Unidad 6: Mecanismos de Acción Hormonal :06-01-2006 Unidad 6: Mecanismos de Acción Hormonal


Contenido Programático :2 Contenido Programático Hormonas: Generalidades, Clasificación, Propiedades Principios de Bioseñalización Hormonas Peptídicas: Modelo Insulina-Glucagon Prostaglandinas Hormonas Esteroideas Hormonas Derivadas de Aminoácidos


Hormonas :3 Hormonas Definición clásica (E.H. Starling, 1905) “Aquello que es liberado por las glándulas sin conductos (endocrinas) directamente a la sangre”. Componentes del Sistema de Regulación y Control Sistema Neuroendocrino Definición moderna: “Sustancias químicamente diversas, sintetizadas por un tipo celular y transportado por la sangre para ejercer su efecto sobre un tipo celular diferente”. Efectos Paracrinos Efectos Autocrinos


Comparación entre Hormonas y Enzimas :4 Comparación entre Hormonas y Enzimas Semejanzas Catalizadores corporales. Estimulan reacciones Cantidades pequeñas No se consumen en la reacción Diferencias: Hormonas actúan en tipos celulares diferentes Hormonas siempre secretadas entes de uso Niveles circulantes informan sobre actividad hormonal Sólo una porción de las hormonas son proteínas


Sitios de Producción de Hormonas :5 Sitios de Producción de Hormonas Órganos endocrinos mayores Hipófisis, Tiroides, Paratiroides, Corteza Adrenal, Páncreas (islotes), Gónadas Órganos endocrinos menores Riñón (células YG): Eritropoyetina Corazón: Péptido Atrial Natriurético Timo: hormona induce diferenciación de linfocitos Glándula pineal: regulación de ACTH y aldosterona Hígado: somatomedinas Tracto Digestivo: varias


Clasificación Funcional de las Hormonas :6 Clasificación Funcional de las Hormonas


Clasificación Química de las Hormonas :7 Clasificación Química de las Hormonas Peptídicas Hormonas hipofisiarias, pancreáticas, otras Esteroideas Hormonas adrenales, sexuales, calcitriol Eicosanoides Prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos Derivadas de aminoácidos Tiroideas


Principios Generales de los Sistemas de Transducción :8 Principios Generales de los Sistemas de Transducción


Clases Generales de Transductores :9 Clases Generales de Transductores


Factores que Regulan la Acción Hormonal :10 Factores que Regulan la Acción Hormonal Producción Cantidad de hormona sintetizada y almacenada Liberación de hormona de los gránulos de secreción Transporte Algunas hormonas: sistemas plasmáticos Interacción Hormona/Receptor Número de receptores Sensibilidad de los receptores Degradación


Regulación Neuroendocrina :11 Regulación Neuroendocrina


Potencial de Membrana en Reposo :12 Potencial de Membrana en Reposo ATPasa Na+-K+ polariza la membrana Interior negativo Canales Iónicos Cationes o Aniones Flujo pasivo de Iones Flujo de iones altera potencial eléctrico


Receptor Colinérgico: Canal de Ca+2-Na+ Ligando-Dependiente :13 Receptor Colinérgico: Canal de Ca+2-Na+ Ligando-Dependiente


Hormonas Peptídicas: Hipotálamo e Hipófisis :14 Hormonas Peptídicas: Hipotálamo e Hipófisis Hormona Liberadora de Corticotropina (CRH) Liberadora de Tirotropina (TRH) Liberadora de FSH (FSHRH) Liberadora de LH (LHRH) Liberadora de somatotropina (GHRH) y GHRIH Liberadora de Prolactina (PLRH) y PLRIH Estimulante de la liberación de hormona melanoestimulante (MSHRH) y MSHRIH Corticotropina Tirotropina Foliculoestimulante Luteinizante Somatotropina Prolactina Melanoestimulante Endorfinas Oxitocina (posterior) Vasopresina (posterior)


