SISTEMA ENDOCRÍ (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia Animal
Año del apunte 2014
Páginas 58
Fecha de subida 18/10/2014
Descargas 20
Subido por

Descripción

Professor: Vicente Martínez

Vista previa del texto

4. SISTEMA ENDOCRÍ 4.1.
GENERALITATS Forma part del sistema orgànic de control homeostàtic. És un sistema més lent que el nerviós, i funciona més a llarg termini, és a dir, els seus efectes tenen una duració més llarga (setmanes, fins i tot mesos).
Endocrí en llatí vol dir “separar entre”. Concretament, en aquest sistema el que es troba separat en l’espai és l’òrgan efector (glàndules endocrines) i el teixit que és controlat. Llavors, el control es fa per missatgers químics, les hormones. El teixit que ha de ser controlat s’anomena teixit diana.
HORMONA Substància química sintetitzada en glàndules o grups de cèl·lules especialitzades, secretada en sang per ser portada fins els teixits diana, on afecta a processos metabòlics regulant l’activitat de reaccions específiques sense suposar una contribució energètica o iniciar un procés metabòlic per si mateixa.
Les hormones no funcionen en teixits que no estan preparats per rebre l’estímul d’aquella hormona en concret. Ex: si un teixit no duu mai a terme la glucòlisi, per molt que arribi una hormona que estimula la glucòlisi, aquest teixit no passa a fer la glucòlisi.
Un factor és una substància química amb un mecanisme d’acció endocrí que encara no s’ha pogut aïllar i caracteritzar com un compost químic específic.
MECANISMES QUÍMICS DE REGULACIÓ El sistema endocrí és un sistema de comunicació entre òrgans. De menys complexitat a més complexitat de comunicació tenim: - - Nerviós: s’alliberen neurotransmissors (reguladors químics) localment (sinapsi) i també tenen una acció local.
Autocrí: és un mecanisme d’autoregulació. La cèl·lula secretora d’hormones és alhora el teixit diana. Ex: prostaglandines, pèptids en el SNC... Es dóna també en éssers unicel·lulars.
Paracrí: les substàncies secretades per una cèl·lula difonen en l’espai extracel·lular i afecten a cèl·lules veïnes. Ex: somatostatina gàstrica, pancreàtica i prostaglandines.
Neuroendocrins: no hi ha sinapsi, sinó que les neurones expulsen directament els neurotransmissors a la sang. Ex: medul·la adrenal i neurohipòfisi.
Endocrí: hi ha cèl·lules especialitzades que secreten hormones en sang perquè aquestes actuïn en els teixits diana.
Funcionament esquemàtic del sistema endocrí.
EVOLUCIÓ FILOGENÈTICA Els sistemes de comunicació evolucionen i es fan més complexos paral·lelament a l’evolució de la complexitat dels organismes.
Les hormones de diferents espècies tenen poques diferències estructurals. Tenen una funció general semblant (paper fisiològic bàsic), però específicament tenen diferents efectes biològics per cada espècie en concret.
Ex: la insulina en general controla el metabolisme tissular. Específicament, en peixos controla el metabolisme dels aminoàcids, en ruminants el d’àcids grassos de cadena curta, i en la majoria de mamífers la glucosa.
CLASSIFICACIÓ DE LES HORMONES SEGONS L’ESTRUCTURA - Proteïnes (més de 50 AA): produïdes en pàncrees, adenohipòfisi. Són hormones tiroides i paratiroides.
Pèptids: es produeixen en el tracte gastrointestinal.
Derivats d’aminoàcids: són neurotransmissors abocats a la sang. Són hormones tiroides (T3 i T4), catecolamines i melatonina.
Esteroides: lípids derivats d’una molècula cíclica (ciclopentaperhidrofenantrè). Es produeixen al còrtex adrenal, als testicles i als ovaris.
Derivats d’àcids grassos: prostaglandines.
La síntesi de les hormones depèn de l’estructura química que hagin de tenir: - - Proteïnes i pèptids provenen de la traducció de gens. Un sol gen dóna múltiples productes finals (NO un gen – una proteïna). La traducció a proteïnes es fa en el reticle endoplasmàtic rugós, en el llis hi ha reaccions metabòliques que la transformen en una pre-hormona, i a l’aparell de Golgi s’acaba de convertir en una hormona.
Aminoàcids, esteroides i hormones lipídiques: se sintetitzen en reaccions metabòliques intracel·lulars. La cèl·lula rep un precursor que transforma en la hormona. Les reaccions metabòliques que pot fer una cèl·lula depenen dels enzims que tingui. No totes les cèl·lules poden sintetitzar totes les hormones.
MECANISMES D’ALLIBERAMENT D’HORMONES - - Exocitosi: són hormones de naturalesa hidrosoluble. Dins la cèl·lula s’emmagatzemen en grànuls (vesícules) que s’alliberen quan l’organisme té necessitat de la hormona. Fan servir aquest mètode les hormones proteïnes o pèptids i les catecolamines.
Difusió: poden difondre a través de la membrana les hormones de naturalesa lipídica.
En aquest cas no s’emmagatzemen a l’interior de la cèl·lula abans de ser alliberades, sinó que només són sintetitzades quan la cèl·lula les necessita (síntesi ràpida on demmand).
La secreció de les hormones pot ser tònica (s’estan secretant contínuament), fàsica (es van secretant per fases regularment) o polsàtil (es secreten les hormones quan arriba un impuls a la cèl·lula que diu que l’ha de secretar).
La regulació de la secreció es fa per: - Mecanismes de feed-back (positiu i negatiu).
Mecanismes nerviosos (innervació de la cèl·lula secretora).
Ritmes cronobiològics (els ritmes biològics marquen automàticament quan ha de ser la secreció).
TRANSPORT D’HORMONES Les hormones poden circular en sang lliurement o amb transportadors. Les que circulen lliurement són les hormones peptídiques, i les que van amb transportador poden ser tant peptídiques com lipídiques.
Una mateixa hormona es transporta alhora lliurement o amb transportador. Entre les molècules transportades lliurement o amb transportador hi ha un equilibri. La molècula transportadora més important és l’albúmina, d’entre totes les globulines hepàtiques. És la més important perquè és un transportador inespecífic i pot transportar moltes hormones, però també hi ha transportadors específics.
Només les hormones que circulen lliurement poden passar als teixits.
La sang té molts enzims que degraden hormones. En el moment en que una hormona entra a la sang, aquests enzims ja comencen a treballar i comencen a degradar hormones. Però només poden ser degradades les hormones que circulen lliures, les que van amb transportador estan protegides.
Per tant, el tant per cent d’hormona que vagi amb transportador determina la vida mitjana de la hormona en la sang (ja que si va més protegida durarà més, i si va lliure durarà poc) i també la capacitat de pas de la hormona als teixits. Els dos conceptes són inversament proporcionals; si augmenta un l’altre disminueix.
Si una hormona és incapaç de passar als teixits, per molt que l’organisme la sintetitzi i estigui a la sang, no té cap efecte biològic.
