TEMA 1. SISTEMA HORMONAL Funciones generales del sistema hormonal. Concepto de hormona. Principales glándulas endocrinas y sus hormonas. Síntesis, almacenamiento, transporte y regulación de hormonas. Mecanismos de acción hormonal. 1. OBJETIVOS • • • •

Conocer la importancia del sistema hormonal en el mantenimiento de la homeostasis corporal. Comprender el concepto actual del término “hormona”. Conocer las principales hormonas y su lugar de producción. Conocer los procesos de síntesis, almacenamiento transporte, regulación y mecanismos de acción de las diferentes hormonas.

2. CONTENIDOS 2.1. Funciones generales del sistema hormonal El sistema hormonal regula funciones muy diversas en estrecha colaboración con el sistema nervioso vegetativo. En la figura 1-1 se representan esquemáticamente estas funciones e interrrelaciones.

Influencias psíquico-emocionales

Factores externos

Factores corporales Hipotálamo

Adenohipófisis Neurohipófisis

Sistema Hormonal

Sistema Nervioso Somático

Sistema Nervioso Vegetativo

Ovario Riñón

Corteza Paratiroides adrenal Tiroides Corazón Médula adrenal

Testículo

Crecimiento Comportamiento Metabolismo Reproducción Homeostasis Figura 1-1. Relaciones entre el sistema nervioso y el sistema hormonal.

2.2. Concepto de hormona En el concepto actual de hormona se incluyen la mayoría de los mensajeros químicos intercelulares, independientemente de que la vía de comunicación sea o no endocrina. En el concepto antiguo sólo se consideraban hormonas los mensajeros químicos vehiculados por la sangre que ejercían su acción en un lugar alejado del de origen. Algunos mecanismos de comunicación intercelular se representan en la figura 1-2.

MECANISMOS DE COMUNICACIÓN INTERCELULAR

Neurona Hormona Circulación sanguínea

Célula secretora Célula diana Respuesta

Figura 1-2. Mecanismos de comunicación intercelular. 2.3. Principales glándulas endocrinas y sus hormonas Las hormonas pueden ser producidas en glándulas endocrinas, como es el caso de la glándula tiroides o las gónadas, en estructuras temporales como la placenta o el cuerpo lúteo, en zonas del sistema nervioso como los núcleos hipotalámicos o la neurohipófisis, en conjuntos celulares dentro de un órgano como ocurre en los islotes pancreáticos, o en otros órganos cuya función más conocida no corresponde exactamente a la producción de hormonas, como es el caso del corazón o del riñón. Una posible clasificación de las hormonas es aquella que las agrupa según su lugar de producción, y es la que detallamos a continuación. HIPOTÁLAMO Hormona liberadora de tirotropina (TRH) Hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) Hormona inhibidora de la GH (GHIH, SRIF) Hormona liberadora de la GH (GHRH) Hormona liberadora de corticotropina (CRH) Hormona inhibidora de prolactina o dopamina (PIH) Factor liberador de prolactina (PRF) NEUROHIPÓFISIS Hormona antidiurética o arginina-vasopresina (ADH, AVP) Oxitocina ADENOHIPÓFISIS Hormona del crecimiento o somatotropina (GH, STH) Prolactina (PRL) Hormona estimulante del folículo ovárico (FSH) Hormona luteinizante (LH) Hormona estimulante del tiroides (TSH) Hormona adrenocorticotropa (ACTH)

