Introducción al sistema endocrino

Hola a todos. En esta ocasión, vamos a comenzar con la introducción al sistema endocrino. Para ello, vamos a tratar de alcanzar los siguientes objetivos: definir los términos hormona, célula efectora y receptor; comprender las principales diferencias en los mecanismos celulares de secreción de péptidos, esteroides y hormonas tiroideas; comprender la función de las proteínas transportadoras de hormonas; comprender los mecanismos de retroalimentación en la secreción hormonal; y explicar los efectos de la secreción, degradación y excreción sobre las concentraciones plasmáticas hormonales.

El sistema endocrino. Podemos definir al sistema endocrino como una colección de glándulas cuya función es regular múltiples órganos dentro del organismo para, por un lado, satisfacer las necesidades de crecimiento y reproducción del organismo y, por el otro, responder a las fluctuaciones del ambiente interno, incluidos diversos tipos de estrés. En este caso, cuando hablamos de colección de glándulas, nos referimos a glándulas que producen una cierta sustancia que vamos a denominar hormona y que son secretadas hacia el intersticio para alcanzar el torrente sanguíneo y, por ende, ser transportado hasta células dianas, que son las que van a responder a este estímulo químico, a esta señal química.

Cuando hablamos de satisfacer justamente las necesidades del crecimiento y la reproducción del organismo, a lo que se refiere justamente que todas las células necesitan de estímulos muy particulares en muchos casos y también necesita un sistema de control que le permita mantener una cierta reproducción de las células. Sí, no estamos hablando solamente de la reproducción sexual, que es una cuestión muy particular, sino que acá estamos hablando de la reproducción celular de distintos tejidos que obviamente lo llevan a cabo. Además, el crecimiento depende justamente de estos estímulos y cuando hablamos de crecimiento, no nos referimos al crecimiento en estatura solamente, ya que el crecimiento y reproducción del organismo se produce en cualquier edad. En la edad adulta no hay más crecimiento por la estatura, pero sí de los tejidos para reponer las células que se van envejeciendo y se van destruyendo.

Por otra parte, responder a las fluctuaciones del ambiente interno implica responder a un estímulo que en general se conoce como estrés. Por ejemplo, el apetito es un proceso de estrés. Sí, no hay que considerar el estrés como algo malo, que esto lo vamos a profundizar justamente cuando veamos estrés, pero cualquier estímulo, por ejemplo, si bien acá habla de fluctuaciones internas, también puede responder a fluctuaciones externas, como por ejemplo, el frío, que va a estimular la secreción de hormonas tiroideas para tratar de compensar la temperatura corporal. ¿Por qué? Porque el, digamos que el ambiente externo obviamente modifica a nuestro ambiente interno de alguna manera. Si el consumo de alimentos, el alimento viene del exterior, modifica nuestro sistema interno, por lo tanto, van a aparecer una serie de hormonas, como hemos visto ya en el sistema gastrointestinal y como vamos a ver acá en particular, como por ejemplo, las hormonas pancreáticas van a responder justamente a un estímulo externo. Entonces, si bien el estímulo externo modifica también al estímulo interno, acá el estímulo interno de última es la que va a generar un estímulo estresor para generar una cascada de acciones y compensar y mantener el equilibrio corporal.

La transmisión de señales endocrinas implica, entonces, como dijimos, la secreción regular de una molécula transmisora que va a ser la hormona. La hormona viene del griego "hormao" que significa despertar. Sí, ¿qué es lo que quiere decir en sí esta palabra? Básicamente, despertar a las células dianas, estimular a que hagan algo en particular o que desencadenen una serie de reacciones para cumplir una función en particular, sea reproducción, sea crecimiento, sea metabolismo, etcétera. En este caso, la difusión de la hormona pasa la circulación y de esta manera, en general, la hormona propiamente dicha llega hasta estas células dianas a través de esta circulación. Como dijimos, la difusión de la hormona fuera del compartimiento vascular hacia el espacio extracelular va a unirse a receptores específicos en estas células dianas. Estos receptores, obviamente, van a estar en distintos lugares de la célula, dependiendo del tipo de hormona que vamos a estudiar.

Bien, entonces nosotros tenemos varias glándulas endocrinas, de las cuales se suele dividir en dos grandes grupos, que son aquellas glándulas puras, que secretan, cuya función es únicamente producir y secretar hormonas, mientras que tenemos las glándulas mixtas, que son aquellas que, además de producir y secretar una hormona, tienen otras funciones, como por ejemplo, el corazón, el hígado, los riñones, los órganos sexuales, principalmente los ovarios y los testículos, ¿no es cierto?

Entonces, por un lado, vamos a tener glándulas puras, como la glándula pineal. Es una glándula que secreta melatonina, una hormona que controla varios ciclos, pero principalmente el ciclo sueño-vigilia. El hipotálamo secreta varias hormonas que son, en general, liberadoras, además de que producen hormonas conocidas como neurohormonas, ya que son producidas por las neuronas y secretadas a través de la neurohipófisis, por ejemplo. Entonces, la glándula hipófisis, dividida en dos porciones, la adenohipófisis y la neurohipófisis, van a secretar hormonas muy importantes para la regulación de funciones corporales muy importantes. La adenohipófisis va a secretar directamente hormonas gracias al estímulo hipotalámico y un control estricto mediante, en algunos casos, por inhibición.

