Insulina ----- Estimula el movimiento de glucosa a través de la membrana de la célula.
Insulina
Hexocinasa
Glucosa Glucosa 6 fosfato
ATP ADP
Unión de las dos teorías.
CAUSAS DE DIABETES
GLUCAGÓN
El glucagón es un importante regulador de la glucosa intrahepática y del metabolismo de los ácidos grasos libres.
El glucagón es el producto de la síntesis y secreción de las células alfa del páncreas endocrino.
Naturaleza química: Polipéptido 29 aminoácidos, carece de puentes disulfuro
Regulación de la síntesis y secreción
A diferencia de la insulina, la síntesis resulta inhibida por niveles elevados de glucosa y estimulada por niveles bajos. Una vez liberado llega al hígado a través de la vena porta.
Efectos:
Sobre el metabolismo de la glucosa:
a.- Desdoblamiento del glucógeno hepático (glucogenólisis)
b.- Incremento de la gluconeogénesis
Ambos efectos aumentan en gran medida la disponibilidad de glucosa por los otros órganos del cuerpo.
Sobre el metabolismo de los lípidos
Estimula la conversión de ácidos grasos en cuerpos cetónicos a través de la beta-oxidación, o sea es una hormona cetógenica.
La insulina es una hormona anabólica en tanto que el glucagón es una hormona catabólica.
Mecanismo de acción:
ADRENALES
CORTEZA ADRENAL
La corteza adrenal forma parte de una glándula más compleja, la adrenal, constituida por la propia corteza y la medula adrenal.
Estas dos partes de la glándula tienen origen, estructura y acciones diferentes, pero comparten una misma función: Intervienen en la adaptación del individuo al medio ambiente que lo rodea.
La corteza esta dividida en tres zonas:
Capa externa glomerular - Mineralocorticoides
Capa media fascícular - Glucocorticoides
Capa interna reticular - Fuentes de hormonas sexuales
Las hormonas producidas son químicamente esteroides, derivados del colesterol. Reciben el nombre genérico de corticosteroides o corticoides.
Según la acción más importante desarrollada se clasifican en:
-
Glucocorticoides: cortisol y corticosterona; intervienen en el metabolismo de carbohidratos y proteínas y ejercen efecto antiinflamatorio.
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Mineralocorticoides: aldosterona y desoxicorticosterona; afectan metabolismo del agua y electrólitos.
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Corticosteroides sexuales: deshidroepiandrosterona y androstenediona; afectan la reproducción.
El mecanismo de acción es el común a todas las hormonas esteroideas. No utilizan segundo mensajero. Promueven en el núcleo la síntesis de ARNm, que en los ribosomas estimulan la síntesis de proteínas específicas, principalmente enzimas responsables de la respuesta celular.
Síntesis de hormonas
Los corticoides al ser lipófilicos atraviesan fácilmente las membranas. Por lo tanto, no hay reservas de hormona almacenada. La velocidad de síntesis regula la hormona disponible.
El precursor de todas las hormonas esteroides es el colesterol, que puede provenir de diferentes fuentes.
Control de la Secreción:
Retroalimentación (CRH)
Transporte
Como toda molécula esteroide, los corticoides son lipófilos e hidrófobos. En la sangre son transportados en forma libre y unidos a proteínas transportadoras.
La fracción libre es la biológicamente activa:
Puede pasar al líquido intersticial que rodea a las células
Atraviesa la membrana celular
En el caso de los glucocorticoides, la fracción libre es la que realiza el feed back negativo a la secreción de ACTH.
Sus concentraciones son fácilmente regulables.
La unión de la hormona a la proteína le confiere ciertas ventajas:
Constituye un reservorio fisiológicamente regulable de hormona inactiva. El complejo hormona-proteína está en equilibrio dinámico y se disocia fácilmente en los medios biológicos.
No se pierde en la orina, ya que las proteínas transportadoras no filtran en el riñón.
Queda protegida de la captación y metabolización hepática.
Los glucocorticoides tienen una proteína transportadora específica, la transcortina.
El Cortisol es transportado por la sangre:
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Al hipotálamo donde inhibe el gasto de ACTH-RH ó CRH
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A la adenohipófisis donde inhibe el gasto de ACTH.
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Al tejido blanco donde ejerce su efecto.
Inactivación y eliminación
Son catabolizados en el hígado, riñón y en los órganos blanco. El hígado es el órgano más importante.
