Fisiología y Alteraciones Bioquímicas del Sistema Endocrino y Función Hepática

Conceptos Fundamentales de Endocrinología

Definición de Hormona y Células Diana

Sustancia química que se sintetiza en una glándula de secreción interna y ejerce un efecto fisiológico sobre otras células hasta las que llega por vía sanguínea. Actúan como mensajeros químicos y solo ejercerán su acción sobre aquellas células que posean en sus membranas los receptores específicos (son las células diana o blanco).

Las glándulas endocrinas más importantes son: epífisis, hipotálamo, hipófisis, tiroides, paratiroides, páncreas, suprarrenales, ovarios y testículos.

Clasificación de Hormonas

Hormonas Esteroideas

Por su naturaleza lipídica, atraviesan fácilmente las membranas de las células diana uniéndose a las moléculas receptoras de tipo proteico, que se encuentran en el citoplasma. Así llegan al núcleo, donde cesan la inhibición a que están sometidos algunos genes y permiten que sean transcritos, originando unas moléculas de ARNm que se encargan de dirigir en el citoplasma la síntesis de unidades proteicas (ribosomas) que son las que producirán los efectos fisiológicos hormonales.

Hormonas Proteicas

Moléculas de gran tamaño que no pueden entrar en el interior de las células blanco y se unen a moléculas receptoras que hay en la superficie de sus membranas plasmáticas, provocando la formación de un segundo mensajero, AMPc, el que inducirá los cambios pertinentes en la célula al activar a una serie de enzimas que producirán el efecto metabólico deseado.

Regulación Hormonal (Feedback)

La regulación hormonal se lleva a cabo mediante los siguientes procesos reguladores:

Regulación Retroactiva (Feedback)

Se produce entre los componentes del eje hipotálamo-hipófisis-glándula periférica, en el que una concentración baja de la hormona efectora en sangre origina un aumento de la hormona trópica, mientras que unos niveles elevados de la misma inhiben la producción de la hormona trópica.

Regulación Retroactiva No Hormonal

Ocurre directamente por la glándula o célula endocrina. Ejemplos:

  • Glucosa e Insulina: Niveles altos de glucemia estimulan la secreción de insulina; niveles bajos inhiben la secreción de insulina y estimulan la secreción de las hormonas contrainsulares (glucagón, adrenalina, hidrocortisona y hormona del crecimiento).
  • Calcio y Hormona Paratiroidea: La disminución del calcio sérico provoca una secreción casi inmediata de hormona paratiroidea que actúa sobre el riñón y el hueso para mantener los niveles de calcemia. El aumento del calcio sérico provoca disminución de la secreción de la hormona paratiroidea y por eso la disminución de la entrada del calcio.

Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona (SRAA)

DIBUJO: La renina es una enzima que fabrica el riñón cuando este detecta una bajada en la perfusión sanguínea. La renina actúa sobre el angiotensinógeno haciendo que este pase a angiotensina. La angiotensina estimula la glándula suprarrenal para que produzca la aldosterona.

La aldosterona actúa a nivel de los túbulos renales haciendo que se absorba sodio, que pasará a la sangre, haciendo que esté más concentrada (hiperosmolaridad).

Como la sangre está concentrada, se sintetiza la ADH (Hormona Antidiurética), que a nivel de los túbulos renales aumenta la absorción de agua, lo que incrementa la volemia y, a su vez, aumenta la presión sanguínea.

Estudio de las Hormonas Hipofisiarias

1. Lóbulo Anterior o Adenohipófisis

Produce:

Hormonas Trópicas (Estimulan otras glándulas)

  • TSH o Tireotropa: Regula la secreción de tiroxina por la tiroides.
  • ACTH o Adrenocorticotropa: Controla la secreción de las hormonas de las cápsulas suprarrenales.
  • FSH o Folículo Estimulante: Provoca la secreción de estrógenos por los ovarios y la maduración de espermatozoides en los testículos.
  • LH o Luteotropina: Estimula la secreción de progesterona por el cuerpo lúteo y de la testosterona por los testículos.