La glándula tiroides, una glándula pura, que va a secretar hormonas tiroideas, además de que en sus intersticios vamos a tener las células intersticiales que secretan calcitonina. Asociado a estas estructuras, es decir, a la glándula tiroides, vamos a encontrar a las glándulas paratiroideas. Estas glándulas paratiroides van a secretar hormona paratiroidea. El timo es una glándula, ya que secreta hormona, una hormona tímica. Si bien se habla de que involuciona hacia la edad adulta, básicamente sigue funcionando y tiene que ver más con una función relacionada con el sistema inmunológico.

Por otra parte, por ejemplo, tenemos al corazón, que es una estructura mixta en sí, ya que produce y secreta hormona natriurética auricular o péptido natriurético auricular. El estómago, que secreta gastrina, por ejemplo. Los riñones, que producen eritropoyetina, además forman parte de un sistema productor de hormonas, como la vitamina D activa, además de que participa en un proceso muy importante que ya conocemos, que es la producción de angiotensina II a partir de la secreción de una enzima fundamental, que es la renina.

Por otra parte, la piel también es un órgano endocrino, en cierto modo, porque participa en la producción justamente de vitamina D a partir de procesos que ocurren en la piel gracias a la radiación ultravioleta de la de la radiación solar. Se liberan sustancias que van a entrar en el ciclo de producción de la vitamina D activa. El páncreas, una hormona, perdón, una glándula mixta, produce hormonas pancreáticas como la insulina, glucagón, somatostatina, el polipéptido pancreático, además de que funciona como una glándula exocrina para la digestión. El intestino delgado, si bien tiene funciones múltiples, también tiene la función de secretar hormonas, ya que ahí se encuentran células como las células I, las células S, que van a secretar colecistoquinina y secretina, respectivamente.

Luego vamos a tener otras estructuras como los ovarios y los testículos, que además de secretar hormonas sexuales, van a producir o tener otras funciones, como la producción, por ejemplo, de los óvulos maduros y en los testículos, obviamente, la producción de espermatozoides para luego formar el esperma junto con otras estructuras como las glándulas.

Secretan una hormona que van a controlar funciones sobre células dianas en órganos en particular. Obviamente, tiene que existir mecanismos de regulación, como los ya conocidos sistemas de retroalimentación negativa y retroalimentación positiva. En estos casos, podemos encontrar algunas variaciones en estos mecanismos, como por ejemplo, la regulación del producto, sí, que básicamente es una retroalimentación por el producto en sí.

Estas son formas de clasificación, sí. Por ejemplo, en la retroalimentación negativa, nosotros tenemos a la adenohipófisis, que frente a algún estímulo va a secretar la hormona estimulante de tiroides o TSH, que va a actuar directamente sobre la glándula tiroides, y esta va a producir y secretar las hormonas tiroideas, tiroxina y triyodotironina. Entonces, el aumento de estas hormonas tiroideas va a producir una inhibición por retroalimentación sobre la adenohipófisis.

Básicamente, en la retroalimentación positiva, podemos encontrar con menor frecuencia algunos procesos, como por ejemplo, en el eje hipotálamo-hipófisis-ovario, donde el hipotálamo va a producir un aumento en hormonas liberadoras de gonadotrofina sobre la hipófisis, el cual va a liberar la hormona luteinizante, sí. Entonces, este aumento de esta hormona LH va a actuar sobre el ovario, donde va a producir un aumento de estradiol. El estradiol va a estimular hacia la mitad del ciclo mayor secreción de LH, que va a producir más estradiol, más LH, más estradiol, hasta que se produce la ovulación, sí. Este es un ejemplo de retroalimentación positiva en un circuito hormonal.

Y en la regulación del producto, vamos a tener, por ejemplo, a la glándula paratiroides, que no tiene que ver con ejes, porque estos son ejemplos de ejes, sin embargo, esto no tiene que ver con el eje hipotálamo-hipofisario, sino que la glándula paratiroides va a trabajar justamente con productos. De aquí es que se lo toma o se lo considera como un mecanismo, digamos, diferente a estos. Sin embargo, sigue siendo una retroalimentación negativa, ¿por qué? Porque la glándula paratiroides, cuando disminuye la concentración de calcio en el líquido extracelular, entonces esta glándula va a producir y secretar hormona paratiroidea. Esta hormona paratiroidea va a actuar en distintos tejidos, pero fundamentalmente sobre el hueso, va a producir la resorción y el aumento del calcio. Este calcio en el líquido extracelular va a producir una retroinhibición, ya que va a avisar a la glándula, uniéndose a receptores específicos para el calcio, de que se normalizó la concentración de calcio, entonces disminuye la secreción de parathormona. Típica retroalimentación negativa, pero en este caso por el producto, que es el calcio.

