Bioqumica HormonalCarrera de Licenciatura en NutricinDepartamento de SaludFederico Fuentes

Las rutas metablicas se regulan a nivel del organismoTejidos rganos- Funciones especializadas- Requerimientos energticos diferentesSeales hormonalesCoordinan e integran las actividades metablicas de los distintos rganosPrincipales rganos componentes del sistema endcrinoRegulacin hormonal del metabolismo

HORMONASSon sintetizadas y secretadas al torrente sanguneo por glndulas tejido glandular Tienen una amplia diversidad qumica. Protenas, pptidos, lpidos, aminocidos modificados, etc.Actan sobre rganos o tejidos blanco a travs de receptores especficos.Existen receptores de membrana, citoslicos y nucleares.

Hormonas conceptos generales

Tipos de respuestas celularesDistintos tipos de hormonas pueden efectuar cambios en las clulas blanco por distintos mecanismos:

Cambios de potencial de membrana por apertura o cierre de canales.Se puede activar la actividad enzimtica de un receptor.Un segundo mensajero (AMPc, inositol trifosfato) regulan actividades enzimticas intracelulares.Un receptor sin actividad enzimtica recluta kinasas intracelulares, que pasan su seal.Una molcula de tipo esteroideo al unirse a sus receptores nucleares regula directamente niveles de expresin gnica.

Secrecin hormonalTIPOS DE SECRECIN HORMONAL

Hormonas peptdicasDe 3 a 200 aminoacidosSe sintetizan como prohormonas y son clivadas para dar lugar a los pptidos activos. Son secretadas por las clulas productoras por la va exoctica. Sus precursores tienen un pptido seal de insercin al retculo endoplsmico. Ejemplos: glucagon, somatostatina, hormona paratiroidea, etc.Procesamiento de la insulina

Algunos precursores dan lugar a muchas hormonas por clivados especficos. El POMC pro-opiomelanocortina, se sintetiza en la glndula pituitaria y da lugar a hormonas como el ACTH, lipotropina, MSH, endorfinas, etcHormonas peptidicas (proteina)

Hormonas peptdicas hormonas pancreticasInsulina, glucagn, somatostatina

PRODUCCIN:Pncreas - Islotes de Langerhans.Clulas : glucagnClulas : insulina (proteina)Clulas : somatostatina

Hormonas peptdicas hormonas pancreticasMecanismo de liberacin de la insulina:La glucosa entra a la clula por el transportasdor GLUT2Se convierte a glucosa 6 fosfato (hexokinasa), entra en el ciclo de Krebbs y aumenta el ATPSe cierran los canales de K+ y se produce una despolarizacin en el potencial de membranaSe abren canales de Ca2+ y aumenta el Ca2+ intracelularEl Ca2+ estimula la exocitosis de los grnulos de secrecin liberndose la insulina

Hormonas peptdicas hormonas pancreticasFunciones:

INSULINA: Disminuye niveles elevados de glucosa en sangra, transformndolos en energa almacenada como glucgeno y triacilglicridosEstimula la captacin de glucosa en msculo y tejido adiposoAumenta la formacin de glocgeno en el hgado. Estimula el almacenamiento de energa en forma de grasa. Estimulacin de la formacin de acetil-CoA. Estimulacin de la formacin de triacilglicridos

GLUCAGN:Contrarresta los efectos de la insulina. Inhibe la liberacin de la insulinaHormona hiperglucemiante, aumenta la liberacin de glucosa a partir del glucgenoInhibe la gluclisis y estimula la gluconeognesis

Hormonas peptdicas hormonas pancreticas

CatecolaminasAdrenalina y noradrenalina.Sintetizadas como neurotransmisores en el sistema nervioso.Sintetizadas y secretadas al torrente sanguneo por la glndula suprarrenal.Se sintetizan a partir de la tirosinaSe acumulan en grnulos de secrecin y actan a travs de receptores de membrana, como las hormonas peptdicas

Catecolaminas - funcionesEN CEREBRO:Funcionan como neurotransmisores

SECRETADAS POR LA GLNDULA SUPRARRENAL:Se secretan ante estmulos de stress o peligro.Estimula seales de escape, preparan al organismo para una huda rpida ante una amenaza.Dilatacin de vas respuratorias - aumento de captacin de oxgeno. Aumento del pulso cardaco.

EicosanoidesProstaglandonas, tromboxanos y leucotrienes.Provienen de cido araquidnico, 20:4.Se sintetizan cuando son requeridas por el organismo a partir de fosfolpidos de membrana, liberados por la enzima fosfolipasa A2.Se producen por la mayora de las clulas y actan a travs de receptores de membrana.Actan de manera parcrina, generalmente.

Eicosanoides - FuncionesPROSTAGLANDINASImplicadas en el dolor y el proceso inflamatorio . La sntesis de prostaglandinas es inhibida por la aspirina (accin analgsica y antiinflamatoria).

