Hormonas Suprarrenales y Pancreáticas: Funciones y Mecanismos de Acción
Hormonas Suprarrenales
Andrógenos Suprarrenales: DHEA (Dehidroepiandrosterona) y Androstendiona
(Zona reticular). Hormonas sexuales, lipofílicas. Viajan una parte libre (forma activa) y otra unida a proteínas (como albúmina y SSBG (sexual steroid binding protein)). Transporte en sangre. Eliminación: Conjugación con ácido glucorónico o sulfato en el hígado (bilis), excreción por orina. Funciones: Testosterona (desarrollo inicial de órganos sexuales), Andrógenos (aparición de vello). Regulación: secreción estimulada por la ACTH que activa la AMPc y esta la proteína kinasa A. La fosforilación provoca una mayor captación de LDL colesterol en la corteza suprarrenal, que entra a la célula con mayor actividad de la colesterasa para su entrada en la mitocondria y más actividad de la colesterol desmolasa para que se produzca más pregnenolona, precursor de DHEA y androstendiona en la zona reticular. Si una persona no puede producir cortisol, tendrá la ACTH alta y un exceso de andrógenos.
Médula Suprarrenal
Produce adrenalina y noradrenalina, efectos simpaticomiméticos. Está más profunda que la zona reticular de la corteza suprarrenal.
Síntesis de Catecolaminas
La médula adrenal está inervada directamente por el SNAS. Es la única parte que no actúa por 2 neuronas. Proceso: La neurona presináptica libera ACh que se une al receptor colinérgico nicotínico, estimulando la síntesis y liberación (Ca++ dependiente) de adrenalina y NA. La adrenalina y noradrenalina se liberan a sangre y en el SNASimpático al espacio sináptico. Paso a la vez: La ACh y la ACTH estimulan la conversión de tirosina en una serie de reacciones en NA. A su vez al ser una glándula suprarrenal, también producirá cortisol que favorece el cambio de NA a adrenalina porque estimula la PNMT. La sangre recoge el cortisol en la glándula suprarrenal y lo recupera en la médula, favorece síntesis adrenalina y al salir vuelve a pasar por la corteza. Así pues la ACTH, la acetilcolina y el cortisol generan la producción de adrenalina, y para expulsarla necesitamos solo acetilcolina (produce exocitosis por el Ca).
Efectos Catecolaminas según Receptor
- Receptores adrenérgicos α:
- Receptores α1: postsinápticos, generan excitación, vasoconstricción, contracción esfínteres gastrointestinales, contracción musculatura uterina y midriasis (dilatación pupila).
- Receptores α2: Presinápticos: disminuye secreción de noradrenalina y acetilcolina. Postsinápticos: vasoconstricción, secreción de la hormona GHRH, agregación plaquetaria.
- Receptores β: gran afinidad por la adrenalina (más que los α) que por la NA.
- Receptores β1: postsinápticos, activación cardiaca, producen relajación intestinal, lipólisis.
- Receptores β2 (gran afinidad por la adrenalina). Presinápticos: incremento de la liberación de noradrenalina por las terminaciones simpáticas. Postsinápticos: relajación musculatura uterina, broncodilatación y glucogenólisis.
Mecanismo de Acción Catecolaminas en Receptor
- Receptores α1: Se produce la amplificación de la señal por el 2º mensajero que es el diacilglicerol e inositol trifosfato que activan proteína kinasa C que producen una respuesta en las células.
- Receptores α2: inhiben la adenilato ciclasa, disminuye el AMPc, inactivará la proteína quinasa A no fosforilará proteínas y no habrán respuestas.
- Receptores β: Activarán la adenilato ciclasa, aumentará el AMPc, activando la proteína quinasa A que producirá una fosforilación de proteínas y desencadenará una acción hormonal.
Efectos de las Catecolaminas
- Metabolismo Hidratos de Carbono: En el músculo favorece salida lactato a sangre. En páncreas inhibirá la secreción insulina y favorecerá el glucagón. Lo que aumenta la glucemia. En el hígado produce gluconeogénesis y glucogenólisis, aumentando la glucemia.
- Metabolismo Mineral: Aumentan liberación de renina de células yuxtaglomerulares y los niveles de calcio en plasma y orina. Estimulan entrada K en células hepáticas y musculares. Disminuyen niveles plasmáticos fósforo.
