generalidades de hormonas - bioquímica fundamental · pdf fileclasificación de...

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I,

Unidad Didáctica: BIOQUÍMICA MÉDICA

2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,011

Generalidades de HORMONAS

Dr. Mynor A. Leiva Enríquez

Generalidades de HORMONAS

Dr. Mynor A. Leiva Enríquez

Acción Hormonal

• Estímulo Glándula

• Como consecuencia, Aumenta la síntesis y liberación de una hormona

• Liberación a la sangre y diseminación a los tejidos de la hormona

• Combinación de la hormona con su receptor específico y activación de mecanismos determinados a un fin

• Evidencia de la acción hormonal.

3

Órganos endócrinos

Clasificación de las Hormonas

Por su mecanismo de acción:

I. Hormonas que se unen a receptores intracelulares.

II. Hormonas que se unen a receptores en la superficie celular y usan segundo mensajero

a) AMP’c

b) GMP’c

c) Calcio o fosfatidilinositoles

d) Cinasa o cascada de fosfatasas

Mecanismos de

señalización celular

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Estímulo

Hormonas del Grupo I

Hormonas del Grupo II

Complejo Receptor-Hormona

Muchas señales diferentes

Transcripción de genes

Canales transportadores

Translocación de proteína

Modificación de proteína

Reconocimiento

Liberación de Hormona

Generación de señal

E f e c t o s

Respuesta coordinada, según el estímulo

DERIVACIÓN BIOQUÍMICA DE LAS HORMONAS

DERIVADOS DE LOS AMINOÁCIDOS

Aminoacidos Catecolaminas, serotonna,

tirosina

Tripéptidos Hormona liberadora

tirotropina (TRH)

Péptidos pequeños VP (HAD), somatostatina

Péptidos de tamaño intermedio

Insulina, hormona paratiroide

Polipéptidos complejos y glucoproteinas

Gonadotropinas, hormona estimulante del tiroides

(TSH)

DERIVADOS DE PRECUSORES LIPÍDICOS

Derivados del colesterol Cortisol, testoreno,

esttadiol, vitamina D

Derivadas de ácidos grasos

Prostanglandinas, leucotrienos

Derivados de fosfolípidos Factor activador de

plaquetas

DERIVADAS DE OTROS QUÍMICOS

Purinas Adenosina

Gases Óxido nítrico

I. Con receptores intracelulares

• Andrógenos

• Calcitriol (1,25[OH]2-D3)

• Estrógenos

• Glucocorticoides

• Mineralocorticoides

• Progestágenos

• Ácido Retinoico

• Hormonas Tiroideas (T3 y T4)

II-A Receptores superficiales El segundo mensajero es AMP’c

• Catecolaminas a 2 Adrenérgicas

• Catecolaminas b Adrenérgicas

• Hormona Adrenocorticotrópica (ACTH)

• Hormona Antidiurética (ADH)

• Calcitonina

• Gonadotropina coriónica humana (GCH)

• Hormona liberadora de corticotropina

• Hormona estimulante del folículo (FSH)

Ejemplos de algunas Formas hormonales.

Receptor beta-adrenérgico

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Señalización, Proteínas G

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

II-A Receptores superficiales El segundo mensajero es AMP’c

• Glucagón

• Lipotropina

• Hormona luteinizante (LH)

• Hormona estimulante de melanocitos (MSH)

• Hormona paratiroidea (PTH)

• Somatostatina

• Hormona estimulante de la tiroides (TSH)

AMPc, 2° mensajero

Hormona + Receptor + Proteína G

Adenilciclasa produce AMPc

4 AMPc activan a PROTEÍNA CINASA A

PC-A activa a la GLUCOGENÓLISIS e inhibe a la GLUCOGÉNESIS

PC-A en el núcleo activa a factores de transcripción CREB y ATF

modificando la expresión genética.

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Amplificación de la señal

Un complejo H-R varias P “G”

Una P “G” varias Adenil-ciclasa

Una AD-C muchas AMPc

Una F C A Varias Glucógeno fosforilasas A

Una PC-A Fosforilasas Cinasas A

4 AMPc una Proteína Cinasa A

Una G-fosforilasa A muchas Glucosa – 1 - P

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

II-B Receptores superficiales El segundo mensajero es GMP’c

Factor Natriurético auricular (ANF)

Oxido Nítrico (NO)

II-C Receptores de Superficie

el segundo mensajero es Calcio o

Fosfatidilinositoles (o ambos)

• Acetilcolina (muscarínico)

• Catecolaminas a 1 adrenérgicas

• Angiotensina II

• Hormona antidiurética (Vasopresina)

• Colecistocinina

• Gastrina

• GLUCOGENÓLISIS EN EL STRESS

• Adrenalina

• Receptor

• Proteína G

• Adenil-ciclasa

• ATPAMPc

• AMPc + RR

• proteíncinasa activa C

• Fosforilasa quinasa activa

• Fosforilasa activa

• Glucosa-1-P

• Energía…

II-C Receptores de Superficie

el segundo mensajero es Calcio o

Fosfatidilinositoles (o ambos)

• Hormona liberadora de gonadotropina

• Oxitocina

• Factor de crecimiento derivado de plaquetas

• Sustancia P

• Hormona liberadora de tirotropina

Calmodulina

La unión de calcio induce adaptaciones que activan enzimas

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Activación del Fosfatidilinositol

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Activación del Fosfatidilinositol

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Degradación del inositol trifosfato (IP3)

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Fosfoglicéridos… 2° mensajeros

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Cadenas

laterales de

ácidos grasos

en los segundos

mensajeros

lipídicos

El cuadro amarillo

puede corresponder a

fosfatidilinositol 4,5-

bifosfato (PIP2),

fosfatidilcolina y

fosfatidiletanolamina.

