Mecanismo de acción de T3 y T4 y funciones de las hormonas tiroideas

Mecanismo de acción T3 y T4

La T4 dentro de las células diana tiene que transformarse en T3 que es la que tiene efecto y la que se une a receptor. La T3 se une a la familia de receptores de hormonas tiroideas (RXR) y se dimeriza con otro receptor de la familia del ácido retinoico, produciendo transcripción del ADN a ARNm y comienzo de la respuesta, que produce la síntesis de nuevas proteínas.

Funciones de las hormonas tiroideas

  • Aumento de la actividad metabólica celular: mediante síntesis de proteínas y enzimas que gastan ATP.
  • Aumento de la síntesis proteica (y catabolismo): para sintetizar proteínas necesito aminoácidos.
  • Aumento de la actividad ATPasa Na+/K+. Aumenta el nº y la actividad de las mitocondrias.
  • Aumento del metabolismo de hidratos de carbono (Recaptación glucosa, Aumento glucólisis y gluconeogénesis, Mayor secreción de insulina, Síntesis de glucosa hepática).
  • Aumento del metabolismo de lípidos: a partir de glucógeno o por gluconeogénesis a partir de lactato, glicerol, aminoácidos como glutamina (Movilización de lípidos del tejido adiposo, Menos depósitos grasos, aumentan ácidos grasos libres y bajan colesterol, fosfolípidos y triglicéridos, Disminución de peso corporal. Aumento de apetito).
  • Aumenta la velocidad de crecimiento (Esqueleto, cerebro).
  • Aparato cardiovascular (Aumenta el flujo sanguíneo y el gasto cardíaco, frecuencia y profundidad de la respiración).
  • Aumenta la motilidad digestiva, Acelera la función cerebral (maduración del SNC).
  • Temblor muscular, Efecto sobre la función muscular, Efecto sobre el sueño, Altera secreción glándulas endocrinas como suprarrenales, función sexual disminuida.

Regulación eje hipotálamo-hipófisis-tiroides

  • Factores estimuladores (TSH, TGB en embarazo y IGGs estimulantes).
  • Inhibidores (déficit yodo, yodinasa (no MIT y DIT), TGB. El metimazol (inhibe peroxidasa), perclorato, tiocianato y nitrito (inhiben NIS) y exceso de Yodo que disminuye NIS).

Acción de la TRH sobre la hipófisis

Segundo mensajero: AMPc. Condiciona atrapamiento de yodo (por mecanismo NIS), yodación tirosinas, hidrólisis Tg, tamaño, número y actividad células tiroideas.

Glándula suprarrenal

Localización

Encima de los dos riñones.

Corteza suprarrenal

Se divide en: La corteza la parte más externa y la médula la más interna, a su vez la corteza se divide en 3 zonas.

  • Zona glomerular: Capa más externa de la corteza. Bajo la cápsula, se produce aldosterona gracias a la activación de la Aldosterona sintasa. Estimulada por: Angiotensina II y potasio extracelular.
  • Zona fascicular: Capa media, ocupa casi toda la corteza. Estimula su producción la hormona ACTH o corticotropina. Es donde se producen glucocorticoides: Cortisol y corticosterona (acciones similares). También pequeña parte de andrógenos y estrógenos.
  • Zona reticular: Capa profunda de la corteza, junto a la médula. Controlada por ACTH o corticotropina. Se sintetizan principalmente la Deshidroepiandrosterona (DHEA), androstendiona, pocos Estrógenos y Glucocorticoides. Principal zona productora de andrógenos suprarrenales (Hormonas esteroides sexuales del hombre).

Síntesis hormonas

Todas estas hormonas esteroides provienen del colesterol. El colesterol entra a la célula y de ahí a las mitocondrias, con la enzima colesterol desmolasa se transforma en pregnolona, que es el precursor común. Las hormonas se sintetizarán en el REL, en la zona glomerular se producirá aldosterona (por acción de aldosterona sintasa), en la zona fascicular cortisol y corticosterona, y en la zona reticular la androstendiona. Según la zona en la que esté la pregnolona habrá una enzima u otra, por eso en cada zona se sintetizará algo diferente.