Por otra parte, nosotros podemos tener otro tipo de regulación que tiene que ver con la disminución de la respuesta a la hormona. En este caso, la disminución de la respuesta, como vemos acá, la mayoría de las hormonas tienen una acción que se representa con una curva sigmoidea, pero frente al exceso, por ejemplo, de hormonas, puede haber una disminución de la respuesta y esto puede tener distintos mecanismos. La disminución de la respuesta a los efectos de la hormona puede deberse, por ejemplo, a una disminución en el número de receptores hormonales, es decir, una disminución a la baja. La célula se satura con la acción de la hormona y entonces esta produce menos receptores o no lo expone o se inhibe la posición de los receptores, lo cual puede llevar, obviamente, a una resistencia a esa hormona. Puede haber una disminución en la concentración de enzima activada por la hormona, por ejemplo, en el líquido intracelular. Puede haber un incremento en la concentración de inhibidores no competitivos. Puede haber disminución en el número de células efectoras, inclusive, es decir, se deja o se produce apoptosis o no se produce en nuevas células. Entonces, cuando disminuye la respuesta, no importa qué tan elevada sea la concentración hormonal, no se va a lograr la respuesta máxima que sería la curva continua en rojo que vemos acá. Esto significa de que, obviamente, cualquiera sea la causa que produce la disminución de la respuesta, va a implicar una disminución de la respuesta máxima por parte de ese tejido. Esto, obviamente, puede ocurrir y esto es lo que dijimos, puede llevar a una resistencia a la hormona en particular.

Por otra parte, puede haber disminución de la sensibilidad a la hormona. En este caso, tiene que ver con la corrida de la curva sigmoidea hacia la derecha. Sí, este comportamiento de la curva es muy similar a lo que nosotros ya conocemos como la curva sigmoidea de la hemoglobina, por ejemplo, pero esto es para la hormona, sí, como una respuesta frente a los estímulos. Entonces, la sensibilidad va a depender de la concentración, ¿no es cierto?, de la hormona, con lo cual se va a necesitar mucha más hormona para estimular a la glándula en particular. Esto quiere decir que disminuye la sensibilidad, justamente. Una disminución en la sensibilidad a la hormona, entonces, requiere altas concentraciones hormonales para producir 50% de la respuesta máxima. Entonces, este, este punto medio, que es el 50% de la acción hormonal, va a moverse hacia la derecha cuando cae la sensibilidad. La disminución de la sensibilidad puede ser consecuencia de varios factores, como por ejemplo, a la disminución de la afinidad entre hormona y receptor, cambia alguna estructura del receptor o algún cofactor del receptor, lo cual lo hace menos afín, disminución en el número de interacción entre hormona y receptor, aumento en la tasa de degradación hormonal, por ejemplo, aumento en las concentraciones de hormonas antagonistas o competitivas.

Dentro de lo que es la configuración de los circuitos de retroalimentación dentro del sistema endocrino, podemos tener distintas situaciones. Por ejemplo, en esta retroalimentación negativa regulada por la respuesta fisiológica, vamos a tener un componente circulante muchas veces, como por ejemplo, la glucemia, al cual este va a estimular a una glándula, como puede ser las células beta del páncreas, y entonces va a producir la liberación de insulina, que va a actuar en los órganos diana, con lo cual va a disminuir la concentración de glucosa, que va a ser el efecto fisiológico, y al disminuir la concentración de glucosa, ya no se estimula la glándula, produciendo una retroalimentación negativa. En este caso, es el producto el que va a estimular o no a la glándula. No es la hormona en sí. Si no hay, no hay una retroalimentación por parte de la insulina sobre la propia célula beta.

Por otro lado, tenemos el caso de retroalimentación negativa regulado por el eje endocrino. En este caso, el eje endocrino implica al hipotálamo, a la hipófisis y a la glándula endocrina periférica. Básicamente, en este caso, vamos a tener en el hipotálamo a neuronas neuroendocrinas que van a producir distintos tipos de hormonas que van a ser liberadas a la circulación portal hipotálamo-hipofisaria, por ejemplo, y estas van a actuar sobre la adenohipófisis. De esta manera, la adenohipófisis va a producir a su vez la secreción de alguna de las hormonas que puede secretar, y esta hormona trófica va a actuar sobre una glándula periférica, que a su vez va a producir otro tipo de hormona. Entonces, estas hormonas van a actuar sobre la glándula o sobre tejido diana, órganos dianas en general, y van a producir un efecto fisiológico. Sin embargo, la hormona secretada por la glándula periférica, en general, va a tener una retroalimentación negativa sobre la hipófisis y sobre el hipotálamo. No todas las hormonas cumplen con esta generalidad. Algunas, como vimos, por ejemplo, la glándula tiroides, va a secretar hormonas tiroideas que solamente van a inhibir a la hipófisis, no inhiben al hipotálamo, por ejemplo, mientras que el cortisol sí puede inhibir a la hipófisis y puede inhibir al hipotálamo. Entonces, va a depender de los tipos de hormonas cómo se va a producir esta retroalimentación negativa, pero en general, esto es así.