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Productos resultantes de la degradación de

Acetil-colina

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

II-D Receptores de Superficie

el segundo mensajero es una CASCADA DE CINASA O FOSFATASA

Somatomamotropina coriónica

• Factor de crecimiento epidérmico

• Eritropoyetina

• Factor de crecimiento de fibroblastos

• Hormona del crecimiento (HC)

• Insulina • Factores de crecimiento I y II

similares a la insulina • Factor de crecimiento nervioso • Factor de crecimiento derivado de

plaquetas • Prolactina

II-D Receptores de Superficie

el segundo mensajero es una CASCADA DE CINASA O FOSFATASA

GLUT 4

TRANSPORTE

DE GLUCOSA

Glucosa

Glucosa

GLUT 4

S-S S-S

S - S subunidad a

subunidad b PO4

ATP

P P P

insulina

MECANISMO DE ACCIÓN DE LA INSULINA

IRS-1/2

PO4 PO4

p110 p85 P

PI 3-K

P PKB/AKT GLUCOGÉNESIS

LIPOGÉNESIS

Ejemplos de algunas Formas hormonales.

Características generales

Grupo I Grupo II

Tipos

Esteroides,

yodotironinas,

calcitriol y

retinoides

Polipéptidos,

proteínas,

glucoproteínas

Catecolaminas

Solubilidad Lipofílica Hidrófila

Proteínas de

transporte Sí No

Vida media pl. Horas o días Minutos

Receptor Intracelular Membrana

plasmática.

Mediador Comp. H-Recep cAMP, cGMP, Ca, PI,

cascada de cinasas

Almacenamiento de Hormonas

HORMONA ALMACENAMIENTO

Esteroides y

1,25(OH) 2 –D3

NINGUNO

Catecolaminas y

Hormona Paratiroidea HORAS

INSULINA DÍAS

Hormonas Tiroideas

T-3 T-4 SEMANAS

Procesos endócrinos básicos.

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

El sistema regulador Hipotálamo-hipófisis

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Alteraciones hormonales hipofisiarias

HORMONA DEFICIENCIA EXCESO

TSH Hipotiroidismo tirotoxicosis

ACTH hipoadrenalismo Enf. Cushing

FSH/LH hipogonadismo Pubertad precoz

GH Estatura corta Gigantismo/ acromegalia

PROLACTINA ninguna Galactorrea/ infertilidad

Ejes hipotálamo-hipófisis, anterior

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

• Glándula localizada en la silla turca localizada debajo del cerebro.

• Se comunica con el hipotálamo a través del tallo pituitario.

• Se divide en 2 lóbulos:

• Anterior: adenohipófisis (80%)

• Posterior: neurohipófisis.

GHRH SOMATOSTATINA

• Péptido 44aá

• Sintetizado en hipotálamo (n.arqueado,ventromedial)

• Se une a R estimulando sist. Adenilato-ciclasa, calcio-calmodulina, transcribiendo y secretando HC.

• 2 formas, 14 y 28 aá

• Receptores en cerebro e intestino

• Une a R proteína G inhibitoria (Gi), disminuyendo AMP´c.

• Inhibe secreción de HC.

TRH

• Hormona liberadora de tirotropina

• Tripéptido

• Sintetizado como pro-hormona

• Estimula la síntesis y secreción de TSH

• Receptor en la superficie de la hipófisis estimula fosfolipasa C que genera Trifosfato de inositol que libera Ca.

• OXITOCINA:

• Estimula la contracción del músculo liso de útero y mama.

• Funciona en parto y lactancia.

• VASOPRESINA (HAD): • péptido cíclico 9 aá

• Control de metabolismo hídrico.

• agua osm VP

exc. Orina diluida

• agua osm VP

exc. Orina

• Tirotropina (TSH)

• Glucoproteína

• Se secreta de forma pulsátil y siguiendo un ritmo circadiano.

• Vida media plasmática 65 min.

• Órgano diana: glándula tiroides

• Influye en la biosíntesis y secreción de hormona tiroidea.

• Regulación por retroalimentación negativa. (T4, T3).

• Proteína 22KDa.

• 2/3 unida a proteína de transporte.

• Vida media en plasma de 20 minutos.

• Hipófisis contiene 10mg.

• Solo 5% se libera c/d, c/3-4h.

• Mayor actividad secretora durante la noche y en niños y adultos jóvenes.

