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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I,
Unidad Didáctica: BIOQUÍMICA MÉDICA
2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,011
Generalidades de HORMONAS
Dr. Mynor A. Leiva Enríquez
Generalidades de HORMONAS
Dr. Mynor A. Leiva Enríquez
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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.
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3
Órganos endócrinos
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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
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Mecanismos de
señalización celular
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Estímulo
Hormonas del Grupo I
Hormonas del Grupo II
Complejo Receptor-Hormona
Muchas señales diferentes
Transcripción de genes
Canales transportadores
Translocación de proteína
Modificación de proteína
Reconocimiento
Liberación de Hormona
Generación de señal
E f e c t o s
Respuesta coordinada, según el estímulo
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DERIVACIÓN BIOQUÍMICA DE LAS HORMONAS
DERIVADOS DE LOS AMINOÁCIDOS
Aminoacidos Catecolaminas, serotonna,
tirosina
Tripéptidos Hormona liberadora
tirotropina (TRH)
Péptidos pequeños VP (HAD), somatostatina
Péptidos de tamaño intermedio
Insulina, hormona paratiroide
Polipéptidos complejos y glucoproteinas
Gonadotropinas, hormona estimulante del tiroides
(TSH)
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DERIVADOS DE PRECUSORES LIPÍDICOS
Derivados del colesterol Cortisol, testoreno,
esttadiol, vitamina D
Derivadas de ácidos grasos
Prostanglandinas, leucotrienos
Derivados de fosfolípidos Factor activador de
plaquetas
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DERIVADAS DE OTROS QUÍMICOS
Purinas Adenosina
Gases Óxido nítrico
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I. Con receptores intracelulares
• Andrógenos
• Calcitriol (1,25[OH]2-D3)
• Estrógenos
• Glucocorticoides
• Mineralocorticoides
• Progestágenos
• Ácido Retinoico
• Hormonas Tiroideas (T3 y T4)
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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)
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Ejemplos de algunas Formas hormonales.
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Receptor beta-adrenérgico
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Señalización, Proteínas G
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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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)
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AMPc, 2° mensajero
Hormona + Receptor + Proteína G
Adenilciclasa produce AMPc
4 AMPc activan a PROTEÍNA CINASA A
PC-A activa a la GLUCOGENÓLISIS e inhibe a la GLUCOGÉNESIS
PC-A en el núcleo activa a factores de transcripción CREB y ATF
modificando la expresión genética.
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Amplificación de la señal
Un complejo H-R varias P “G”
Una P “G” varias Adenil-ciclasa
Una AD-C muchas AMPc
Una F C A Varias Glucógeno fosforilasas A
Una PC-A Fosforilasas Cinasas A
4 AMPc una Proteína Cinasa A
Una G-fosforilasa A muchas Glucosa – 1 - P
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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II-B Receptores superficiales El segundo mensajero es GMP’c
Factor Natriurético auricular (ANF)
Oxido Nítrico (NO)
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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
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• GLUCOGENÓLISIS EN EL STRESS
• Adrenalina
• Receptor
• Proteína G
• Adenil-ciclasa
• ATPAMPc
• AMPc + RR
• proteíncinasa activa C
• Fosforilasa quinasa activa
• Fosforilasa activa
• Glucosa-1-P
• Energía…
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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
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Calmodulina
La unión de calcio induce adaptaciones que activan enzimas
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Activación del Fosfatidilinositol
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Activación del Fosfatidilinositol
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Degradación del inositol trifosfato (IP3)
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Fosfoglicéridos… 2° mensajeros
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Cadenas
laterales de
ácidos grasos
en los segundos
mensajeros
lipídicos
El cuadro amarillo
puede corresponder a
fosfatidilinositol 4,5-
bifosfato (PIP2),
fosfatidilcolina y
fosfatidiletanolamina.
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Productos resultantes de la degradación de
Acetil-colina
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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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)
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• Insulina • Factores de crecimiento I y II
similares a la insulina • Factor de crecimiento nervioso • Factor de crecimiento derivado de
plaquetas • Prolactina
II-D Receptores de Superficie
el segundo mensajero es una CASCADA DE CINASA O FOSFATASA
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GLUT 4
TRANSPORTE
DE GLUCOSA
Glucosa
Glucosa
GLUT 4
S-S S-S
S - S subunidad a
subunidad b PO4
ATP
P P P
insulina
MECANISMO DE ACCIÓN DE LA INSULINA
IRS-1/2
PO4 PO4
p110 p85 P
PI 3-K
P PKB/AKT GLUCOGÉNESIS
LIPOGÉNESIS
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Ejemplos de algunas Formas hormonales.
