Sistema Endocrino
ENDOCRINOLOGIA
Rama de la medicina encargada del estudio de la función
normal, la anatomía y los desórdenes producidos por
alteraciones de las glándulas endocrinas, que son aquellas
que vierten su producto a la circulación sanguínea
(denominados hormonas, en 1905).
HORMONA
Son sustancias secretadas por
células
especializadas,
localizadas en glándulas de
secreción interna o glándulas
endocrinas
(carentes
de
conductos), o también por
células
epiteliales
e
intersticiales con el fin de
afectar la función de otras
células.
3
Mecanismos de Acción Hormonal
• Ciertas celulas secretoras liberan agentes químicos
(hormonas) con el proposito de mediar respuestas
biologicas en Celulas blanco distantes
• Orígen químico de las Hormonas
– Aminoacidos sencillos (catecolaminas)
– Cadenas de aminoacidos (hormonas péptidicas del hipotalamo)
– Colesterol (Esteroides)
4
Mecanismos de Acción Hormonal
• Hormonas controlan e integran una gran variedad
de funciones corporales.
• En general, el control hormonal regula las
funciones metabolicas del cuerpo, los tipos de
efectos que ocurren dentro de la celula y
determinan el caracter de la celula misma.
• El sistema endocrino trabaja en conjunto con el
sistema nervioso para regular: el metabolismo, el
agua y equilibrio de sales, presión sanguínea,
respúesta al estres, y la reproducción sexual.
5
Formas de Comunicación Hormonal
1. Endocrina = las hormonas son secretedas a la sangre
para regular la función de células blanco distantes
2. Paracrina = células endócrinas secretan en el espacio
extracelular circundante. Las células blanco son
vecinas
3. Neuroendocrina = Directamente a la sangre
(norepinefrina), y en el espacio intersticial del
cerebro (Vasopresina)
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ESTIMULO /
RESPUESTA CELULAR
TRANSCRIPCION
DE GENES
7
ESQUEMA GENERAL DE UN SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN
CELULAR
RECEPTOR
RESPUESTA
LIGANDO
8
Juan Carlos Munévar N
ETAPAS DE LA COMUNICACIÓN CELULAR POR SEÑALES
EXTRACELULARES
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sintesís de la molécula señal.
Liberación de la molécula señal
Transporte de la señal a la célula blanco
Deteccción de la señal por una proteína receptora especifica.
Cambio en el metabolismo celular, en la función, o desarrollo
desencadenado por el complejo señal – receptor.
Remoción de la señal, lo cual termina usualmente la respuesta celular
9
Juan Carlos Munévar N
BIOQUIMICO.
BIOFISICO.
•FACTOR SOLUBLE.
•FUERZAS
BIOMECANICAS
•INTERACCION
CELULA - CELULA
•INTERACCION
CELULA - M.E.C.
• TEMPERATURA
• PRESION ATMOSFERICA
10
Juan Carlos Munévar N
MECANISMO DE ACCION DE LA
INSULINA
11
HIDROFÍLICAS: se unen a
receptores de superficie.
HIDROFÓBA: tienen como ligandos
Receptores intracelulares.
12
HORMONAS.
•Esteroides.
Receptores Intracelulares.
• Hormonas Lipofílicas.
• Tiroxina.
• Acido retinóico.
• Colecalciferol.
Receptores Membranales.
• Hormonas Lipofílicas /
Hidrófilicas
• Prostaglandinas
(Lipofílicas)
• Hormonas peptidicas
(Hidrófilas).
•Moléculas cargadas
(Hidrófilas).
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Juan Carlos Munévar N
SINTESIS, LIBERACION Y DEGRADACION DE HORMONAS.
14
MOLECULA CAPAZ DE LIGAR ESPECIFICAMENTE
AL ESTIMULO EXTRACELULAR GENERANDO UNA
RESPUESTA EN LA CELULA DIANA.
• MEMBRANALES
• INTRACELULARES
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Juan Carlos Munévar N
16
17
SEÑALIZACION
SEÑALIZACION INTERCELULAR
INTERCELULAR
INTRACRINA.
INTRACRINA.
PARACRINA.
PARACRINA.
AUTOCRINA.
AUTOCRINA.
SINAPTICA.
SINAPTICA.
ENDOCRINA.