CLEARANCE L’eliminació d’una hormona en la sang (clearance) depèn de: - Unió al teixit diana. Com més facilitat tingui per unir-s’hi més ràpidament desapareixerà.
Metabolisme tissular i sanguini, és a dir, la facilitat amb la que una hormona pot ser degradada en l’espai tissular i la sang.
Excreció, biliar o renal. En els dos casos es poden eliminar formes lliures o conjugades (amb transportador).
MECANISMES D’ACCIÓ HORMONAL Les hormones van entrant a la sang, poden anar lliures o amb transportador, es van eliminant...
i per atzar alguna hormona lliure pot ser que arribi a entrar al teixit diana. La possibilitat de que això passi, i per tant de que la hormona tingui algun efecte biològic depèn de: - - Grau de síntesi i/o secreció hormonal.
Sistema de transport hormonal en sang (si van lliures o conjugades).
Activació i/o metabolisme en el teixit diana: algunes hormones són sintetitzades en una forma inactiva i són activades quan arriben al teixit diana.
Una hormona només té efecte biològic en un teixit si hi ha receptor per ella en aquell teixit. Alhora, l’efecte que tingui també depèn del tipus de receptors que hi hagi, de la seva concentració i el seu estat.
Grau en que l’hormona es catabolitza i s’excreta (s’elimina de l’organisme).
EFECTE BIOLÒGIC – ACCIÓ EN EL TEIXIT DIANA Hi ha diferents fases: 1. Interacció de la hormona amb el seu receptor específic. Es crea el complex receptorhormona i el teixit diana generà una resposta. Els receptors poden ser:  De membrana: els utilitzen les hormones peptídiques.
 Citoplasmàtiques: les hormones han de travessar la membrana plasmàtica per arribar a aquests receptors, per tant són receptors d’hormones de naturalesa lipídica, que poden difondre per la membrana.
 Nuclears: també han de ser liposolubles per travessar les dues membranes (plasmàtica i nuclear). Les utilitzen per exemple les hormones sexuals i tiroides.
A més, els nivells de receptors (quantitat de receptors) són modulables:   Up-regulation (regulació a l’alça): fa que hi hagi més quantitat de receptors. Es produeix quan hi ha molt poques hormones (lligand) per l’exterior. Si hi ha més receptors la probabilitat de captar una hormona creixen. És un mecanisme de feedback que intenta compensar.
Down-regulation (regulació a la baixa): es produeix quan hi ha massa lligand (masses hormones a l’exterior). Es disminueix el nombre de receptors per no captar tanta hormona. També és un cas de feedback.
En els dos casos, el feedback és negatiu.
2. Activació de sistemes de transducció de senyals.
3. Al final aquests generen canvis metabòlics en les cèl·lules. Afecten a l’activitat d’enzims o a la síntesi de proteïnes funcionals i/o estructurals. Aquests efectes fan que unes rutes metabòliques es vegin afavorides davant unes altres. Això sí, sempre es veuen afavorides rutes ja presents en la cèl·lula, no es generen capacitats que aquesta no tingui.
TRANSDUCCIÓ DE SENYALS HORMONALS El sistema de transducció de senyals comença quan arriba una hormona en una cèl·lula. Aquest començament es pot donar per diferents mecanismes: - - Canvis en la permeabilitat de la membrana. Això es dóna perquè els receptors estan acoblats a canals iònics (receptors són ionotròpics). Quan s’uneix una hormona al receptor, s’obren o es tanquen els canals i la permeabilitat de la membrana canvia. És típic de les catecolamines. L’últim pas de la transducció de senyals fa canvis en el metabolisme cel·lular.
Proteïnes G: les hormones peptídiques s’uneixen a receptors metabotròpics. Als receptors hi ha acoblades proteïnes G, que creen una cascada de senyalització cel·lular, els missatgers del qual inhibeixen uns enzims o uns altres. Aquests missatgers són:  Adenilatociclasa (AMPc).
 Guanilatociclasa (GMPc).
 Activació de l’activitat de quinases o fosfolipases.
 Activació de la calmodulina: sistema de Ca2+.
En els dos casos, els canvis que provoquen en l’activitat cel·lular poden ser a llarg o curt termini.
Normalment a curt termini va relacionat amb regular l’activitat del metabolisme cel·lular (inhibir l’activitat d’un enzim provoca canvis ràpidament), mentre que a llarg termini la regulació sol estar associada a modular la transcripció de gens (activar o inactivar la transcripció d’un gen es començar un procés que pot tardar hores en fer-se visible en l’activitat de la cèl·lula).
Funcionament de les proteïnes G.
Un altre tipus de transducció de senyals és l’acció directa sobre el nucli. Els receptors són nuclears o citoplasmàtics. Es crea el complex receptor-hormona al citoplasma (o al nucli), i aquest entra al nucli. Fa una funció de factor de transcripció. Ho utilitzen, per exemple, els gens dependents d’hormones tiroides. Són un exemple d’hormones amb acció a llarg termini, poden passar hores fins que es vegi algun efecte.
4.2.
HIPÒFISI És el sistema més complicat de control superior endocrí. Es controla a nivell hipotalàmic, al sistema nerviós central. La hipòfisi també es pot anomenar glàndula pituïtària.
Aquesta és una glàndula endocrina dividida en dues parts: - Neurohipòfisi: és d’origen nerviós. És el lòbul o hipòfisi posterior.
Adenohipòfisi: té un origen epitelial (de l’epiteli de la faringe). És el lòbul o hipòfisi anterior.
La hipòfisi s’origina en el desenvolupament embrionari a partir de dos teixits diferents i separats: el nerviós i l’epitelial de la faringe. De cada teixit en va creixent una berruga (bossa de Rathke) i es van acostant, fins ajuntar-se. La que procedeix de la faringe es separa del teixit original i es queda unit a la “berruga” provinent del teixit nerviós. Aquesta última part queda sempre unida al teixit que l’ha originat.
A més, entre les dues parts queda atrapat un tros de teixit conjuntiu, el lòbul intermedi de la hipòfisi. Aquest lòbul en l’espècie humana, i en altres, és vestigial.
Tots els lòbuls que formen part de la hipòfisi tenen funció endocrina.
NEUROHIPÒFISI O LÒBUL POSTERIOR És una prolongació del sistema nerviós central, concretament de la part de l’hipotàlem. Hi ha terminacions nervioses, axons neuronals, que aboquen el seu producte a la sang. Per tant la hipòfisi és un òrgan de neurosecreció. Els somes d’aquestes neurones es troben en l’hipotàlem, en dues zones diferents: - Nucli paraventricular-hipotalàmic (PVN).
Nucli supraòptic (SOM).
La hipòfisi està unida a l’hipotàlem pels axons d’aquetes neurones, aquesta unió s’anomena tracte de la pituïtària (tallo de la pituitaria). Per tant les neurones són excitades en el soma, a l’hipotàlem, i aboquen els productes pels axons a la sang, a la neurohipòfisi.
Esquema hipotàlem-neurohipòfisi.
ADENOHIPÒFISI O LÒBUL ANTERIOR Està format per cèl·lules de secreció endocrina, és a dir, que secreten els productes a la sang.