Proopiomelanocortina :15 Proopiomelanocortina


Hormonas Peptídicas: Insulina :16 Hormonas Peptídicas: Insulina


Mecanismo de Liberación de Insulina :17 Mecanismo de Liberación de Insulina


Receptor de Insulina :18 Receptor de Insulina


Cascada del Receptor de Insulina :19 Cascada del Receptor de Insulina


Regulación de la Glucógeno Sintasa por Insulina :20 Regulación de la Glucógeno Sintasa por Insulina


Acciones Metabólicas de la Insulina :21 Acciones Metabólicas de la Insulina Metabolismo de Carbohidratos Aumento de la captación de glucosa Translocación de GLUT4 Inducción de síntesis de glucocinasa Aumento de glucólisis Inducción de PFK-1 y Piruvato Cinasa Activación del Complejo PDH Aumenta glucogénesis Disminuye gluconeogénesis Disminuye glucogenólisis Inducción de la G6PD


Otras Acciones Metabólicas de la Insulina :22 Otras Acciones Metabólicas de la Insulina Metabolismo de Lípidos Disminuye lipólisis Aumenta síntesis de Ácidos Grasos Aumenta sintesis de TAG Disminuye cetogénesis Metabolismo de Proteínas Aumenta captación de aminoácidos Efecto permisivo para GH Aumenta la actividad de los ribosomas Equilibrio Hidromineral Disminuye niveles de K y P en sangre


Enzimas Receptoras: Receptor de Eritropoyetina :23 Enzimas Receptoras: Receptor de Eritropoyetina


Enzimas Receptoras: Receptor de PAN :24 Enzimas Receptoras: Receptor de PAN


Receptores Asociados a Proteína G :25 Receptores Asociados a Proteína G Sistema complejo con tres componentes Receptor con siete segmentos transmembrana Enzima en la membrana: sintetiza segundo mensajero Proteína Fijadora de Nucleótidos de Guanosina Proteína G: Estado de reposo: unida a GDP Activación: GTP desplaza a GDP Proteína G – GTP se separa del receptor y modifica enzima Más de 1000 receptores en genoma humano Prototipo: rececptor β-adrenérgico


Sistema del Receptor ß-Adrenérgico :26 Sistema del Receptor ß-Adrenérgico


Inactivación de la Proteína G :27 Inactivación de la Proteína G


Acción del AMPc :28 Acción del AMPc


Cascada de la Epinefrina en Hígado :29 Cascada de la Epinefrina en Hígado


Desensibilización del Receptor β-Adrenérgico :30 Desensibilización del Receptor β-Adrenérgico


Familias de Proteína G :31 Familias de Proteína G


Modelo de Acción Insulina – Glucagon en el Hepatocito: Hiperglicemia :32 Modelo de Acción Insulina – Glucagon en el Hepatocito: Hiperglicemia


Modelo de Acción Insulina – Glucagon en el Hepatocito: Hipoglicemia :33 Modelo de Acción Insulina – Glucagon en el Hepatocito: Hipoglicemia


Sistema del PIP3 y Calcio :34 Sistema del PIP3 y Calcio


Versatilidad del Sistema 7tm – Proteína G :35 Versatilidad del Sistema 7tm – Proteína G


Acción de la Toxina del Cólera :36 Acción de la Toxina del Cólera


Prostaglandinas :37 Prostaglandinas Originalmente aisladas en tejido prostático Presentes en todos los tejidos Sustancias muy potentes Efectivos en concentraciones de 1 ng/ml Moduladores locales con acción paracrina Derivadas del Ácido Prostanoico


Familias de Prostaglandinas :38 Familias de Prostaglandinas


Prostaglandinas D2 e I2 :39 Prostaglandinas D2 e I2


Síntesis e Inactivación de Prostaglandinas :40 Síntesis e Inactivación de Prostaglandinas Síntesis en el momento de la libración Linolenato (s. 1),Araquidonato (s. 2), EPE (s. 3) Precursores obtenidos por Fosfolipasa A2 Respuesta a trombina o bradicinina PG sintetizadas por Ciclooxigenasa: PGG y PGH Igual vía de síntesis para Prostaciclina y Tromboxanos Inactivación por dos enzimas α-OH PG deshidrogenasa y Δ13 PG reductasa Drogas antiinflamatorias Esteroides: Inhiben Fosfolipasa A2 AINEs: Inhiben COX