COMBINATORIA
18
Juan Carlos Munévar N
19
MECANISMO.
SEÑAL.
ENDOCRINA.
HORMONA.
PARACRINA.
Neurotransmisor
AUTOCRINA.
Factores de
crecimiento
INTRACRINA.
Quemoquinas.
SINAPTICA.
Neurotransmisor
20
Juan Carlos Munévar N
Membranales
•Acoplados a
Proteínas G.
• Canales Iónicos
Intracelulares.
•Hormonas
Lipofílicas.
• Tirosin - quinasa
• Actividad Enzimática
Intrínseca.
21
Juan Carlos Munévar N
22
LAS PROTEINAS G
23
24
25
26
MOLECULAS DE SEÑALIZACION
INTRACELULAR
Nucleótidos cíclicos o productos de hidrólisis
lipídica sintetizados por ciclasas o fosfolipasas
asociadas a la membrana.
27
Juan Carlos Munévar N
SEGUNDOS MENSAJEROS.
3’ 5’ cAMP
3’5’ cGMP
1,2 DAG
IP 3
Ca 2
Fosfolípidos
de inositol 28
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FOSFOLIPÍDOS DE INOSITOL.
Fosfolipasa C
Fosfatidilinositol
4,5 bisfosfato.
4 Formas
enzimáticas
, , , 
IP 3
1,2 DAG
29
Juan Carlos Munévar N
FOSFOLIPASA
Fosfatidilcolina
D.
1,2 DAG
Fosfolipasa D
• Rc (Proteínas G)
• Ca 2 citosólico
•Agonistas de PKC
•Proteínas G.
Fosfolipasa D
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Juan Carlos Munévar N
ADENILATO CICLASA.
Complejo
Ligando / Rc
Proteína Gs
Adenil ciclasa
ATP
c AMP
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Juan Carlos Munévar N
ADENILATO CICLASA.
Complejo
Ligando / Rc
Proteína Gs
Adenil ciclasa
PDE
c AMP
Proteína Quinasa A
AMP
32
Juan Carlos Munévar N
PROTEINAS
1. Proteínas Tirosina quinasas.
2. Proteínas Ser / Tre quinasas.
• Proteína Quinasa A
•Proteína Quinasa C
• Proteínas Quinasas Ca2 /
Calmodulina.
CINASAS.
Proteínas Blanco:
• Factores de Transcripción.
• Enzimas.
• Proteínas de Transporte
1. Conformación.
2. Función.
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PROTEINAS FOSFATASAS.
Fosfatasas Ser / Tre:
•Fosfatasa 1
•Fosfatasa 2B
•Fosfatasa 2A
•Fosfatasa 2C
Sustratos:
• P.K C
• PK A (reguladora)
• P.K C
• Inhibidor 1.
Desfosforilan residuos Ser / Tre o Tir de
Quinasas activas
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Juan Carlos Munévar N
Proceso de señalización:
• Síntesis y liberación del Estímulo
• Reconocimiento del Estímulo por el Receptor.
• Difusión de la señal a través del plasmalema.
• Transmisión y amplificación de la señal (2dos mensajeros)
• Llegada de la señal al organelo diana (Respuesta celular)
• Inactivación o degradación de la señal (Cese de la respuesta)
Juan Carlos Munévar N
Juan Carlos Munévar N
37
REGULACION DE LA EXPRESION DE GENES.
1. Estructura de la cromatina
2. Inicio de la transcripción
3. Procesamiento y modificación del transcrito
4. Transporte del ARNm
5. Estabilidad del transcrito
6. Inicio de la traducción
7. Modificaciones post - traduccionales
8. Transporte de proteínas
9. Control de la estabilidad proteíca
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Juan Carlos Munévar N
Factor de Transcripción activado por:
Citocinas
Heterodímero inactivo en el citosol:
2 subunidades p50 / p65
asociado con un inhibidor IkB
Esteres de forbol
Factores de crecimiento
Lipopolisacáridos
TNF
Ácido Okadaico
Análogos de AMPc
p50 / p65
Poseen dominios que reconocen motivos
específicos de ADN.
39
Factor de Transcripción con dominios que
reconocen motivos específicos de ADN.