Bien, como vemos acá, a modo de ejemplo, tenemos una larga lista de hormonas provenientes de distintas estructuras. En este caso, vamos a tener hormonas sintetizadas y secretadas por glándulas endocrinas puras o glándulas endocrinas exclusivas, como por ejemplo, la hipófisis, principalmente la adenohipófisis, que va a secretar hormona de crecimiento, prolactina, hormona adrenocorticotrópica, hormona estimulante de tiroides, hormona estimulante de folículos y hormona luteinizante. Es importante ir recordando las abreviaturas para las hormonas, porque es mucho más fácil trabajar con estas que con toda la palabra o todo el nombre de estas hormonas.

En tiroides, vamos a tener la tetraiodotironina, que sería la tiroxina, la triyodotironina y la calcitonina. Como dijimos, la glándula paratiroides secreta únicamente a la PTH, hormona paratiroidea. Los islotes de Langerhans en el páncreas secretan insulina, glucagón, somatostatina y el polipéptido pancreático, que acá no aparece, pero es otra hormona. Glándulas suprarrenales, ya dijimos que en la médula se secreta adrenalina, noradrenalina y podríamos poner inclusive a la dopamina, que también forma parte del sistema, pero en mucha menor proporción, porque acá predomina la adrenalina con un 80%, la noradrenalina prácticamente con un 20%, mientras que la dopamina menos del 1%, básicamente. Y por otro lado, la corteza suprarrenal va a secretar cortisol, aldosterona y principalmente una de las hormonas androgénicas más importantes es la dehidroepiandrosterona sulfatada o sulfato de dehidroepiandrosterona.

Los ovarios van a secretar estradiol, progesterona y la inhibina. Los testículos van a secretar testosterona, hormona antimülleriana y la inhibina. Obviamente, la antimülleriana en una etapa del crecimiento en particular.

Por otra parte, vamos a tener a las hormonas sintetizadas en órganos cuya función principal no es endocrina en sí, sino que esto le da el nivel o al rango de una glándula mixta o inclusive como en parte glándula, en parte otra estructura, como el corazón, que tiene una función mecánica, por ejemplo.

El encéfalo. El hipotálamo tiene múltiples funciones y dentro de estas funciones tiene una función endocrina, donde va a secretar sustancias diversas, como por ejemplo, el ADH o vasopresina, la oxitocina, hormona liberadora de corticotropina, hormona liberadora de tirotropina o TRH, hormona liberadora de gonadotropina o GnRH, hormona liberadora de hormona de crecimiento, GHRH, la somatostatina, la dopamina. Todas estas son hormonas peptídicas, sí, y obviamente la dopamina es un amino, es un derivado aminoácido, básicamente, pero la mayoría son peptídicas.

La glándula pineal secreta melatonina, que es un derivado de aminoácido del triptófano, fundamentalmente. El corazón, que libera el péptido natriurético auricular. Los riñones, que secretan eritropoyetina, principalmente. Ya sabemos que puede secretar otras sustancias, producir otras hormonas, como por ejemplo, la vitamina D activa. El tejido adiposo, que secreta leptina y adiponectina. El estómago, que secreta gastrina, somatostatina, grelina. Los intestinos, que secretan secretina, colecistoquinina, péptido similar al glucagón o GLP-1, péptido parecido al glucagón 2 o GLP-2, el péptido insulino trópico dependiente de glucosa o GIP, o péptido inhibidor de gastrina, por ejemplo, péptido inhibidor gástrico, como más le guste, la motilina. Y el hígado, que secreta, por ejemplo, factores de crecimiento insulinotrópico, sí, o factores de crecimiento parecido a la insulina tipo 1, que lo vamos a ver junto con la hormona de crecimiento.

En esta clasificación terminamos con las hormonas producidas en gran parte mediante conversión periférica. ¿Qué significa esto? Precursores van a dar lugar a hormonas en otras células diferentes o tejidos diferentes. Como por ejemplo, los pulmones también formarían parte de un sistema endocrino, ya que favorece la producción de angiotensina II debido a la presencia de la enzima convertidora de angiotensina. Los riñones, si bien son glándulas productoras de eritropoyetina y trombopoyetina, también producen vitamina D activa al transformar la 25-hidroxivitamina D en 1,25-dihidroxivitamina D o 1,25-dihidroxi-colecalciferol. El tejido adiposo, que va a transformar la testosterona en estradiol, por ejemplo, en las glándulas mamarias. Otros órganos, a partir de precursores, hígado, glándulas sebáceas, otros órganos que van a transformar testosterona, por ejemplo, piel, genital, próstata, otros órganos que transforman justamente a la testosterona en 5-alfa-dihidrotestosterona. Y muchos órganos que van a transformar la T4 en T3, por ejemplo.

Entonces, de esta manera, nosotros tenemos a las glándulas que producen de forma pura hormonas, las glándulas que son mixtas, que producen hormonas dentro de otras funciones, inclusive no son las funciones primordiales, pero son fundamentales, y en tercer lugar, las hormonas producidas por conversión periférica.