D’aquestes cèl·lules n’hi ha cinc tipus, cada una secreta una hormona diferent: - Cèl·lules somatotropes.
Cèl·lules tirotropes.
Cèl·lules corticotropes.
Cèl·lules gonadotropes.
Cèl·lules lactotropes.
Aquestes cèl·lules estan sota control de factors hipotalàmics. A la hipòfisi arribes factors hipotalàmics que estimulen o inhibeixen la secreció d’hormones adenohipofisiàries. Hi ha un eix funcional (una comunicació de funcions) entre l’hipotàlem i la hipòfisi: l’eix hipotàlemhipofisiari. És un eix funcional, no anatòmic.
Sí que hi ha, però, un suport anatòmic que els manté units, és el tracte hipotàlem-hipofisiari.
Aquest, alhora d’unir-los anatòmicament, també permet que siguin l’eix hipotàlem-hipofisiari, ja que és un sistema funcional de connexió entre hipotàlem i adenohipòfisi. Concretament és un sistema circulatori especialitzat, s’anomena un sistema porta. Un sistema porta és el que comença i acaba en capil·lars, sense que la sang passi pel cor.
Les terminacions d’aquests capil·lars, a més, estan modificades, perquè són fenestrats (formen plecs com si fossin un raspall). Això permet i afavoreix l’intercanvi amb els teixits. En el cas de la hipòfisi va molt bé, perquè transporta hormones peptídiques de gran mida.
De l’hipotàlem surten diversos capil·lars que capten les hormones que secreta aquest i se les emporten. Aquests capil·lars s’anomenen eminència mitja. Tots aquests capil·lars s’ajunten en una vena, la vena porta hipofisiària. La vena arriba a la hipòfisi i es torna a separar en capil·lars fenestrats per captar les hormones secretades per l’adenohipòfisi. En la sortida de l’adenohipòfisi els capil·lars es tornen a ajuntar formant la vena hipofisiària, que s’incorpora a la circulació sistèmica.
Els nivells d’hormones peptídiques que surten de l’hipotàlem són molt baixos, però per l’efecte que fan en la hipòfisi, aconsegueixen que aquesta secreti una quantitat molt més gran. Els nivells dels pèptids que secreta l’hipotàlem quasi no es poden mesurar en la resta de parts del cos, ja que eren nivells molt baixos des d’un començament i gran part es degrada en el tracte hipotàlem-hipofisiari.
Nivells d’integració: 1. Hipotàlem.
2. Hipòfisi.
3. Glàndules perifèriques.
Cada un controla el següent. A més, l’activitat de l’hipotàlem pot ser regulada per descàrregues d’altres neurones d’altres parts del cervell. Aquest seria un control suprahipotalàmic. Aquest envia impulsos nerviosos a l’hipotàlem, que aquest transmetrà a la neurohipòfisi amb un altre impuls nerviós o a l’adenohipòfisi amb hormones. Estímuls sensorials que activen aquestes vies poden ser dolor, llum, impulsos visuals... Els neurotransmissors poden ser excitatoris o inhibitoris (noradrenalina, acetilcolina, serotonina, dopamina, GABA, β-endorfina.
El control de tots aquests nivells, a més, també està en mans del feedback. Aquest feedback pot ser llarg, curt o ultracurt.
En l’hipotàlem es creen dos tipus de factors (hormones) que actuaran sobre la hipòfisi: - XRH (R de releasing, o sigui que provoca l’alliberació d’hormones en la hipòfisi).
XIH (I de inhibició, així que paren l’alliberació d’hormones en la hipòfisi).
(La X és una lletra que ens designa una hormona qualsevol).
Així, aquests factors afavoriran o no l’alliberació de XTH (hormones produïdes a la hipòfisi). Si són alliberades, arribaran a les glàndules perifèriques, on estimularan la producció de la hormona X.
Per sobre de tot hi ha el control dels factors suprahipotalàmics. Però el control no és tot de dalt a baix, també pot ser de baix a dalt, gràcies als controls de feedback.
- Feedback ultracurt: la zona on es realitza és molt petita. Consisteix en l’efecte que fan els factors hipotalàmics sobre la mateixa activitat hipotalàmica. És feedback negatiu net.
Poden afectar als mecanismes paracrins i autocrins.
En els paracrins inhibeixen l’alliberació d’hormones. En els autocrins estimulen la síntesi i l’alliberació d’hormones antagòniques.
- - Feedback curt: hormones hipofisiàries (secretades per la hipòfisi) regulen l’activitat de l’hipotàlem. El mecanisme de feedback ha de ser una mica més llarg que l’ultracurt ja que la distància que separa l’hipotàlem de la hipòfisi és més gran. Generalment també tenen un feedback negatiu.
Feedback llarg: s’originen en teixits diana perifèrics i van associats a l’acció biològica de les hormones pituïtàries (que la seva producció s’origina en la glàndula pituïtària, és a dir, la hipòfisi). Les hormones sintetitzades per les glàndules perifèriques que ja estan en circulació per tot el cos poden entrar dins l’hipotàlem o la hipòfisi i regular l’activitat d’aquests. Per la distància que els separa, aquest és el mecanisme de feedback més llarg.
Generalment també tenen un feedback negatiu.
Tots aquests són, normalment, mecanismes de feedback negatius, ja que el que volen és controlar la secreció d’hormones dins un rang. Per tant, si hi ha més producció de la necessària el que faran serà compensar per reduir-la, i viceversa.
HORMONES HIPOTALÀMIQUES Característiques generals: - - Naturalesa peptídica (excepte algunes que són glucoproteïnes).
Secreció en polsos.
Acció sobre receptors de membrana específics.
Transducció de senyals a través de Ca2+, fosfolípids de membrana i AMPc.
Hi ha hormones estimulants, que estimulen l’alliberació d’hormones de l’adenohipòfisi per exocitosi i la síntesi d’hormones. I també hi ha hormones inhibidores que inhibeixen l’alliberació o la síntesi.
Les accions són post-translacionals. Modifiquen l’activitat biològica d’hormones adenohipofisiàries.
Hipertròfia/hiperplàsia de cèl·lules diana.
Modulen efectes de up i down-regulation de receptors propis i d’altres factors en cèl·lules diana.
Fletxa verda estimula i fletxa vermella inhibeix.
Pèptids o glucoproteïnes: - - - GHRH: estimula l’alliberació d’hormona de creixement en la adenohipòfisi.
GHIH: es la somatostatina. Inhibeix l’alliberació de la hormona de creixement en la adenohipòfisi. L’hormona de creixement, un cop alliberada de la adenohipòfisi, ja pot actuar directament als teixits diana; no té un teixit específic d’acció. Actua en tots.
TRH: hormona alliberadora de tirotropina. En la adenohipòfisi estimula l’alliberació d’hormones del tiroides. Aquestes hormones aniran a la glàndula tiroides i estimularan la producció d’hormones tiroides.
També estimula la producció de prolactina. Aquesta és la hormona que estimula la formació de llet en el pit de les dones durant la lactància.
