15.6.1.10: Hormonas de Riñón, Piel y Corazón
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El riñón humano segrega dos hormonas:
- Eritropoyetina (EPO)
- Calcitriol (1,25 [OH] 2 Vitamina D 3)
así como la enzima renina.
Eritropoyetina (EPO)
La eritropoyetina es una glicoproteína que actúa sobre la médula ósea para aumentar la producción de glóbulos rojos. Estímulos como el sangrado o el movimiento a grandes altitudes (donde el oxígeno es más escaso) desencadenan la liberación de EPO. Las personas con insuficiencia renal pueden mantenerse vivas mediante diálisis, que sólo limpia la sangre de desechos. Sin una fuente de EPO, estos pacientes sufren de anemia. Ahora, gracias a la tecnología de ADN recombinante, la EPO humana recombinante está disponible para tratar a estos pacientes.
Algunos otros usos para la EPO recombinante:
- Algunos de los medicamentos utilizados para tratar el SIDA, la zidovudina (AZT) por ejemplo, causan anemia como efecto secundario. La EPO recombinante ayuda a los pacientes con SIDA a hacer frente a este uno de los muchos problemas que crea la enfermedad.
- La EPO recombinante mejora la anemia que es un efecto secundario tan frecuente de la quimioterapia contra el cáncer.
- La severa pérdida de sangre en los testigos de Jehová, cuya religión les prohíbe recibir transfusiones de sangre, también se puede ayudar con la EPO recombinante.
Debido a que la EPO aumenta el hematocrito, permite que fluya más oxígeno a los músculos esqueléticos. Algunos ciclistas (y corredores de distancia) han utilizado EPO recombinante para mejorar su rendimiento. Aunque la EPO recombinante tiene exactamente la misma secuencia de aminoácidos que la hormona natural, los azúcares unidos por las células utilizadas en la industria farmacéutica difieren de los adheridos por las células del riñón humano. Esta diferencia se puede detectar mediante una prueba de orina del atleta.
Otro problema: desde que la EPO recombinante estuvo disponible, más de dos docenas de jóvenes ciclistas competitivos han muerto inesperadamente (generalmente durante la noche). Quizás un aumento inducido por EPO en su hematocrito —que lleva a una reducción de la frecuencia cardíaca— sea el responsable. La exposición prolongada a niveles reducidos de oxígeno (por ejemplo, vivir a gran altitud) conduce a una mayor síntesis de EPO. En ratones, y quizás en humanos, este efecto es mediado por la piel. Las células de la piel de ratón pueden detectar bajos niveles de oxígeno (“hipoxia”) y si esto persiste, el flujo sanguíneo a los riñones disminuye lo que lleva a una mayor síntesis de EPO por ellos.
La EPO también es sintetizada por los osteoblastos en ratones que se han vuelto anémicos y en el cerebro cuando el oxígeno escasea allí (por ejemplo, después de un accidente cerebrovascular), y ayuda a proteger a las neuronas del daño. Quizás la EPO humana recombinante también resulte útil para las víctimas de ictus.
Calcitriol
El calcitriol es 1,25 [OH] 2 Vitamina D 3, la forma activa de la vitamina D. Se deriva de
- calciferol (vitamina D 3) que se sintetiza en la piel expuesta a los rayos ultravioleta del sol
- precursores (“vitamina D”) ingeridos en la dieta.
El calciferol en la sangre se convierte en la vitamina activa en dos pasos:
- calciferol se convierte en el hígado en 25 [OH] vitamina D 3
- ésta se lleva a los riñones (unida a una globulina sérica) donde se convierte en calcitriol. Este paso final es promovido por la hormona paratiroidea (PTH).
Acción de calcitriol
El calcitriol actúa sobre
- las células del intestino para promover la absorción de calcio y fosfato de los alimentos
- hueso para movilizar calcio del hueso a la sangre
El calcitriol ingresa a las células y, si contienen receptores para ello (las células intestinales sí), se une a ellas. Los receptores de calcitriol son factores de transcripción de dedos de zinc. El complejo receptor-ligando se une a su elemento de respuesta, la secuencia de ADN:
5' AGGtCannNAGGTCA 3 '
Esta secuencia de nucleótidos (n puede ser cualquier nucleótido) se encuentra en los promotores de genes que son activados por el calcitriol. Una vez que el complejo hormona-receptor se une a su elemento de respuesta, se reclutan otros factores de transcripción para el promotor y comienza la transcripción del gen o genes.
Trastornos por deficiencia
La insuficiencia de calcitriol impide la deposición normal de calcio en el hueso.
- En la infancia, esto produce los huesos deformados característicos del raquitismo.
- En adultos, produce huesos debilitados causando osteomalacia.
La angiotensina II modula todas las acciones siguientes para aumentar la presión arterial:
- constriñe las paredes de las arteriolas cerrando los lechos capilares
- estimula los túbulos proximales en el riñón para reabsorber los iones de sodio
- estimula la corteza suprarrenal para liberar aldosterona. La aldosterona hace que los riñones recuperen aún más sodio y, por lo tanto, agua.
- aumenta la fuerza del latido del corazón
- estimula la hipófisis para liberar la vasopresina
Piel
Cuando la radiación ultravioleta golpea la piel, desencadena la conversión del deshidrocolesterol (un derivado del colesterol) en calciferol (vitamina D 3). El calciferol viaja en la sangre al hígado donde se convierte en 25 [OH] vitamina D 3. Este compuesto viaja a los riñones donde se convierte en calcitriol (1,25 [OH] 2 vitamina D 3). Este paso final es promovido por la hormona paratiroidea (PTH). Aunque se llama vitamina, el calciferol y sus productos califican completamente como hormonas porque son
- hecho en ciertas celdas
- llevado en la sangre
- afectar la transcripción génica en las células diana
Corazón
Péptidos Natriuréticos
En respuesta a un aumento de la presión arterial, el corazón libera dos péptidos:
- Péptido natriurético tipo A (ANP)
Esta hormona de 28 aminoácidos se libera de aurículas estiradas (de ahí la “A”).
- Péptido Natriurético Tipo B (BNP)
Esta hormona (29 aminoácidos) se libera de los ventrículos. (Se descubrió por primera vez en el tejido cerebral; de ahí la “B”.)
Ambas hormonas bajan la presión arterial
- arteriolas relajantes
- inhibiendo la secreción de renina y aldosterona
- inhibiendo la reabsorción de iones de sodio por los riñones.
Estos dos últimos efectos reducen la reabsorción de agua por los riñones. Por lo que el volumen de orina aumenta al igual que la cantidad de sodio que se excreta en ella. El efecto neto de estas acciones es reducir la presión arterial al reducir el volumen de sangre en el sistema circulatorio. Estos efectos dan a ANP y BNP su nombre (sodio = sodio; uresis = orinar).