Hay que tener en cuenta que muchos ritmos circadianos, entendiéndose estos a ciclos que se generan, por ejemplo, en el día, como el ciclo sueño-vigilia, por ejemplo, tienen sus orígenes en la secreción de glándulas endocrinas que van a controlar, por ejemplo, procesos metabólicos y la conducta. Entonces, esto es muy importante considerarlo.

En este ejemplo, básicamente importante tiene que ver la luz del día. Esta luz va a ingresar a través de los ojos y va a enviar información a los núcleos geniculados laterales y hacia el hipotálamo, al núcleo supraquiasmático. Estos van a controlar el ciclo sueño-vigilia a través de, por ejemplo, distintas vías, como la glándula pineal, que va a recibir información del núcleo supraquiasmático para secretar la melatonina. La melatonina es una hormona que se secreta, se sintetiza, se secreta por la noche, cuando disminuye la luz del día, la luz solar fundamentalmente, y estos lentamente van induciendo el ritmo coordinado del sueño. Por lo cual, a su vez, también tiene que ver con otros ritmos endocrinos, metabólicos y conductuales. Sí, tiene que ver con dormir, eso es conductual. Tiene que ver con el descenso del metabolismo y tiene que ver con cambios endocrinos, como por ejemplo, cambios en la hormona de crecimiento durante el sueño, sí, junto con otras hormonas.

En este caso, es muy importante tener en cuenta todo esto, porque el medio ambiente tiene que ver con el ciclo día-noche. Lo social, lo familiar, pueden también incluir justamente sobre los núcleos supraquiasmáticos para controlar este ciclo sueño-vigilia, sí. Entonces, se produce un ciclo acá de rítmico de reposo respecto a la actividad, y esto va a generar, obviamente, cambios en el ritmo de ingesta, por ejemplo, ritmo de la temperatura central corporal, va a estimular al sistema nervioso autónomo, que dependiendo de si estamos en sueño, se va a activar el parasimpático, si estamos en vigilia, se va a activar principalmente el simpático. Va a haber ritmos hormonales, como la melatonina, dijimos, y todo esto va a estar relacionado con horarios de las comidas, por lo que también se regula el metabolismo. Todo esto en los relojes circadianos se van a controlar al ciclo celular, la apoptosis, la reparación del ADN, el metabolismo de distintas sustancias, la angiogénesis, por ejemplo. Por eso es muy importante tener en cuenta este equilibrio que debe existir en nuestro cuerpo.

En este caso, recordamos que hay mecanismos que asocian, por ejemplo, justamente la falta de sueño con el aumento del apetito, bajo gasto energético y la obesidad, en la cual nosotros veíamos que la privación de sueño activa el sistema orexígeno cerebral, por lo tanto, esto genera un aumento del apetito, mayor tendencia al consumo de alimentos, aumento de las preferencias justamente de los dulces y disminuye mucho la saciedad. Esto tiene que ver justamente con la vigilia que sea forzada o, digamos, que se produzca en este proceso, y obviamente se aumenta también el tiempo para comer, y esto aumenta mucho también la secreción de orexina, disminuye la leptina, aumenta la grelina, por lo tanto, esto favorece a la obesidad, como habíamos visto cuando hablábamos fundamentalmente de la leptina, sí.

Bien, en este caso, como podemos ver acá, un marcapasos circadiano dirige numerosas funciones endocrinas y corporales, cada una con su propio perfil diario. Como vemos acá, tenemos uno para la temperatura corporal, otro para la presión arterial sistólica, otra para la hormona de crecimiento, la secreción de algunas hormonas, como la ACTH, fundamentalmente, que controla el cortisol, muy importante, y la secreción de melatonina. El incremento nocturno de melatonina plasmática puede mediar otros ritmos circadianos, básicamente, pero no es el único, porque acá, como dijimos, el cortisol también está relacionado con algunos de estos eventos, básicamente.

Como vemos acá, la temperatura fluctúa durante la noche, donde es mínima a partir de las 12, aproximadamente, siempre y cuando tengamos un ritmo relativamente normal, es decir, vivimos de día y dormimos de noche. Justamente la presión arterial lo mismo, va disminuyendo por la noche, pero sin embargo, la hormona de crecimiento hace pico justamente a eso de las 12 AM y fundamentalmente durante el sueño profundo. La ACTH plasmática tiene dos picos, básicamente, uno a eso de las 5 de la tarde y el segundo pico lo hace antes de despertarse, justamente, siendo mínima a eso de la medianoche, donde dice con la concentración de cortisol, o sea, el pico de ACTH va a generar picos de cortisol. Por otra parte, como dijimos, la melatonina plasmática va a aumentar durante la noche, fundamentalmente.

Por otra parte, la clasificación de las hormonas implican o su clasificación a través de su estructura o su clasificación a través de la acción sobre distintos tipos de receptores. En general, usamos las dos clasificaciones. Sin embargo, la importancia que tiene conocer la estructura de las hormonas se relaciona con los tratamientos que se deben impartir en las personas para sustituir justamente las hormonas particulares, dependiendo justamente de la estructura, va a facilitar o no ciertas vías de administración, por eso su importancia.

