15.6.1: Hormonas Humanas
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- autocrina: la célula se señala a sí misma a través de una sustancia química que sintetiza y luego responde. La señalización autocrina puede ocurrir únicamente dentro del citoplasma de la célula o por una sustancia química secretada que interactúa con receptores en la superficie de la misma célula
- paracrinas: señales químicas que se difunden en la zona e interactúan con los receptores en las células cercanas. Los ejemplos incluyen la liberación de citocinas que provocan una respuesta inflamatoria en la zona y la liberación de neurotransmisores en las sinapsis del sistema nervioso.
- endocrino: los químicos son secretados a la sangre y transportados por la sangre y los fluidos tisulares a las células sobre las que actúan.
Esta página examinará las propiedades de la señalización endocrina.
Tipos de Hormonas
Hay dos clases principales de hormonas: (1) proteínas, péptidos y aminoácidos modificados y (2) esteroides.
Proteínas, péptidos y aminoácidos modificados
Estas moléculas hormonales hidrofílicas (y en su mayoría grandes) se unen a receptores en la superficie de las células “diana”; es decir, células capaces de responder a la presencia de la hormona. Estos receptores son proteínas transmembrana. La unión de la hormona a su receptor inicia una secuencia de señales intracelulares que pueden alterar el comportamiento de la célula (como al abrir o cerrar canales de membrana) o estimular (o reprimir) la expresión génica en el núcleo activando (o apagando) los promotores y potenciadores de los genes
Esta es la secuencia de eventos:
- La hormona se une a un sitio en la porción extracelular del receptor.
- Los receptores son proteínas transmembrana que pasan a través de la membrana plasmática 7 veces, con su N-terminal expuesto en el exterior de la célula y su C-terminal proyectándose hacia el citoplasma.
- Encuadernación de la hormona al receptor
- activa una proteína G asociada con el C-terminal citoplásmico
- Esto inicia la producción de un “segundo mensajero”. Los más comunes de estos son
- AMP cíclico, (AMPc) que es producido por la adenilil ciclasa a partir de ATP
- inositol 1,4,5-trisfosfato (IP 3)
- El segundo mensajero, a su vez, inicia una serie de eventos intracelulares (mostrados aquí como flechas cortas) como
- fosforilación y activación de enzimas
- liberación de Ca 2+ en el citosol desde reservas dentro del retículo endoplásmico
- En el caso del AMPc, estos cambios enzimáticos activan el factor de transcripción CREB (c AMP r esponse e lement b inding protein).
- Una vez unido a su elemento de respuesta 5' TGACGTCA 3' en los promotores de genes que son capaces de responder a la hormona, el CREB activado activa la transcripción génica.
- La célula comienza a producir los productos génicos apropiados en respuesta a la señal hormonal que había recibido en su superficie.
Hormonas esteroides
Las hormonas esteroides, al ser moléculas hidrófobos, se difunden libremente en todas las células. Sin embargo, sus células “diana” contienen proteínas citoplasmáticas y/o nucleares que sirven como receptores de la hormona. La hormona se une al receptor y el complejo se une a elementos de respuesta hormonal, tramos de ADN dentro de los promotores de genes que responden a la hormona. El complejo hormona/receptor actúa como un factor de transcripción que activa (o “apaga”) los genes diana.
Regulación Hormona
Los niveles de hormonas que circulan en la sangre están estrechamente controlados por tres mecanismos homeostáticos:
- Cuando una hormona estimula la producción de una segunda, la segunda suprime la producción de la primera. Ejemplo: La hormona folículo estimulante (FSH) estimula la liberación de estrógenos del folículo ovárico. Un alto nivel de estrógeno, a su vez, suprime la producción posterior de FSH.
- Pares antagónicos de hormonas. Ejemplo: La insulina hace que el nivel de azúcar en la sangre (glucosa) baje cuando ha subido. El glucagón hace que suba cuando ha caído.
- La secreción hormonal es incrementada (o disminuida) por la misma sustancia cuyo nivel es disminuido (o aumentado) por la hormona. Ejemplo: un aumento del nivel de Ca 2+ en la sangre suprime la producción de la hormona paratiroidea (PTH). Un bajo nivel de Ca 2+ lo estimula.
