Hormonas: Generalidades y Tipos

Hormonas y Glándulas Endocrinas

Definición

Las hormonas son moléculas mensajeras que se sintetizan en una parte del cuerpo y se mueven a través del torrente sanguíneo para ejercer efectos reguladores específicos en otra parte del cuerpo.

Funciones generales de las hormonas

Las principales funciones de las hormonas incluyen:

• Respondiendo a los entornos internos y externos:
  • Estrés físico (e.g., lesión, ejercicio)
  • Estrés bioquímico (e.g., ↓ azúcar en sangre, hiperpotasemia, hipercalcemia)
  • Estrés mental (e.g., miedo/peligro)
• Coordinación de respuestas celulares y tisulares entre múltiples sistemas de órganos
• Regulación de las funciones corporales:
  • Crecimiento y desarrollo
  • Ritmos biológicos (e.g., ciclos de sueño circadianos, ciclo menstrual)
  • Digestión

Glándulas y órganos endocrinos

Las principales glándulas endocrinas del cuerpo incluyen:

• Hipotálamo
• Hipófisis:
  • Anterior
  • Posterior
• Glándula pineal
• Glándula tiroidea
• Glándula paratiroidea
• Sistema gastrointestinal:
  • Páncreas
  • Estómago
  • intestinos
• Glándulas suprarrenales:
  • Corteza suprarrenal
  • Médula suprarrenal
• Gónadas:
  • Testículos
  • Ovarios
• Placenta

Tipos de Hormonas

Hormonas a base de aminoácidos

La mayoría de las hormonas están basadas en aminoácidos.

• Las hormonas pueden ser:
  • Derivadas de aminoácidos simples:
    • Más comúnmente derivadas de la tirosina
    • Ejemplo: epinefrina
  • Péptidos:
    • Cadenas cortas de aminoácidos
    • Ejemplo: insulina
  • Proteínas:
    • Largas cadenas de aminoácidos
    • Ejemplo: factor de crecimiento epidérmico
• Pueden tener un componente carbohidrato → glicoproteínas
• Disolverse en plasma:
  • Viajan libremente al lugar de la acción
  • Vida media relativamente más corta en comparación con las hormonas esteroideas
• Se unen a los receptores en la superficie de la membrana celular
  • Excepción: hormonas tiroideas → hormonas derivadas de aminoácidos que tienen receptores intracelulares

Hormonas esteroideas

• Sintetizadas a partir de colesterol → lipofílicas
• Unidas a proteínas plasmáticas en la sangre:
  • Las proteínas funcionan como un reservorio.
  • Vida media relativamente más larga, en comparación con las hormonas de aminoácidos
• Pueden moverse a través de la bicapa lipídica de la membrana celular → las hormonas esteroideas se unen a los receptores dentro de las células
• Principalmente incluyen:
  • Hormonas suprarrenales
  • Hormonas gonadales

Señalización Hormonal

La mayoría de las hormonas se unen a los receptores, que luego transmiten su mensaje a través de mensajeros secundarios y/o cascadas de señales. Las hormonas esteroideas, cuando se unen a sus receptores, pueden unirse directamente al ácido desoxirribonucleico (ADN) y afectar la expresión génica.

Modos de comunicación

Hay varias formas en que las hormonas envían mensajes por todo el cuerpo:

• Hormonas endocrinas: liberadas por células especializadas y viajan a través de la sangre a un sitio de acción distante (hormonas verdaderas)
• Hormonas paracrinas: liberadas en el líquido intersticial para actuar sobre las células vecinas
• Hormonas autocrinas: las células liberan hormonas para regularse a sí mismas.
• Hormonas neuroendocrinas: las neuronas liberan una neurohormona que se lleva a través de la sangre a su sitio de acción distante.

Señalización a través de receptores de hormonas de membrana plasmática

Los receptores de membrana plasmática suelen ser necesarios para las hormonas basadas en aminoácidos y utilizan sistemas de 2do mensajero y cascadas de señales:

• 2dos mensajeros:
  • Una hormona que se une a su receptor desencadena la liberación de los 2dos mensajeros, que luego ejercen un efecto dentro de la célula.
  • Típicamente, moléculas pequeñas (a menudo no son proteínas)
  • Los 2dos mensajeros comunes incluyen:
    • Inositol-1,4,5-trifosfato (IP3)
    • Adenosín monofosfato cíclico
    • Guanosín monofosfato cíclico
    • Ca²⁺
• Cascadas de señalización:
  • Unión de la hormona a su receptor → desencadena un cambio conformacional dentro del receptor → desencadena una reacción en la siguiente proteína en la cascada → desencadena una reacción en la siguiente proteína, y así sucesivamente
  • Las cascadas de señales pueden incluir:
    • Modificación covalente secuencial de proteínas aguas abajo (a menudo agregando o eliminando fosfatos de las proteínas)
    • Liberación de 2dos mensajeros
• Los resultados finales de la señalización suelen incluir:
  • Expresión genética alterada
  • Cambio de actividades enzimáticas

Señalización a través de receptores de hormonas intracelulares

Los receptores intracelulares generalmente provocan la activación directa de genes:

• Las hormonas esteroideas y tiroideas pueden difundirse directamente en la célula.
• Se unen a los receptores intracelulares
• Los complejos hormona-receptor se unen directamente a los elementos de respuesta hormonal dentro del ADN.
• La unión altera (típicamente estimula) la transcripción de genes diana → afecta qué proteínas se están produciendo en la célula

