Bioquímica (Seminario N°12) •
Introducción
Las hormonas son sustan tancias ias sec ecrretad etada as por células células especializadas, localizadas en glándulas de secreción secreción interna o interna o glándulas endocrinas glándulas endocrinas (carentes de conductos), o también por células epiteliales e epiteliales e intersticiales cuyo fn es la de aectar la unción de otras células. También hay hormonas ue act!an sobre la misma célula ue las sintetiza (autocrinas). (autocrinas). "ay algunas hormonas hormonas animales y hormonas hormonas #egetales como #egetales como las au$inas, au$inas, ácido absc%sico, absc%sico , citouinina, citouinina, giberelina y el etileno. etileno. &on &on tran transp spor orta tada dass por por #%a sangu%ne sangu%nea a o po por el el espacio espacio intersti intersticial cial,, sola solass (biodisponibles) o asociadas a ciertas prote%nas (ue prote%nas (ue e$tienden su #ida media al protegerlas de la degradación) y hacen su eecto en determinados órganos o órganos o te'idos diana te'idos diana (o blanco) a distancia de donde se sintetizaron, sintetizaron , sobre la misma célula ue la sintetiza (acción ( acción autócrina) autócrina) o sobre células contiguas (acción ( acción parácrina) parácrina) inter#iniendo en la comunicación celular. celular . n las "ormonas &e$uales, las gónadas cumplen dos unciones la secreción de hormonas y la reproducción. Las "ormonas liberadas por las gónadas controlan el desarrollo y la unción del sistema reproductor, e in*uyen sobre di#ersos aspectos metabólicos y del desarrollo general del organismo. +demás, son las responsables de las caracter%sticas secundarias del se$o.
1. ¿Cuál es el origen químico y metabolismo metabolismo posterior para la síntesis síntesis de hormonas sexuales masculinas masculinas y femeninas? •
íntesis de andrógenos andrógenos..-
n las célul células as de Le Leyd ydig ig del test% test%cu culo lo,, la s%nte s%ntesi siss sigu sigue e la #%a la pregnenolona se con#ierte en - hidro$ipregnenolona, deshidroepiandrosterona, androstenodiol y testosterona. l est%mulo pro#iene de la L" segregada por la hipófsis/ la testosterona circulante, a su #ez, e'erce una acción acción negati negati#a #a sobre sobre la 0n1" 0n1" hipota hipotalám lámic ica a y la L" hipof hipofsar saria. ia. Los Los andrógenos son sintetizados también en otros órganos, como o#ario, corteza suprarrenal y placenta, en la orma de precursores ue posteriormente se con#ierten en andrógenos acti#os en los te'idos periéricos periéricos h%gado, piel y te'ido adiposo. n la corteza suprarrenal, los proandrógenos son la deshidroepiandrosterona y la androstenodiona. •
íntesis de estrógenos estrógenos..-
n las las cé célu lula lass de la gran granul ulos osa a del del o#ar o#ario io,, dura durant nte e la ase ase oli olicu cula lar, r, la pregnen pregnenolon olona a ormada ormada a partir partir del colester colesterol ol sigue también la #%a para
ormarse -2hidro$ipregnenolona, deshidroepiandrosterona, androstenodiona y testosterona, la cual sure el proceso de aromatización del anillo + del esteroide con pérdida de 3-4, para con#ertirse en el estrógeno - 2estradiol/ en el o#ario, una peue5a parte de éste se con#ierte en estrona, pero en h%gado, piel, te'ido graso, m!sculo, endometrio e hipotálamo, la con#ersión en estrona es muy abundante. n la ase olicular, la 6&" es el est%mulo de la secreción -2estradiol tras la interacción con sus receptores de la granulosa. n la ase l!tea persiste la secreción de -2estradiol a partir de la producción de androstenodiona y testosterona en las células tecales estimuladas por la L"/ los andrógenos diunden a las células de la granulosa, donde suren la aromatización correspondiente. También se segregan estrógenos en el test%culo, en peue5as cantidades por aromatización de una peue5a racción de testosterona, y en la placenta. La s%ntesis en la placenta es abundante, a partir principalmente del sulato de deshidroisoandrosterona ue se orma en la bien desarrollada corteza suprarrenal del eto. •
íntesis de progesterona.-