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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 Comp. H-Recep cAMP, cGMP, Ca, PI,
cascada de cinasas
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Almacenamiento de Hormonas
HORMONA ALMACENAMIENTO
Esteroides y
1,25(OH) 2 –D3
NINGUNO
Catecolaminas y
Hormona Paratiroidea HORAS
INSULINA DÍAS
Hormonas Tiroideas
T-3 T-4 SEMANAS
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Procesos endócrinos básicos.
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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El sistema regulador Hipotálamo-hipófisis
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Alteraciones hormonales hipofisiarias
HORMONA DEFICIENCIA EXCESO
TSH Hipotiroidismo tirotoxicosis
ACTH hipoadrenalismo Enf. Cushing
FSH/LH hipogonadismo Pubertad precoz
GH Estatura corta Gigantismo/ acromegalia
PROLACTINA ninguna Galactorrea/ infertilidad
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Ejes hipotálamo-hipófisis, anterior
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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• Glándula localizada en la silla turca localizada debajo del cerebro.
• Se comunica con el hipotálamo a través del tallo pituitario.
• Se divide en 2 lóbulos:
• Anterior: adenohipófisis (80%)
• Posterior: neurohipófisis.
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GHRH SOMATOSTATINA
• Péptido 44aá
• Sintetizado en hipotálamo (n.arqueado,ventromedial)
• Se une a R estimulando sist. Adenilato-ciclasa, calcio-calmodulina, transcribiendo y secretando HC.
• 2 formas, 14 y 28 aá
• Receptores en cerebro e intestino
• Une a R proteína G inhibitoria (Gi), disminuyendo AMP´c.
• Inhibe secreción de HC.
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TRH
• Hormona liberadora de tirotropina
• Tripéptido
• Sintetizado como pro-hormona
• Estimula la síntesis y secreción de TSH
• Receptor en la superficie de la hipófisis estimula fosfolipasa C que genera Trifosfato de inositol que libera Ca.
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• OXITOCINA:
• Estimula la contracción del músculo liso de útero y mama.
• Funciona en parto y lactancia.
• VASOPRESINA (HAD): • péptido cíclico 9 aá
• Control de metabolismo hídrico.
• agua osm VP
exc. Orina diluida
• agua osm VP
exc. Orina
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• Tirotropina (TSH)
• Glucoproteína
• Se secreta de forma pulsátil y siguiendo un ritmo circadiano.
• Vida media plasmática 65 min.
• Órgano diana: glándula tiroides
• Influye en la biosíntesis y secreción de hormona tiroidea.
• Regulación por retroalimentación negativa. (T4, T3).
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• Proteína 22KDa.
• 2/3 unida a proteína de transporte.
• Vida media en plasma de 20 minutos.
• Hipófisis contiene 10mg.
• Solo 5% se libera c/d, c/3-4h.
• Mayor actividad secretora durante la noche y en niños y adultos jóvenes.
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Funciones de la Hormona del Crecimiento
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Funciones de la Hormona del crecimiento HC
Hueso
Aumenta deposito proteína y la tasa de reproducción en condrocitos y osteoblastos Conversión de condrocitos en células osteogénicas
Proteínas
Aumenta transporte aminoácidos Aumenta transcripción de ADN y traducción de RNA Disminuye catabolismo proteico
Lípidos
Moviliza ácidos grasos Disminuye utilización de glucosa Utiliza grasa como fuente energética
Carbohidratos
Aumenta depósitos de glucógeno Disminuye captacion de glucosa (efecto diabetógeno) Aumenta secreción de insulina
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FACTOR DE CRECIMIENTO SIMILAR A LA INSULINA 1
• Péptido de 70aá.
• Se produce en R/ a HC, produciendo estimulación de los tejidos donde se produce (parahormona).
• Hígado principal fuente de IGF-1 circulante.