TROMBOXANOSRegulan la funcin de las plaquetas coagulacin.

LEUCOTRIENESEstimulan la contraccin del msculo liso en pulmones, intestino y trquea. Intervienen en la anafilaxia.

Hormonas esteroideasCorticoides (mineralo y glucocorticoides) y hormonas sexuales (progestgenos, andrgenos y estrgenos).Se sintetizan a partir del colesterol en distintos tejidos:Corteza suprarrenalCorticoidesTestculo/OvarioAndrgenos/EstrgenosCuerpo lteoProgestgenos

Son transportados en la sangre unidos a protenas transportadoras.Actan a travs de receptores nucleares afectando la expresin gnica.

COLESTEROL

En la sntesis de las hormonas esteroideas acta el sistema de citocromos P-450.Citocromo P-450, familia de hemoprotenas con mltiples funciones (detoxificacin de drogas, sntesis de hormonas, etc.)Son monooxigenasas.Pregnelolona es precursors de varias hormonas esteroideas

Hormonas esteroideas

Hormonas esteroideas - funcionesGLUCOCORTICOIDES: Regulacin del metabolismo de glcidos.

MINERALOCORTICOIDES:Regulacin de la concentracin de electrolitos.

ANDRGENOS Y ESTRGENOS:Maduracin sexual. Desarrollo de caracteres sexuales secundarios.

Hormonas esteroideas - cortisolLiberado por la corteza suprarrenal.Estmulos: stress, hemorragia, infecciones, hipoglucemia, inanicin.

Funciones:

Aumento lento de la produccin energtica en tejido adiposo, msculo e hgado.ADIPOSO: aumenta la liberacin de cidos grasos de los triglicridos.MSCULO: aumenta la degradacin de protenas en aminocidosHGADO: aumenta el importe de aminocidos precusores de la gluconeognesis (aumenta la sntesis de la PEP-carboxikinasa).

Hormonas tiroideasT4 (tiroxina) y T3 (tri-iodo-tironina)Se sintetizan en la glndula tiroidea a partir de la protena tiroglobulina. Unos 20 residuos de tirosina se iodinan y se liberan enzimticamente.Luego se condensan dos di-iodo-tirosinas para dar T4 o un di-iodo-tirosina con un mono-iodo-tirosina para dar T3.Circulan por sangre unidas a protenas transportadoras.Actan a nivel de receptores de membrana.

FUNCIN: Regulacin general del metabolismo del cuerpo.

- El eje hipotlamo hipofisiario regula la funcin de las glndulas modificando los niveles de secrecin hormonal.- Se producen vas de regulacin de la liberacin hormonal.- Estas vas regulatorias tienen funcin de amplificacin de una seal.

REGULACIN JERRQUICA DE LA LIBERACIN HORMONAL

Centro de coordinacin del sistema endcrino.

Recibe las seales del sistema nervioso central.

Ante estmulos recibidos librea hormonas (factores de liberacin) que tienen su blanco en la hipfisis.

HIPOTLAMO

Tiene dos partes:

1) Hipfisis posterior: - contiene los extremos de los axones que provienen del hipotlamo.- las neuronas almacenan y liberan pptidos pequeos en respuesta a estmulos: vasopresina y oxitocina

2)Hipfisis anterior:- responde a las hormonas que el hipotlamo libera a la sangre.- libera las hormonas trpicas.- las hormonas trpicas son liberadas a la sangre y regulan la secrecin de las glndulas endcrinas.

HIPFISIS

PRINCIPALES VAS DE REGULACIN HORMONAL

- Una vez producido el efecto hormonal se producen seales que bloquean la liberacin de las hormonas liberadoras (hipotalmicas) y trpicas (hipofisiarias).

- Por lo tanto la liberacin de las hormonas finales se bloquea.

- Ejemplo, regulacin de la liberacin de cortisol por la glndula suprarrenal. Cuando los niveles de cortisol aumentan, se inhibe la secrecin de la CRH (hormona liberadora) en hipotlamo y la ACTH (hormona trpica) en la hipfisis.

VAS DE RETROALIMENTACIN-FEEDBACK

RECEPTORESSon macromolculas que unen selectivamente a hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento, citoquinas y otras molculas que inducen en ellos un cambio conformacional e inician las acciones determinantes del efecto final.Hormona (H) y su receptor (R) forman un complejo (HR) con las siguientes caractersticas:Adaptacin inducidaSaturabilidadReversibilidadLos receptores de hormonas pueden estar ubicados en el interior de la clula o en la membrana externa.

MECANISMOS DE ACCINReceptores IntracelularesLos receptores esteroides: se encuentran en el citoplasma formando complejos con protenas chaperonas (HSP, estado inactivo). Se forma el complejo HR y se une a sitios definidos del ADN (elementos de respuesta a la hormona), regulando la transcripcin.