Relevancia Clínica

Prácticamente, todas las hormonas enumeradas en las tablas pueden secretarse en niveles anormales, lo que da como resultado una amplia gama de afecciones clínicas. Algunas de estas afecciones incluyen:

• Hipopituitarismo: afección caracterizada por una deficiencia de todas las hormonas hipofisarias. Debido a que las hormonas hipofisarias regulan múltiples órganos, los efectos de la hipofunción hipofisaria son multisistémicos. Las causas del hipopituitarismo incluyen masas hipofisarias, síndromes congénitos, traumatismos, infecciones y daño vascular. El tratamiento incluye el reemplazo hormonal y el abordaje de la etiología subyacente.
• Acromegalia y gigantismo: causados por producción excesiva de GH hipofisaria. Típicamente, la acromegalia es el resultado del exceso de GH después del cierre de la placa de crecimiento que conduce a extremidades grandes y facies características, y el gigantismo es la estatura alta que se observa en estados de exceso de GH en niños antes del cierre de la placa de crecimiento.
• Hiperprolactinemia: niveles elevados de prolactina en la sangre. La causa más común de hiperprolactinemia es un adenoma hipofisario secretor de prolactina conocido como prolactinoma. Las presentaciones pueden incluir galactorrea (secreción lechosa), oligomenorrea, disfunción eréctil y, en el caso de tumores grandes, cefaleas y cambios visuales. El tratamiento suele incluir agonistas de la dopamina como tratamiento de 1era línea, aunque es posible que se requiera cirugía y/o radiación.
• Diabetes insípida central: afección en la que los riñones no pueden concentrar la orina debido a la falta de hormona antidiurética circulante. Estos niveles bajos de hormona antidiurética se deben a una menor producción dentro del hipotálamo o a una menor liberación de la glándula hipofisaria posterior. La presentación es con poliuria, nicturia y polidipsia. La diabetes insípida central y nefrogénica se diferencian sobre la base de los niveles medidos de hormona antidiurética y la respuesta a la prueba de privación de agua.
• Hipertiroidismo e hipotiroidismo: niveles anormalmente altos o bajos de producción de hormona tiroidea en la glándula tiroides. Las personas con estas afecciones mostrarán signos y síntomas relacionados con el metabolismo celular elevado o suprimido resultante, incluidos cambios en el nivel de energía, peso, deposiciones y frecuencia cardíaca.
• Diabetes mellitus: ↓ producción de insulina en el páncreas o ↓ sensibilidad a la insulina en tejidos periféricos. Sin una función normal de la insulina, la glucosa no puede transportarse a los tejidos y permanece atrapada en la sangre, lo que provoca hiperglucemia. La diabetes mellitus se trata con agentes sensibilizantes a la insulina o con la propia insulina.
• Síndrome de Cushing: afección resultante de la exposición crónica a un exceso de glucocorticoides. Las etiologías incluyen ingesta crónica de glucocorticoides, aumento de la secreción suprarrenal de cortisol o aumento de la secreción hipofisaria o ectópica de ACTH. Las características típicas incluyen obesidad central; piel delgada y amoratada; estrías abdominales; hipertensión secundaria; hiperglucemia; y debilidad muscular proximal.
• Insuficiencia suprarrenal: producción inadecuada de hormonas adrenocorticales (glucocorticoides, mineralocorticoides y andrógenos suprarrenales). El tratamiento implica terapia de reemplazo de glucocorticoides y mineralocorticoides.
  • Enfermedad de Addison (insuficiencia suprarrenal primaria): debido a una patología dentro de la propia corteza suprarrenal. Las etiologías incluyen enfermedades autoinmunes, infecciones y malignidad (entre otras).
  • Insuficiencia suprarrenal secundaria y terciaria: debido a la disminución de la producción de ACTH dentro de la hipófisis o trastornos hipotalámicos. Estos niveles de insuficiencia también pueden ocurrir debido a una terapia prolongada con glucocorticoides.
• Hipogonadismo: afección caracterizada por una producción reducida o nula de hormonas sexuales por parte de los testículos o los ovarios. El hipogonadismo puede deberse a una falla de las propias gónadas o a defectos en la secreción estimuladora hipotalámica o hipofisaria (hormona foliculoestimulante/hormona luteinizante). Los síntomas incluyen infertilidad, mayor riesgo de osteoporosis, disfunción eréctil, disminución de la libido y regresión (o ausencia) de las características sexuales secundarias. El tratamiento es con terapia de reemplazo hormonal.
• Hiperparatiroidismo: afección asociada con niveles sanguíneos elevados de paratohormona. El hiperparatiroidismo puede deberse a una enfermedad inherente dentro de la glándula paratiroides o anomalías del metabolismo del calcio. Los individuos con hiperparatiroidismo clásicamente se presentan con cálculos (nefrolitiasis), huesos (↓ densidad mineral ósea), molestias abdominales (dolor abdominal inespecífico) y connotaciones psiquiátricas (síntomas neuropsiquiátricos). El tratamiento suele ser quirúrgico y tratar cualquier afección subyacente.
• Raquitismo y osteomalacia: trastornos de disminución de la mineralización ósea. El raquitismo afecta el cartílago de las placas de crecimiento epifisario en niños, mientras que la osteomalacia afecta los sitios de recambio óseo en niños y adultos. Estos trastornos son causados más comúnmente por la deficiencia de vitamina D. El raquitismo comúnmente se presenta con deformidades esqueléticas y anomalías del crecimiento, mientras que la osteomalacia puede presentarse con dolor óseo, dificultad para caminar y fracturas patológicas. El tratamiento incluye suplementos de vitamina D, calcio y fósforo.