7urante la ase olicular del ciclo se sintetiza la progesterona en muy peue5a cantidad en las células oliculares/ después de la o#ulación, el cuerpo l!teo la produce y segrega en grandes cantidades. 8ara ello, la pregnenolona sigue la #%a 9, por lo ue se con#ierte en progesterona y - 2hidro$iprogesterona, ba'o la acción estimulante de la L". 7urante las primeras semanas del embarazo, la progesterona se orma principalmente en el cuerpo l!teo, ba'o la acción estimulante de la h30, pero después lo hace en la placenta cuyas células trooblásticas captan con enorme a#idez las lipoprote%nas L7L (#. cap. ), las internan, hidrolizan los l%pidos y utilizan el colesterol resultante para con#ertirlo en pregnenolona y progesterona. :sta se orma también en la corteza suprarrenal. !etabolismo de las "ormonas exuales#
Las hormonas se$uales se sintetizan a partir de la androstenodiona, la cual procede del colesterol. La testosterona se orma de la acción de la enzima - ; o$oesteroide reductasa. l estradiol, reuiere la con#ersión pre#ia de la androstenodiona o estrona por la acción de la enzima aromatasa y después la reducción por la acción de la - ; o$oesteroide reductasa. La testosterona circula en el plasma unida a la prote%na f'adora de hormonas se$uales y, en menor medida, a la albumina. &olo la racción libre es acti#a. &u acción en los distintos te'idos, ue conduce a la aparición de las caracter%sticas secundarias del #aron, depende de su transormación en dihidrotestosterona. l o#ario secreta mucho estradiol y pocos andrógenos. l principal andrógeno es la androstenodiona, ue puede con#ertise en los te'idos periéricos en
estrona, e incluso en testosterona. n cualuier caso, la concentración de testosterona es una decima parte de la ue se encuentra en el #aron. Tanto el estradiol como la estrona se metabolizan en el h%gado hasta estriol, un producto de escasa acti#idad. 3omo el caso de la testosterona, el estradiol circula en el plasma unido a las misma prote%nas, aunue con menor afnidad.
$. ¿Cuál es la relación entre las hormonas corticoadrenales y las sexuales? !%dula suprarrenal.&
La médula suprarrenal está compuesta principalmente por células cromafnes productoras de hormonas, siendo el principal órgano de con#ersión de tirosina en catecolaminas como la adrenalina (epinerina) y noradrenalina (norepinerina). Las células de la médula suprarrenal deri#an embriológicamente de la cresta neural, como neuronas modifcadas. 1ealmente estas células son células postganglionares del sistema ner#ioso simpático, ue reciben la iner#ación de células preganglionares. 3omo las sinapsis entre fbras pre y postganglionares ocurren en los ganglios ner#iosos autonómicos, la médula suprarrenal puede considerarse como un ganglio ner#ioso del sistema ner#ioso simpático. n respuesta a una situación estresante, como es el e'ercicio %sico o un peligro inminente, las células de la médula suprarrenal producen catecolaminas ue son incorporadas a la sangre, en una relación < a =< de epinerina y norepinerina, respecti#amente. La epinerina produce eectos importantes como el aumento de la recuencia card%aca, #asoconstriccion, broncodilatación y aumento del metabolismo, ue son respuestas muy ugaces.
Corte'a suprarrenal.&
La corteza suprarrenal o corteza adrenal está situada rodeando la circunerencia de la glándula suprarrenal. &u unción es la de regular #arios componentes del metabolismo con la producción de mineralocorticoides y glucocorticoides ue incluyen a la aldosterona y cortisol. La corteza suprarrenal también es un lugar secundario de s%ntesis de andrógenos. La corteza suprarrenal produce más de =< hormonas. 7e estas hormonas, la aldosterona es la principal mineralocorticoide, el cortisol (hidrocortisona) es la principal glucocorticoide y los andrógenos son las principales hormonas se$uales. La corteza suprarrenal secreta hormonas esteroideas (de naturaleza lip%dica), por lo ue sus células presentan abundante 1L ( reticulo endoplasmático liso) y mitocondrias. >asándose en los tipos celulares y la unción ue realizan, se di#ide en tres capas dierentes de te'ido
?ona glomerular 8roducción de mineralocorticoides, sobre todo, aldosterona.