En este caso, tenemos esta clasificación que divide a las hormonas según su estructura: esteroideas y no esteroideas. Las esteroideas son aquellas que vienen del colesterol, que son las hormonas de la corteza suprarrenal y las hormonas sexuales. Las no esteroideas se dividen en cuatro subgrupos, que son las proteicas o proteínas, las glucoproteínas, los péptidos y hormonas derivadas de aminoácidos simple. Las hormonas proteicas y peptídicas provienen de la síntesis, obviamente, a partir de la transcripción de genes específicos y una serie de procesos que implican la traducción de esa transcripción genética y la posterior modificación en las distintas estructuras, si no, retículo endoplásmico, el aparato de Golgi y, obviamente, el empaquetamiento sobre gránulos y su secreción. Generalmente, esto ocurre, como dijimos, para las hormonas proteicas y peptídicas. Muchas de estas dan lugar a una prehormona, que es un precursor mucho más grande, que a su vez, en esta modificación, se transforman en prohormonas, como por ejemplo, la insulina, que va a tener unido al péptido C o péptido conector, y luego de que es modificado en el aparato de Golgi y los gránulos, estos dan lugar a la insulina propiamente dicha con su péptido C liberado.

Entonces, aquellas hormonas derivadas del colesterol tienen básicamente al ciclopentanoperhidrofenantreno como su núcleo fundamental. Luego van a haber modificaciones que permiten dar la especificidad de esa hormona sobre los distintos receptores, porque hay que entender que los receptores reconocen fundamentalmente a un solo tipo de hormona y, en algunos casos, existen distintos tipos de receptores con diferencia en su afinidad. Por ejemplo, para la aldosterona y el cortisol, cada uno tiene su receptor en particular, que se corresponde con el mineralocorticoide tipo 1 y mineralocorticoide tipo 2, pero dependiendo también de su concentración, cualquiera de ambas puede funcionar como la otra, principalmente el cortisol, como por ejemplo, puede a mayor concentración actuar como la aldosterona y producir los mismos efectos que la aldosterona.

Por otra parte, los derivados de aminoácidos, como la tirosina, la tirosina va a dar lugar a la noradrenalina y a la adrenalina, por ejemplo, a la vez que también es precursor, por ejemplo, de las hormonas tiroideas al yodarse y al sufrir una serie de cambios, sí, transformarse en tironina. El triptófano, que es otro aminoácido, da lugar a la melatonina. Entonces, en este caso, como vemos, a las hormonas esteroideas le corresponde básicamente receptores particulares, como ocurre también para el resto de las hormonas, sí. Como vemos acá, cada hormona, por ejemplo, la progesterona y el estrógeno, que son las hormonas sexuales femeninas, básicamente, si bien el hombre también tiene estrógeno, van a actuar sobre receptores particulares, sí, uno para cada uno en principio. Los glucocorticoides, lo mismo, van a tener un receptor que va a ser casi exclusivo para el cortisol, por ejemplo, mientras que la aldosterona, como mineralocorticoide, tiene también su receptor de mineralocorticoide particular. Sin embargo, estos dos pueden ser usados por el cortisol, por ejemplo, dependiendo de la concentración, sí, por eso el cortisol, cuando eso, como vamos a ver después, básicamente puede funcionar como la aldosterona. Y así de esta manera, lo mismo con otras, con otras hormonas.

Como dijimos, a partir de la tirosina podemos tener hormonas yodadas como la tiroxina y la triyodotironina. Hay que considerar que no todas las hormonas se producen y se empaquetan en vesículas. Esto es válido principalmente para las hormonas proteicas, glucoproteicas y péptidos, pero para las hormonas esteroideas, por ejemplo, el estímulo genera la producción y directamente la secreción de dicha hormona sin que haya una acumulación previa. Esto es muy importante también tenerlo en cuenta, porque explica, por ejemplo, el tipo de secreción frente a los estímulos.

Por su parte, una vez que es secretado a la sangre, estas se van a unir a proteínas transportadoras, dependiendo de sus su solubilidad, y esto también es muy importante considerarlo, debido a que cuanto más hormonas se una a una proteína y tenga más afinidad por esa proteína, vamos a tener más hormonas circulantes pero inactivas. Por lo cual, en muchos de los casos, esto funciona como un pool hormonal circulante al cual tenemos que considerar para el equilibrio de los distintos mecanismos de control. Esto va a estar en equilibrio con hormona libre, la cual es la que puede actuar sobre los receptores. Por eso, acá hay flechas recíprocas que implican un equilibrio entre la hormona unida a las proteínas, que va a ser inactiva, y la hormona libre, que va a actuar sobre el receptor. Entonces, tiene que haber un equilibrio para las distintas hormonas entre la síntesis y secreción respecto a la degradación y o absorción. Este equilibrio puede representarse mediante este equilibrio químico: hormona + las proteínas plasmáticas en relación con las hormonas libres.