La disociación del complejo p50 / p65 / IkB:
IkB
Inactivado por PKC / PKA
Fosforilación / Desfosforilación
NFkB se transloque al núcleo
Motivo kB en el ADN
5’-GGGPuNNPiPiCC-3’
Secuencias promotoras / enhancers
40
Genes con motivo kB
• IL-6
Regula:
♣ Expresión de citocinas
Linfocitos T y B
• Interferón B
Actividad antiviral / antiproliferativa
•Proliferación celular
• Diferenciación celular
• Respuesta inflamatoria
• Respuesta inmune
• GM-CSF
Activación de neutrófilos, macrófagos
Sensible a estímulos que señalan un proceso infeccioso 41
La transcripción de genes activados por el
AMPc
está regulada por FACTORES DE
TRANSCRIPCION que se unen al elemento de
respuesta CRE en el ADN.
CRE: AMPc response element.
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Juan Carlos Munévar N
GENES CON MOTIVO C.R.E.
1. Tiroxina hidroxilasa
2. Somatostatina
1. Enzimas metabolismo intermedio
2. Péptidos Bioactivos.
3. Fibronectina plasmática.
4. Proto oncogen c-fos
Juan Carlos Munévar N
MOTIVO C.R.E.
Elementos de respuesta
al AMPc del ADN
Motivos octaméricos
Secuencia CONSENSUS:
5’-TGACGTCA - 3’
CREB: CRE BINDING PROTEINS.
Factores de transcripción de genes
que poseen el motivo C.R.E.
Localización:
1. Núcleo celular.
2. Fosforilados por PKA
Juan Carlos Munévar N
MECANISMO DE ACCION.
> [cAMP]° inducen la translocación de la
subunidad catalítica P.K. A
1. La P.K. A fosforila las proteínas CREB.
2. Factores de Transcripción se une a C.R.E.
3. TRANSCRIPCION DE GEN ESPECIFICO
Juan Carlos Munévar N
EXPRESION DE GENES.
Los factores de transcripción C.R.E.B pueden ser
fosforilados por:
1. P.K.A
(Células mesenquimatosas.)
2. Quinasas I y II Ca2/Calmodulina (Neuronas.)
Transcripción de genes distintos.
46
Juan Carlos Munévar N
FACTOR
C-Myc / Max
c-Fos / c-Jun
CREB
C-ErbA; (TR: Receptor de la
hormona Tiroidea)
C-Ets
GATA
C-Myb
NFkB & c-Rel
RAR
SRF (Serum response factor)
ISGF3 (Interferon  stimulated gene factor 3)
MOTIVO
INFORMACION
C-Myc: oncogen retroviral, se asocia con
Max.
Oncogenes retrovirales
TGAC/GTC/AA
Factor AP-1
Une a CRE, familia de al menos 10 factores,
TGACGC/7C/AG/A
dímeros con c-Jun
Oncogen retroviral, miembro de la
G/CA/CGGAA/TGT/C
superfamilia de receptores hormonales
esteroides/tiroides
Oncogen retroviral predominante en células
G/CA/CGGAA/TGT7C
ByT
Familia de factores específicos de líneas
T/AGATA
eritroides
Oncogen retroviral, factor especifico de
T/CAACG/TG
células hematopoyéticas
c-Rel: Oncogen retroviral, predominan en
GGGAA/CTNT/CCC
células B y T
Une elementos RARES, así como sitios cACGTCATGACCT
Jun / c-Fos
GGATGTTCCATATTAGGAC Presente en genes inducibles por factores de
ATCT
crecimiento presentes en suero
CACGTG
A/GGAAAA/GNGAAACT
Activación por proteínas quinasa. El motivo ISRE presente
en genes de respuesta antiviral y antitumoral
47
Juan Carlos Munévar N
Sistema Endocrino
• Las Hormonas y Glándulas del sistema endócrino con
funciones puramente endócrinas incluyen:
• La pituitaria (hipofisis)
• La pineal
• La tiroides
• La paratiroides
• Las adrenales
• El páncreas
48
Hipotalamo y Pituitaria
• La Pituitaria tiene
conexiones directas
neurales y sanguíneas
con el hipotálamo
• El Hipotálamo envia
factores liberadores a la
pituitaria anterior
• El hipotálamo estimula
a la pituitaria posterior
por via neural
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Hipotálamo
• El Hipotálamo puede fabricar y liberar hormonas
de sus axones terminales hacia la circulación.