Dopamina i GnRH: inhibeixen l’alliberació de la prolactina.
TSH: hormona estimulant del fol·licle.
CRF o CRH: factor alliberador de corticotropina. En l’adenohipòfisi fa alliberar la hormona corticotropina.
En tots aquests casos, menys en un, el de l’hormona de creixement, hi ha tres nivells de producció d’hormones: hipotàlem, adenohipòfisi i glàndules perifèriques.
HORMONA DE CREIXEMENT (GH) o SOMATOTROPINA Hormona polipeptídica d’origen adenohipofisiari, la qual té l’efecte de promoure el creixement, la divisió i la diferenciació cel·lular en pràcticament tots els teixits de l’organisme. Els teixits diana són tots els teixits de l’organisme.
Biosíntesi i secreció En les cèl·lules somatotropes (que són la majoria de cèl·lules de l’adenohipòfisi) és sintetitzada com una prohormona, que es processa fins a hormona madura. És una hormona formada per una cadena peptídica molt llarga, per la qual cosa és sensible a proteases. Per protegir-se, s’ha d’estabilitzar amb dos ponts di-sulfur, que fan que es transformi en un cabdell.
Té bastanta variabilitat pel que fa a la seqüència d’aminoàcids. Es poden tractar humans que tinguin dèficit d’aquesta hormona amb GH de porcs, vaques... perquè tot i tenir alguns aminoàcids diferents la funció general és la mateixa. Tot i això en aquests tractaments l’individu s’acaba tornant immune a l’efecte d’aquestes hormones provinents d’altres espècies.
La secreció de la GH és tònica (es produeix sempre) però està sota l’efecte de polsos amb ritmes circadians. Sobretot es produeix una major secreció d’aquesta hormona per la tarda. La seva secreció també depèn de l’edat. La secreció és més alta en edats juvenils, i disminueix quan s’aconsegueix la mida corporal adulta. Els nivells de secreció van disminuint progressivament al llarg de la vida. Es pensa que aquesta disminució de la GH podria ser un dels factors de l’envelliment.
La GH té una proteïna transportadora específica en sang, així no és degradada, és una proteïna lligadora de GH.
Mecanismes d’acció Quan circula en sang la forma lliure pot sortir i dirigir-se als teixits diana. En aquests actua sobre receptors específics. Per generar un efecte sobre les cèl·lules, s’han d’unir dos receptors per una mateixa GH, el que es diu que es forma un dímer de receptors.
Això crea una cascada de senyalització cel·lular que acaba amb l’activació de factors de transcripció nuclears que modulen l’expressió gènica, fent que hi hagi més transcripció, síntesi d’RNA i síntesi proteica.
Efectes biològics sobre l’organisme La GH té dos possibles efectes sobre l’organisme: - Efectes sobre el creixement.
Efectes sobre el metabolisme tissular.
 Accions sobre el creixement.
Aquests accions no es poden dur a terme si no es combinen els efectes directes de la GH i els efectes indirectes dels factors de creixement (pèptids que són sintetitzats al fetge com una conseqüència de la síntesi de GH en l’adenohipòfisi, la GH mateixa és la responsable d’estimular la síntesi i secreció de IGF-1 al fetge). El factor de creixement més conegut és la IGF-1. A aquests factors també se’ls anomena Insulin-like Grow Factor perquè en alguns teixits tenen alguns efectes semblants als de la insulina.
Característiques de la IGF-1: - Pèptids hepàtics de síntesi induïda per GH.
Regulen el creixement en teixits perifèrics.
Estructura similar a la de la pro-insulina i efectes semblants als de la insulina sobre el creixement.
- Mecanisme d’acció hormonal.
Transport en sang per proteïnes específiques (proteïnes lligadores de IGF-1).
Vida mitja relativament llarga.
Acció sobre receptors específics en els teixits diana.
També hi ha producció per teixits extrahepàtics.
Es necessiten tant les hormones de creixement GH com els factors de creixement per produir creixement, és un efecte cooperatiu.
GH i IGF-1 tenen una actuació específica dependent de receptors de membrana. IGF-1 crea un procés de senyalització cel·lular igual que el que feia GH, però els receptors no dimeritzen. Tot i que siguin cascades de senyals amb un funcionament semblant en els dos casos, no són els mateixos senyals els que participen en la cascada de les IGF-1 que en la de la GH, tot i que l’efecte final i els passos intermedis siguin els mateixos.
L’efecte del creixement és diferent en ossos que en teixits tous: - - Ossos: augmenten els dipòsits de proteïnes en els condròcits. També augmenten les cèl·lules osteogèniques i la seva divisió cel·lular. Es potencia que el cartílag creixi i es transformi en teixit ossi. En l’etapa de creixement, envoltant els ossos hi ha unes plaques de cartílag que donen la forma que prendrà el futur os. Quan les plaques de cartílag es tanquen, l’individu ha arribat al màxim de creixement.
Si hi continua havent secreció de GH i IGF-1, els ossos creixeran en gruix, es crearà os cap a dins, cap a la part de la medul·la òssia.
Teixits tous: augmenten la síntesi proteica i la proliferació cel·lular. Augmenta la mida de les vísceres i la massa muscular de manera compensada.
Tot això no és totalment cert, perquè les IGF-1 no només es produeixen al fetge, sinó que s’ha observat que tots els teixits de l’organisme poden sintetitzar una quantitat d’IGF que coopera amb la GH que els hi arriba. Aquest és un fet necessari perquè es doni creixement per tot el cos, i també que un teixit es pugui reparar un dany autònomament.
Hi haurà moltes famílies d’IGFs segons els teixits en els que es sintetitzin. La més típica és la IGF1.
- Família IGF/Insulina: produeixen insulina, IGF-1, IGF-2, relaxina.
Família del NGF: factor de creixement nerviós (estimula la divisió de les neurones).
Família de l’EGF: factor de creixement epidèrmic.
Família del PDGF: factor de creixement derivat de plaquetes.
Família del TGF: estimula la divisió de cèl·lules i la diferenciació cel·lular.
 Accions sobre el metabolisme.
La GH afecta sobre el metabolisme de lípids, proteïnes i glúcids. És un efecte directe, no necessita IGF.
Potencia l’ús de lípids en l’obtenció d’energia de les cèl·lules. Això va bé pel creixement, ja que el creixement necessita sobretot proteïnes i glúcids per formar molècules estructurals, i no gastar-los per obtenir energia. Els lípids no són necessaris per aquesta funció, llavors millor que serveixin per produir energia.
Per a aconseguir l’energia dels lípids, aquests s’han de trencar en àcids grassos a la sang, això provoca que a la sang augmentin els nivells de FFA (Free Faty Acids). Si hi ha secreció de GH molt continuadament, les concentracions de FFA poden arribar a nivells patològics. La secreció continuada de GH també pot promoure la síntesi de cossos cetònics (metabolisme citogènic).
La hormona GH inhibeix el catabolisme de proteïnes, perquè són necessàries pel creixement.
També promou l’entrada d’aminoàcids a les cèl·lules, l’augment de transcripció i de síntesi proteica.