Mineralocorticoides

Aldosterona (glándula suprarrenal, zona glomerular): Regulación: Activan la aldosterona sintetasa. Por la Angiotensina II (DAG e IP3 producen la activación de la PKC y comienza la síntesis de aldosterona) y la [K+] extracelular (se abren canales calcio voltaje dependientes, la entrada de Ca en célula hace que se una a la calmodulina y el complejo CaM (calcio-calmodulina), activa PKC y comienza la síntesis de aldosterona). Almacenamiento: no hay de hormonas esteroides en vesículas. Salen de la célula por difusión simple. Interviene en la regulación del equilibrio hidroelectrolítico del cuerpo. Transporte en sangre: Libre (50% del total) Forma activa. Unido a proteínas (50%), forma de reserva, sobre todo a la transcortina. Transcortina o globulina fijadora de corticosteroides o CBG (75% del total). Es una α2-globulina. Une también progesterona, desoxicorticosterona y corticosterona (inhibición competitiva). Albúmina (10-15%), por la que presentan una baja afinidad. Eliminación: Aclaramiento hepático muy rápido mediante conjugación con el ácido glucurónico (tetrahidroaldosterona-3-glucorónico). Se hace hidrosoluble, y al ser soluble ya puede filtrarse y eliminarse por el riñón. Orina 95%, heces 5%.

Glucocorticoides

Cortisol o corticosterona (glándula suprarrenal, zona fascicular): Secreción pulsátil (en picos). Es mínima al atardecer y antes de iniciarse el sueño. Máxima antes de despertar. Regulación: Paralela a la secreción de ACTH o corticotropina, regulada por la CRH (hormona liberadora de corticotropina) segregada por el hipotálamo y actúa sobre las células productoras de ACTH de la adenohipófisis. La CRH depende del ciclo circadiano y de los centros nerviosos superiores que responden al estrés y por ello el cortisol también. Transporte en sangre: Libre (8% del total) Forma activa. Unida a proteínas (92%): Forma de reserva. Sobre todo a la Transcortina (explicada arriba). Eliminación: El cortisol sufre una conjugación hepática con el ácido glucurónico o el sulfato. Se degrada y forma 17-hidroxicorticosteroides. Orina 70%, heces 20%, piel 10%.

