Hormonas Control 2006

Hormonas: estructura y función Control del metabolismo USMP 2006

Hormonas 



Sustancias químicas que son sintetizadas en las glándulas endocrinas, actúando como señales químicas primeros mensajeros produciendo modificaciones del metabolismo de otros tejidos u órganos blanco. Los órganos blanco tienen receptores con alto grado de especificidad que traducen la información de la hormona

Robinson, Butcher y Sutherland 

Es una molécula de transferencia de información, cuya función es llevar esta de un grupo celular a otro.

Hipotálamo

Glándulas endócrinas

Hipófisis Tiroides y Paratiroides

Corazón

Hígado Intestino Riñón

Páncreas Suprarrenales

Gonad as

Clasificación de Hormonas Proteicas 

Oligopéptidos:menos de 20 aminoácidos • Vasopresina, oxitocina • H. liberadora de hormonas tiroideas • H. liberadora de gonadotrofinas • Somatostasina • Colecistoquinina, secretina, péptido intestinal vasoactivo



Polipéptidos:21 a 50 aminoácidos • • • •

Paratohormona, calcitonina Insulina, glucagon ACTH Factores de crecimiento: insulínico, epidérmico, fibroblástictico



Proteínas: • • • •



Somatotropina Prolactina Somatotropina coriónica Renina

Glucoproteínas • • • • •

Folículo estimulante FSH Luteotropina LH Gonadotropina coriónica Tirotropina TSH Eritropoyetina

Clasificación de Hormonas no Proteicas 

Catecolaminas: • Epinefrina y Norepinefrina • Dopamina



Esteroides y derivados: • • • • • •

 

Cortisol y otros Glucocorticoides Aldosterona y otros Mineralocorticoides Testosterona y otros Andrógenos Estradiol y otros Estrógenos Progesterona y otros Progestágenos Colecalciferol

Tironinas:Tiroxina y Triyodotironina Otras: Serotonina, Melatonina, Prostaglandinas

Hormonas y regulación metabólica. 

Las hormonas que regulan el flujo de combustibles metabólicos, puede ser visto como sigue: – Hormonas de almacenamiento: Que activan los mecanismos involucrados en el almacenamiento de combustibles metabólicos tales como glicogénesis, lipogenésis y de alguna manera la síntesis proteica.

Hormonas y regulación metabólica. 

Hormonas movilizantes: Que controlan la velocidad a la que el glicógeno es degradado a glucosa, los triacilgliceroles a FFA. o la incrementada utilización de AA para generar energía.

Hormonas y regulación metabólica. 

La mas activa hormona de almacenamiento es el péptido INSULINA, secretado por las células beta de los islotes de Langerhans pancreáticos.

Hormonas y regulación metabólica. 

Las hormonas movilizantes mayores son: – Glucagon: Un péptido secretado por las células alfa de los islotes de Langerhans. – Las catecolaminas: Epinefrina y norepinefrina. – Cortisol: producido por la corteza suprarrenal. – Somatotropina; producida por el lóbulo anterior de la hipófisis (adenohipofisis)

MECANISMOS DE ACCION 





Por unión con una molécula receptora, sobre la superficie de la membrana celular con la consiguiente activación de ADENILATOCICLASA unido a la membrana. Por unión a una molécula receptora en la superficie externa de la membrana celular y la activación de una señal dentro de la célula aun no conocida. Por unión con receptores intracelulares, los que forman un complejo que modula la expresión genética.

Receptores intracelulares 

La interacción entre la hormona y su receptor puede producirse en el citoplasma con migración posterior al núcleo o producirse en el núcleo desde el inicio.

Síntesis de Hormonas Proteicas RE rugoso

RE liso

GOLGI MICROTÚBULIS MICROFILAMENTOS







VESÍCULAS SECRETORAS

La hormona se produce en el Retículo Endoplásmico pero se concentra y almacena en el Aparato de Golgi. Se dirige a la membrana mediante vesículas secretoras guiado por microtúbulis. Sólo los microfilamentos la separan de la membrana. Estos desaparecen cuando interviene el factor estimulante de la liberación hormonal.

Transporte hormonal Proteína TBG





Peso mol. 54000

TBPA

55000

Albúmina

69000

Transcortina Albúmina Glob.fijadora hormonas sexuales

50000 69000 54000

Hormona T4 T3 T4 T3 T4 T3 Cortisol Cortisol Testosterona Estradiol

Afinidad 1 x 1010 1 x 108 1 x 108 1 x 108 1 x 106 1 x 106 3 x 108 1 x 106

% unión 80 55 15 25 5 20 75 15

1x 107

75

La mayoría de las hormonas de naturaleza grasa y aquellas con anillos aromáticos en su molécula - requieren para su transporte por el plasma- de la presencia de proteínas transportadoras. Transportadores que actúan además como reservorios de hormonas fácilmente disponibles, dependiendo del grado de afinidad hormona:proteína.