Redueix l’ús tissular de glucosa en favors dels lípids. Per això també promou la seva captació tissular i fa que se’n formin dipòsits de glucogen al fetge. Si el fetge es satura, es crea hiperglucèmia (en polsos segons el ritme biològic). Però si hi continua havent hormona GH la hiperglucèmia es torna patològica. Hi ha diabetis pituïtària. Aquesta estimula contínuament el pàncrees per generar insulina. Tant, que al final les cèl·lules pancreàtiques, que són molt sensibles, es danyen, i llavors l’individu té una diabetis normal.
Control de la secreció Depèn de GHRH (hormona alliberadora de la hormona de creixement) i GHIH (hormona inhibidora de la hormona de creixement o somatostatina), les dues hormones hipotalàmiques.
També hi ha control per feedback de la pròpia hormona de creixement i les IGF (somatomedines). Alteracions fisiològiques o fisiopatològiques del cos provocades per la hormona de creixement també controlen amb feedback la secreció de la GH.
Efectes fisiològics que estimulen la producció de GH: - Disminució de la concentració de glucosa.
Disminució de la concentració de FFA.
Dietes riques en AA.
Exercici.
Dejuni (grelina).
Estrès (efecte lent).
Son.
Andrògens i hormones tiroides.
Efectes fisiològics que inhibeixen la producció de GH: - Augment de la concentració de glucosa.
Augment de la concentració de FFA.
IGF i GH.
Obesitat.
Privació del son.
Cortisol.
Estrès (efecte ràpid).
Hi ha una altra hormona que es considera el factor més important d’alliberació de GH en la adenohipòfisi, la grelina. Aquesta és produïda a l’estómac quan està buit. Així estimula la gana, fa menjar, i alhora estimula la secreció de GH perquè aprofiti els substrats que l’individu ha menjat pel creixement.
Alteracions Si hi ha poca GH durant etapes de creixement, els individus tenen nanisme pituïtari (no es creix com s’ha de créixer).
Si fallen les IGF (somatomedina C és la IGF-1) també hi ha nanisme. És el cas dels pigmeus i de races petites de gossos.
Si hi ha excés de GH en fases de creixement, abans de que les plaques de cartílag es tanquin, els ossos creixen més del normal i hi ha gegantisme, però les vísceres no creixen a la mateixa velocitat i hi ha desproporció. Si l’excés es dóna en persones adultes, hi ha tendència a diabetis i problemes cardíacs. També pot provocar que els ossos creixin en gruix, i es creï acromegàlia (Shreck).
HORMONES NEUROHIPOFISIÀRIES La neurohipòfisi és un òrgan de neurosecreció (està unida a l’hipotàlem pel tracte de la pituïtària). Secreten dues hormones: - Oxitocina: es produeix més al nucli paraventricular.
Vasopressina (ADH): es produeix molt més al nucli supraòptic.
En la formació d’aquestes hormones, en el pas de prohormona a hormona es produeix un altre pèptid, a part del que crearà l’oxitocina o la vasopressina. Aquest pèptid és la neurofisina 1 (en el cas de la oxitocina) i la neurofisina 2 (en el cas de la vasopressina). No se sap molt bé quina és la seva funció, no es coneixen efectes biològics. Probablement són necessaris pel processament i el transport de les neurones neurohipofisiàries, però més enllà no es coneix cap funció.
OXITOCINA Implicada en el cicle reproductor. Controla la glàndula mamària i l’úter (múscul llis).
VASOPRESSINA (ADH) Producte de neurosecreció d’origen hipotalàmic i alliberat en la neurohipòfisi que participa en el control de l’equilibri hidrosalí orgànic.
Biosíntesi És una neurona peptídica, sintetitzada en les neurones hipotalàmiques, concretament en el nucli supraòptic, en molta més quantitat que en el paraventricular (neurones magnocel·lulars). Es transporten per l’axó d’aquestes neurones fins els terminals nerviosos en la neurohipòfisi. La despolarització de l’axó en el terminal provoca l’alliberament de les hormones (retingudes en vesícules) per exocitosi.
Està formada per nou aminoàcids que formen una estructura cíclica, gràcies a un pont disulfur entre cisteïnes. Aquesta hormona té variabilitat entre diferents espècies: es donen substitucions en determinats aminoàcids. Tenen efectes semblants en les diferents espècies, però no es pot utilitzar en una la d’una altra espècie. La vasopressina té una alta similitud amb l’oxitocina, de fet en algunes espècies de vertebrats no mamíferes són la mateixa molècula.
El transport en sang de la vasopressina és en un percentatge alt en forma lliure, per la qual cosa la seva vida mitjana és curta (aproximadament uns 5 minuts). Això és perquè a la sang hi ha aminopeptidases que metabolitzen els aminoàcids que formen la hormona. Les poques que es transporten amb transportador s’uneixen a receptors específics de plaquetes.
El teixit diana més important al que afecta és el ronyó, concretament zones molt específiques del ronyó. Altres teixits diana són el múscul llis i el SNC (en l’adenohipòfisi i altres àrees).
Hi ha tres tipus de receptors per la vasopressina, que són el V1, V2 i V3.
El receptor V2 es troba en el ronyó. L’efecte biològic que causa és la reabsorció de l’aigua cap a dins del cos. Per això és una hormona antidiürètica: disminueix les ganes de pixar. Aquest efecte l’aconsegueix regulant l’expressió d’aquaporines en els epitelis del ronyó.
Efectes biològics L’epiteli basolateral està orientat a l’interior de l’organisme, i l’apical a dins el ronyó. Quan l’ADH arriba als receptors V2 de l’epiteli basolateral, crea una cadena de senyals que comença amb AMP, que fa que finalment es modifiqui l’expressió de les aquaporines. Alhora, també té un efecte sobre els conductes col·lectors renals, fent que la seva acció disminueixi.
Quan l’aigua que hi havia al ronyó torna a entrar al medi intern: - Augmenta el volum extracel·lular.
Augmenta el volum de líquid tissular.
Augmenta el volum de plasma (líquid circulant).
Disminueix la pressió osmòtica.
En el múscul llis vascular (vasos sanguinis): - Contracció muscular.
Vasoconstricció arteriolar generalitzada.
Augmenta la pressió arterial.
Pot tenir efectes farmacològics en altres músculs llisos.
Indirectament, també controla la osmolaritat plasmàtica. En l’hipotàlem hi ha neurones osmoreceptores (del tipus quimioreceptores) que poden rebre estímuls de neurones osmosensitives (noten si els nivells de concentració osmolar no són els homeostàtics). Fan que s’alliberi més o menys vasopressina, per aconseguir mantenir la concentració a 300 mosmolar.
L’alliberació d’hormones es posa en marxa abans d’arribar al valor que es vol estabilitzar, ja que el procés de sintetitzar hormones i que aquestes tinguin algun efecte biològic és lent.
De la mateixa manera, la set s’activa abans d’arribar al valor en que realment seria necessari augmentar el nivell d’aigua dins l’organisme, per si no tenim a mà aigua.