Funciones de los glucocorticoides

: Como el cortisol o corticosterona. Efectos sobre el metabolismo de los Hidratos de Carbono: Estimula gluconeogénesis hígado (formación de glucosa) por lo q aumentan enzimas que transforman aa en Glucosa y moviliza los aa del organismo (musculos…). A nivel de la sangre incrementa la glucemia. En hiperglucemia se observaran niveles de glucogeno elevado. Un exceso de cortisol puede producir “diabetes suprarrenal”. Disminuye uso glucosa en tejidos menos sensibles a insulina como el cerebro y neuronas. Todo esto se lleva a cabo para que el SNC tenga suficientes HC, se produce un aumento al despertarse y en situaciones de estrés puntual (examenes, hambre…).  Efectos sobre el metabolismo de las Proteínas: Disminuye sintesis proteínas celulares por disminucion de ARNm pero aumenta la gluconeogenesis (paso de aa a glucogeno) hígado y niveles en plasma. Aumenta transporte de aa al hígado, aumento del catabolismo, aumenta actividad enzimas para síntesis proteica. Efectos sobre el metabolismo de las Grasas: En ayuno, estres o inanicion. Movilización ácidos grasos y aporte glicerol al hígado para la gluconeogénesis. Efecto antiinflamatorio: 1 El tejido dañado libera histamina, PG y leucocitos 2. que aumenta flujo sanguineo local lo que produce eritema 3. aumenta permeabilidad capilar se produce coagulacion (Edema sin fovea) 4. infiltración de leucocitos 5. crece tejido fibroso y cicatriza. **Impide y reduce la inflamación. Disminuye la fiebre (menor IL-1). Estabiliza membranas lisosómicas (digerir bacterias, células dañadas). Reduce permeabilidad capilares (Inhibe la liberación de histamina y serotonina). Inhibe el sistema inmune. Reduce multiplicación linfocitos y eosinófilos. Disminuye migración de leucocitos zona inflamada y la fagocitosis de células dañadas. Favorece la cicatrización. Efectos sobre la sangre y la médula ósea: Aumenta eritropoyesis, formación de glóbulos rojos. Aumenta la concentración de plaquetas. En los procesos inflamatorios hay una pérdida de glóbulos rojos. Disminución de las concentraciones de linfocitos, monocitos, eosinófilos y basófilos (células defensivas) por acción de la médula ósea, sin embargo, los neutrófilos aumentan, pero no desde la medula osea si no que están almacenados en las paredes de los vasos sanguieneos. Como el cortisol aumenta el flujo sanguíneo favorece que salgan a la circulación. Efectos sobre la función cardiovascular: Mantienen presión sanguínea y gasto cardíaco. Regula receptores α1 en vasos (vasoconstricción) así que el cortisol influye en el flujo sanguíneo. Efectos sobre la función renal: Aumento filtración glomerular. Efecto mineralocorticoide, un exceso de cortisol puede haber hipernatremia (aumenta [Na en sangre]) e hipocalemia (disminucion de K+). Acción opuesta a la ADH. Favorece la diuresis. El cortisol hace impermeable el conducto colector al agua, a pesar del efecto mineralocorticoide.  Efectos sobre el sistema nervioso: Inhibe la síntesis neurotransmisores GABA y Serotonina. Modula percepción sensorial (Descenso de cortisol aumento agudeza visual, gustativa y olfatoria). Disminuye sueño REM y aumenta sueño fases lentas. Efectos sobre el sistema locomotor: A nivel muscular es necesario para la contractibilidad. Sobre el hueso inhibe la formación de hueso (similar a la PTH). Disminuyen la absorción intestinal de calcio, la producción de osteoblastos e inhibe síntesis colágeno. Efectos sobre la piel: En exceso provoca fragilidad cabello debido a inhibición fibroblastos. Efectos sobre el sistema digestivo: Aumenta flujo sanguíneo capa muscular e interfiere con prostaglandinas necesarias para la síntesis de la barrera de protección contra el ácido clorhídrico y la pepsina. Efectos sobre el desarrollo: Feto: Necesarias para la maduración del tubo digestivo y del pulmón, no esta claro cual es el desencadenante del parto. Puede ser que cuando el surfactante en pulmones del niño sea elevado se desencadena, otro es la CRH. Niño: Acción opuesta a la GH e inhibe la síntesis proteica. Un niño con exceso de cortisol no crecerá. Regulación de la secreción de los glucocorticoides: La CRH o liberadora de corticotropina depende del ciclo circadiano y de los centros nerviosos superiores que responden al estrés. La CRH paralelamente aumenta los receptores de ACTH o corticotropina en la glándula suprarrenal y produce hiperplasia e hipertrofia de la glándula. La ACTH paralelamente activa la enzima colesterol desmolasa, que cataliza la conversión de colesterol en pregnenolona (mitocondria), y estimula la síntesis de cortisol y otras hormonas con sus respuestas. El cortisol realiza una retroalimentacion negativa inhibiendo 1. la secreción hipotalámica de CRH y su acción sobre la adenohipófisis. 2. El exceso de cortisol inhibe el eje hipotálamo-hipofisario y disminuye la concentración de ACTH. La síntesis de ACTH en la adenohipófisis se realiza en forma de un precursor: la proopiomelanocrotina (POMC). Además de la ACTH sale la MSH que hace que nos pongamos morenos. Si una persona no puede producir cortisol tendrá un exceso de ACTH por el eje de la CRH y a partir de la ACTH aumentaran (beta lipotropina, beta endorfina y hormona estimulante de los melanocitos) MSH aumentará, la gente será morena.

