotalámica estimulante de la secreción de hormona tirotropa (TSH). PIH. Hormona hipotalámica inhibidora de la secreción de prolactina (PRL).PRH. Hormona hipotalámica estimulante de la secreción de PRL.CRH. Hormona hipotalámica estimulante de la secreción de adrenocorticotropina.

Hormonas de la Hipófisis

Hormonas de la Adenohipófisis y células que las producen:

hGHTSH

FSHLH

PRL ACTH

Retroalimentación

• La secreción de las hormonas de la hipófisis anterior es regulada por hormonas hipotalámicas reguladoras y por mecanismos de retroalimentación negativa.

Hormona del Crecimiento (hGH)• Producida por células somatotrofas.• Las células blanco sintetizan los llamados Factores de

crecimiento tipo Insulina o somatomedinas– Las células blanco son hígado, músculo esquelético, cartílago y

huesos.– Aumenta liberación de glucosa hepática y tiene un efecto

antagónico al de la Insulina.– Sensibiliza el tejido pancreático a los estímulos que incrementan

la secreción de Insulina. – Incrementa el crecimiento de las células y su división por

aumento en la captación de aminoácidos y síntesis de proteinas.– Es cetogénica: estimula la lipólisis en el tejido adiposo

aumentando la concentración de los ácidos grasos circulantes para la producción de ATP.

– Retarda el uso de glucosa para la producción de ATP con lo cual los niveles de glucosa permanecen lo suficientemente altos para alimentar el cerebro.

Factores Metabólicos. El ayuno, hipoglucemia por debajo del 50%, la hiponutrición y niveles bajos de ácidos grasos libres elevan la secreción de GH. Durante el ayuno, se degradan proteínas musculares y se consume glucosa, esto produce la secreción de un péptido gástrico estimulador de la GH (el Ghrelin) que aumenta los niveles de GH.Factores Hormonales. Las neurohormonas hipotalámicas: la GHRH (hormona liberadora de somatotropina) que se estimula con el hambre o el estrés y la GHIH (somatostatina) que inhibe la secreción de GH disminuyendo la sensibilidad de las células productoras de GH a la acción de la GHRH. Además otras hormonas estimulan la secreción de GH (hormonas sexuales, tiroideas y el cortisol).Factores nerviosos. El ejercicio, el sueño profundo, los traumatismos, fiebre o cirugías elevan la concentración de GH en el plasma.

Regulación de hGH

• La disminución de los niveles plasmáticos de glucosa estimula la liberación de la hormona liberadora de hGH – La adenohipófisis libera más

hGH, lo cuál estimula la glucogenólisis hepática.

• El aumento en los niveles plasmáticos de glucosa estimula la liberación de la hormona inhibidora de la hGH desde el hipotálamo– La adenohipófisis secreta menos

hGH desde la adenohipófisis lo cual disminuye la glucogenólisis.

Efecto diabetógeno de la Hormona del crecimiento

• Exceso de hormona del crecimiento– Aumenta la glucemia– El pancreas libera insulina continuamente– Las células beta sufren burnout

• Efecto diabetógeno– causa diabetes mellitus cuando la actividad

insulínica no es la adecuada

Hormona Estimulante de la Tiroides (TSH)• El hipotálamo regula la actividad de las células tirotrofas.

• Las células tirotrofas producen TSH

• La TSH estimula la síntesis y secreción de T3 y T4

• El metabolismo basal se incrementa.

Hormona Estimulante de los Folículos (FSH)

• Hormonas liberadoras hipotálamicas activan células gonadotrofas.

• Lascélulas gonadotrofas liberan FSH

• La FSH: – Inicia la formación del folículo dentro del

ovario

– Estimula las células foliculares para que secreten estrógenos

– Estimulan la producción de espermatozoides en los testículos

Hormona Luteinizante (LH)

• Hormonas liberadoras hipotálamicas activan células gonadotrofas

• Lascélulas gonadotrofas liberan FSH

• En hembras laLH estimula:– Secreción de estrogeno– ovulación– Formación del cuerpo lúteo– secreción of progesterona

• En machos, la LH estimula las células intersticiales de los testículos para secretar testosterona.