Los receptores tiroideos o nucleares: el estado inactivo esta unido a elementos de respuesta en el ADN.El receptor de estrgenos est fijado a HSP, los restantes se asocian a una molcula correpresora, que se desplaza al formarse el complejo HR.

Los receptores de superficie en la membrana son transmisores de seales al interior de la clula.

Receptores asociados a protena G

Receptores protena tirosina-quinasa

Receptores ligados a otras actividades enzimticas

Receptores de membrana

RECEPTOR DE MEMBRANA ASOCIADO A PROTEINA G

RECEPTORES PROTENA TIROSINA-QUINASALa insulina y numerosos factores de crecimiento se unen a receptores de este tipo.El receptor de insulina es un heterotetrmero de dos subunidades y dos , unidas por puentes S-S.Las subunidades se produce la interaccin con la hormona.Las subunidades contienen el sitio activo de protena tirosina-quinasa.La subunidad acta como inhibidor alostrico de la Se inicia una cascada de fosforilaciones (autofosforilacin y fosforilaciones cruzadas). que activan sistemas de seales (Sistema del fosfatidilinositol-4,5-bisfosfato).

REGULACION HORMONAL DEL APETITO Y PESO CORPORALTEORA LIPOSTATICA: Mecanismo que regula el APETITO y la ACTIVIDAD METABLICA.

Inhibe el apetito una vez que alcanza un cierto peso corporal. (VALOR DE REFERENCIA)Estimula la termognesis, desvo del consumo de combustible a la produccion de calor corporal. Acta de manera opuesta cuando se cae por debajo del valor de referencia .

OBESIDAD: INGESTA CONSUMO

SEALIZACION ENTRE EL TEJDO ADIPOSO Y EL CEREBRO.

HipotalamoGlndula endocrina que forma parte del diencefalo, en el que se sintetizan hormonas y hacia el cual llegan seales desde el estmago e intestino, para regular el apetito y la saciedad.

REGULACION DEL APETITO Y LA SACIEDADHormonas producidas a nivel centralNeuropeptido YAGRPPOMCCARTCRH

Hormonas perifricas con accin centralInsulinaGhrelinaLeptinaColecistokininaPptido YBombesinaGastrina

PEPTIDOS OREXIGENOS (sintetizados en hipotlamo)Neuropeptido Y: Pptido mas abundante del hipotlamo. Inhibe el efecto de pptidos anorexignicos. Se encuentra AUMENTADO en estados de alta demanda energtica, ayuno prolongado, ejercicio, diabetes dependiente de insulina y embarazo.

Opiodes endgenos: Potencian la ingesta de grasas y protenas. Sensaciones de placer.

Otros: Orexinas, Canabinoides, AGRP.

PEPTIDOS ANOREXIGENOS(sintetizados por hipotlamo)

Melanocortinas: Derivadas del POMC, por ejemplo la alfaMSH. Son estimulados por leptina.

Serotonina: Reducen el apetito luego de la ingesta calrica.

Otros: Pptidos simil glucagon, Neurotensina, Factor liberador de corticotrofina (CRF), Transcripto regulado por cacana y anfetaminas (CART).

HORMONAS PERIFERICAS CON EFECTO CENTRAL

Grelina: Secretada por ESTOMAGO, estimula el apetito inmediato.Decae luego de la ingesta, y acta a nivel del ncleo arquato del hipotlamo, sobre neuronas orexigenas.(enfermedad de Prader Willis, altos niveles de grelina).

PYY: Secretado por INTESTINO, se estimula por la llegada del alimento. Actua sobre neuronas anorexigenas, inhibe la sintesis de NPY.

Colecistokinina (CCK): Producida por INTESTINO, ante la llegada de lipidos al duodeno, tiene efectos anorexigenos sobre hipotalamo.

Leptina: Sintetizada por tejido adiposo, efecto anorexigeno.

LEPTINA

Sin leptina los animales se comportan como en ayuno constante.La leptina, enva seales anorexigenas al hipotlamo (reduce el apetito)Apetito incrementado, sin saciedadNo mantienen el calor corporal. ObesosDesarrollan diabetes.

REGULADORES CENTRALES DEL APETITO:

AUMENTAN: DISMINUYEN: - Neuropptido Y - MSH,CCK- MCH - CART,CRH- AgRP - GLP-1- Orexinas - Serotonina- Factores psicolgicos - Metabolitos: gluc;cet - Hormonas; leptinas - Factores culturales

REGULACION CENTRAL DE LA SACIEDAD: NY aMSH

CRH SACIEDADSNA H I P O T A L A M OHCM y OREXINASINSULINALateral:Arcuato P.V.LEPTINAS

OJO, que peptidico puede ser polipeptido hasta 50 aminoacidos y proteina mas de 50 aminoacidos. **