?ona ascicular 8roducción de glucocorticoides, principalmente cortisol, cerca del 4@.
?ona reticular 8roducción de andrógenos, incluyendo testosterona.
°) Zona glomerular:
Las células de la zona glomerular de la corteza suprarrenal, secretan mineralocorticoides, como la aldosterona y la deso$icorticosterona en respuesta a un aumento de los ni#eles de potasio o descenso del *u'o de sangre en los ri5ones. La aldosterona es liberada a la sangre ormando parte del sistema renina2angiotensina, ue regula la concentración de electrolitos en la sangre, sobre todo de sodio y potasio, actuando en el t!bulo contorneado distal de la nerona de los ri5ones •
+umentando la e$creción de potasio.
•
+umentando la reabsorción de sodio.
La aldosterona en resumen ayuda a regular la presión osmótica del organismo.
°) Zona fascicular:
3apa predominante en la corteza suprarrenal, cuyas células se disponen en hileras separadas por tabiues y capilares.&us células se llaman espongiocitos porue son #oluminosas y contienen numerosos gránulos claros dando a su superfcie un aspecto de espon'a. stas células segregan glucocorticoides como el cortisol, o hidrocortisona, y la cortisona al ser estimuladas por la hormona adrenocorticotropica (+3T"). La +3T" es producida por la hipófsis en respuesta al actor hipotalámico estimulante de corticotropina (31"). stos tres órganos del sistema endocrino orman el e'e hipotálamo2 hipofsario2suprarrenal. l principal glucocorticoide producido por las glándulas suprarrenales es el cortisol, ue cumple dierentes unciones en el metabolismo en m!ltiples células del organismo como •
+umenta la disponibilidad de energ%a y las concentraciones de glucosa en la sangre, mediante #arios mecanismos o
o
o
o
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stimula la proteólisis, es decir romper prote%nas para la producción de aminoácidos. stimula la lipólisis, es decir romper triglicéridos (grasa) para ormar ácidos grasos libres y glicerol. stimula la gluconeogénesis, o la producción de glucosa a partir de nue#as uentes como los aminoácidos y el glicerol. +ct!a como antagonista de la insulina e inhiben su liberación, lo ue produce una disminución de la captación de glucosa por los te'idos.
Tiene propiedades antiin*amatorias ue están relacionadas con sus eectos sobre la microcirculación y la inhibición de las citocinas pro2 in*amatorias (AL2- e AL2B), prostaglandinas y linocinas. 8or lo tanto, regulan las respuestas inmunitarias a tra#és del llamado e'e inmunosuprarrenal. También el cortisol tiene eectos importantes sobre la regulación del agua corporal, retrasando la entrada de este l%uido del espacio e$tracelular al intracelular. 8or lo ue a#orece la eliminación renal de agua. l cortisol inhibe la secreción de la propiomelanocortina (precursor de +3T"), de la 31" y de la #asopresina.
°) Zona reticular:
s la más interna y presenta células dispuestas en cordones entrecruzados o anastomosados ue segregan esteroides se$uales como estrógenos y andrógenos. Las células de la zona reticular producen una uente secundaria de andrógenos como testosterona, dihidrotestosterona (7"T), androstendiona y dehidroepiandrosterona (7"+). stas hormonas aumentan la masa muscular, estimulan el crecimiento celular, y ayudan al desarrollo de los caracteres se$uales/ secundarios.
Funciones de la corteza surarrenal: a)! Funci"n glucocorticoide -. Determinación aislada de cortisol o ACTH no !til debido a ue la secreción es episódica (in*uyen cambios circadianos y el estrés). C. Cortisol en orina de 48-72 horas indica la secreción integrada de cortisol. =. Cortisolemia durante el día y su relación con el ritmo circadiano se pierde relación con el ritmo en la hipercortisolemia. 9. Determinación de enzimas como la 11-desoicortisol o 17hidroi!ro"esterona en !lasma estas enzimas deri#an del colesterol a las hormonas suprarrenales. . #rue$as de estimulación% #aloran la hipounción glucocorticoide, e'. La administración de Detoconazol, tetracosáctido, metopirona medición de anticuerpos para las enzimas suprarrenales. B. #rue$as de su!resión #aloran la hiperunción glucocorticoide, e'. La prueba de Eugent y la administración de de$ametasona.
