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FISIOLOGIA  /  SISTEMA ENDOCRINO  /  COMUNICACIÓN QUÍMICA CELULAR

LA COMUNICACIÓN QUÍMICA CELULAR

TABLA DE CONTENIDO

  1. Objetivos

    Comunicación intercelular
      Esquema de Shannon
      Tipos de comunicación intercelular
      Organización, elementos y características

    Sistema Endocrino
      definición
      mediador químico: hormona
      significado biológico
      glándulas y hormonas (topografía)
      organización jerárquica
      algunas características
          interrelación con otros sistemas
          efecto/vida media
          hormona – diferentes acciones      
          sinergismo y antagonismo entre hormonas
          ritmos secretorios
      regulación
      métodos de estudio
          bioensayos e inmunoensayos
             RIA e IRMA
       envejecimiento del sistema endocrino
       patología del sistema endocrino
  2. Referencias

LA COMUNICACIÓN QUÍMICA INTERCELULAR

LA COMUNICACIÓN QUÍMICA INTERCELULAR ES LA BASE FUNCIONAL DEL SISTEMA ENDOCRINO.

OBJETIVOS

  1. Entender que la comunicación celular se basa en la liberación de mensajeros químicos.
  2. Entender que el sistema endocrino, integrado por una serie de glándulas llamadas endocrinas, representa un ejemplo de comunicación intercelular.
  3. Introducir la definición de hormona y analizar sus características generales: naturaleza, síntesis, liberación, transporte y metabolismo.
  4. Conocer el significado funcional de la hormona en forma libre y la hormona unida a proteínas.
  5. Entender la relación que existe entre la naturaleza química de las hormonas y sus características funcionales.
  6. Conocer las bases de los métodos actuales para la dosificación hormonal.

COMUNICACIÓN INTERCELULAR

T oda organización plural requiere de un sistema de información y canales de comunicación que le permitan organizar e integrar sus funciones. El sistema endocrino es un sistema de información biológica, diseñado para la integración de las funciones corporales, su puesta en sintonía con el medio externo y en definitiva para la homeostasis del ser vivo. Sigue, aunque con algunas modificaciones, el esquema de comunicación diseñado por Shannon (Figura 1)[1]Claude Elwood Shannon, norteamericano ingeniero en telecomunicaciones, propuso el esquema que representa la organización de un sistema de comunicación, publicado en Bell System Technical Journal, 1948.¨, donde existe una fuente emisora (glándula endocrina o neuroendocrina) que integra una información, un transmisor (hormona), un canal de transmisión (el sistema circulatorio y la sangre) y un receptor o tejido diana. En el ser vivo, como en cualquier comunidad social, la comunicación debe ser eficiente y segura, que proporcione información fehaciente, coordinada y controlada. Los defectos en la comunicación supondrán alteraciones (patologías) características, que ponen en peligro la subsistencia y el desarrollo de dichas comunidades sociales.

esquema de Shannon

Figura 1: Esquema de comunicación de Shannon.

EL FUNCIONAMIENTO INTEGRAL DE UN ORGANISMO Y SU ADAPTACIÓN AL MEDIO, REQUIERE INFORMACIÓN, COORDINACIÓN Y REGULACIÓN ENTRE SUS CÉLULAS Y ÉSTO, SE CONSIGUE MEDIANTE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN INTERCELULAR EFICIENTE Y SEGURO.

TIPOS DE COMUNICACIÓN INTERCELULAR

En la actualidad se conocen diferentes tipos de comunicación intercelular que podemos clasificar atendiendo a la proximidad de las células comunicantes y el medio utilizado para transmitir la señal.

  1. COMUNICACIÓN DIRECTA:
    Aquella en la que las células comunicantes establecen contacto entre sus membranas y sus citoplasmas (tipo "gap" (ventana)). La conexión citoplasmática se realiza a través de "conexones" (proteínas canales). (Figura 2)

    comunicación directa

Figura 2: Comunicación intercelular directa

Entre células excitables actúan como sinapsis eléctricas, por donde circula rápidamente la señal eléctrica. En células no excitables, permite el paso de macromoléculas reguladoras (segundos mensajeros, iones, etc.). Importante en la embriogénesis.