Hormonas No Trópicas (Actúan directamente)

  • STH o Somatotropina (Hormona del Crecimiento): Responsable del control del crecimiento de huesos y cartílagos.
  • PRL o Prolactina: Estimula la secreción de leche por las glándulas mamarias tras el parto.

2. Lóbulo Medio

  • MSH o Estimulante de los Melanóforos: Estimula la síntesis de melanina y su dispersión por la célula.

3. Lóbulo Posterior o Neurohipófisis

  • Oxitocina: Actúa sobre los músculos del útero, estimulando las contracciones durante el parto. Facilita la salida de la leche como respuesta a la succión.
  • Vasopresina (Hormona Antidiurética, ADH): Favorece la reabsorción de agua a través de las nefronas.

Alteraciones de la Neurohipófisis (Vasopresina/ADH)

La ADH actúa a nivel de los túbulos renales provocando un aumento en la reabsorción, concentrando la orina. Su síntesis y liberación están controladas por receptores hipotalámicos y neurohipofisiarios que actúan en función de la osmolaridad plasmática.

a) Déficit en la producción: Diabetes Insípida

El riñón no concentra la orina y esta se excreta muy diluida, ocasionando poliuria, polidipsia, hipernatremia e hiponatruria.

b) Secreción excesiva: SIADH

Ocasiona hiperosmolalidad urinaria, hipoosmolalidad plasmática, hiponatremia e hipernatruria.

Alteraciones de la Adenohipófisis (Somatotropina)

La somatotropina se secreta de forma interrumpida a lo largo del día. La secreción se estimula al inicio del sueño nocturno, al realizar ejercicio físico o cuando disminuye la glucosa plasmática.

Funciones de la Somatotropina

  • Actúa sobre el crecimiento.
  • Estimula el anabolismo proteico y la lipólisis.
  • Es antagonista de la insulina.
  • Estimula la producción de factores hepáticos del crecimiento.

a) Producción deficiente

Pocos efectos en adultos. En niños provoca retraso en el crecimiento. Para evaluar la posible insuficiencia se determinará la concentración en plasma después de unas pruebas funcionales que estimulen la producción (primero estímulo fisiológico, como ejercicio físico; segundo estímulo farmacológico).

b) Producción excesiva

  • Niños: Produce GIGANTISMO.
  • Adultos: ACROMEGALIA, caracterizada por engrosamiento de los huesos y tejidos blandos de la cara, manos y piel, así como el grosor de la piel. Puede causar aumento de la presión arterial y diabetes.

Hormonas Segregadas por las Glándulas Suprarrenales

1. Corteza Suprarrenal

Formada por tres capas, cada una segrega diversas sustancias hormonales:

Mineralocorticoides (Capa Externa)

Regulan el metabolismo de los iones. Destaca la aldosterona, que regula el metabolismo electrolítico, controlando los niveles de Na+ y K+. La aldosterona provoca la reabsorción de Na+ y la excreción de H+ y K+. Está regulada por la corticotropina y por el sistema renina-angiotensina.

Glucocorticoides (Capa Intermedia)

El más importante es el cortisol. Son hiperglucemiantes, aumentan el catabolismo proteico y lipídico, aumentan la concentración de ácidos grasos en la sangre y disminuyen la respuesta inflamatoria e inmunológica del organismo. Está regulada por feedback, ritmo circadiano y estrés.

Androgenocorticoides (Capa Interna)

Íntimamente relacionados con los caracteres sexuales. Colaboran en el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios. Regulada por un factor hipotalámico y por la hormona hipofisiaria corticotropina (ACTH).

2. Médula Suprarrenal

Elabora la adrenalina y noradrenalina, que influyen sobre el metabolismo de los glúcidos, favoreciendo la glucogenólisis, con lo que el organismo puede disponer en ese momento de una mayor cantidad de glucosa; elevan la presión arterial, aceleran los latidos del corazón y aumentan la frecuencia respiratoria.

Alteraciones en la Secreción Corticosuprarrenal

a) Hiperfunción o Síndrome de Cushing

Causas: Exceso de ACTH o exceso de secreción en la glándula.

Diagnóstico Bioquímico de la Hiperfunción

Prueba inicial o screening para descartar pacientes no afectados. Si la prueba inicial está alterada, se ha de confirmar con una segunda prueba.

