Sistema endocrino

Sistema endocrino es todo sistema capaz de liberar mensajeros químicos. Además, cualquier estímulo hará que el sistema nervioso y el sistema endocrino actúen sobre distintos tejidos con el fin de mantener el equilibrio u homeostasis. Estos sistemas funcionan comunicando células.

Así, hay varias formas de comunicación celular:

  • AUTOCRINOS: son mensajeros que actúan sobre la misma célula secretora (en el mismo sitio).
  • PARACRINOS: el agente secretado actúa sobre células distintas pero vecinas.
  • NEUROENDOCRINOS: las neuronas que liberan mensajeros químicos al medio extracelular y a sistemas de conducción como el sistema circulatorio.
  • ENDOCRINO: los tejidos celulares envían mensajeros a cualquier sistema de conducción

 

Primer y segundo mensajero. Hormonas.

 

Hormonas

Las secreciones exocrinas están formadas por H2O, iones y materia orgánica que habitualmente son enzimas. Las secreciones exocrinas liberan las sustancias al exterior del organismo o a tubos conectados de algún modo con el exterior, de manera que las secreciones gástricas son exocrinas porque el estómago está en contacto con el exterior por la boca y el ano.

Los mensajeros químicos son llamados hormonas cuando proceden del sistema endocrino aunque también pueden proceder del sistema autocrino y paracrino.

Los tipos de mensajeros son:

  • mensajeros intracelulares
  • neurotransmisores
  • neuromoduladores
  • hormonas glandulares
  • hormonas locales
  • feromonas

Las feromonas son hormonas que actúan sobre células de organismos distintos al que la libera.

Las hormonas se pueden clasificar según su estructura en:

  • AMINAS (adrenalina)
  • PROSTAGLANDINAS (inflamación)
  • ESTEROIDES (hormonas sexuales)
  • PÉPTIDOS O PROTEÍNAS (tienen mecanismos de acción similares)

Todas las hormonas actúan a nivel de un receptor ubicado en la membrana excepto los esteroides que son liposolubles (hormonas tiroideas) y atraviesan la membrana plasmática actuando sobre receptores del citoplasma y el núcleo. Cuando una hormona actúa sobre una é ‚lula se dice que actúa sobre la célula diana que es cualquier célula que “recibe” hormonas.

Los receptores son específicos para esa hormona y transmiten la señal al interior de la célula.

1º y 2º mensajero.

Un primer mensajero es una hormona que actúa en la célula diana (en su receptor específico). En ocasiones esta unión es la que realiza la función.

Otras veces, el primer mensajero al actuar induce la formación de otro mensajero intracelular: el segundo mensajero. Este sistema permite diversos efectos y una hormona puede actuar sobre distintos tipos de células con distintas funciones, siendo esta una forma de diversificación. Otra forma consiste en que en una misma célula, una hormona puede actuar sobre distintos tipos de receptores. Si el primer mensajero afecta a los niveles del 2º, produce diferentes funciones.

Una hormona con un receptor puede formar distintos tipos de 2º mensajeros, con lo que tenemos otra manera de diversificar la acción de las hormonas. Pero no se forma una única molécula de segundo mensajero sino que se forman muchas, con lo que las hormonas amplifican el efecto, además cada segundo mensajero puede actuar sobre distintas enzimas siendo otra manera de multiplicar el efecto.

Segundos mensajeros

Un primer mensajero activa una molécula que estaba unida al receptor, esta molécula transforma la información en una señal intracelular, es decir, es un TRANSDUCTOR. Habitualmente este transductor es una proteína G. Cuando el transductor forma el 2º mensajero, está formando muchos y amplificando mucho la señal, así el segundo mensajero es un amplificador de la señal. Éste actúa sobre moléculas intracelulares que son las encargadas de realizar la función. Normalmente esta función es de fosforilación o desfosforilación de moléculas.