#)! Funci"n mineralocorticoide -. Determinación de aldosterona y A-&& en !lasma u orina si ambas están ele#adas hay un hiperaldosteronismo secundario y si la aldosterona esta ele#ada y la +2AA disminuida hay un hiperaldosteronismo primario. C. Acti'idad de renina !lasm(tica mide la acti#idad de la +2AA
=. )urosemida *&* en personas sanas disminuye la #olemia, aumenta la aldosterona y aumenta la +2AA (angiotensina), si la +2AA desciende hay un hiperaldosteronismo primario.
c)! Funci"n androg$nica surarrenal -. Determinación de sul+ato de dehidro!iandrosterona en san"re #alora la secreción de andrógenos.
C. ,es!uesta androstendiona y dehidroe!iandrosterona al
tetracos(ctido #alora la respuesta androgénica.
(. ¿Ingresan estas hormonas al interior celular? Fna hormona esteroide es un esteroide ue act!a como una hormona. Las hormonas esteroides pueden ser agrupadas en cinco grupos por el receptor al ue se unen glucocorticoides, mineralocorticoides, andrógenos, estrógenos, y
progestágenos. stas ormas de hormonas son lip%dicas. 8ueden pasar a tra#és de la membrana celular ya ue son solubles en grasa, y luego unirse a receptores de hormonas esteroides ue pueden ser nuclear o citosólica dependiendo de la hormona esteroide, para pro#ocar cambios dentro de la célula. Las hormonas esteroides son sintetizadas a partir del colesterol e'emplos de ellos son estrógeno, progesterona, testosterona. Gtras hormonas de propiedades distintas como #itamina 7=, hormona tiroidea, (sintetizadas a partir de 2deshidrocolesterol y tirosina en la hormona tiroidea, respecti#amente) sus propiedades moleculares le permiten traspasar la bicapa lip%dica, por ende estas hormonas tienen receptores intracelulares citosólicos o nucleares. Las hormonas esteroideas y tiroideas se f'an a los receptores citoplasmáticos. l comple'o resultante de hormona y receptor se transloca hasta el n!cleo, sitio en el ue se f'a directamente en el +7E cerca de un sitio promotor y por tanto estimula la transcripción génica. Ei la hormona ni el receptor pueden iniciar por s% solos, la reacción de la célula diana.
). ¿*equieren estas hormonas de un segundo mensa+ero? l mecanismo de acción de muchas hormonas es más comprensible en términos de las se5ales intracelulares ue generan, las cuales incluyen +H8c (+H8 c%clico), un nucleótido deri#ado de +T8 mediante la acción de la adenilil ciclasa/ 0H8c (0H8 c%clico), un nucleótido ormado por la guanilil ciclasa/ 3a CI, y osatidilinositidas/ esas moléculas sir#en como segundos mensa'eros en e#entos regulados por hormonas, dado ue su s%ntesis es desencadenada por la presencia de la hormona primaria (molécula) ue se une a su receptor. Huchos de estos segundos mensa'eros aectan la transcripción de gen, pero también in*uyen sobre #arios otros procesos biológicos. l actor natriurético auricular usa 0H8c como su segundo mensa'ero.
%ios Los segundos mensa'eros más usuales son
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=J,J2+H8 c%clico
•
=J,J20H8 c%clico
•
-,C2diacilglicerol (7+0) e
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Anositol -,9,2triosato (A8=),
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l calcio (3aCI)
•
K di#ersos osol%pidos denominados osoinos%tidos, presentes en las membranas celulares.
8or ende, las hormonas se$uales y las hormanas de las glándulas suprarrenales (ue son las hormonas esteroideas), son lip%dicas, por ende, pueden pasar a tra#és de la membrana celular M(>icapa Lipidica) N ya ue son solubles en grasa, y luego unirse a receptores de hormonas esteroides ue pueden ser nuclear o citosólica dependiendo de la hormona esteroide, para pro#ocar cambios dentro de la célula. 8or este moti#o, no necesitan de &egundos Hensa'eros
,. - e/na el sexo de la paciente.
s de se$o Hasculino 6enotipo 6emenino 0enotipo Hasculino 3ariotipo 9B $y