Transporte de Hormonas
Si bien algunas hormonas circulan simplemente disueltas en la sangre, la mayoría son transportadas en la sangre unidas a proteínas plasmáticas. Por ejemplo, todas las hormonas esteroides, al ser altamente hidrofóbicas, son transportadas unidas a proteínas plasmáticas.
| Hormona | Estructura (1) | Fuente Principal |
|---|---|---|
| Hormona estimulante de la tiroides (TSH) | proteína (201) | Lóbulo anterior de la hipófisis |
| Hormona foliculoestimulante (FSH) | proteína (204) | |
| Hormona luteinizante (LH) | proteína (204) | |
| Prolactina (PRL) | proteína (198) | |
| Hormona del crecimiento (GH) | proteína (191) | |
| Hormona adrenocorticotrópica (ACTH) | péptido (39) | |
| Vasopresina | péptido (9) | Lóbulo posterior de la hipófisis |
| Oxitocina | péptido (9) | |
| Hormona liberadora de tirotropina (TRH) | péptido (3) | Hipotálamo |
| Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) | péptido (10) | |
| Hormona liberadora de hormona del crecimiento (GHRH) | péptidos (40, 44) | |
| Hormona liberadora de corticotropina (CRH) | péptido (41) | |
| Somatostatina | péptidos (14, 28) | |
| Dopamina | derivado de tirosina | |
| Melatonina | derivado de triptófano | Glándula pineal |
| Tiroxina (T 4) | derivado de tirosina | Glándula tiroides |
| Calcitonina | péptido (32) | |
| Hormona paratiroidea (PTH) | proteína (84) | Glándulas paratiroides |
| proteína (251) | Hueso | |
| Osteocalcina | péptido (49) | |
| Eritropoyetina (EPO) | proteína (166) | |
| Glucocorticoides (por ejemplo, cortisol) | esteroides | Corteza suprarrenal |
| Mineralocorticoides (p. ej., aldosterona) | esteroides | |
| Andrógenos (por ejemplo, testosterona) | esteroides | |
| Adrenalina (epinefrina) | derivado de tirosina | Médula suprarrenal |
| Noradrenalina (norepinefrina) | derivado de tirosina | |
| Estrógenos (p. ej., estradiol) | esteroide | Folículo ovárico |
| Progesterona | esteroide | Cuerpo lúteo y placenta |
| Gonadotropina coriónica humana (HCG) | proteína (237) | Trofoblasto y placenta |
| Andrógenos (por ejemplo, testosterona) | esteroide | Testículos |
| Insulina | proteína (51) | Páncreas (Islotes de Langerhans) |
| Glucagón | péptido (29) | |
| Somatostatina | péptidos (14, 28) | |
| Amylin | péptido (37) | |
| Eritropoyetina (EPO) | proteína (166) | Riñón |
| Calcitriol | derivado de esteroides | |
| Calciferol (vitamina D 3) | derivado de esteroides | Piel |
| Péptido atrio-natriurético (ANP) | péptidos (28, 32) | Corazón |
| Gastrin | péptidos (p. ej., 14) | Estómago e intestino |
| Secretina | péptido (27) | |
| Colecistoquinina (CCK) | péptidos (p. ej., 8) | |
| Factor de Crecimiento de Fibroblastos 19 (FGF19) | proteína (216) | |
| incretinas | péptidos (por ejemplo, 31, 42) | |
| Somatostatina | péptidos (14, 28) | |
| Neuropéptido Y | péptido (36) | |
| Grelina | péptido (28) | |
| PYY 3-36 | péptido (34) | |
| Serotonina | derivado de triptófano | |
| proteína (70) | Hígado | |
| Angiotensinógeno | proteína (485) | |
| Trombopoyetina | proteína (332) | |
| Hepcidina | péptido (25) | |
| Betatrofina | proteína (193) | |
| Leptina | proteína (167) | Células grasas (adipocitos) |
| Proteína de unión a retinol 4 | proteína (~180) | |
| Adiponectina | proteína (117) | |
| Asprosin | proteína (140) |
Nota: Los números entre paréntesis indican el número de aminoácidos en la proteína o péptido (s).