• controla la función pituitaria en forma importante
e indirectamente influencía a otras glándulas del
sistema endócrino.
• ejerce control directo sobre la pituitaria anterior y
posterior.
• Controla la actividad de la pituitaria por dos vías:
una vía neural y una via venosa portal.
50
Hipotálamo
• La via Neural se extiende
del hipotálamo al lóbulo
piituitario posterior, en
donde se almacenan y se
secretan las hormonas.
• Las vías venosas Portales
que conectan el
hipotálamo con el lóbulo
anterior de la pituitaria,
llevando hormonas
liberadoras e inhibidoras
51
La Glándula Pituitaria
• La glándula Pituitaria localizada en la base del
craneo en la silla turca del hueso esfenoides.
• Unida con el hipotalamo por el tallo pituitario
(tracto neurohipofisiario) y consiste de la
pituitaria anterior y la´pituitaria posterior
52
Glándula Pituitaria Anterior (adenohipofisis)
• Llamada la glándula maestra, porque su lóbulo
anterior tiene control directo sobre la secreción de:
• ADH – Hormona antidiurética (vasopresina)
• ACTH – hormona adrenocorticotrofica
• TTH – Hormona tirotrofica
• GH – Hormona del crecimiento
• FSH – Hormona foliculo estimulante
• LH – Hormona luteinizante
53
Pituitaria Posterior
• Almacena y secreta hormonas fabricadas en el
hipotálamo y contiene muchas fibras nerviosas.
• La ADH (Hormona Antidiuretica/Vasopresina),
que controla la velocidad de excreción de agua
hacia la orina
• Regula la reabsorción de Na+ y K+ en los riñones
influenciando el volúmen y la presión sanguínea
• La Oxitocina, que entre otras funciones ayuda en
la secreción de la leche.
Glándulas Adrenales
• Las Glándulas
Adrenergicas
tienen una corteza
externa y una
porción interna
medular.
• La corteza adrenal
y la medula son
factores
importantes en la
respuesta al estres.
55
Glándulas Adrenales
• ACTH – Hormona Adrenocorticotrofica que estimula a
la corteza adrenal liberando 3 tipos de hormonas:
Glucocorticoides, Mineralo corticoides, Steroides
• La corteza es responsable de secretar los
mineralocorticoides (Hormonas esteroides que regulan
el equilibrio líquido y de minerales)
• Los glucocorticoides (hormonas esteroides responsables
de controlar el metabolismo de glucosa)
• Los andrógenos (hormonas sexuales).
56
Glándulas Adrenales
• La médula adrenal se deriva de tejido neural y
secreta Epinefrina y Norepinefrina
• La Epinefrina circula y actúa sobre el sistema
nervioso simpático
• La Norepinefrina Liberada de las terminales
nerviosas simpáticas y de la médula adrenal
en pequeñas cantidades
57
Mineralocorticoides Adrenales
•
•
•
•
ADH - Hormona Antidiuerética
Regula reabsorción de Na+ y K+ en los riñones
Regula la retención del agua
Es también activada via renina - angiotensina
58
Esteroides Adrenales
• Testosterona – afecta la masculinización, aumenta
la masa corporal.
• Estrogenos - estradiol, estrona, estriol - estimulan
desarollo mamario y el patrón de deposito de
grasa en la mujer
59
Hormonas Renales
• La Renina es una hormona / enzima
(liberada por las células
yuxtaglomerulares) que inician las
reacciones sanguíneas que generan a
la angiotensina II para regular la
presión sanguínea.
• La Eritropoyetina estimula la
formación de glóbulos rojos.
• Activa Vitamin D (estimulada por
PTH) para homeostasis del Ca+
(absorción) y la densidad ósea
60
La Glándula Tiroides
• La función tiroidea es regulada por el hipotálamo
y pituitaria mediante retroalimentación
• Las Hormonas producidas son:
• La tiroxina (T4) y triyodotironina (T3), regulan
la tasa metabólica del cuerpo y aumentan la
síntesis de proteínas
• La calcitonina, ejerce un efecto fisiológico débil
sobre le equilibrio del calcio y fosforo.
• TTH – La Hormona Tirotrofica Estimula a la
tiroides
61
Glándulas Paratiroides
• Las glándulas paratiroides
localizadas detras de la tiroides.