La sensació de la set i la producció de vasopressina depenen de les mateixes neurones. Aquest és un control indirecte perquè l’osmolaritat també es regula quan es canvia el volum de sang. Si aquest disminueix, s’activa la ADH i s’intenta compensar augmentant el volum. El mateix passa si la pressió arterial disminueix. Per compensar, i que augmenti, s’allibera ADH perquè hi hagi una reabsorció i hi hagi més volum a les artèries, i la pressió arterial augmenti.
El control de la pressió arterial el fa un sistema integrat en el que hi participen més hormones que no només la ADH.
Fisiopatologies Si la ADH falta a nivell renal, es crea: - Diabetis Insipidus: no hi ha sucre en l’orina, però la manifestació en el ronyó és la mateixa; es pixa molt i molt líquid. Les conseqüències són la poliúria (orina molt diluïda), polidípsia (es beu molt) i tendència a la deshidratació.
La fallada de la ADH es pot donar a dos nivells: - Diabetis insípida central: defectes en la producció/alliberació d’ADH.
Diabetis insípida nefrogènica: o Defectes genètics que afectin la síntesi d’aquaporines.
o Lesions renals.
LÒBUL INTERMEDI Té un desenvolupament molt variable segons l’espècie. En l’home ha quedat com un òrgan vestigial, i les hormones que s’hi produïen es produeixen en l’adenohipòfisi. El lòbul intermedi conté les cèl·lules melanotropes.
El lòbul intermedi produeix la MSH (els tres tipus, que són α, β i γ). A partir del gen que codifica per aquestes hormones crea un precursor, el POMC. D’una sola molècula de POMC poden sortir una MSH α, una β i una γ, i també una altra hormona que s’anomena ACTH.
L’alliberació d’aquestes hormones està controlada per l’hipotàlem, que envia hormones que estimulen (MRF) i unes altres que inhibeixen (MIF) l’alliberament.
El teixit diana de les MSH és la pell, on es regula l’activitat dels melanòcits, les cèl·lules encarregades de la síntesi de melanina. Hi ha diversos receptors per les MSH, el més important dels quals es troba a la pell i és l’1. En el sistema nerviós central també hi ha altres receptors, per la qual cosa les MSH també tenen efectes neuronals (per exemple, el control de l’apetit).
Si no hi ha melanina en tota la pell, la persona és albina, i si falta només a trossos, es veu la pell més clara en taques.
La hormona ACTH té efectes biològics semblants a les hormones MSH, ja que s’assemblen estructuralment.
Les MSH també poden tenir altres efectes. Accions no pigmentàries: - Augmenta la secreció sebàcia.
Augmenta la secreció de feromones.
Té un efecte esteroidogènic en la glàndula adrenal fetal.
També té accions neuronals. Actuen sobre el SNC les MSH sintetitzades fora per neurones que es troben fora de la hipòfisi. Controlen les àrees hipotalàmiques implicades en el control de la ingesta (crea l’efecte de sacietat). El mecanisme és complex, hi ha la interacció de factors reguladors centrals i perifèrics.
4.3.
GLÀNDULA ADRENAL És una estructura endocrina a la part superior de cada ronyó, per tant n’hi ha dues. Té dues parts: - Còrtex adrenal: és la part exterior de la glàndula. Sintetitza hormones esteroides (deriven del colesterol).
Medul·la adrenal: és l’interior de la glàndula. Sintetitza catecolamines, sobretot adrenalina més que no pas noradrenalina.
És un òrgan de neurosecreció, ja que són neurones postganglionars que alliberen els neurotransmissors a la sang.
MEDUL·LA ADRENAL És un gangli simpàtic especialitzat, d’activació simultània a la del SNA simpàtic, i allibera catecolamines en sang.
Al contrari de totes les neurones postganglionars del sistema nerviós autònom simpàtic, que alliberen noradrenalina, les que formen part de la medul·la adrenal alliberen sobretot adrenalina. Aquesta pot afectar en tots els teixits del cos amb receptors adrenèrgics.
En el SNA simpàtic, la noradrenalina com a neurotransmissor té efectes locals en terminacions simpàtiques. En la medul·la adrenal, l’adrenalina circula per la sang i té efectes sistèmics: amplifica i modula els efectes de la noradrenalina, i també té efectes propis.
La ruta de síntesi de les catecolamines és la mateixa de sempre, que es produeix en aquest cas en les neurones postganglionars. El factor clau és l’últim enzim, que fa el pas de noradrenalina a adrenalina. En la medul·la adrenal és molt actiu, i fa aquest canvi ràpidament. És per això que s’allibera molta més adrenalina que noradrenalina (un 80% d’adrenalina i un 20% de noradrenalina).
Les catecolamines s’alliberen de la medul·la adrenal en dues situacions: - - Quan el sistema nerviós autònom simpàtic de la glàndula adrenal rep un estímul del gangli celíac, a través de les neurones preganglionars (esplàcniques). Aquesta pot ser una resposta a l’estrès.
En casos d’hipoglucèmia, en dejunis entre menjars, també s’alliberen catecolamines.
En sang, les catecolamines s’eliminen per una via metabòlica dependent de COMT. Els residus s’eliminen per la orina o per via biliar, en forma lliure o conjugada. Aquest metabolisme es pot donar en sang, en teixits o dins les cèl·lules productores. Justament, en les cèl·lules productores se sintetitza molta més quantitat de catecolamines de la que és necessari alliberar. Per tant, dins aquestes mateixes cèl·lules actuen les vies metabòliques per eliminar-les.
EFECTES BIOLÒGICS Provoca la mobilització de reserves energètiques. Per aquesta raó s’activa en estats d’hipoglucèmia, quan es necessita energia.
Els efectes depenen de la distribució tissular de receptors adrenèrgics. Hi ha dos receptors adrenèrgics: α i β. Els dos no tenen la mateixa afinitat. L’α té més afinitat per la noradrenalina, i la β per l’adrenalina. L’afinitat de les hormones pels receptors també és diferent: la noradrenalina prefereix el receptor α al β, i l’adrenalina els prefereix a tots dos per igual.
L’efecte de l’adrenalina és de llarga duració, perquè actua com una hormona, mentre que la duració de l’efecte causat per la noradrenalina és curta i només té acció local, perquè és un neurotransmissor.
La mobilització de reserves energètiques provoca: - Augment de la producció de glucosa.
Disminució del consum de glucosa.
Augment del consum tissular de lípids.
Per tant l’adrenalina té efectes diabetogènics: - La mobilització de reserves energètiques compensa la hipoglucèmia creant hiperglucèmia.
Inhibició de l’alliberació d’insulina.
Es genera un estat semblant al de la diabetis, ja que hi ha alts nivells de glucosa. S’activen la gluconeogènesi i glucogenòlisi hepàtiques, l’alliberació hepàtica de glucosa, la glucòlisi muscular i la producció d’àcid làctic, i s’inhibeix l’ús tissular de glucosa.
- S’activa la lipòlisi i s’augmenta la concentració de FFA als teixits. S’acumulen al fetge, però quan aquest està saturat, els redirigeix a la via metabòlica de producció de cossos cetònics (cetogènesi).