  1. COMUNICACIÓN POR CONTACTO (YUXTACRINA)
    Basada, como su nombre indica, en el contacto físico real entre las células comunicantes. Se basa en señales químicas de membrana reconocidas por moléculas específicas de la célula adyacente. El contacto y reconocimiento pone en funcionamiento diferentes mecanismos intracelulares que determinan una repuesta. (Figura 3)

    comunicación yuxtacrina

Figura 3: Comunicación intercelular yuxtacrina.

Ejemplo de este sistema lo encontramos en el sistema inmune, entre las células presentadoras de antígenos y los LT y LB.

COMUNICACIÓN INTERCELULAR A DISTANCIA (Figura 4)

Comunicación intercelular a distancia Figura 4: Comunicación intercelular a distancia.

 

  1. COMUNICACIÓN AUTOCRINA
    La misma célula emisora de señal es diana de dicha señal. Muy utilizada en la autorregulación de la secreción.
  1. COMUNICACIÓN PARACRINA
    Sistema utilizado para la regulación local entre células vecinas.
  1. COMUNICACIÓN SINÁPTICA (NERVIOSA)
    Utilizada por el sistema nervioso, supone la comunicación a distancia (entre células distantes), pero a la vez próxima en cuanto al camino que recorre la señal química liberada, ya que se utiliza un sistema de aproximación de la señal, mediante prolongaciones citoplasmáticas (axones) de la célula emisora, que libera la señal en el entorno inmediato a la célula diana.
  1. COMUNICACIÓN ENDOCRINA
    Utilizada por el sistema endocrino, supone la liberación del mensajero químico al torrente circulatorio, para que éste haga su efecto en diferentes lugares y a diferentes distancias del emisor.
  1. COMUNICACIÓN NEUROENDOCRINA
    Es un híbrido de las dos últimas, por cuanto una neurona utilizando su axón, libera en sangre una señal química que hará su efecto en células diana distantes.
  1. COMUNICACIÓN FEROCRINA
    Utilizada para la comunicación química entre organismos. El emisor correspondiente a un organismo, libera la señal química que, a través del aire o el agua, interactúa con células diana de otro organismo.

En todos estos sistemas de comunicación hay un elemento común, y es la utilización de un mensajero o intermediario químico, lo que nos permite decir que es una comunicación de tipo química. Podríamos ampliar el concepto de comunicación intercelular si consideramos otros tipos de señales, quizás menos estudiadas pero no por ello inexistentes, como son las señales de tipo electromagnético.

ORGANIZACIÓN Y ELEMENTOS

La comunicación intercelular comienza con un emisor de la señal, el cual previamente ha recibido la información necesaria para determinar el patrón secretor correspondiente. Para ello, se regula la biosíntesis y secreción de la señal, y se secreta al medio o se expone en la membrana.

La señal o mensajero es de tipo químico y lo podemos clasificar en función de sus propiedades químicas como: señales hidrofílicas (solubles) donde según su estructura química las clasificamos en : señales peptidérgicas y la mayoría de las aminoacidérgicas. Y señales liposolubles (hidrofóbicas) como son algunas aminoacidérgicas y todas las esteroides.

De la estructura química y su solubilidad van a depender su movilidad por el medio líquido, la vida media y su interacción en la célula diana.

En cuanto a su movilidad por el medio acuoso, las menos hidrosolubles necesitarán transportadores más o menos específicos, que a su vez alargarán su vida media al evitar que sean accesibles a los sistemas de degradación. Las hidrosolubles viajarán libres, aunque la mayoría lo hará rodeadas de un vaina glucosídica que las protege de las acciones enzimáticas.

La vida media de estos mensajeros dependerá por tanto, del tiempo que estén disponibles en el medio es decir, de la cantidad de señal que entra en el circuito y la cantidad de señal que es retirada del mismo, bien por su inactivación, metabolización y excreción (sanguínea, hepática y renal), bien por su interacción e inactivación en los tejidos diana.

Organización y elementos de la comunicación intercelular

Figura 5: Organización y elementos de la comunicación intercelular.

La interacción de los mensajeros con sus células dianas inicia el proceso de la transducción y necesita el reconocimiento específico de la señal, mediante moléculas químicas (receptores) ligados a diferentes mecanismos de transcripción intracelular.

Dependiendo de las características químicas de la señal, la interacción con el receptor se hará al nivel de la membrana (mensajeros hidrofílicos) o al nivel intracelular (mensajeros hidrofóbicos), estos últimos actúan como receptores y transportadores intracelulares del mensajero, e incluso en algunos casos, el receptor de membrana y su señal se internarán en la célula para ejercer su acción intracelular.

