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Hormonas: estructura y función

Control del metabolismo

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

Glándulas endócrinas

Corazón

HígadoIntestinoRiñón

PáncreasSuprarrenales

Gonadas

Tiroides yParatiroides

HipófisisHipotálamo

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

Síntesis de Hormonas Proteicas

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.

RE liso RE rugoso

GOLGI

MICROFILAMENTOS

MICROTÚBULISVESÍCULASSECRETORAS

Transporte hormonal

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 fácil-mente disponibles, dependiendo del grado de afinidad hormona:proteína.

Receptores de superficie

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 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

Receptor para Insulina

Receptor para catecolaminas

Receptores de superficie

Iones

Neurotransmisor Hormona

Tirosinakinasa

Proteína-OH Proteína-OPO3

Hormona

Proteína G

Precursor Segundomensajero

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 ( y de cada uno) y a una sóla enzima adenil ciclasa.

Y a la presencia de GTP unida a la fracción de la proteina G.

Adenil ciclasa

HormonasEstimulantes

HormonasInhibitorias

Adenil Ciclasa

AMPc

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.

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

ATP AMPc AMPAdenil ciclasa Fosfodiesterasa

Hormona1 + Hormona2- Insulina + Cafeína -

C CR RAMPc

R R + C2

activoinactivo

AMPc AMPc

AMPc AMPc

Vía del fosfatidil inositol

Algunas hormonas activan la fosfolipasa C que trans-forma 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.

Fosfolípidode membrana

DAG+IP3

Retículoendoplásmico

Ca2+

Proteína kinasa(act)

Receptor

G

Fosfolipasa C

Hormonas proteicas hipotalámicas

Hormona liberadora de tiroides TRH paraventricular

Regula TSH y prolactina Fosfatidil inositol

Hormona liberadora de gonadotrofinas GnRH preóptica Regula LH y FSH FosfatidilinositolHormona liberadora de corticotrofina CRH paraventricular Regula ACTH AMPc

Somatotrofina SRH arcuatoRegula la Somatotropina AMPc

Vasopresina ADH supraópticoRegula el equilibrio hídrico AMPc

Oxitocina paraventricular Contrae el útero Fosfatidilinositol

Hormonas proteicas hipofisiarias

Tirotropina TSH Gland.tiroideseleva la tiroxina, triydotironina

Glicoproteina.Dos cadenas de 30000 AMPc

Foliculo estimulante FSH Gonadas

Espermatogénesis Crecimiento folicular


Luteotrofina LH GonadasEleva los estrógenos


Gonadotrofina coriónica hCG Placenta

Conserva la placenta


Somatotropina hGHHígado, riñón etc

Eleva la somatomedina

Cadena única 22000 ?

Adrenocorticotropina

ACTH Corteza adrenal Eleva el cortisol Polipéptido 4,100 AMPc

Síntesis de hormonas esteroideas

COLESTEROL

PREGNENOLONA ESTRIOLESTRIOL

PROGESTERONA

TESTOSTERONA ESTRADIOLESTRADIOL

CORTISOLCORTISOL

CORTICOSTERONACORTICOSTERONA

ESTRONA ESTRONA

ALDOSTERONAALDOSTERONA

Hormonas corticales Colesterol(C27) Pregnenolona C21 Aldehido isocaproico

17Hidroxipregnenolona

Dehidroepiandrosterona

Progesterona

Cortisol C21

Aldosterona C21

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.

Síntesis proteica

RNAm

Citoplasma

Receptor

Núcleo

SÍNTESIS Y DEGRADACIÓN DE CATECOLAMINAS

HHCO C

HO-

OH-C-C-OH H

Ácido 3 metoxi 4 hidroximandélico

Tirosina hidroxilasa

Dopa decarboxilasa

Dopaminabetahidroxilasa

FeniletanolaminaN-metiltransferasa

Tirosina

Dihidroxifenilalanina DOPA

Dopamina

Norepinefrina

Epinefrina

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 ÍNTESIS

DE

H

O

R

M

O

N

A

S

T

I

R

O

I

D

E

A

S

Síntesis y liberación de T3 y T4

peroxidasa Luz folicular

deiodinasa proteasas

endocitosis

Gotacoloidal

lisosomas

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 Total en sangre % Libre ng/dl libres t/2 en díasT3 0,15 0,3 0,40 1,5T4 8,00 0,03 2,24 6,5

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