- Metabolismo Lípidos: Lipólisis del tejido adiposo por las lipasas dando lugar a ac. grasos libres y glicerol en sangre. Los Ac. grasos se utilizan en el músculo e hígado como fuente de energía, en hígado también para síntesis glucosa, colesterol y otras moléculas.
- Músculo Liso: Estimulan músculo liso sistema vascular (receptores α) contraen. Inhiben músculo liso visceral, excepto los esfínteres (receptores β) relajan. Vasodilatación en hígado y vasoconstricción en riñón. Los alfa que cierran están en intestino, bazo… y vasodilatación en tejidos activos como músculos e hígado.
- Pulmón: Relajan musculatura lisa bronquial (broncodilatación), por receptores β2 (adrenalina). Vasoconstricción vasos pulmonares mucosa, predominio receptores α.
- Útero: Músculo liso uterino. Contracción mediante receptores α. Relajación mediante receptores β2.
- Vejiga: Contracción del trígono y esfínteres por receptores α. Favorece la tensión del pis. Relajación del músculo detrusor por receptores β1.
- Aparato Digestivo: Disminuyen funciones digestivas, secreciones, motilidad del estómago e intestino y su tono basal. Contracción de los esfínteres. Todo ello por acción directa de los receptores β y por acción de la adrenalina y noradrenalina en los receptores α2 presinápticos que inhiben la producción de acetilcolina.
- Ojo: Relajación músculo ciliar (receptores β): mejora visión lejana. Contracción del músculo radial del iris (efecto α1): midriasis.
- Glándulas Secretoras: Disminuyen secreción (vasoconstricción): gl. nasales, lacrimales…
- Sistema Cardiovascular: Estímulo funciones cardiacas (receptores β1) (aumento de la excitabilidad, velocidad de conducción, frecuencia cardiaca, gasto cardíaco y consumo de oxígeno por el miocardio).
- Vasos Sanguíneos: vasoconstricción general: vísceras abdominales, piel. Aumento de la presión arterial, gasto cardiaco, resistencia global. Vasodilatación de las arterias coronarias, para que le llegue la sangre, habrá receptores beta.
- Pene: Eyaculación.
- Sangre: Aumenta glucosa, coagulación y lípidos. Metabolismo basal aumentado. Actividad mental aumentada. La adrenalina aumenta el umbral de dolor.
- Músculo Esquelético: Aumento de la glucogenólisis y de la fuerza.
- Adipocitos: Lipólisis.
Respuesta al Estrés
Ante una situación de estrés tenemos dos reacciones, la del CRH (hipotálamo) y la del SNAS, se retroalimentan y activan entre sí, realizan una respuesta periférica y del SNC. Son capaces de inhibirse a sí mismos.
- En el hipotálamo, las neuronas simpáticas interactúan con las parvocelulares, lo que hace que secreten CRH, THR y GHRH que activan la secreción (CRH>ACTH, THR>TSH y GHRH>hGH) en la glándula pituitaria anterior de hormonas catabólicas ACTH, TSH y hGH. También se inhiben hormonas anabólicas. La ACTH actúa sobre la corteza suprarrenal produciendo aldosterona y cortisol (mineral y glucocorticoides). La hGH actúa sobre el hígado y la TSH sobre la glándula tiroides secretando hormonas tiroideas T3 y T4.
- A la vez, el SNAS (también llamada respuesta locus coeruleus) estimulado por el hipotálamo, aumenta la secreción de catecolaminas (hormonas catabólicas) en la médula suprarrenal activando el eje renina-angiotensina-aldosterona, como la noradrenalina en el encéfalo que produce hipervigilancia, ansiedad… y también se sintetiza glucagón. En la corteza, sistema límbico… cambiamos nuestro comportamiento y genera respuestas tanto del SNC como periféricas.
- Después se aumenta la secreción de hormonas anabólicas (insulina y sexuales), antes inhibidas.