La hiperglucèmia i la cetogènesi són dues característiques de la diabetis, per això una alliberació excessiva de catecolamines en la glàndula adrenal pot provocar un estat similar a la diabetis.
Altres efectes biològics de les catecolamines: - - - Augmenten la taxa metabòlica: amb l’alliberació d’hormones tiroides, l’activació de la termogènesi química (desacoblament de la fosforilació oxidativa) i la lipòlisi en el teixit adipós bru.
Altres accions: potencia l’activitat cardíaca, augmenten la pressió arterial mitjançant vasoconstricció, relaxen els bronquis, provoquen midriasis, disminueixen l’activitat genital i gastrointestinal, i provoquen la reabsorció renal d’ions sodi i aigua.
Accions integrades en respostes adaptatives: secreció en estats interdigestius de dejuni, generació d’hiperglucèmies per compensar hipoglucèmies, resposta aguda d’aclimatació al fred (augmentant la taxa metabòlica), i resposta a estats d’estrés.
CÒRTEX ADRENAL Produeix unes altres hormones, diferents de la medul·la adrenal. Està format per tres capes de cèl·lules, que produeixen totes hormones esteroides, però cada una un tipus diferent.
- - Capa externa: és la zona glomerular, on es dóna la via mineralocorticoide (que crea hormones d’aquest tipus). Són les cèl·lules “arcuatas”.
Capa intermèdia: és la zona fasciculada, que té la via glucocorticoide.
- Capa interna: és la zona reticular, que produeix hormones sexuals (via dels esteroides sexuals).
En les aus no es diferencien diferents zones de cèl·lules en el còrtex adrenal.
Totes les hormones creades en el còrtex adrenal tenen una estructura química semblant: deriven del colesterol. Tenen un nucli cíclic bàsic, la molècula de ciclopentaperhidrofenantrè. A aquesta molècula cíclica se li poden unir cadenes laterals més o menys llargues que són les que determinaran que sigui una hormona o una altra.
La molècula cíclica té 17 carbonis. Si amb les cadenes laterals unides, la hormona arriba als 21 carbonis, es diu que són esteroides C-21, que són del tipus glucocorticoides i mineralocorticoides. Els esteroides amb menys de 21 carbonis són els esteroides sexuals (andrògens, estrògens i progestàgens).
Les cèl·lules del còrtex sintetitzen colesterol a partir d’acetat (2 acetats = 1 colesterol), o directament el capten de la sang (es transporta en partícules lipídiques com l’LDL o l’HDL).
Totes les cèl·lules del còrtex adrenal no tenen la mateixa capacitat de sintetitzar hormones. Això depèn de la seva dotació enzimàtica. Les hormones es sintetitzen al RER i són modificades i completades en les crestes mitocondrials. Fan aquest recorregut degut a la seva naturalesa lipídica.
BIOSÍNTESI D’HORMONES ESTEROIDES AL CÒRTEX ADRENAL Totes provenen del colesterol. L’addició de les cadenes laterals fa que les reaccions siguin intercanviables, és a dir, a partir d’un producte se’n pot crear un altre, modificant, traient o afegint cadenes laterals. El precursor per totes les zones i hormones és el colesterol (captat de la sang o creat a partir d’acetona). El primer pas converteix el colesterol en pregnolona. Aquesta és la molècula comuna que comença la via en les tres zones.
En les diferents zones del còrtex, la formació d’un tipus d’hormones esteroides està afavorida per sobre de la producció d’un altre tipus.
Per exemple en la zona glomerular, el producte de la via mineralocorticoide més important és l’aldosterona, tot i que també se’n sintetitzen altres tipus d’hormones mineralocorticoides, però un 90% de la producció és la d’aquesta hormona. Això és perquè els enzims que es troben en les cèl·lules d’aquesta zona afavoreixen la seva formació. Però també es formen corticosterona i progesterona, en passos anteriors a arribar a formar l’aldosterona, però poden alliberar-se sense acabar el procés.
En la zona de la via glucocorticoide, l’hormona més important és el cortisol, perquè és la que es produeix en més quantitat, però també se’n produeixen d’altres.
Hi ha molts enzims comuns en les diferents zones del còrtex adrenal, però n’hi ha alguns de particulars que fan que en determinades zones se sintetitzi en més quantitat un enzim que un altre. Les cèl·lules de la via glucocorticoide han de tenir 17α-hidroxilasa per produir el cortisol, i les de la via de les hormones sexuals han de tenir aquest enzim i també el 17,20-Liasa. En comptes, la via mineralocorticoide no en té cap i per això produeix aldosterona, en comptes de dirigir-se cap a una altra via.
CORTICOSTEROIDES – Aspectes generals Són els mineralocorticoides i els glucocorticoides. Tenen un transport lliure i conjugat, amb algunes proteïnes específiques (transcortina i globulina fixadora d’aldosterona) i altres generals (albúmina) La funció metabòlica la tenen al fetge, on es conjuguen i formen glucorònids inactius. La excreció és biliar en un 25% (només formes conjugades) i renal en un 75% (formes lliures i conjugades).
MINERALOCORTICOIDES - ALDOSTERONA L’aldosterona és la predominant. És un corticosteroide adrenal que regula la composició hidrosalina orgànica regulant l’absorció de Na+. El 90% d’efectes en l’organisme causats per hormones mineralocorticoides són causades concretament per l’aldosterona. El cortisol i altres glucocorticoides, a concentracions molt altes poden tenir efectes biològics de mineralocorticoides.
Si no se sintetitzés l’aldosterona, l’organisme moriria en 24-48 hores. Per tant, la glàndula adrenal és un òrgan que no es pot extirpar. Concretament l’aldosterona és sintetitzada en la zona glomerular, i és esteroide C-21.
L’aldosterona actua principalment sobre dos teixits diana: - Ronyó: és el teixit diana principal.
Glàndules sudorípares i salivals i tracte gastrointestinal: són teixits diana secundaris.
La hormona té el mateix efecte en els dos teixits.
En el ronyó provoca una reabsorció tubular de Na+, i potencia una pèrdua de K+ i H+, per compensar l’augment de càrrega positiva en l’interior. La pèrdua de protons provoca l’acidificació de la orina i alcalosi metabòlica a l’organisme.
Alhora, la conservació de Na+ fa que el medi extracel·lular sigui hipertònic, i que per tant l’aigua entri dins les cèl·lules i “es guardi”. Aquesta reabsorció d’aigua es fa sobretot a nivell de les cèl·lules del ronyó. Això també provoca, com l’hormona antidiürètica efectes en la circulació, ja que s’augmenta el volum de plasma.
Els teixits diana secundaris també són teixits d’excreció, per tant l’efecte és el mateix. Es conserva el Na+ i s’expulsa K+ i H+. Això provoca que se salvi aigua i augmenti el volum de plasma, també té efectes circulatoris.