Receptores de superficie Receptor para Insulina 



Hormonas peptídicas, catecolaminas, y neurotransmisores son moléculas solubles en agua , luego no atraviesan la membrana. Actúan mediante receptores de membrana. Hay tres clases de receptores: – Ligados a transportadores : forman canales de iones. Los neurotransmisores se unen al receptor y lo hacen permeable a uno o más iones. Por ejemplo, el Valium actúa sobre el requerimiento de GABA que a su vez abre el Receptor para catecolaminas canal de Cl en el cerebro. – Receptores catalíticos: tienen doble dominio, intra y extracelular. Este último recibe a la hormona y el intracelular tiene acción de tirosinoquinasa. Ej.insulina – Receptores ligados a proteina G

Neurotransmisor

Receptores de superficie

Hormona

Iones

Hormona

Proteína G

Tirosina kinasa

Proteína-OH Proteína-OPO3

Precursor

Segundo mensajero

Prot.kinasaProt.kinasa(act)

Proteína-OH

Proteína-O-P

SISTEMA ADENIL CICLASA 





El sistema que usa la adenil ciclasa y el adenosin monofosfato cíclico como segundo mensajero del estímulo hormonal, es uno de los más comúnes en la actividad hormonal proteica. Está sujeto a dos receptores, el estimulante y el inhibidor, a dos juegos de proteína G ( α β y γ de cada uno) y a una sóla enzima adenil ciclasa. Y a la presencia de GTP unida a la fracción α de la proteina G.

Hormonas Inhibitorias

Hormonas Estimulantes

Adenil Adenilciclasa Ciclasa A MPc

SISTEMA ADENIL CICLASA 

 

El segundo mensajero de la mayoría de hormonas es el AMPc, sintetizado por la adenil ciclasa. Depende de un equilibrio entre producción y degradación. El efecto estimulante o inhibitorio depende de la proteina G activada. Hormona1 +

Insulina +

Hormona2-

ATP

AMPc

AMP Fosfodiesterasa

Adenil ciclasa



Cafeína -

El AMPc activa una proteínquinasa asociándose a subunidades regulatorias y liberando las formas activas. C

R inactivo

R

C

AMPc

AMPc R AMPc

AMPc R

+

AMPc

2

C activo

Vía del fosfatidil inositol 





Algunas hormonas activan la fosfolipasa C que transforma el fosfatidil inositol de la membrana en diacil glicerol e inositol trifosfato. El IP3 se une a receptores del RES transfiriendo Ca2+ que activa algunas enzimas. El DAG activa a la proteína kinasa que fosforila la serina de enzimas.

Receptor

G Fosfolipasa C

Fosfolípido de membrana

DAG+IP3

Retículo endoplásmico

Ca2+ Proteína kinasa(act)

Hormonas proteicas hipotalámicas Hormona liberadora Regula TSH y de tiroides TRH paraventricular prolactina Hormona liberadora de gonadotrofinas GnRH preóptica Regula LH y FSH Hormona liberadora de corticotrofina CRH paraventricular Regula ACTH Regula la Somatotrofina SRH arcuato Somatotropina Vasopresina Oxitocina

ADH

Fosfatidil inositol Fosfatidilinositol AMPc AMPc

Regula el supraóptico equilibrio hídrico AMPc paraventricular Contrae el útero Fosfatidilinositol

Hormonas proteicas hipofisiarias

Tirotropina Foliculo estimulante Luteotrofina Gonadotrofina coriónica

TSH Gland.tiroides

FSH Gonadas LH

Gonadas

eleva la tiroxina, triydotironina Espermatogénesis Crecimiento folicular Eleva los estrógenos Conserva la placenta Eleva la somatomedina

hCG Placenta Hígado, riñón Somatotropina hGH etc Adrenocorticotr ACT opina H Corteza adrenal Eleva el cortisol

Glicoproteina.Dos cadenas de 30000 AMPc Glicoproteina.Dos cadenas de 30000 Glicoproteina.Dos cadenas de 30000 Glicoproteina.Dos cadenas de 30000 Cadena única 22000 Polipéptido 4,100

AMPc AMPc AMPc ? AMPc

Síntesis de hormonas esteroideas COLESTEROL

PREGNENOLON A

ESTRIOL

CORTICOSTERONA PROGESTERONA

CORTISOL ESTRONA

TESTOSTERONA

ESTRADIOL

ALDOSTERONA

Hormonas corticales

Receptores intracelulares 





Hormonas esteroides, hormonas tiroideas, vitamina D, retinol, actúan en el núcleo celular. Sus receptores intranucleares alteran la tasa de transcripción del ADN y síntesis de ARNm. Se activan secuencias de transcripción o de silencio.

Receptor

Núcleo

R NAm

Síntesis proteica

Citoplasm a

SÍNTESIS Y DEGRADACIÓN DE CATECOLAMINAS

SINTESIS DE HORMONA TIROIDEA





Todo el proceso de síntesis de yodo aminoácidos como la yodotirosina, y las formas complejas yodo tironinas T3 y T4 se lleva a cabo dentro de la unidad llamada tiroglobulina en el coloide tiroideo. Proceso graficado como sigue:

S Í N T E S I S D E

H O R

T

M

I

O

R

N

O

A

I

S

D E A S

pe

ro

xid

a as

Luz folicular

endocitosis Gota coloidal

lisosomas inasa

deiod

proteasas

Síntesis y liberación de T3 y T4

CARACTERÍSTICAS DEL TRANSPORTE DE LAS HORMONAS TIROIDEAS 





Las hormonas tiroideas T3 y T4, dada su característica de poseer núcleo aromático son algo insolubles en agua por lo que deben transportarse en la sangre unidas a proteínas, como las hormonas esteroideas. Los transportadores son: la albúmina, la pre albúmina y fundamentalmente la TBG (Thyroid Binding Globulin). Más del 99% de ambas hormonas se encuentra unido a una de las proteínas mencionadas, el resto, menos del 1% es la hormona libre y fisiológicamente activa. La hormona unida a la proteína se comporta como una forma de depósito de acceso rápido para el organísmo.

Hormona T3 T4

Total en sangre 0,15 8,00

% Libre 0,3 0,03

ng/dl libres t/2 en días 0,40 1,5 2,24 6,5