LÓBULO INTERMEDIO DE LA HIPÓFISIS Hormona estimulante de los melanocitos (αMSH) Otros derivados Propiomelanocortina (PMOC) GLÁNDULA PINEAL Melatonina TIROIDES Hormonas tiroideas metabólicas (T3, T4) Calcitonina (CT) PARATIROIDES Hormona paratiroidea o parathormona (PTH) PÁNCREAS ENDOCRINO Insulina Glucagón Somatostatina Polipéptido pancreático (PP) CORTEZA ADRENAL Glucocorticoides (cortisol) Mineralocorticoides (aldosterona) Esteroides sexuales MÉDULA ADRENAL Noradrenalina o norepinefrina Adrenalina o epinefrina HORMONAS GASTROINTESTINALES Gastrina Secretina Colecistoquinina/pancreocimina (CCK/PZ) Péptido inhibidor gástrico (GIP) Péptido intestinal vasoactivo (VIP) Otros OVARIO Estrógenos Progesterona Relaxina TESTÍCULO Andrógenos Inhibina PLACENTA Estrógenos Progesterona Gonadotropina coriónica humana (HCG) Gonadotropina sérica de yegua gestante (PMSG) Lactógeno placentario Relaxina 2.4. Síntesis, almacenamiento, transporte y regulación de las hormonas La clasificación química de las hormonas las suele agrupar en hormonas esteroides (producidas en las gónadas y corteza adrenal), hormonas peptídicas (la mayoría), hormonas tiroideas (producidas en la glándula tiroides) y neurotransmisores (producidos en la médula adrenal, entre otros lugares). Esta clasificación resulta

muy útil para explicar la síntesis, transporte y almacenamiento de las hormonas. En general, las hormonas peptídicas se sintetizan en la célula productora y siguen la ruta convencional de síntesis proteica (ADN-ARNRibosomas-Aparato de Golgi). Las vesículas del Golgi son el lugar de almacenamiento de estas hormonas, normalmente en forma de precursores, y como respuesta a un estímulo liberan su contenido por exocitosis al torrente sanguíneo o al líquido extracelular. Las hormonas esteroides no suelen almacenarse en las glándulas de origen como productos finales, pero sí lo hacen en forma de depósitos intracelulares de colesterol. Ante la llegada del estímulo correspondiente se activa la secuencia biosintética completa. Las hormonas tiroideas se sintetizan a partir del aminoácido tirosina y del yoduro y se almacenan en los folículos tiroideos. Por último, las catecolaminas se sintetizan también a partir del aminoácido tirosina, a través de una serie de reacciones enzimáticas, pero se almacenan en gránulos secretores de un modo similar al de las hormonas peptídicas. En cuanto al transporte, las hormonas proteicas y las catecolaminas circulan por el torrente sanguíneo en forma libre debido a su naturaleza hidrosoluble, mientras que las hormonas esteroides y las tiroideas necesitan de su unión a proteínas transportadoras para circular. Sin embargo, es importante tener en cuenta en este segundo caso, que solamente la pequeña cantidad de hormona que queda en forma libre es la que produce las acciones fisiológicas por lo que debe establecerse un equilibrio entre la cantidad de hormona que circula ligada al transportador y la que lo hace libremente. El mecanismo de regulación más común de la secreción de hormonas es el de retroalimentación negativa (Fig. 1-3).

A + B +

C

Figura 1-3. Mecanismo de retroalimentación negativa. 2.5. Mecanismos de acción hormonal Las hormonas hidrosolubles son incapaces de atravesar la bicapa lipídica de las membranas celulares y por ello necesitan unirse a receptores que se encuentran en dichas membranas. Tras la unión hormona-receptor, la respuesta de la célula se produce gracias a la acción de los denominados segundos mensajeros, entre los que destacan el AMPc, GMPc, el calcio o los lípidos de membrana como el fosfatidilinositol bifosfato. Otro mecanismo que suele darse con relativa frecuencia en el caso de las hormonas hidrosolubles es el de internalización del complejo hormona-receptor, mas conocido como endocitosis mediada por receptores. Las hormonas esteroides, debido a su carácter liposoluble, entran libremente en las células y se combinan con receptores localizados en el citoplasma y el núcleo. Estos receptores suelen corresponderse con grandes moléculas de proteínas que, una vez unidas a la hormona, sufren una transformación en el núcleo de la célula para asociarse después a moléculas de ADN específicas y comenzar la cascada de reacciones que conducen a la respuesta celular.