AMPc

Su nombre científico es 3′,5′-adenosina monofosfato cíclico. Se forma a partir de ATP y la enzima adenilato ciclasa. Fue el primer segundo mensajero que se descubrió. Su mecanismo consiste en que cuando una hormona actúa sobre su receptor, ésta activa una proteína G que habitualmente activa la adenilato ciclasa y forma AMPc. En este caso se dice que la proteína G es estimuladora y se llama Gs. Si lo que ocurre es que disminuye la actividad de la adenilato ciclasa se activado una proteína Gi, es decir, inhibidora.

Cuando la concentración de AMPc aumenta, se activa una proteína kinasa A que puede mediar distintos tipos de funciones. Si por el contrario la concentración de AMPc disminuye, lo hace también la actividad de la kinasa A con lo que dejan de realizarse dichas funciones.

Además, independientemente de que se inhiba o se active la kinasa A, el AMPc puede mediar otras funciones. Además, la concentración de AMPc está mediada por la concentración de Ca 2+ (ión cálcico), de modo que si aumenta el calcio, disminuye la concentración de AMPc.

Funciones

  • Síntesis, almacenamiento y liberación de otras hormonas.
  • Cambios metabólicos, influyendo en la gluconeogénesis, glucólisis y lipólisis.
  • Incrementos de la permeabilidad al agua en los tubos colectores renales.
  • Varía la actividad de canales iónicos.
  • Cambios postsinápticos en la fución de canales iónicos en algunas neuronas y células musculares en respuesta a ciertos neurotransmisores.

GMPc

En este caso también hay proteínas G que forman GMPc a través, en este caso, de la guanilato ciclasa. Cuando la concentración de GMPc aumenta, se activa la kinasa G. Para que ésta última sea efectiva necesita altas concentraciones de calcio, con lo que habitualmente el AMPc y el GMPc tendrán funciones opuestas.

InsP3 y DAG

Estas siglas responden a los nombres de diacilglicerol e inositol trifosfato. Son segundos mensajeros que se estudian conjuntamente porque se descubrieron a la vez, pero esto no quiere decir que siempre actúen conjuntamente ni que tengan funciones iguales. Ambos se forman a partir de un fosfolípido de la membrana llamado fosfatidilinositol. Se forman porque una hormona activa un receptor que a su vez activa una proteína G que activa una fosfodiesterasa que lo hidroliza y forma el InsP3 y el DAG. Mientras que el DAG permamece en la capa interna de la bicapa lipídica y sólo actúa ahí, el InsP3 pasa al citoplasma.

InsP3

Actúa sobre receptores intracelulares de la membrana de organelas como el retículo sarcoplásmico y el retículo endoplasmático, aumentando la concentración de Ca2+ intracelular

DAG

Activa las proteínas kinasas C. Éstas son estimuladas por un aumento de la concentración de Ca2+ intracelular.

Funciones: Son las mismas que las del AMPc pero sobre distintas células.

Calcio

El calcio puede encontrarse dentro de organelas como el retículo endoplasmático, unido a aniones (proteínas) que quelan los niveles de calcio. También puede encontrarse libre, teniendo así una función de tercer mensajero.

Su concentración puede aumentarse por la apertura de canales de membrana, por receptores de InsP3, puede llegar por canales abiertos por Ca y por la liberación de las proteínas que lo estaban captando.

Las hormonas pueden activar los canales de calcio, inducir la formación de InsP3, y pueden hacer que el calcio induzca la liberación de más calcio.

Es el responsable de la activación de proteínas G, de la formación de GMPc, de la contracción, del movimiento de cilios y flagelos, del potencial de acción, también estimula la secreción de neurotransmisores y de otras hormonas. Además se puede unir a la calmodulina que es una proteína y que diversifica sus efectos como la activación de otra kinasa como es la calciocalmodulina kinasa con multitud de efectos y el metabolismo de células.

Tirosin-kinasa

Es un sistema de segundos mensajeros que activan la tirosin-kinasa que es una enzima. Se activa por la acción indirecta de hormonas y su función principal es estimular el crecimiento.

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