**El estrés puede estar causado por factores internos (psicológicos, metabólicos) o externos. En cualquier caso va a tener una repercusión orgánica o mental. Existe un umbral de respuesta variable por habituación al estímulo. La repercusión orgánica es más uniforme que la psicológica, y no se puede combatir. Cuanto mayor intensidad estímulo, mayor respuesta. Respuesta de miedo, huida, excitación o lucha. Respuesta SNC: aumenta la prevención, alerta, vigilancia y funciones cognitivas. Disminuye sensación de hambre, percepción del dolor y reproducción. Respuesta periférica: El cortisol tiene efecto antiinflamatorio, inmunosupresor e hiperglucemiante sumado al efecto hiperglucemiante de la adrenalina reducen la función visceral. Aumentan los sustratos energéticos en SNC o zona estresada. Aumenta glucogenólisis y catabolismo TG o lipólisis, glucogénesis, función cardiaca y respiratoria y tensión arterial. Disminuye crecimiento y función gonadal y respuesta inmunitaria e inflamación. Respuesta estrés: al principio aumentan hormonas catabólicas y disminuyen anabólicas, luego aumentan las anabólicas.
Páncreas Endocrino: Regulación de la Glucemia
Localización Anatómica
Libera tripsinógeno, amilasa pancreática, y lipasa pancreática siempre en forma de prehormona ya que sino se digeriría a sí mismo, mientras estas se activan, en las enzimas del borde de cepillo del intestino delgado.
Estructura Funcional
El páncreas se compone de dos grandes tipos de tejido:
- Acinos, que secretan jugo intestinal al duodeno.
- Islotes de Langerhans, que secreta hormonas a la sangre. Formados por varios tipos celulares que secretan varias hormonas:
- Las células alfa (25 %) secretan glucagón.
- Las células beta (60 %) secretan insulina y amilina (hormona que suele liberarse paralelamente a la insulina). La amilina inhibe la insulina.
- Células gamma (10 %) secretan somatostatina. Inhibe la insulina y glucagón.
- Células F (cantidad reducida) produce polipéptido pancreático. Su función no está clara.
Insulina
Sintetizada en las células beta del páncreas junto con amilina (que la inhibe):
- Los ribosomas del retículo endoplásmico rugoso traducen el ARN de la insulina y forman una preprohormona que se desdobla para formar la proinsulina (elimina péptido señal).
- Pasa al aparato de Golgi donde sigue dividiéndose en insulina y fragmentos peptídicos (péptido C y amilina). Glucagón y somatostatina se sintetizan igual.
**Se cree que el péptido C se une a receptores de membrana y desencadena la activación de óxido nítrico sintasa endotelial y la ATPasa sodio-potasio. Se mide la proteína C radioactiva para determinar la cantidad de insulina natural en pacientes diabéticos tratados con insulina. Podemos ver 3 cadenas distintas en la proinsulina (sin efecto). Entre ellas están unidas por puentes disulfuro. La forma de activarla es separando la cadena C que es el péptido C. por eso el péptido C da idea de la insulina formada. Semivida en plasma: 6’. Desaparece 10-15’. Unión a receptores o degradación por la insulinasa (hígado, riñones y músculo).
Receptor
La insulina debe unir y activar a su receptor, que desencadena los efectos. Formado por 4 subunidades (2 alfa y 2 beta), unidas por puentes disulfuro. Cuando la insulina está unida a la subunidad alfa estas se autofosforilan y activan a otras proteínas con actividad tirosin kinasa. Estas fosforilan numerosas proteínas denominadas sustratos del receptor de insulina. Las IGF (insulina like growth factor) factores de crecimiento similares a la insulina. No son como la insulina, pero como se parecen tienen algunos de sus efectos.
Mecanismo de Acción
La insulina se une a sus receptores hace que las membranas aumenten la captación de glucosa, mediante movilización de vesículas a esta. Además, la membrana celular se vuelve más permeable a muchos aminoácidos, K+ y los iones HPO3 2-, cuyo transporte al interior de la célula se incrementa. La glucosa se fosforila de inmediato y sirve de sustrato para todas las funciones metabólicas de los HC. Cuando deja de haber insulina, las vesículas se desprenden de la membrana celular en unos 3 a 5 minutos y regresan al interior de las células. Estos transportadores no se destruyen, así que este ciclo se repite tantas veces como sea necesario. ** En 10 a 15 minutos se observan efectos que cambian la actividad de enzimas debido a una variación en la fosforilación enzimática que catalizan todas las respuestas.