La transducción de la señal, supone el conjunto de procesos que van desde el reconocimiento de la misma por los receptores específicos hasta la generación de la acción consecuente, pasando por los diferentes mecanismos de transcripción (paso a otros códigos de lenguaje) que posea la célula diana y que vienen representados por un complejo sistema de segundos mensajeros intracelulares que regulan tanto a las enzimas de las cadenas metabólicas, como a la transcripción genética de proteínas con diferentes funciones intracelulares.

En este proceso de transducción, la señal es amplificada intracelularmente y a la misma vez inactivada, integrándose su mensaje con los correspondientes a los de otras señales que puedan incidir sobre la célula y estén relacionados con el objetivo final de la regulación.

COMUNICACIÓN ENDOCRINA. DEFINICIÓN

Sistema químico de comunicación intercelular cuyas señales son liberadas al torrente circulatorio, para ejercer sus acciones sobre diferentes tipos de células diana.

Los emisores se denominan glándulas de secreción interna [2]El concepto de secreción interna fue propuesto por Claude Bernard en 1855 refiriéndose al papel secretor de glucosa del hígado, aunque no indicó la posibilidad de mediadores que llevaran señales a otro u otros órganos. y están formadas por un conjunto celular implicado en la elaboración de la señal, y en muchos casos, regulación local de la liberación de la misma. Estas glándulas están profusamente irrigadas y en muchas ocasiones inervadas.

Se identifican por diferentes métodos:

1. Extirpación o ausencia de la glándula en estudio, y correspondencia en la desaparición de su supuesta acción.

extirpación o ausencia de la glándula

Figura 6: Extirpación o ausencia de una glándula.

2. La administración exógena de un extracto glandular y la paliación de su carencia.

Figura 7. Administración de un extracto glandular.

3. El trasplante de dicha glándula y la desaparición de su carencia.

Figura 8: Trasplante de glándula en sujeto carente de la misma.

4. La administración de extractos glandulares en un sujeto sano y con su glándula en estudio intacta, deberá exagerar las acciones de dicha glándula.

Inoculación de extracto glandula

Figura 9: Inoculación de extracto glandular a un sujeto sano.

5. La identificación en sangre de su mensajero químico.

Identificación del mensajero

Figura 10: Identificación del mensajero.

6. El reconocimiento de los receptores específicos para dicho mensajero en las células diana.

Reconocimiento del receptor

Figura 11: Identificación del receptor.

La endocrinología se ha definido clásicamente como la disciplina que estudia las secreciones internas del organismo. El avance en el conocimiento de esta disciplina ha llevado a la creación de otras áreas como la neuroendocrinología, la endocrinología sexual y de la reproducción, la endocrinología metabólica, etc.

HORMONA

Del griego ormao (excitar o despertar), es todo mensajero químico que sintetizado y secretado por una glándula endocrina, es liberado al torrente circulatorio, para ejercer su acción en su célula diana.

Los mensajeros químicos reconocidos como mensajeros autocrinos y paracrinos, e incluso como neurotransmisores, si se liberan al torrente circulatorio se considerarán también hormonas. Este vocablo fue propuesto en 1905 por Starling, a raíz del descubrimiento por parte de Bayliss y Starling (1902) de la secretina [3]Realmente la primera hormona descubierta fue la adrenalina en 1901 por Takamine., sustancia química liberada por el intestino delgado en repuesta a la composición química del quimo, que a través de la circulación esplácnica ejercía su acción en diversas partes del sistema gastrointestinal, regulando secreciones y motilidad dentro del sistema[4]Aunque el término de hormona se acuñó en 1905, ya en 1851 Claude Bernard indicó el papel secretor (de glucosa) del hígado y en 1856 el de la médula adrenal por Vulpian.. Huxley (1935) redefinió el término como molécula química cuyo propósito esencial es la transferencia de información desde un grupo celular a otro para hacer frente a las necesidades del organismo.

Las hormonas se clasifican en función de su solubilidad en el plasma en: hidrofílicas e hidrofóbicas. Solubilidad que depende de su estructura química. Según esta última las hormonas se agrupan en:

hormonas peptidérgicas (formada por cadenas de aminoácidos más o menos largas y con una conformación espacial que les da especificidad); 

hormonas aminoacidérgicas y 

hormonas esteroideas.