Prolactina (PRL)• La Prolactina (PRL), junto con otras

hormonas inicia y mantiene la secreción de leche de las glándulas mamarias.– El hipotálamo regula las células

lactotrofas– Las células lactotrofas producen

prolactina– Bajo ciertas condiciones la prolactina

estimula la producción de leche.• La lactancia reduce la inhibición

hipotalámica y los niveles de PRL se incrementan junto con la producción de leche.

Hormona Adrenocorticotrofina (ACTH)

•Hormonas liberadoras hipotálamicas activan células corticotrofas.•Lascélulas corticotrofas liberan ACTH.•La ACTH Controla la producción y secreción de hormonas llamadas glucocorticoides desde la corteza de las glándulas suprarrenales.

Hormona Estimulante de los Melanocitos

• La Hormona Estimulante de los Melanocitos (MSH) incrementa la pigmentación de la piel en los anfibios aunque su papel exacto en los humanos es desconocido.– Los hormonas liberadoras del hipotálamo

incrementan la liberación de MSH desde la adenohipófisis.

– La MSH es secretada por las células corticotrofas.

Hipófisis Posterior o Neurohipófisis

• No sinteiza hormonas pero puede almacenarlas y liberarlas.

– Las hormonas sintetizadas en el hipotálamo y almacenadas en la hipófisis posterior son oxitocina (OT) y hormona antidiuretica (ADH).

– La conexión neural entre el hipotálamo y la neurohupófisis es la via del TRACTO HIPOTÁLAMO-HIPOFISIARIO.

Oxitocina• El útero y las glándulas mamarias están involucrados en reflejos

neuroendócrinos.• Durante el parto:

– La cabeza del bebé presiona el cervix– Esté estímulo mecánico genera un potencial de acción llevado

hacia el hipotálamo por nervios pudendos.– Se produce liberación de oxitocina, la cuál contrae el músculo

uterino.– El bebé y la placenta son expulsados.

• Después del parto:– La Oxitocina estimula la contracción del útero y la eyección de

leche. • El amamantamiento después del parto estimula la producción

de oxitocina, promoviendo la contracción del útero y evitando las hemorragias pos-parto.

ADH o vasopresina

• La Hormona Antidiuretica estimula la reabsorción de agua en el riñón y la contracción de las arteriolas.

• El efecto de la ADH es disminuir el volumen de orina y conservar el agua corporal.

• Los niveles de ADH son controlados por la presión osmótica de la sangre.

Regulación de ADH

• Deshidratación– Aumenta

liberación de ADH.

Glándula Tiroides

Se encuentra localizada debajo de la laringe y consta de dos lóbulos, uno derecho y otro izquierdo

Histología

Consta de folículos

tiroideos compuestos por

células foliculares que

secretan las hormonas

tiroideas TIROXINA (T4) y TRIIODOTIR ONINA(T3), y células parafoliiculares que secretan calcitonina (CT).

FORMACIÓN, RESERVA Y LIBERACIÓN DE HORMONAS TIROIDEAS

• Las hormonas tiroideas son sintetizadas a partir del aminoácido Tirosina y del Iodo dentro de una glicoproteina llamada Tiroglobulina y son trnasportadas en la sangre por proteinas plasmáticas, principalmente las globulinas transportadoras de Tiroxina.

- Los pasos de formación, reserva y liberación son: – Captación de Iodo por las células

foliculares, – Síntesis de tiroglobulina y liberación

al coloide – oxidacion del Iodo,– Iodinación de la Tirosina en el

coloide, – Acoplamiento de T1 y T2 formando

T3y T4– Captación y digestion de la

tiroglobulina por las células foliculares,

– Secreción de las hormonas tiroideas y transporte en sangre.

ACCIONES DE LAS HORMONAS TIROIDEAS

– Las hormona tiroideas son responsables de mantener el metabolismo basal, regulando la síntesis de proteinas, catabolismo de grasas y uso de glucosa para la generación de ATP.

Mecanismos de Regulación

• Disminución de los niveles hormonales de T3 y T4 en sangre

• Incremento de la liberación de TRH desde el hipotálamo.

• TRH estimula la liberación de TSH desde adenohipófisis

• TSH activa receptores en folículos tiroideas e incrementa la liberación de T3 y T4.