Por medio de reducciones son transformados en tetrahidroconjugados.
Luego de la esterificación con sulfatos y conjugación con ácido glucorónico, se transforman en compuestos hidrosolubles, que no se unen a las proteínas plasmáticas y son eliminados por la bilis y principalmente por el riñón.
Efectos de la suprarrenalectomia bilateral (enfermedad de Addison):
Glucocorticoides
Hay diferencias según la especie en el tipo de glucocorticoide secretado:
En caballo, perro, cerdo y gato Cortisol
En roedores Corticosterona
En rumiantes Cortisol y corticosterona
La cortisona no se produce en cantidades importantes en ninguna especie.
Los glucocorticoides tienen actividad sistémica. Intervienen en el metabolismo de la mayoría de las células del organismo.
Regulan procesos que permiten que los animales se adapten a un medio ambiente cambiante. Colaboran en la homeostasis.
Los glucocorticoides aseguran el aporte de glucosa al sistema nervioso central, aun a costa del catabolismo.
Durante la lactancia contribuyen a forzar la movilización de reservas para ser usadas en la síntesis de leche.
Tiene acciones tan complejas que hacen difícil su clasificación. Pueden ser anabólicas, catabólicas, reguladoras, inhibidoras, estimulantes o facilitadotas, según el tejido implicado.
Muchas de estas respuestas sólo son observables ante un exceso o el déficit de la hormona.
Tienen una función anabólica en el hígado y riñón, donde inducen la síntesis de glucógeno, y en el pulmón donde estimulan la síntesis de fosfolípidos con aumento del agente tenso activo pulmonar.
La acción catabólica se manifiesta por la destrucción de macromoléculas proteicas o lipídicas en células musculares, adiposas, linfoides, conectivas, cutáneas y óseas.
Estimulan la eritropoyesis y leucopoyesis. Son reguladoras de la respuesta inflamatoria y estimula al sistema nervioso central.
Tienen efectos facilitadotes en la acción del glucagón y la adrenalina sobre el glucógeno hepático y en el efecto calorígenico y la acción vasoconstrictora de la noradrenalina.
Acciones sobre el metabolismo intermedio
Hidratos de carbono
Son necesarios para mantener la producción hepática normal de glucosa durante los períodos interprandiales. El efecto neto de su actividad, es el aumento de la síntesis y almacenamiento de glucógeno hepático con tendencia la hiperglucemia.
En general tiene acciones antiinsulinicas. La hiperglucemia se genera por la liberación de la glucosa hepática, en respuesta al aumento del glucógeno producido por gluconeogenesis y a la inhibición del consumo periférico de la glucosa.
Para la utilización periférica de la glucosa es necesario que el NADH se oxide; esta reacción está disminuida por los glucocorticoides.
El sistema nervioso central, los eritrocitos y otros pocos tejidos dependen casi exclusivamente de la glucosa como fuente de energía.
Si el período de ayuno se prolonga, se producen procesos alternativos de uso de energía. Hasta que estos procesos estén en marcha es indispensable la acción de los glucocorticoides.
Metabolismo de los carbohidratos
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Aumento de la Gluconeogénesis
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Disminución de la utilización periférica de glucosa
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Antagonismo con insulina
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Aumenta los depósitos tisulares de glucógeno especialmente en el hígado
Proteínas
Movilizan los aminoácidos de las proteínas, especialmente del músculo esquelético. Disminuyendo la captación e incorporación de aminoácidos a la proteína muscular.
Aumenta la captación hepática de los aminoácidos y su utilización para la gluconeogenesis.
Cuando se administran en exceso, la acción catabólica proteica se manifiesta por:
Atrofia y debilidad muscular
Estrías en la piel
Osteoporosis por falta de síntesis de la matriz proteica.
Metabolismo de las proteínas
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Catabólia de proteínas con balance negativo de nitrógeno y aumento de la eliminación urinaria de nitrógeno y ácido úrico.
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Inhibe la anabólica de las proteínas.
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Cesa el crecimiento en animales jóvenes
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Cicatrización de las heridas es lento
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Inhibición en la producción de anticuerpos
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Aumenta la concentración de aminoácidos en sangre al incrementar la descomposición muscular.
Lípidos
Al inhibir el uso de la glucosa, no permite la formación del glicerofosfato, necesario para la síntesis de lípidos.
Se produce un aumento de los ácidos grasos libres. Disminuye en el hígado la síntesis de ácidos grasos, más no en el tejido adiposo.