En la figura 12 aparecen las hormonas más representativas clasificadas según su estructura química y solubilidad en el plasma.

tipos de hormnasFigura 12: Tipos de hormonas según su estructura química.
hormonasFigura 13: Hormonas principales.

Como se vio anteriormente, la estructura química define las características funcionales de cada hormona, es decir transporte, vida media e interacción con célula diana.

SIGNIFICADO BIOLÓGICO

El sistema endocrino ha sido diseñado para el control de diferentes funciones orgánicas esenciales para la supervivencia del sujeto y de la especie. De esta forma podemos ver como dicho sistema endocrino se organiza en diferentes ejes con acciones específicas, y como estos ejes interactúan entre si para controlar otras funciones importante. Una característica de este sistema es la compleja interacción que se establece entre los diferentes ejes endocrinos, así como con otros sistemas de comunicación intercelular.

Se encarga del control de parámetros fundamentales del medio interno como el volumen hídrico, presión arterial, equilibrio hidrosalino, del flujo energético, del crecimiento y desarrollo del individuo; de la reproducción y comportamiento sexual; la adecuación de las diferentes funciones orgánicas a los diferentes ritmos endógenos y exógenos, así como la respuesta integral del organismo frente a situaciones de peligro real o imaginario.

ORGANIZACIÓN JERÁRQUICA

Como se indicaba al hablar del significado biológico del sistema endocrino, éste se organiza necesariamente de forma jerárquica en diferentes ejes, con sus propias hormonas y sistemas de regulación, aunque la mayoría de ellos se encuentra más o menos interrelacionados.

Normalmente un eje endocrino está organizado en diferentes niveles: el nivel primero corresponde al sistema nervioso y neuroendocrino (sistema límbicohipotalámicohipofisario; pineal, órganos circunventriculares, etc.), donde se organiza e integra la información procedente de diferentes vías (hormonales, nerviosas y neurohormonales) y de donde sale información química que controla al nivel inferior inmediato o segundo nivel.
organización de un eje endocrino

Figura 14: Organización de un eje endocrino.

El segundo nivel está formado por las glándulas endocrinas, denominadas periféricas, donde podemos encontrar algunas que aparentemente no está bajo el control del primer nivel. De este nivel salen mensajeros químicos que interactúan con el tercer nivel.

El tercer nivel se corresponde con los órganos diana, objetivo final de todo el eje. En algunos ejes, el mismo órgano diana transforma la hormona en otra de mayor potencia.

ejes endocrinosFigura 15: Ejes endocrinos.

CARACTERÍSTICAS. INTERRELACIÓN 

1. El sistema endocrino no actúa de forma estanca e independiente, sino que se interrelaciona continuamente con el sistema nervioso autónomo y el sistema inmune.

interacción endocrina

Figura 16: Interrelación con otros sistemas.

El sistema endocrino no sólo se interrelaciona entre sus diferentes ejes endocrinos, sino que también se interrelaciona con el sistema nervioso y con el sistema inmune. Todo ello para determinar un mejor control de las funciones y comportamientos orgánicos.

Con el sistema nervioso forma un importante equipo de comunicación, muy similar en su organización aunque con importantes diferencias en su finalidad. Ambos trabajan en muchas ocasiones sobre dianas comunes y ambos se regulan entre sí a diferentes niveles.
La principal diferencia entre ambos consiste en el tiempo de ejecución de la orden y especificidad del destino. Normalmente la información nerviosa es unívoca y no utiliza el plasma, sino el espacio sináptico, siendo a su vez muy rápida en su acción. La endocrina es más lenta y menos específica en el sentido de que pueden ser muchas las células dianas, pero muy distantes y separadas entre sí para una misma señal hormonal.

Su relación con el sistema inmune es muy importante porque permite adecuar las diferentes funciones orgánicas controladas por el sistema endocrino a la respuesta inmune de cada momento. Igualmente, el sistema endocrino puede ejercer un efecto específico sobre el funcionamiento del sistema inmune y su capacidad de respuesta. Por ejemplo, en el timo se fabrican hormonas (oxitoxina, timosinas) que actúan sobre la maduración de los linfocitos T, pero el propio sistema inmune genera una molécula, la interleucina-1, que actúa como señal en el SNC para el control de la liberación de la CRF y la ACTH. Igualmente hay hormonas como la T4/T3 o el cortisol que actúan sobre el propio sistema inmune.

