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Hormonas

Principios

Las hormonas son sustancias químicas señalizadoras, sintetizadas por células especializadas en glándulas endócrinas, antes de ser liberadas al torrente sanguíneo. La sangre las transporta hacia los órganos efectores donde ejercerán efectos biológicos y fisiológicos específicos.

a. Sistema de regulación hormonal

Cada hormona es el centro de un sistema de regulación hormonal muy complejo. Las hormonas se sintetizan a partir de precursores y, frecuentemente, se almacenan en células glandulares especializadas antes de ser liberadas al torrente sanguíneo, según se requiera. Algunas son transportadas en asociación con proteínas plasmáticas (transportadores hormonales) a las que se unen en forma reversible. La interconversión química de hormonas en el hígado lleva, generalmente, a su inactivación. Las hormonas y sus productos de degradación se eliminan, finalmente, a través del sistema excretorio, generalmente los riñones.

En los tejidos efectores (blancos) se encuentran las células efectoras que reciben la señal hormonal. Estas células poseen receptores hormonales (macromoléculas capaces de unir sustancias biológicamente activas produciendo, como resultado de esta interacción, una respuesta fisiológica) que unirán las hormonas. La unión de la hormona pasa la información a la célula y desencadena una respuesta.

b. Principios de traducción de una señal hormonal en las células efectoras

Existen dos formas diferentes mediante las que un mensaje puede ser transmitido de una hormona a la célula efectora. Las hormonas lipofílicas entran a la célula y ejercen su efecto, en la mayoría de los casos, sobre el núcleo, mientras que las hormonas hidrofílicas actúan en la membrana celular.

Las hormonas lipofílicas, que incluyen a los esteroides, tiroxina y retinoides, cruzan la membrana plasmática y se unen a receptores específicos dentro de la célula efectora. El complejo hormona-receptor ejerce, luego, su efecto sobre la transcripción de genes específicos en el núcleo (control transcripcional). El aumento o disminución de la síntesis de mARN específicos lleva a una alteración en la cantidad de las proteínas correspondientes. Esto dispara una respuesta celular.

Las hormonas hidrofílicas, que involucran a hormonas derivadas de aminoácidos, peptídicas y proteohormonas, se unen a receptores específicos en el exterior de la membrana celular. Esto dispara la síntesis de los llamados segundos mensajeros dentro de la célula. Son estos segundos mensajeros los que llevarán a cabo la respuesta celular a la acción hormonal.

Más información

La diferencia entre hormonas y sustancias señalizantes, tales como mediadores, neurotransmisores y factores de crecimiento no es particularmente rígida. En muchos casos, estas sustancias comparten modos de síntesis, degradación y acción comunes.

Además de las hormonas clásicas o a larga distancia, existen hormonas tisulares (parahormonas) que solo actúan en las inmediaciones de las células glandulares que las producen. Llegan a su célula efectora por difusión a través del espacio extracelular, antes que por transporte en la sangre. Estas hormonas son abundantes en el tracto digestivo, donde regulan procesos digestivos.

Los mediadores con sustancias señalizantes producidas por diferentes tipos celulares, antes que ser formados en células glandulares especializadas. Luego de su liberación, pueden tener efectos símil-hormona en las inmediaciones. Los más importantes son la histamina y las prostaglandinas.

Las neurohormonas y neurotransmisores son sustancias señalizantes producidas y liberadas por las células nerviosas.

Niveles plasmáticos y jerarquía hormonal

a. Efectos endocrinos, paracrinos y autocrinos

Las hormonas transfieren señales moviéndose de su sitio de síntesis a su sitio de acción. Generalmente se transportan en la sangre. En este caso, se dice que poseen un efecto endocrino, por ejemplo la insulina. Por el contrario, las hormonas tisulares, cuyas células efectoras están inmediatamente adyacentes a las células glandulares que las producen, poseen un efecto paracrino, por ejemplo las hormonas del tracto gastrointestinal. Cuando las moléculas señalizantes ejercen su efecto en la misma célula que las produjo, se dice que poseen un efecto autocrino, por ejemplo las prostaglandinas. La insulina, formada en las células B pancreáticas, posee tanto efectos endocrinos y paracrinos. Muchas hormonas presentan efectos duales como estos. En la regulación del metabolismo de la glucosa y de los lípidos, la insulina actúa como una hormona endocrina, mientras que emplea un mecanismo paracrino para inhibir la formación y liberación de glucagon por las células A vecinas en los islotes pancreáticos.

b. Dinámica de los niveles plasmáticos

La concentración sanguínea de las hormonas que actúan como sustancias señalizantes es muy baja (entre 10-7 y 10-12 M). Sin embargo, estas concentraciones pueden mostrar variaciones considerables. Los niveles hormonales varían periódicamente en ciclos o ritmos, los que dependen del momento del día, mes o año o del ciclo sexual. Otras hormonas se liberal al torrente sanguíneo de una manera irregular. Esto lleva a cambios episódicos o pulsátiles en la concentración de la hormona en sangre. La concentración plasmática de otros hormonas se encuentra regulada por eventos. Estas hormonas son liberadas como parte de la respuesta del organismo a condiciones alteradas dentro o fuera del cuerpo.

La concentración hormonal en sangre se encuentra regulada de manera muy precisa. Esto se consigue por una síntesis y liberación controladas. Las velocidades de estos procesos están determinadas por simples lazos de retroalimentación ("feedback") o por una jerarquía de efectos.

c. Circuito regulatorio

La síntesis y liberación de la insulina por las células B del páncreas es estimulada por los altos niveles sanguíneos de glucosa (> 5 mM). La liberación de insulina estimula la incorporación y utilización de glucosa por las células del músculo y tejido adiposo. Como resultado, los niveles de glucosa disminuyen a sus valores normales (5 mM) y cesa la liberación de insulina.

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