Funciones de la Hormona del Crecimiento

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Funciones de la Hormona del crecimiento HC

Hueso

Aumenta deposito proteína y la tasa de reproducción en condrocitos y osteoblastos Conversión de condrocitos en células osteogénicas

Proteínas

Aumenta transporte aminoácidos Aumenta transcripción de ADN y traducción de RNA Disminuye catabolismo proteico

Lípidos

Moviliza ácidos grasos Disminuye utilización de glucosa Utiliza grasa como fuente energética

Carbohidratos

Aumenta depósitos de glucógeno Disminuye captacion de glucosa (efecto diabetógeno) Aumenta secreción de insulina

FACTOR DE CRECIMIENTO SIMILAR A LA INSULINA 1

• Péptido de 70aá.

• Se produce en R/ a HC, produciendo estimulación de los tejidos donde se produce (parahormona).

• Hígado principal fuente de IGF-1 circulante.

• Se transporta unido a proteínas de transporte (IGFBP-3)

Comparación

de la

estructura

de las

hormonas

glucoprotéicas

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Concentración plasmática de TSH (0.4 – 4.0 mU/L)

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

Glándula tiroides

Folículos

Hormonas Tiroideas

• Se originan a partir de TIROSINA.

• Se sintetizan como parte de TIROGLOBULINA

–8-10% de carbohidratos

– yoduro 0.2-1%

–115 resíduos de tirosina

Metabolismo del yoduro

• Concentración del yoduro

• Oxidación

• Organificación o yoduración

• Acoplamiento de los yodotirosilos

Residuos de tirosina

Organificación

DIT MIT MIT Tirosina

Hormonas Tiroideas

Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier

• Utiliza el hueso como reservorio de Ca cuando hay deficiencia y de depósito cuando hay exceso.

• 99% en forma de hidroxiapatita, el resto en tej.blandos, dientes y LE.

• Funciones: • Transimisión neuronal • Contracción de cél. Musculares • Proliferación celular • Estabilidad y permeabilidad de membranas

celulares. • Coagulación sanguínea • Mineralización del hueso

• Calcio sérico total 8.8-10.4mg/dl

• Se presenta en la circulación de tres formas:

• Ca+ ionizado forma fisiológicamente activa (50% calcio total).

• Unido a proteinas mayor parte del Ca restante, principalmente unido a albúmina cargada negativamente (40%)

• Como complejos, citrato y fosfatos (10%)

• Receptor acoplado a proteina G

• Se encuentra el células principales de glándula paratiroides.

• Células C tiroideas

• Túbulos renales.

• Responde a cambios en el calcio ionizado.

• Hormona paratiroidea: Hormona peptídica de 84aá- Segregada por células principales

de glándulas paratiroides. Disminución de calcio ionizado EC o

aumento de Fosfato estimula su secreción.

Deficiencia crónica de Mg inhibe su liberación

Regula la concentración de Ca directamente sobre hueso y riñón e indirectamente sobre el intestino.

• Vitamina D: – Sintetizada en la piel por

radiación UV. – El 25 OHcolecalciferol es la

principal forma de depósito hepático.

– El metabolito activo de la vitamina D es 1,25OHcolecalciferol.

– Aumenta la absorción intestinal de calcio

– Con la PTH, estimula la reabsorción ósea por osteoclastos.

– Aumenta la concentración sérica de Calcio y fosfato.

• Calcitonina: – péptido de 32aá.

– Sintetizado y segregado por células foliculares de PTH (cél. C)

– Secresión regulada proporcionalmente por concentración de Ca.

– Inhibe la reabsorción ósea osteoclástica.

• H. tiroidea: estimula la

reabsorción de Ca por osteoclastos.

• H. esteroides suprarrenales

y gonadas: Aumenta la función

osteoblástica y disminuye la osteoclástica. Disminuye la excresión de Ca y P por el riñon, y excresión intestinal.

• H. crecimiento: efecto

anabólico sobre el hueso, crecimiento. Aumenta excresión urinaria de Ca y de hidroxiprolina, disminuye la excresión urinaria de P-

Causas comunes

Hiperparatiroidismo primario

Enfermedades malignas

Iatrogénico-vitamina D

Causas no comunes •Tirotoxicosis múltiple

•mieloma

•Sarcoidosis •Inducido por medicamentos: diuréticos tiazídicos, lithium- •Fallo renal. •Hipercalcemia hipocalciurica familiar

Hipoparatiroidea No paratiroidea Resistencia PHT

Pos-quirúrgica Deficiencia de

vitamina D pseuhipoparatiroidismo

Idiopática Malabsorción hipomagnesemia

Hipomagnesemia adquirida

Irradiación de cuello

Enfermedad renal, hepática.

Terapia anticonvulsivante

Hipofosfatemia resistente a vitamina D

Aviso:

• Para el estudio del tema XENOBIÓTICOS, debe agregar en su revisión, el estudio del

CAPÍTULO 52 del libro

BIOQUÍMICA DE HARPER Edición 17.

No hay documentos de apoyo.

Leer los capítulos de los textos indicados.

ÉXITOS. FUE UN GUSTO ATENDERLES.

Dr. Leiva.