Todos ellos interactúan entre sí pues son sistemas que utilizan señales químicas y que aunque diseñados para funciones más o menos específicas, necesitan coordinarse para conseguir el óptimo funcionamiento del organismo y su adecuación a los cambios del medio externo.

CARACTERÍSTICAS. VIDA MEDIA

2. La acción hormonal depende de la disponibilidad plasmática de la hormona y ésta depende de su vida media, definida por su composición química y su tasa de metabolización.

Hay dos premisas importantes a tener encuentra en lo que se refiere a la actividad de una hormona:

1. La acción hormonal depende de su vida media en el compartimiento líquido.

2. La única hormona activa es la hormona libre.

Y ambas dependen de la estructura química de la hormona.

La vida media de una hormona depende de:
– liberación de hormona al plasma. Cantidad de hormona nueva que se pone en circulación.
– transporte en plasma.
– mecanismos de protección química y enzimática.
– recirculación linfática.
– retirada del plasma por:
  – metabolización en plasma
  – metabolización por hígado y riñón
  – interacción e inactivación en célula diana

Figura 17: Vida media de una hormona.

Si tenemos en cuenta todos estos factores y relacionamos la masa removible en la unidad de tiempo frente a la masa circulante por ml de plasma, obtenemos lo que se denomina la tasa de aclaramiento metabólico hormonal. Es decir, la disponibilidad real de hormona.

Las hormonas hidrofóbicas perduran más en el plasma (vida media de minutos, horas) dado que son transportadas por moléculas específicas o no que las protegen de la acción metabólica de las enzimas plasmáticas. Sin embargo, las hidrofílicas duran menos en el plasma (vida media de segundos o pocos minutos), aunque muchas de ellas se protegen por una capa glucosídica de ácido siálico y perduran más tiempo en plasma.

Al final lo que interesa es la cantidad de hormona libre disponible, porque es la única que tiene efecto biológico sobre la célula diana.

Figura 18: Vida media de una hormona.

CARACTERÍSTICAS. UNA HORMONA DIFERENTES ACCIONES

3. Además de funciones concretas y específicas de las hormonas, en muchas ocasiones las diferentes hormonas que actúan en una misma función, lo hacen bien por sinergia (potenciando la acción de otras) o por antagonismo (evitando la acción de otras).

Figura 19: Una hormona diferentes acciones.

Cuando estudiamos la acción hormonal y comprobamos que la molécula química de esa misma hormona la podemos encontrar como neurotransmisor o como factor paracrino o autocrino, y que en cada uno de estos sistemas actúa de forma diferente sobre sus dianas con resultados diferentes, podemos deducir que el efecto de dicho mensajero químico no depende de él sino del sistema que lo reconoce en la célula diana y los mecanismos de transducción asociados al mismo. Como ejemplo podemos citar el diferente efecto de la adrenalina dependiendo de que el receptor sea alfa-1, beta-1 o beta-2.

Pero incluso en el caso de que interaccione con un mismo receptor ligado a un mismo mecanismo de transducción el resultado en dos células será diferente si los procesos finales controladas son diferentes.

LA RESPUESTA A UNA HORMONA DEPENDE DE LA MAQUINARIA ENZIMÁTICA IMPLICADA EN LA CÉLULA DIANA

Cuando una molécula con acción hormonal también actúa como neurotransmisor o con acción paracrina o autocrina es importante separar sus acciones hormonales, es decir dependientes de la secreción glandular de las otras, sobre todo en lo referente a su acción nerviosa, dado que normalmente actúan por vías diferentes y en muchas ocasiones independientes.

CARACTERÍSTICAS. SINERGIA Y ANTAGONISMO

4. Además de funciones concretas y específicas de las hormonas, en muchas ocasiones las diferentes hormonas que actúan en una misma función, lo hacen bien por sinergia (potenciando la acción de otras) o por antagonismo (evitando la acción de otras).

Figura 20: Sinergismo y antagonismo hormonal.