  1. Dexametasona v.o. (vía oral): En condiciones no patológicas, la concentración de cortisol se inhibirá.
  2. Excreción de cortisol urinario: La secreción de cortisol está aumentada en el síndrome de Cushing.

b) Hipofunción Corticosuprarrenal

Podemos diferenciar dos tipos:

  • Primaria: O Enfermedad de Addison.
  • Secundaria: Hipoproducción de ACTH.

Alteraciones en la Secreción de Hormonas Tiroideas

Hipertiroidismo

Aumento en la concentración de T3 o T4 o de las dos. El síndrome clínico se denomina TIROTOXICOSIS.

Hipotiroidismo

Secreción deficiente de hormonas tiroideas. En función del origen de la deficiencia diferenciamos:

  • Primario: Alteración del tiroides.
  • Secundario: Alteración en la hipófisis (TSH).
  • Terciario: Alteración hipotalámica.

Manifestaciones Clínicas del Hipotiroidismo

  • Congénito: Provoca una alteración neurológica importante e irreversible: CRETINISMO.
  • Durante la infancia: Provoca retraso en el desarrollo físico, psíquico y social.
  • Edad adulta: Enlentecimiento del metabolismo. MIXEDEMA.

Bocio Simple

Aumento del tamaño de la glándula que puede ser ocasionado por un déficit de yodo en la dieta o por una secreción elevada de TSH producida por una secreción insuficiente de hormona tiroidea.

Alteraciones Gonadales

Alteraciones Gonadales Masculinas

Hipogonadismos Hipergonadotrópicos

La concentración de gonadotropinas (LH y FSH) en plasma está aumentada.

  • Síndrome de Klinefelter: Anomalía genética (XXY). Provoca esterilidad que a veces va ligada a retraso mental con genitales pequeños. Disminuye la concentración de testosterona. FSH y LH aumentadas.
  • Síndrome de las Células de Sertoli: Congénito. Caracteres sexuales definidos, pero esterilidad (azoospermia). LH y testosterona en plasma normales. FSH está muy aumentada.
  • Anorquia o Disgenesia Testicular: Incorrecto desarrollo testicular. FSH y LH en plasma superior a los valores normales. Concentración de testosterona disminuida.

Hipogonadismos Hipogonadotrópicos

Insuficiencia testicular secundaria ocasionada por una disminución de las gonadotropinas en plasma (defecto hipofisiario).

  • Eunucos: Caracteres sexuales secundarios no se desarrollan completamente. La pubertad aparece tardíamente, pudiendo ser estériles o no.

Ciclo Menstrual

  1. 1ª Fase: Las gonadotropinas estimulan el desarrollo del folículo y la liberación de estrógenos, que llegan al máximo el día 10 y estimulan la síntesis de LH, que provocará la liberación del óvulo el día 14.
  2. Después: El nivel de estrógenos disminuye, provocando disminución en la síntesis de gonadotropinas e incremento en la síntesis de progesterona, que al mismo tiempo provoca una variación de la temperatura corporal.
  3. Si hay fecundación: El cuerpo lúteo sigue produciendo progesterona y frenará la síntesis de gonadotropinas (no hay menstruación).
  4. Si NO hay fecundación: Día 28, menstruación.

Alteraciones Gonadales Femeninas

Hipofunción Ovárica

  • Síndrome de Turner: Hipogonadismo hipergonadotrópico. Los ovarios no producen estrógenos y los caracteres secundarios no aparecen. FSH y LH aumentadas.

Amenorrea (Falta de menstruación por causas endocrinas)

  • Alteraciones Hipofisiarias: Déficit de FSH y LH por tumores y tumores productores de prolactina.
  • Alteraciones Hipotalámicas: Pérdida de la secreción del factor hipotalámico que estimula las gonadotropinas.

Diagnóstico del Embarazo

Se basa en la detección de HCG (Gonadotropina Coriónica Humana).

HCG en Orina

Preferiblemente en orina de primera hora, ya que la concentración es más elevada. Se pueden utilizar diferentes pruebas:

  • Inhibición de la aglutinación.
  • Aglutinación directa.
  • Prueba con anticuerpos monoclonales inmovilizados marcados con colorantes.