Una vez que las hormonas llegan a su órgano diana, van a generar múltiples acciones. Por ejemplo, las hormonas tiroideas, secretadas de las tiroides, van a controlar el metabolismo basal prácticamente en todos los tejidos. El cortisol, por ejemplo, va a hacerse que estaba la corteza suprarrenal y va a controlar el metabolismo energético, acción permisiva para otras hormonas. Todo esto es muy importante. Los mineralocorticoides van a regular el volumen plasmático a través del control de electrolitos como el sodio y la concentración del potasio, por ejemplo. La vasopresina, que va a regular la osmolaridad plasmática a través del efecto de la excreción de agua, es decir, si está la vasopresina, va a retener agua y si no está, obviamente, va a favorecer su expresión. La hormona paratiroidea, que va a regular la concentración de calcio y fósforo en el plasma, y la insulina, que va a regular a la concentración de glucosa también en el plasma. Entonces, estos son acciones de las hormonas sobre distintos tejidos a modo de ejemplo.

Esas acciones lo van a realizar uniéndose a distintos tipos de receptores, como vemos acá. Muchos receptores son 7TMs, que están acoplados a proteína G, por ejemplo. Entonces, la G estimulante o Gq o G inhibidora o G12 relacionada con el sistema rokinasa, por ejemplo. Bueno, estos tipos de receptores están relacionados fundamentalmente con péptidos y proteínas, como vemos acá, tenemos a glucagón, angiotensina y las hormonas hipofisarias, adenohipofisarias, básicamente, mientras que también pueden ser estimulados por hormonas derivadas de aminoácidos. Si bien son hormonas pequeñas relacionadas con las proteínas, tienen receptores específicos en la membrana celular, sí, adrenalina, noradrenalina, sí. Bueno, dependiendo del tipo de subunidad alfa que se active, obviamente, vamos a tener distintos fenómenos o respuestas biológicas dentro de las células.

Otro tipo de receptores diferentes son aquellos que son receptores de quinasas, básicamente, que están relacionados con la familia o superfamilia, como se dicen en algunos casos, de los factores de crecimiento, sí, asociado a segundo mensajero complejos, básicamente, que esto lo habrán visto justamente en bioquímica. Un ejemplo de esto es la leptina. La leptina está relacionado justamente con los receptores de hormonas de crecimiento, como en este caso, y que va a producir la activación de enzimas a través de la fosforilación por estas vías del JAK-STAT y van a causar, obviamente, un efecto en las células dianas, justamente.

A modo de recordatorio, como vimos la acción de la leptina, estos estas acciones van a depender del tejido sobre el cual actúe. Como vimos, la leptina no solamente actúa a nivel del hipotálamo para disminuir el apetito, sino que también actúa sobre el sistema inmunológico activándolo, aumenta la presión sanguínea, ayuda a regular la síntesis de hormonas tiroides, disminuye la glucemia estimulando a la secreción de insulina, aumenta el gasto cardíaco, regula la masa ósea y regula también el ciclo menstrual. Es decir, la leptina tiene múltiples funciones.

Por otra parte, dijimos que las hormonas esteroideas van a tener sus receptores ya sea en el citoplasma o directamente a nivel nuclear, como vimos anteriormente. Algunas hormonas derivadas de aminoácidos, como las aminas biógenas, tienen su receptor sobre la membrana citoplasmática. Sin embargo, las hormonas tiroideas tienen sus receptores intracelulares, en este caso, como si fueran esteroides, sí. Bueno, en este caso, los esteroides, al ingresar, se van a unir a receptores de esteroides en el citoplasma y estos, mediante regulaciones un poco más complejas, como por ejemplo, acción sobre las proteínas "heat shock" térmico, por ejemplo, va a permitir que esto ingrese hacia el núcleo a través de transportadores, de manera tal que va a activar genes específicos, sí, para cumplir su función. Obviamente, estas hormonas van a tener a largo plazo, fundamentalmente, porque implica la transcripción génica y una regulación mucho más compleja que otros tipos de hormonas que tienen acción mucho más rápida.

Esta acción hormonal puede ocurrir de distintas maneras. La clásica acción hormonal endocrina implica que la célula endocrina secreta su estructura, su hormona, básicamente, hacia la circulación sanguínea. De esta manera, actúa sobre otras células lejanas, que son las células dianas, que van a producir efectos en muchos casos diversos. Pero así también tenemos a las neuroendocrinas, donde una neurona secreta a una sustancia a la circulación sanguínea y por ello se conocen como neuroendocrinas, puesto que estas van a ir a actuar a células dianas en lugares alejados y van a producir uno o más efectos. También, asimismo, se suele incluir dentro de la acción hormonal a la regulación autocrina, donde la propia célula que secreta la hormona se autorregula, o paracrina, donde una célula hormonal secreta la hormona al intersticio y actúa sobre una célula cercana, el cual va a producir su efecto.