• Se transporta unido a proteínas de transporte (IGFBP-3)
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Comparación
de la
estructura
de las
hormonas
glucoprotéicas
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Concentración plasmática de TSH (0.4 – 4.0 mU/L)
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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Glándula tiroides
Folículos
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Hormonas Tiroideas
• Se originan a partir de TIROSINA.
• Se sintetizan como parte de TIROGLOBULINA
–8-10% de carbohidratos
– yoduro 0.2-1%
–115 resíduos de tirosina
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Metabolismo del yoduro
• Concentración del yoduro
• Oxidación
• Organificación o yoduración
• Acoplamiento de los yodotirosilos
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Residuos de tirosina
Organificación
DIT MIT MIT Tirosina
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Hormonas Tiroideas
Fuente: Bioquímica Baynes & Dominiczak 2a- Edición, Elsevier
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• Utiliza el hueso como reservorio de Ca cuando hay deficiencia y de depósito cuando hay exceso.
• 99% en forma de hidroxiapatita, el resto en tej.blandos, dientes y LE.
• Funciones: • Transimisión neuronal • Contracción de cél. Musculares • Proliferación celular • Estabilidad y permeabilidad de membranas
celulares. • Coagulación sanguínea • Mineralización del hueso
• Calcio sérico total 8.8-10.4mg/dl
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• Se presenta en la circulación de tres formas:
• Ca+ ionizado forma fisiológicamente activa (50% calcio total).
• Unido a proteinas mayor parte del Ca restante, principalmente unido a albúmina cargada negativamente (40%)
• Como complejos, citrato y fosfatos (10%)
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• Receptor acoplado a proteina G
• Se encuentra el células principales de glándula paratiroides.
• Células C tiroideas
• Túbulos renales.
• Responde a cambios en el calcio ionizado.
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• Hormona paratiroidea: Hormona peptídica de 84aá- Segregada por células principales
de glándulas paratiroides. Disminución de calcio ionizado EC o
aumento de Fosfato estimula su secreción.
Deficiencia crónica de Mg inhibe su liberación
Regula la concentración de Ca directamente sobre hueso y riñón e indirectamente sobre el intestino.
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• Vitamina D: – Sintetizada en la piel por
radiación UV. – El 25 OHcolecalciferol es la
principal forma de depósito hepático.
– El metabolito activo de la vitamina D es 1,25OHcolecalciferol.
– Aumenta la absorción intestinal de calcio
– Con la PTH, estimula la reabsorción ósea por osteoclastos.
– Aumenta la concentración sérica de Calcio y fosfato.
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• Calcitonina: – péptido de 32aá.
– Sintetizado y segregado por células foliculares de PTH (cél. C)
– Secresión regulada proporcionalmente por concentración de Ca.
– Inhibe la reabsorción ósea osteoclástica.
• H. tiroidea: estimula la
reabsorción de Ca por osteoclastos.
• H. esteroides suprarrenales
y gonadas: Aumenta la función
osteoblástica y disminuye la osteoclástica. Disminuye la excresión de Ca y P por el riñon, y excresión intestinal.
• H. crecimiento: efecto
anabólico sobre el hueso, crecimiento. Aumenta excresión urinaria de Ca y de hidroxiprolina, disminuye la excresión urinaria de P-
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Causas comunes
Hiperparatiroidismo primario
Enfermedades malignas
Iatrogénico-vitamina D
Causas no comunes •Tirotoxicosis múltiple
•mieloma
•Sarcoidosis •Inducido por medicamentos: diuréticos tiazídicos, lithium- •Fallo renal. •Hipercalcemia hipocalciurica familiar
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Hipoparatiroidea No paratiroidea Resistencia PHT
Pos-quirúrgica Deficiencia de
vitamina D pseuhipoparatiroidismo
Idiopática Malabsorción hipomagnesemia
Hipomagnesemia adquirida
Irradiación de cuello
Enfermedad renal, hepática.
Terapia anticonvulsivante
Hipofosfatemia resistente a vitamina D
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Aviso:
• Para el estudio del tema XENOBIÓTICOS, debe agregar en su revisión, el estudio del
CAPÍTULO 52 del libro
BIOQUÍMICA DE HARPER Edición 17.
No hay documentos de apoyo.
Leer los capítulos de los textos indicados.
ÉXITOS. FUE UN GUSTO ATENDERLES.
Dr. Leiva.