HCG en Suero

Los análisis se efectúan por RIA o ELISA.

Función Hepática y Metabolismo de la Bilirrubina

Funciones del Hígado

  • Metabolismo (Lípidos).
  • Excreción (Biliar).
  • Síntesis de proteínas (Albúmina).
  • Almacenamiento (Vitamina A).
  • Función inmune.
  • Digestión.
  • Reciclaje de hierro.
  • Función endocrina.

Las funciones comprometidas con el daño hepático son principalmente las tres primeras.

Tests Bioquímicos que Evalúan la Función Hepática

Podemos clasificar en:

Excreción de Productos por el Hígado

  • Aclaramiento de sustancias exógenas: Rosa de Bengala, BSP, verde de indocianina.
  • Aclaramiento de sustancias endógenas: Bilirrubina.

Capacidad Metabólica Hepática

  • Antipirina.

Productos Séricos de Origen Hepático

  • Tiempo de protrombina.
  • Albúmina sérica.
  • Pruebas de floculación.

Metabolismo de la Bilirrubina

La bilirrubina es un pigmento biliar, resultante del catabolismo del grupo hemo de la hemoglobina (Hb) encontrada en los eritrocitos. Los niveles de bilirrubina aumentan si hay destrucción acelerada de los glóbulos rojos o si no llega a los hematíes maduros.

La sangre transporta la bilirrubina hasta el hígado, procesándola para excretarla. En el plasma circula unida a la albúmina. Cuando llega al hígado, una enzima cataliza la conjugación de la bilirrubina con un ácido, convirtiéndola en hidrosoluble, la cual puede ser excretada en la bilis. La bilis penetra en el intestino, donde las bacterias y los enzimas intestinales convierten la bilirrubina en urobilinógeno y urobilinas.

Si el flujo biliar está obstaculizado, el paso de sales biliares y bilirrubina al intestino estará impedido y penetrará en la sangre. Si la unión a la albúmina está alterada, la bilirrubina penetra en los tejidos, aunque la mayoría de ellos no sufre otro daño más que la pigmentación. En recién nacidos, si afecta al SNC, puede provocar problemas neurológicos irreversibles.

Un incremento en el suero de la bilirrubina ocasiona hiperbilirrubinemia, lo que se manifiesta como ictericia.

Tipos de Bilirrubina

  • Indirecta o Libre (no conjugada): Ligada a la albúmina.
  • Directa o Conjugada: Unida al ácido glucurónico.

Bilirrubina Total = B. Indirecta + B. Directa

Clasificación de las Hiperbilirrubinemias

1. Hiperbilirrubinemia NO Conjugada (Indirecta)

1.1. Prehepática
  • Hemólisis: Formación aumentada de bilirrubina que sobrepasa la capacidad del hígado para conjugarla. Aumento de la bilirrubina indirecta, sin conjugar, con lo cual no aparece bilirrubina en orina.
  • Ictericia fisiológica del recién nacido: Asociada a una inmadurez del hígado para realizar la función secretoria biliar.
1.2. Hepática (Por defecto de la conjugación en el hígado)
  • Carencias enzimáticas para la conjugación: SÍNDROME DE GILBERT.
  • Interferencias en la conjugación por medicamentos.

2. Hiperbilirrubinemia CONJUGADA (Directa)

2.1. Hepática

Debido a la alteración del parénquima hepático, la bilirrubina conjugada pasa a sangre.

  • Defectos genéticos: SÍNDROME DE ROTOR.
  • Hepatitis.
  • Cirrosis.
2.2. Post-Hepática (Colestasis)

Debida a la alteración del flujo biliar en algún punto, dificultando el paso de la bilirrubina al intestino y produciéndose la regurgitación de la bilirrubina a sangre. Se prefiere el término colestasis.

Determinación de la Bilirrubina

Existen diversos métodos para determinar la bilirrubina en suero: métodos espectrofotométricos directos y métodos colorimétricos. El método más empleado para su determinación es el de Malloy y Evelyn, que es un método colorimétrico.