Bien, en este caso, llegamos a la valoración de las funciones endocrinas. Esta valoración entra dentro de la disciplina que denominamos endocrinología, que es una rama de la medicina, es una especialidad de la medicina que estudia las glándulas de secreción interna, sus secreciones específicas llamadas hormonas y sus enfermedades. También trata la biosíntesis, el almacenamiento y la función de hormonas y sus mecanismos reguladores. Esto lo podemos encontrar, por ejemplo, como definición en este libro, cuyos autores son estos que están acá, básicamente. Lo que está diciendo es que tengo que conocer dentro de lo que es la endocrinología no solamente las enfermedades, sino todo lo que implica la producción de hormonas, la secreción, su acción periférica. Por lo tanto, no se limita solamente en medicina a conocer cómo se produce la enfermedad y cómo se lleva a cabo el tratamiento, sino que justamente para saber cómo realizar el tratamiento, tengo que conocer las funciones fisiológicas de cada una de las hormonas.

En cierto modo, podríamos decir que los trastornos son relativamente simples de entender, ya que podemos tener estas tres situaciones en general para los trastornos: podemos tener deficiencia hormonal, es decir, la glándula puede producir bajos niveles por debajo de lo normal o puede no producir la hormona correspondiente por algún motivo; puede existir una resistencia hormonal en las células dianas, por ejemplo; o puede haber una producción y secreción excesiva de una hormona en particular. Si nosotros comprendemos exactamente cómo se producen las hormonas, cómo se libera y qué funciones cumplen los distintos órganos o sistemas, podemos entender justamente qué efectos van a causar en defecto al no haber hormonas o en exceso al haber una hipersecreción hormonal, sí, o muy similar entre la deficiencia y la resistencia.

En estos casos, es importante interpretar los niveles de hormona en sangre, puesto que si bien nosotros obviamente tenemos que estudiar al paciente desde el punto de vista clínico, a través de la historia clínica y los estudios de laboratorio, acá nosotros vamos a tener a las concentraciones de hormonas que nos van a indicar la correlación que existe justamente en la expresión clínica y los niveles de sus hormonas, como cualquier otro, digamos, parámetro que nosotros medimos en la sangre. Si está dentro de rangos normales, lo cual implica conocer las concentraciones de hormonas en el plasma, vamos a tener un cierto intervalo dentro del cual las funciones se van a mantener en equilibrio, sí.

En este caso, lo que estamos viendo acá en este cuadro es un ejemplo relacionado con el eje hipotálamo-hipófisis-glándula. En este caso, podríamos tomar como ejemplo a las hormonas a las hormonas tiroideas, la tiroxina, la triyodotironina. Mientras se encuentren en un rango normal, un rango de referencia, vamos a tener las funciones en cada uno de los tejidos dependiente de las hormonas tiroides de manera adecuada. Pero puede ocurrir que tengamos una insuficiencia primaria del órgano endocrino estudiado, que en este caso sería la glándula tiroides, por lo cual esperaríamos que exista un alto nivel de hormona hipofisaria, TSH, hormona estimulante de tiroides, ¿por qué? Porque al haber una insuficiencia primaria de la glándula, no secreta hormonas tiroides y, por lo tanto, no produce la retroalimentación negativa.

Puede ocurrir que haya una secreción autónoma de hormona hipofisaria o resistencia a la acción de la hormona estudiada en el órgano en cuestión, sí. Generalmente, puede ocurrir que haya una hipersecreción de hormonas hipofisarias, pero estos casos son menos frecuentes. Acá también implica conocer la frecuencia de aparición de las alteraciones. La mayor frecuencia de alteraciones ocurre en la insuficiencia primaria de los órganos, primordialmente, en menor proporción, alteraciones a nivel hipofisario y en mucha menor proporción, inclusive, al hipotálamo. Entonces, vamos a tener esta relación, por ejemplo, de T3 y T4 baja o nula, inexistente, con hormonas hipofisarias en este caso, la TSH alta o muy alta, lo cual no va a estar hablando justamente de esta insuficiencia primaria.

En este caso, puede ocurrir también que si están altas las hormonas tiroideas, significa que no es un problema de la glándula tiroides, sino que es de la hipófisis, sí, por eso tengo que entender cómo se relacionan las hormonas en el eje respecto a cada una de las instancias, es decir, cómo se relaciona el hipotálamo con la hipófisis y la hipófisis con la glándula tiroides, por ejemplo. Esto me permite poder clasificar a los trastornos, causar el diagnóstico e instaurar el tratamiento adecuado.

Por otra parte, si tenemos bajas las hormonas hipofisarias, puede deberse a una insuficiencia hipofisaria directamente, si es que tenemos también bajas a las hormonas tiroides, o puede ocurrir que hay una secreción autónoma por parte de la glándula endocrina, como por ejemplo, puede ocurrir en la glándula tiroides con un exceso a un nivel alto o un nivel elevado de T3 y T4, con lo cual hay una retroinhibición muy importante, por eso encontramos niveles muy bajos de la TSH. Entonces, es importante, por ejemplo, a nivel del eje, reconocer estos cambios para poder saber cuáles son los trastornos correspondientes.

Hasta acá, nosotros vimos un pantallazo, básicamente, la generalidad de lo que implica el estudio fisiológico de los ejes y las funciones endocrinas en nuestro cuerpo. Para la próxima, vamos a empezar con hipófisis.