Esta claro que cualquier célula del sistema es diana para un número determinado de señales químicas. En esta interacción de señales, unas actuarán de forma independiente al resto y otras actuarán interfiriendo en la acción de otras hormonas. Así cuando una hormona actúa potenciando la acción de otra hormona está realizando una acción sinérgica, mientras que si lo que hace es bloquear la acción, está ejerciendo una acción antagónica.

Los procesos complejos requeridos para el control de algunos parámetros del medio interno, así como el de otras funciones aún más complejas, están llenos de sinergias y antagonismos hormonales.

CARACTERÍSTICAS. RITMICIDAD SECRETORIA

5. Ritmicidad en la secreción. Las hormonas son secretadas siguiendo diferentes patrones, muchos de ellos coincidentes.

secreción rítmica de las hormonas

Figura 21: Secreción hormonal periódica.

El sistema endocrino al igual que el resto de la mayoría de los procesos corporales está sujeto a un funcionamiento rítmico. La mayoría de las hormonas son secretadas siguiendo diferentes patrones de ritmicidad y en muchas ocasiones con patrones superpuestos.

Secreción pulsátil hormonal

Figura 22: Ritmos superpuestos en la secreción hormonal.

Básicamente los ritmos dependen de su periocidad. Si tomamos el ciclo luz-oscuridad (o la rotación completa de nuestro planeta alrededor de su eje) como referencia, los ritmos que siguen una periocidad de 24 horas se denominan circadianos. Aquellos cuya periocidad es inferior a 24 horas se denominan ultradianos; y aquellos donde la periocidad es mayor, infradianos. Dentro de éstos nos encontramos con los que su periocidad es cercana a los 28 días: circunlunares, o aquellos que siguen una periocidad estacional, o los que la tienen anual, etc.

Normalmente la liberación hormonal suele ser de tipo pulsátil con periodos de milisegundos, segundos o minutos. Pero además muestran un patrón de tipo circadiano que se puede sobre imponer a otro de tipo estacional, etc.

secreción periódica

Figura 23: Ritmo circadiano en la secreción hormonal.

El origen de estos patrones es diferente. El de tipo ultradiano no está muy bien conocido y puede ser determinado por características rítmicas de las propias estructuras implicadas. Los de tipo circadiano están organizados por el núcleo supraquiasmático, y sincronizado por la información lumínica recibida de los ojos. Pero también pueden estar originados por ritmos como el del sueño (liberación de la GH) o por ritmos resultantes de la interacción compleja entre otros ritmos secretorios, como el correspondiente al ciclo menstrual.

Cada uno de estos ritmos tiene una significación funcional. La mayoría de ellos son de carácter anticipatorio y permiten la adaptación del organismo a los cambios rítmicos del entorno. Y los de tipo ultradiano de corto periodo se explican como un mecanismo para mantener alerta a las células diana.

REGULACIÓN

Para mantener la homeostasis o controlar funciones complejas del organismo, el sistema endocrino no solo debe interrelacionarse con otros sistemas, sino que debe estar sometido a un fino sistema de control o regulación en los diferentes niveles de los ejes.

Normalmente estos sistemas "saben" cual es el nivel normal de la variable que controlan el "set point" en función del momento del día, y de acuerdo con este nivel actúan. Para ello se utilizan los denominados mecanismos de retroalimentación ("feedback"), consistentes en que cuando la variable a controlar se desvía de su valor normal, el sistema intenta alcanzarlo aumentando o disminuyendo la secreción correspondiente. Es una forma de saber cuando hay que parar en la secreción o cuando hay que aumentar la secreción que se está realizando. Normalmente el mecanismo de retroalimentación que destaca en el sistema endocrino es el negativo (cuando el producto o un mensajero inhibe al que lo ha estimulado.

Ejemplo: el glucagón estimula la secreción de glucosa y ésta a su vez inhibe la liberación de glucagón), pero también podemos encontrar en algunos ejes una retroalimentación de tipo positivo (cuando el resultado de la acción ejerce una acción estimuladora sobre su causa (ejemplo: los estrógenos estimulan la liberación de LH y éste a su vez estimula la liberación de estrógenos), aunque normalmente este tipo regulación está sometida a otros controles.

Este proceso de retroalimentación se realiza a todos los niveles del eje endocrino, de forma que normalmente la misma señal actúa como variable de retroalimentación en los niveles superiores.