Metabolismo de las grasas
1. a. Estimula la Gluconeogénesis
2. a. Aumenta el volumen de ácidos grasos circulantes.
Interacciones hormonales
En general la insulina y el cortisol son antagónicos, excepto sobre los depósitos de glucógeno hepático, que aumenta bajo el estimulo de ambas.
Acciones sobre distintos sistemas del organismo
Riñón
Aumenta el flujo plasmático renal, la filtración glomerular y la depuración de agua libre.
Inhibe la secreción de la hormona antidiurética y son antagonistas de su acción en la neurona distal. Por tanto inhiben la reabsorción de agua libre. Por su acción mineralcorticoide aumenta la reabsorción renal de Na.
Glándula mamaria
En la glándula mamaria desarrollada, la insulina estimula la formación de nuevas células epiteliales, mientras que los glucocorticoides activan las organelas involucradas en la síntesis.
Regulan la acción lactógena de la prolactina
Sistema óseo
En grandes dosis se manifiestan desórdenes en el metabolismo óseo, que se traducen en osteopenia, pudiendo llegar a fracturas espontáneas.
Tiene acción catabólica proteica de la matriz ósea.
Disminuye el desarrollo del cartílago. Hay interrupción del crecimiento, e inhibición de la neoformación y remodelación ósea.
Por su acción anti vitamina D, disminuye la absorción de calcio.
Acciones en inflamación y alergias
Se trata de acciones farmacológicas, para que se puedan observar estos efectos deben estar en cantidades suprafisiológicas.
La gran capacidad anti inflamatoria se debe a la inducción de la síntesis de macrocortina. FIGURA 58-5
Estabilizan la membrana lisosomal, por lo que impiden la liberación de enzimas proteolíticas y la formación de sustancias que promuevan la inflamación
No son antagonistas de las acciones de la histamina, pero inhiben su liberación
Producen inhibición de la formación de fibroblastos y de alguna de sus actividades, como producción de colágeno y fibronectina.
Evita la formación de queloides y de adherencias, pero retarda la cicatrización de las heridas.
Tiene como ventaja que el tejido funcional no sea reemplazado por tejido conectivo fibroso. La desventaja es que impide la encapsulación de procesos infecciosos.
Produce catabolismo en el tejido linfoide, que se manifiesta por atrofia linfática y tímica. Aumenta la destrucción de linfocitos y eosinófilos, mientras que los neutrófilos aumentan por redistribución.
Efecto anti-inflamatorio
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Disminución de los linfocitos y eosinófilos circulantes y del tejido linfocitario fijo
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Reducción del grado de los procesos inflamatorios locales.
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Posibles efectos adversos sobre la producción de cuerpos inmunes.
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Suprime la respuesta del tejido conectivo a todo tipo de lesiones: traumáticas, anafilácticas o infecciosas.
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Suprime la actividad de los fibroblastos.
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Disminuyen la vascularización.
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Retardan la formación de tejido de granulación.
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Disminuyen la formación de sustancias fundamental intercelular.
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Aumentan el tono capilar y de la permeabilidad selectiva.
Parto
Cerca del parto aumenta la producción de corticoides fetales, lo cual contribuye a la maduración del pulmón fetal, con aumento de la síntesis del agente tenso activo pulmonar.
Los corticoides fetales son importantes en las especies en las que la lúteolisis es fundamental en el parto.
Aumento de la concentración de corticoides fetales, disminuyen la concentración de progesterona y aumenta la de estrógenos. Esto produce el estímulo necesario para la liberación de PGF2, responsable de la lúteolisis.
Sistema endocrino
Sistema muscular esquelético
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Debilidad muscular a consecuencia de la depleción de potasio.
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Aumenta eliminación de calcio, fósforo y nitrógeno.
2.a. Osteoporosis y predisposición a las fracturas.
Mineralocorticoides
Los mineralocorticoides deben su nombre a acción sobre el metabolismo mineral, principalmente en la recuperación del Na y la excreción de K.
Su acción es ejercida principalmente sobre el riñón, sin embargo tiene efecto en otros lugares del organismo donde se intercambie Na y K como en el tubo gastrointestinal, glándulas sudoríparas y salivales.
Los principales mineralocorticoides son: aldosterona, 11-deosxicortisol (DOC) y desoxicorticosterona (DOCA).
Mecanismo de acción
Las células blanco de la aldosterona son las células epiteliales del riñón, que tienen como función el transporte transepitelial de iones.