Acciones de las Prostaglandinas :41 Acciones de las Prostaglandinas Modulación de AMPc Endotelio: PGI2 vasodilatador, lecho coronario. TXA2, opuesto a PGI2, PGF similar a TXA2, PGE antagoniza TXA2 Ovario y Útero: PGF2 estimula músculo uterino. Varias PG participan en ovulación inducida por LH Pulmón: PGE dilatadores, PGF constrtictores Tracto Intestinal: ↑motilidad,↑secreción pancreática, ↓secreción gástrica. Inflamación: modificación de la permeabilidad capilar Sistema inmune: PGE inmunosupresor SNC: fiebre, cefalea (migraña)


Hormonas Esteroideas: Regulación de Transcripción :42 Hormonas Esteroideas: Regulación de Transcripción


Esteroides de la Corteza Adrenal :43 Esteroides de la Corteza Adrenal


Síntesis de Hormonas Esteroideas :44 Síntesis de Hormonas Esteroideas


Acciones Metabólicas de los Glucocorticoides :45 Acciones Metabólicas de los Glucocorticoides Metabolismo de Carbohidratos ↓ captación de glucosa, ↑ gluconeogénesis hepática, ↓ glucólisis periférica Hiperglicemiante Metabolismo de Lípidos Adipocitos: ↑ lipólisis, menor disponibilidad de glicerol para esterificación Aumento de niveles sanguíneos de AGL Metabolismo de Proteínas Tejidos periféricos: catabólico Hígado: anabólico Acción Antiinflamatoria


Acciones Metabólicas de la Aldosterona :46 Acciones Metabólicas de la Aldosterona Principal mineralocorticoide Reabsorción tubular de Sodio Efecto sobre todo el túbulo renal Sin aldosterona, pérdida de hasta 12 g/día (15%) Reabsorción tubular de Cloruro Probablemente secundario a reabsorción de sodio por gradiente eléctrico Excreción renal de Potasio Intercambio de potasio por el sodio reabsorbido Equilibrio Ácido/Base Excreción de protones → Alcalosis


Hormonas Derivadas de Aminoácidos: Tiroxina :47 Hormonas Derivadas de Aminoácidos: Tiroxina


Acciones Metabólicas de las Hormonas Tiroideas :48 Acciones Metabólicas de las Hormonas Tiroideas Metabolismo de Proteínas Movilización de proteínas óseas: hipercalcemia, hipercalciuria, osteoporosis. Metabolismo de Carbohidratos Antagoniza insulina, aumenta absorción intestinal de Glc Ambas estimulan glucólisis y vía de las pentosas Metabolismo de Lípidos Aumento de la lipólisis Efecto calorígeno Aumento de consumo de oxígeno Aumento de número de ATPasa Na-K en membrana


Catecolaminas :49 Catecolaminas Derivados de tirosina Neurotransmisores Liberación de epinefrina, norepinefrina y dopamina por la médula adrenal a sangre En SNC, norepinefrina (dopamina en algunos circuitos) Mediadores de la respuesta aguda al estrés “Lucha o huida” Efectos fisiológicos y efectos metabólicos Efectos a través de dos sistemas de transducción Receptores α, grupo IC Receptores β, grupo IA


Síntesis de Catecolaminas :50 Síntesis de Catecolaminas


Inactivación de Catecolaminas :51 Inactivación de Catecolaminas Epinefrina Norepinefrina Ác. Dihidroximandélico Ác. Vanililmandélico Metanefrina Normetanefrina MAO COMT MAO MAO MAO COMT COMT


Acciones Metabólicas de las Catecolaminas :52 Acciones Metabólicas de las Catecolaminas ↑ Glucogenólisis ↑ AMPc (β2) ↑Calcio (α1) Poco importante en hígado, muy pronunciado en músculo ↑ Lipólisis (β1) ↑ Gluconeogénesis hepática (β2) ↑ Glucólisis en músculo esquelético ↓ Liberación de insulina (α2) Efecto beta puede inducir liberación Efecto calorigénico Aumento TMB, ↑ Oxidación de lactato