• Las Paratiroides son importantes en
metabolismo del calcio y del fosforo
• La hormona Paratiroidea es muy
importante en la liberación del Ca2+
de los huesos y en su retención por
los riñones cuando los niveles
plasmáticos son bajos
62
63
Pancreas
• Una glándula endocrina, que secreta las
hormonas insulina y glucagón. Como glándula
exocrina, produce enzimas digestivas.
• Secreta insulina, glucagón (regula el azúcar
sanguíneo)
• La Somatostatina influencia la absorción de los
nutrientes por el tracto Gastro intestinal (GI).
64
Mecanismos celulares de la acción Hormonal
• La interacció hormonal con las células blanco inicia
con una unión reversible con receptores específicos
1. Interaccion con el receptor de membrana (proteina)
2. Interacción con receptores nucleares (esteroides)
65
Hormonas aminoácidas
• Se conjugan con sitios receptores en membranas
• La conjugación produce cambios que activan
moléculas portadoras que las transportan por la
membrana
• El receptor puede activatar mensajeros secundarios
66
Mensajeros secundarios
• Los mensajeros secundarios inician una serie de
reacciones
• Activa la adenilato ciclaza, genera cAMP a partir
del ATP
• El cAMP activa otras proteinas dentro de la célula
aumenta la glicogenolisis y la lipolisis
• Abre canales iónicos de Ca2+, activa a calmodulina
• Hydroliza la fosfolipasa C en inositol trifosfate y
diacilglicerol
67
68
Hormonas Esteroides
• Las hormonas esteroides son
producidas por modificación
química del colesterol
•Principales hormonas esteroides:
glucocorticoides (cortisol)
mineralocorticoides (aldosterona)
andrógenos (testosterona)
estrógenos (estradiol)
Vitamina D metabolitos
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Hormonas Esteroides
• Difunden a la célula e influencian al DNA
• Se conjugan con una proteina asociada al DNA
• Causan que DNA aumente síntesis de
aminoacidos específicos
70
Retroalimentación
• La liberación de una hormona es usual que suceda por
cambios en la concentración de una substancia en los
líquidos corporales.
• Cada hormona ejerce un efecto correctivo, eliminando el
estimulo, para luego disminuir la secreción de la hormona.
• Este efecto es llamado sistema de control homeostático por
retroalimentación negativa para mantener las hormonas en
niveles fisiológicos. (si los niveles aumentaran se llamaría
retroalimentación positiva)
71
72
Control del azúcar en la sangre
• La Insulina y glucagon son producidas por grupos
celulares en el páncreas (isletas de Langerhans).
• Las células Beta fabrican insulina y las células Alfa
fabrican glucagon
• La Insulina es liberada cuando el azúcar en sangre
es muy alta. La Insulina ordena a las celulas a usar
azúcar.
• El Glucagón es producido cuando el azúcar en la
sangre es muy bajo. El Glucagón ordena al hígado a
liberar azucar almacenado en su parenquima.
73
74
Insulina
• La Insulina promueve la entrada de glucosa a las
células
• La Insulina afecta enzimas que controla la tasa
metabólica de CARBOHYDRATOS, GRASAS,
PROTEINAS, y TRANSPORTE DE IONES
• Metabolismo de Carbohidratos
– Estimula utilización de glucosa, su almacenamiento e
INHIBE formación de glucosa
– La Insulina actua en HIGADO dependiendo de los
niveles de GLUCOSA
75
Glucagon
• Secretado en respuesta a: niveles bajos de glucosa
en sangre; aumento de nivel de aminoácidos; o
estimulation por hormona de crecimiento
• Su función primaria es aumentar los niveles
circulantes de glucosa en sangre: convertir glucosa
alamacenada (en hígado) en glucosa circulante.
• Promueve formación de glucosa (de grasas y
proteinas cuando se necesita mas glucosa que la que
puede proveer el hígado)
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GH – Hormona del Crecimiento
acciones
•
•
•
•
•
Libera somatomedinas del hígado
Absorción de aminoacidos por los tejidos
Síntesis de proteínas nuevas
-crecimiento de los huesos largos
Obstruye el efecto de la insulina sobre la
absorción de glucosa
• Induce gluconeogenesis
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Sistema endocrino - Tele Medicina de Tampico