Estimula la síntesis de enzimas mitocondriales, con lo que se crea la fuente de energía necesaria para que actúe la bomba de sodio y potasio en la membrana serosa.
Regulación de la secreción
A diferencia de los glucocorticoides, la aldosterona no produce retroalimentación; por tanto, cuando cesa el estimulo cesa la secreción.
La potasemía y la angiotensina II se consideran los reguladores primarios de la secreción de aldosterona.
Efectos de los mineralcorticoides.
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Aumento de la retención de sodio, cloruro y agua.
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Aumento de la excreción de potasio, fósforo y calcio.
MEDULA ADRENAL
La médula adrenal es la fuente de las hormonas catecolaminas. Ocupa la porción interna de la glándula y representa aproximadamente el 10% de ésta.
La importancia de las catecolaminas estriba en que provocan una rápida respuesta del organismo ante diversas situaciones de emergencia.
Incrementan los niveles de glucosa y ácidos grasos libres en sangre, la estimulación del sistema cardiovascular y la contracción o relajación del músculo liso bronquial, gastrointestinal y genitourinario.
Estructura de la glándula adrenal:
Anatomía macroscópica:
Porción periférica ------ Corteza
Porción central --------- Médula
Células de la médula ---- Células posganglionares modificadas ---- Tejido cromafin ------- Conservan su contacto con fibras preganglionares del sistema nervioso simpático.
Médula suprarrenal ------- Parte del sistema nervioso.
Hipotálamo -------- Médula.
Biosíntesis de las catecolaminas
La síntesis de catecolaminas se inicia con el estímulo de la acetilcolina. La secreción de adrenalina depende principalmente de la médula adrenal, mientras que en el caso de la noradrenalina también se produce en las neuronas simpáticas posganglionares. Adrenalina y Noradrenalina son sintetizadas en la médula suprarrenal a partir de fenilalanina y tirosina. GARFICA 59-2
Liberación
El neurotransmisor responsable de la liberación de catecolaminas es la acetilcolina. Esta sustancia actúa principalmente sobre los receptores colinérgicos nicotínicos presentes en la membrana de las células cromafines.
Estímulos --------- Calor, frío, hipoglucemia, hipovolemia, disminución del sodio, ejercicio físico y estados emocionales.
Metabolismo de las catecolaminas
Las catecolaminas liberadas al torrente sanguíneo se distribuyen por los tejidos para ser utilizadas y metabolizadas.
Sólo el 2 o 3 % de las catecolaminas es eliminado por la orina sin sufrir modificaciones.
Los metabolitos resultantes son biológicamente inactivos, hidrosolubles y se eliminan por la orina. FIGURA 59-4
Regulación de la secreción
Existe una estrecha relación entre el sistema nervioso simpático y la médula adrenal, que influye en forma directa en la secreción de las catecolaminas.
Efectivamente ante un peligro inminente, traumatismo, dolor hipovolemia, hipotensión, anoxia, etc., se produce un estimulo que afecta al sistema nervioso simpático principalmente al bulbo, hipotálamo, y corteza cerebral y que llegaría a la médula espinal a través de los nervios esplácnicos.
Efectos fisiológicos:
Noradrenalina ------- Adaptaciones circulatorias.
Adrenalina ---------- Cambios metabólicos. FIGURA 59-6
Metabolismo de los carbohidratos:
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Desintegración de los depósitos hepáticos de glucógeno con liberación de glucosa.
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Por degradación de glucógeno muscular o ácido láctico que es utilizado por corazón o que reingresa al hígado para resintetizar glucosa.
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Por estimulación del gasto de ACTH que a su vez libera glucocorticoides suprarrenales que favorecen la Gluconeogénesis.
Las catecolaminas inciden sobre el metabolismo intermediario de los glúcidos elevando la glicemia y con ello la energía disponible por las células.
Metabolismo de los lípidos:
La adrenalina actúa sobre el tejido adiposo estimulando la lipólisis, interviniendo sobre las células adiposas y liberando ácidos grasos libres que proporcionan la energía necesaria al músculo esquelético.
La lipólisis se lleva a cabo a través de una lipasa celular que degrada los triglicéridos produciéndose ácidos grasos y glicerol.
También se utilizan los ácidos grasos por la célula hepática para la síntesis de otros lípidos, fundamentalmente colesterol y fosfolípidos. FIGURA 59-6