Sistema endocrino y SN: sist regulacion del organismo, la transmision se hace por hormonas, no por neurotransmisores. Si el neurotransmisor acaba en sangre se transforma en hormona. Se superpone con el SN en estructura y funcion (como la gastrina), esto es posible por la G.Pineal y la hipofisis. Los estimulos que se integran en el SNC regulan la liberacion de hormonas mediante las neurohormonas (pueden comportarse como neurotransmisor u hormona, catecolaminas e hipotalamicas) segregadas por neuronas o glandulas (adrenales y suprarrenales).  Diferencias con el sist nervioso: menor rapidez y localizacion de la respuesta. Bastante mayor duracion. Transmision por la sangre de las hormonas, no por los nervios y mediante neurotransmisores. Sistemas de control de la actividad hormonal: Nervioso: mediante sinapsis, actuacion local llevada a cabo por neurotransmisores. Neuroendocrino: SN regula la liberacion de hormonas a sangre mediante neurohormonas para realizar efecto en celula diana. Endocrino: las celulas endocrinas o glandulas segregan hormonas a la sangre para realizar efecto en celula diana. Paracrino: la liberacion de las hormonas produce efecto en celulas vecinas sin liberarse en circulacion sistemica. Autocrino: la celula libera la hormona para actuar sobre si misma, sin liberarse en sangre. Hormona: sust quimica segregada a la sangre por celulas especializadas localizadas en glandulas endocrinas, neuronas y cel del sist inmune, viaja a la celula diana para realizar efecto uniendose a los receptores. Su efecto es en conc nanomolares. Si se unen a prot plasmaticas (albumina, cortisol globulina…) no realizan efecto y aumenta su vida media, como los farmacos. Son receptores especificos. Dependiendo de donde actue tiene un efecto mayor o menor, o distinto. Se degradan de la circulacion por enzimas o metabolizadas por riñon e higado. Todas actuan por el complejo llave cerradura que es al unirse al receptor desencadena reacciones que amplian la respuesta. Glandulas endocrinas: hipofisis, glandulas suprarrenales, glandula pineal o epifisis, tiroides y paratirounes. Organos y tejidos con celulas secretoras: placenta, riñones, timo, hipotalamo, ovarios, testiculos, int delg, estomago… Hormonas hidrosolubles: actuan en receptores de membrana (no pueden atravesarla), pueden estar libres en plasma. Peptidicas: hipotalamicas, pancreaticas, plasmaticas, calcitonina, adenohipofisarias y PTH. Derivadas de aas: noradrenalina y adrenalina. Liposolubles: efecto genetico, atraviesan la membrana. Esteroideas: derivada del colesterol. Son hormonas sexuales y corticosteroides adrenales (mineralocorticoides, glucocorticoides). Derivadas de aa tirosina: T3 y T4. Mecanismo accion: Hormonas peptidicas (hidrosolubles): Peptidos, glucoproteinas… Respuesta rapida. Semivida de minutos. Sintesis: En celulas especializadas la pre-hormona (formada por peptidos y aas, unidos gracias a ARN) se transforma a prohormona inactiva gracias a enzimas y pasa al aparato de golgi; quedan almacenadas en vesiculas hasta q se liberan al exterior celular para su uso. Se disuelven en liq extracelular para su transporte, al ser lipofobas, no pueden entrar en las membranas lipidica por lo que se une a receptores sobre la membrana de la cel diana.  El complejo hormona-receptor inicia la traduccion de señales mediante proteinas G asociadas, que activan segundos mensajeros (AMPciclico, tirosinkinasa..) y estos generan accion fisiologica.  Hormonas esteroideas (liposolubles): efecto genetico. Estructura similar porque derivan del colesterol, sintesis en pocos organos (gonadas, cort suprarrenal y placenta). Exactamente en el REL y no se almacenan. No son solubles por lo que se encuentran unidas a prot plasm (albumina..) que la protege contra degradacion (aumenta t1/2) pero no pueden entrar a la celula diana. Las libres son liposolubles. Hormona derivada de aminoacidos o aminicas (hidrololubles y liposolubles): pequeñas. Las no liposolubles actuan sobre recetores de membrna. Derivan de aas como la tirosina y el triptofano (melatonina solo). Se diferencian las catecolaminas (neurohormonas) contienen anillo tirosina, son hidrosolubles, se unen a receptores adrenergicos. Las hormonas tiroideas, contienen dos tirosinas mas yodo. Depende al receptor que se unan un efecto u otro, y ese receptor distintos segundos mensajeros. Liposolubles actuan como esteroideas y se unen a receptores en el nucleo porque atraviesan la membrana, efecto en los genes. Transportadas por prot fijadora de tiroxina.  La melatonina deriva del triptofano.