UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I, Unidad Didáctica: BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,013

Generalidades de de HORMONAS HORMONAS Generalidades Dr.Mynor MynorA. A.Leiva Leiva Enríquez Enríquez Dr.

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.

Procesos endócrinos básicos.

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

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

Estímulo

Reconocimiento

Liberación de Hormona

Generación de señal

Hormonas del Grupo I

Hormonas del Grupo II

Complejo Receptor-Hormona

Muchas señales diferentes

Efectos

Transcripción de genes

Canales transportadores

Translocación de proteína

Modificación de proteína

Respuesta coordinada, según el estímulo

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)

La derivación química de las hormonas Derivadas de los aminoácidos Derivadas de los aminoácidos Tripéptidos Péptidos pequeños

Catecolaminas, serotonina, tiroxina TRH (hormona liberadora de tirotropina) AVP (Arg-vasopresina u hormona antidiurética), somatostatina

Péptidos de tamaño intermedio

Insulina, hormona paratiroide

Polipéptidos complejos y glucoproteínas

Gonadotropinas, TSH (hormona estimulante del tiroides)

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

La derivación química de las hormonas Derivadas de precursores lipídicos Cortisol, testosterona, Derivadas de colesterol estradiol, vitamina D Derivadas de los ácidos Prostaglandinas, grasos leucotrienos Derivadas de los Factor activador de las fosfolípidos plaquetas derivadas de otros productos químicos Purinas Adenosina Gases Óxido Nítrico Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

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)

Hígado

• • • • • • • • • • •

GLUCAGÓN Receptor Proteína G Adenil-ciclasa ATPAMPc AMPc + RR proteíncinasa activa C Fosforilasa quinasa activa Fosforilasa activa Glucosa-1-P Energía…

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Mathews

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

El sistema regulador Hipotálamo-hipófisis

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Hormonas de Hipófisis Anterior HORMONA LUTEINIZANTE LH: --Induce síntesis de Testosterona en las células de Leydig del testículo. --Induce la Ovulación --Estimula la síntesis de estrógenos y progesterona en el cuerpo Luteo. HORMONA FOLÍCULO ESTIMULANTE FSH: -Estimula la secreción de estrógeno en las mujeres y andrógenos en los hombres. --Promueve la espermatogénesis en los testículos. HORMONA ADRENOCORTICOTRÓPICA ACTH: --Estimula la secreción de glucocorticoides. Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Ejes hipotálamo-hipófisis, anterior

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Alteraciones hormonales hipofisiarias Hormona

Deficiencia

TSH

Hipotiroidismo

ACTH FSH / LH GH Prolactina

Exceso

Tirotoxicosis Enfermedad de Hipoadrenalismo Cushing Hipogonadismo Pubertad precoz Gigantismo / Estatura corta acromegalia Galactorrea / Ninguna infertilidad Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

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

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)

II-D Receptores de Superficie el segundo mensajero es una CASCADA DE CINASA O FOSFATASA

• Insulina • Factores de crecimiento I y II similares a la insulina • Factor de crecimiento nervioso • Factor de crecimiento derivado de plaquetas • Prolactina

MECANISMO DE ACCIÓN DE LA INSULINA insulina subunidad a

S

-

S-S

S

Glucosa

S-S

GLUT 4

ATP subunidad b

Glucosa

PO4

P P PO4 P

TRANSPORTE DE GLUCOSA

PO4

IRS-1/2 p110 p85

PI 3-K

PKB/AKT

P

P

GLUT 4

GLUCOGÉNESIS LIPOGÉNESIS

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

Complejo Hormona-Receptor

cAMP, cGMP, Ca, PI, cascada de cinasas

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Almacenamiento de Hormonas HORMONA Esteroides y 1,25(OH)2-D3 Catecolaminas y hormona paratiroidea Insulina Hormonas tiroideas T-3 y T-4

