Sistema endocrino



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Sistema endocrino – introducción

Sistema endocrino

Introducción


El sistema endocrino participa en el mantenimiento del medio interno y en la adaptación al entorno. Interviene en prácticamente todas las funciones del organismo:

  • Asimilación de nutrientes

  • Almacenamiento y disponibilidad de energía

  • Crecimiento, desarrollo y maduración

  • Reproducción

El sistema endocrino es un sistema integrador y regulador que complementa el sistema nervioso. El sistema nervioso necesita una conexión física con el órgano efector (sinapsis) mientras que el sistema endocrino envía mensajeros solubles; el funcionamiento del SN es rápido, agudo y brusco, mientras que el funcionamiento del endocrino es lento y duradero.

El funcionamiento del sistema endocrino consta de:



  • Recepción de información

  • Generación de respuesta

  • Comunicación entre órganos y tejidos

El sistema endocrino consta de al menos dos elementos: hormona y células diana. En el tejido diana se encuentran receptores, que tienen afinidad especifica para una determinada estructura química. Esta afinidad permite la acción hormonal sobre el tejido.



El criterio más útil para la clasificación de hormonas es su comportamiento físico-químico: hidrosolubilidad y liposolubilidad. Los receptores se clasifican como receptores de membrana y receptores intracelulares.

Tipos de comunicación


  • Acción endocrina. Una célula produce sustancia química, que se transporta por la sangre, difunde en el líquido intersticial y actúa sobre células diana alejadas de la célula productora.

  • Acción neurocrina. Las neurohormonas son sustancias secretadas por neuronas a la sangre o líquido intersticial (y no a la sinapsis) actuando sobre tejidos diana alejados del a neurona o sobre células adyacentes.

  • Acción paracrina. Una célula que secreta sustancias al espacio extracelular para que difundan a células adyacentes sin salir a la circulación general.

  • Acción autocrina. La hormona secretada regula la propia célula que la produce. Muchas acciones autocrinas sirven para regulación de secreción por feedback negativo.

Variaciones en la respuesta

Cantidad de hormona


Un aumento en la cantidad de hormona implica una respuesta de intensidad más elevada. Factores estimuladores e inhibidores influyen la síntesis de la hormona, influyendo la respuesta de forma indirecta. Dichos factores pueden ser señales nerviosas, endocrinas (hormonas) o metabolitos (más metabolito, más síntesis, por ejemplo).

También existen efectos preparatorios – una hormona favorece la síntesis de otra hormona activando una enzima clave de su ruta de síntesis.


Cantidad de receptores


Un aumento del número de receptores implica un aumento de la respuesta. Hay dos tipos de regulación de los receptores:

  • Regulación homóloga. Variaciones de la concentración de la propia hormona provocan cambios en la expresión de receptores en la célula diana.

  • Regulación heteróloga. La expresión del receptor se regula por variaciones de hormona incapaz de unirse al receptor.

La regulación puede ser ascendente (up) o descendente (down):

  • Regulación ascendente. Baja concentración de la hormona conlleva expresión acentuada del receptor.

  • Regulación descendente. Elevada concentración de hormona conlleva disminución de la expresión del receptor.

La expresión del receptor puede variarse por la existencia de vesículas de reserva con receptores inactivos, en el interior de la célula. Estas vesículas intervienen tanto en la regulación homóloga como la heteróloga. En la regulación ascendente las vesículas se fusionan con la membrana celular, activando los receptores; en la regulación descendente los receptores se concentran en una vesícula que se mueve al interior de la célula, inactivando los receptores.

Afinidad


La unión hormona receptor es regulada por la afinidad del receptor a esta hormona. La afinidad se puede modificar, por diferentes mecanismos:

Si laLa afinidad es altísima; aunque la concentración de hormona en plasma y el número de receptores seanson muy bajos, se produce respuesta.

Duración de la respuesta


Factores que condicionan la duración del efecto:

  • Síntesis y transporte de la hormona

  • Eliminación de la hormona como tal, o pérdida de su actividad (pérdida de la capacidad de unirse al receptor).

Hormonas


Comparación entre hormonas hidrosolubles y liposolubles:

Liposolubles

Hidrosolubles

Síntesis

Síntesis muy rápida a partir de ésteres de colesterol, en 4-5 pasos enzimáticos que dan la hormona. Las células no suelen tener vesículas de reserva.

Síntesis lenta, debida a muchos pasos y maduración de la hormona. Excepción: aminas. Las células productoras de estas hormonas suelen tener muchas vesículas de almacenamiento y maduración variable.


Transporte

Se transportan unidas a proteínas. Salen fácilmente de la célula a través de la membrana. Las proteínas de transporte pueden ser específicas o inespecíficas. Estas proteínas también protegen las hormonas de degradación.

La mayoría de las hormonas circulan en forma libre. Son más susceptibles a degradación por enzimas, al ser moléculas pequeñas y muy expuestas.


Receptor

Interaccionan con receptores intracelulares en la célula diana.

Interaccionan con receptores de membrana. No pueden atravesar la membrana.


Efectos

Funcionan como factores de trascripción cuando se unen a receptores intracelulares. Efectos sostenidos y duraderos.

Efecto corto y agudo. Ligados a mecanismos de amplificación que producen efectos rápidos y agudos que desaparecen rápidamente.


Semivida biológica

Larga (horas-días)

Corta (segundos-minutos)



La semivida biológica (t½) se define como el tiempo que pasa entre una concentración inicial y su mitad. Cuanto más larga es la semivida biológica, más tiempo se mantiene en el medio interno.

Receptores

Receptores intracelulares


Los receptores intracelulares son proteínas intracelulares que contienen una zona de reconocimiento de la hormona, y otra zona de unión al DNA. El complejo actúa como factor de transcripción de unos determinados genes.

La zona de unión a la hormona es específica a la hormona, y la zona de unión al DNA reconoce el promotor de los genes que controla la hormona. Este mecanismo asegura elevada precisión.


Receptores de membrana


Hay muchos receptores de membrana, con diferentes mecanismos de acción. La hormona no penetra la célula, sino que pasa la información a la célula a través del receptor.
Receptores acoplados a proteína G

Los receptores acoplados a proteína G tienen 7 dominios transmembranales, con un apéndice extracelular que contiene la zona de reconocimiento de la hormona.

La proteína G puede tener varias enzimas acopladas a ella, como la adenilato ciclasa, fosfolipasa etc. que propagan la información dando lugar al mensajero secundario.

La fosfodiesterasa elimina el AMPC y disminuye su concentración, manteniendo en del equilibrio de excitación de la célula. También hay receptores que inhiben la adenilatociclasaadenilatoceiclasa, que tienen efectos inhibidores sobre la célula.

La proteína G también puede ser ligada a la fosfolipasa.


Otros receptores de membrana

  • Receptores con actividad tirosina quinasa, que se expresa cuando la hormona se une al receptor (sólo tiene capacidad fosforilante cuando esté unida a la hormona). Ejemplos: insulina, EGF (factor de crecimiento de la epidermis).

  • Dimerización inducida por la unión a la hormona. La dimerización activa una tirosina quinasa asociada al receptor. Ejemplos: GH, prolactina.


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