MÉTODOS DE MEDIDA

Las hormonas como moléculas químicas que son, pueden ser medidas tanto en el plasma, como en otros líquidos biológicos (LCR, orina, etc.) y en cultivos. El único problema es que se requieren métodos de medida muy sensibles dada la bajísima concentración en que se encuentran (10– 7 a 10 – 12 M).

Los métodos de medidas hormonales se dividen en dos grupos: los bioensayos, donde se utilizan los efectos biológicos para medir su concentración, por tanto miden la actividad biológica de la hormona; y los inmunoensayos, donde se utilizan anticuerpos dirigidos contra la hormona en estudio (método mucho más específico), estudiándose la presencia de la molécula y no su actividad. Este último método tiene dos variantes: la que utiliza el método de competición/desplazamiento de la hormona a medir por hormona marcada (radioinmunoensayo(RIA)); y la que utiliza un método inmunométrico donde la molécula marcada está unida a un segundo anticuerpo (inmunorradiométrico (IRMA)).

métodos de medida hormonal

Figura 24: Métodos de medida hormonal.

En el RIA[5]Permite la cuantificación exacta de compuestos biológicos presentes en el organismo en concentraciones tan bajas como ng/ml (nanogramo=10-9 g) o incluso de pg/ml (picogramo=10-12 g), incluso hacerlo en mezclas con enormes cantidades y diversidad de materiales extraños, por lo que no es necesario purificar previamente la muestra. el anticuerpo específico contra la hormona a estudiar se pone en contacto con una muestra que contiene esta hormona, formándose complejos insolubles entre anticuerpo y hormona. Se utiliza una cantidad conocida de hormona marcada (caliente), una cantidad variable de hormona fría y una cantidad constante de anticuerpo, para hacer una relación de competencia de unión entre el anticuerpo y la hormona fría y caliente. Se obtiene así la curva estándar. Conocida ésta se prueba el ensayo con una muestra de hormona desconocida.

Ensayo de receptores: Se utiliza una cantidad fija de hormona marcada que se pone a competir por el receptor con una cantidad variable de hormona fría. La relación obtenida es hiperbólica entre la cantidad de receptores ocupados y la concentración de hormona libre.

Hay otros métodos de estudio basados en los mismos principios de competencia antígeno-anticuerpo, pero utilizando en vez de la radiación, otras características como la acción enzimática (enzimoinmunoanálisis (EIA) donde se marca con una enzima y no un radioisótopo); el fluoroinmunoanálisis (FIA) donde el marcador es una molécula fluorescente; o el quimioluminoinmunoanálisis donde se utiliza también una enzima, como la peroxidasa, que cataliza la oxidación de un sustrato adecuado. Sustrato que al oxidarse adquiere un estado de excitación electrónica que al volver a su estado normal emite el exceso de energía en forma de energía lumínica. La lectura de luminiscencia es utilizada para el cálculo de los resultados en la misma forma que en RIA.

ENVEJECIMIENTO ENDOCRINO

El sistema endocrino también sufre los efectos del envejecimiento, de tal forma que con el avance de la edad se producen disminuciones en la secreción de algunas hormonas (como las tiroideas, hormona del crecimiento) o por el contrario el aumento de otras como la prolactina o las gonadotrofinas en las mujeres que llevan a una alteración importante del eje reproductivo. Sin olvidar las posibles alteraciones en el funcionamiento del eje endocrino afectado.

PATOLOGÍA ENDOCRINA

La mayoría de las patologías atribuibles al sistema endocrino lo son por defecto o exceso de hormonas. Y éstos a su vez se deben a alteraciones en los diferentes niveles de los diferentes ejes endocrinos.

Subproducción: Puede ser primaria: cuando la glándula productora de la hormona pierde su función. Secundaria: cuando no se produce la hormona que activa a la glándula endocrina que libera la hormona activa. Aparente: Normalmente por defecto en los receptores específicos, no respondiendo las células diana a una hormona concreta.

SobreproducciónPrimaria: generalmente por neoplasia en la glándula que produce la hormona. Secundaria: Por estimulación excesiva de la glándula endocrina (tumor hipofisario, exceso de factor liberador de la glándula blanco). Aparente: activación de un receptor o componente celular (síndrome de Liddle, donde los canales de sodio del epitelio renal están activado constitucionalmente dando un efecto de hiperaldosteronismo sin estar alta la aldosterona en plasma).

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  1.  

BIBLIOGRAFÍA GENERAL

 

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