ALMACENAMIENTO NINGUNO

HORAS DIAS

SEMANAS

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

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

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

1- Captación de yodo 2- Peroxidasa Tiroidea 3- Formación de Monoyodotirosina y Diyodotirosina 4- Formación de T4 ó T3 5- La tiroglobulina pasa al endocito 6- Hidrólisis lisosómica para liberar T3 T4 7- Liberación al plasma. Es activa la forma libre (no unida a proteínas plasmáticas)

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Hormonas Tiroideas

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Biosíntesis de las hormonas esteroideas

1- Colesterol 20,22-desmolasa 2- 3b-OH-esteroide DH – oxoesteroide isomerasa 3- 21-Hidroxilasa 4- 11-Hidroxilasa 5- Aldosterona sintasa 6- 17-a-Hidroxilasa 7- 17-20-Liasa/desmolasa 8- 17-b-Hidroxiesteroide deshidrogenasa 9- Aromatasa

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Mecanismo de acción de las hormonas esteroideas El complejo receptor-ligando entra en el núcleo, donde se une al ADN en un elemento específico de respuesta, el SRE o Elemento de respuesta hormonal HRE. El complejo funciona como un factor de transcripción específico de secuencia y la unión al HRE activa el sitio promotor y se inicia la transcripción, o en algunos casos se reprime. Debido al gran número de esteroides, existen números correspondientes de proteínas receptoras de esteroides y cada una reconoce una secuencia específica. Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

ALDOSTERONA --Estimula la reabsorción renal de SODIO y la excreción de POTASIO. CORTISOL --Estimula gluconeogénesis. --Acción anti-inflamatoria. --Estimula Catabolismo muscular. Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Retroalimentación negativa normal del Cortisol  hipotálamo e hipófisis

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Deficiencia de 21-hidroxilasa produce pérdida de Cortisol y Aldosterona. Se anula el efecto de retroalimentación negativa del Cortisol + Aldosterona y se produce sobreproducción de ACTH provocando hiperandrogenismo. Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

ESTRÓGENOS --Control del ciclo menstrual. --Promueve el desarrollo de caracteres sexuales secundarios femeninos. PROGESTERONA --Fase secretoria en útero y glándulas mamarias. --Implantación y maduración del óvulo fertilizado.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Cambios hormonales durante el ciclo menstrual

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Variación de FSH y LH por la edad

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Si ocurre embarazo, se bloquea la menstruación. La acción hormonal de la placenta (flechas verdes) impondrá modificaciones: interfiere la regulación hipotálamohipófisis-gónada, prolonga la actividad del cuerpo amarillo y provee cantidades mayores de progesterona para mantener el endometrio secretor. Después, la placenta será responsable de su producción hasta el final del embarazo.

menstruación

Efecto estrogénico

Efecto progestágeno

TESTOSTERONA --Estimula la espermatogénesis. --Promueve el desarrollo de caracteres sexuales secundarios masculinos. --Promueve anabolismo. --Masculinización del feto.

Fuente: Bioquímica de Harvey 5ª-Ed.

Mecanismo de acción de la Testosterona

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Comparación de la estructura de las hormonas glucoprotéicas

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Eje hipotálamohipófisis-ovario El estradiol (E2) es producido por la célula granulosa y el folículo desarrollado después de estimulación retrógrada. El control retrógrado de la E2 es fundamentalmente negativo, pero en la mitad del ciclo hay un control positivo de la E2 durante la oleada de LH, que causa la ovulación. La progesterona (P) es segregada por el Cuerpo Lúteo resultante. Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Eje hipotálamohipófisis-testículo La testosterona se produce a partir del colesterol en la célula de Leydig, bajo estimulacíon de la LH. La testosterona y la FSH favorecen la espermatogénesis.

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Funciones de la Hormona del Crecimiento Acciones indirectas sobre la síntesis de proteínas y la proliferación celular.

Fuente: Bioquímica Médica 3ª. Ed. Baynes & Dominiczak

Acciones directas sobre el metabolismo de lípidos y carbohidratos.

Gracias.