Estímuls La secreció d’aldosterona es veu estimulada per la falta de sal en l’organisme. Això es pot donar per una pèrdua de líquid en l’organisme, moment en el qual perd tant aigua com sals dissoltes (ex: quan suem si fem esport). Al final, l’acció de l’aldosterona provoca que se salvi l’aigua i les sals.
Els estímuls que controlen aquest cicle depenen de la integració de paràmetres cardiovasculars, renals i electrolítics: - - - Augment de la concentració extracel·lular de K+: té més importància la concentració de K+ que la de Na+, que és el que controla l’aldosterona. Això és perquè el K+, a altes concentracions entraria dins les cèl·lules, i un augment molt gran de la seva concentració intracel·lular pot ser tòxica.
Renina-angiotensina: sistema de control endocrí que s’activa quan disminueixen els volums de líquid circulant. Llavors augmenta la producció i alliberació d’angiotensina II, que té un efecte directe sobre les cèl·lules “arcuatas” i estimula la producció d’aldosterona a la glàndula adrenal.
Variacions de la concentració de Na+ extracel·lular: si aquesta concentració disminueix, s’allibera aldosterona.
Pèptid natriurètic auricular: controla el volum de líquid circulant. S’allibera quan n’hi ha un excés i inhibeix l’alliberació d’aldosterona a la glàndula adrenal.
- ACTH: té un efecte permissiu perquè no controla directament l’alliberació d’aldosterona. Sí que controla però l’alliberació de glucocorticoides. Però el seu efecte tònic és necessari per mantenir vivies les cèl·lules arquates (cèl·lules de la via mineralocorticoide). Si hi ha un dèficit, la glàndula adrenal té atròfia.
GLUCOCORTICOIDES Corticosteroides adrenals essencials pel funcionament correcte del metabolisme orgànic, amb efectes en tots els teixits.
Les tres hormones glucocorticoides són el cortisol, la corticosterona i la desoxicorticosterona.
Les tres són esteroides C-21. Són sintetitzats a la zona glomerular i en la fasciculada, sobretot en aquesta última.
El cortisol actua sobre receptors intracel·lulars (tant citoplasmàtics com nuclears) que es troben en tots els teixits, amb efectes directes sobre el nucli, concretament l’objectiu final és regular els factors de transcripció gènica.
Els glucocorticoides tenen efectes metabòlics en tot l’organisme. Al fetge afavoreixen l’anabolisme: formació de reserves energètiques, per la qual cosa la quantitat de glucogen augmenta, i es metabolitzen lípids i proteïnes per poder obtenir energia. Als teixits extrahepàtics té una funció totalment contrària; és un anti-anabolitzant: promou la disminució en l’ús de la glucosa per obtenir energia.
Aquests efectes provoquen un augmenta de la glucèmia. Per tant, veiem que provoca uns efectes de caràcter diabetogènic.
A més, també provoca atròfia en el teixit limfoide, creant així una disminució de la concentració de leucòcits en la sang (linfocitopènia). També provoca estats d’immunodepressió. Per això el cortisol es fa servir per actuar contra atacs al·lèrgics. Té efectes antinflamants i antial·lèrgics, per la qual cosa tenen un ús farmacològic (aquests efectes són ràpids, no es poden donar glucocorticoides durant més de set dies, perquè llavors els efectes negatius comencen a prevaler).
Estímuls - control de secreció La secreció dels glucocorticoides depèn de l’hormona ACTH, que se sintetitza a les cèl·lules corticotropes de l’adenohipòfisi.
L’ACTH prové del mateix precursor (POMC) que les hormones MSH.
Per tant parlem de l’eix hipotàlem-adenohipofisiariadrenal.
El teixit diana de l’ACTH és el còrtex adrenal, on manté la estructura i la funcionalitat de les seves cèl·lules. Té efectes tròfics (pot provocar atròfia i heterotròfia). A més de l’efecte que té sobre la producció de glucocorticoides té un efecte permissiu sobre la producció de mineralocorticoides.
L’alliberació de l’ACTH en l’adenohipòfisi es veu controlada per la CRF (factor alliberador de corticotropina) (o TRH).
Característiques de la CFR: - Se sintetitza als nuclis paraventriculars de l’hipotàlem.
Té una secreció tònica basal que segueix ritmes circadians.
El teixit diana són les cèl·lula corticotropes de l’adenohipòfisi.
L’efecte biològic en el teixit diana és la síntesi i l’exocitosi d’ACTH.
L’ACTH fa un efecte de feedback curt sobre els nuclis paraventriculars de l’hipotàlem. Les hormones corticosterones produïdes en la zona fascicular del còrtex adrenal també tenen un efecte de feedback, aquest llarg, sobre l’hipotàlem i l’adenohipòfisi.
Els nuclis paraventriculars de l’hipotàlem també poden rebre estímuls extrahipotalàmics. Entre els quals un dels més importants són els factors estressants.
Patologies L’alteració de la secreció d’hormones glucocorticoides provoca patologies. POWER Si hi ha un excés en la producció: - - Hiperadrenocorticisme o Síndrome de Cushing: hi ha una alteració perifèrica, perquè el còrtex adrenal està més actiu que de normal. Això fa que es produeixin més hormones glucocorticoides. També pot tenir una causa iatrogènica (produïda per metges).
Hiperadrenohipofisisme o malaltia de Cushing: té la mateixa conseqüència que el síndrome, però està causat per l’alteració en l’alliberació de l’ACTH en l’adenohipòfisi.
Si hi ha un dèficit en la producció: - - Hipoadrenocorticisme o malaltia d’Addison: hi ha una alteració perifèrica. Per tractaments mèdics, s’inhibeix tot l’eix (de l’hipotàlem a la glàndula adrenal) pel tractament amb glucocorticoides i després el còrtex adrenal ja no en pot tornar a produir.
Hipoadrenohipofisisme: no hi ha alliberació d’ACTH a l’adenohipòfisi.
Símptomes: ESTRÈS – RESPOSTA ADRENAL INTEGRADA L’estrès, que és un estímul extrahipotalàmic, activa vies de la glàndula adrenal tant corticals com medul·lars.
Definim estrès com de demanda especial a l’organisme, tant física com psicològica, amb potencialitat per alterar significativament la homeòstasi. La funcionalitat de la glàndula adrenal és vital per adaptar-se als estats d’estrès.
Un individu sense glàndula adrenal no es pot adaptar a les situacions d’estrès. Això fa que els seus paràmetres homeostàtics es vegin fàcilment afectats i l’individu mori.
Com hem dit, es produeix una activació conjunta de còrtex i medul·la adrenal. L’activació depèn en part del tipus d’estrès que hi hagi: - Estrès agut: és puntual. S’alliberen tots els glucocorticoides que hi ha al còrtex adrenal.
Estrès crònic: la glàndula adrenal es troba hipertrofiada, i va alliberant contínuament glucocorticoides i catecolamines.
L’estrès provoca un estímul a l’hipotàlem. Ara l’hipotàlem actua per dues vies diferents. L’estímul en els nuclis paraventriculars fa que s’alliberi CRF, que en l’adenohipòfisi provocarà una alliberació d’ACTH, que en el còrtex adrenal farà que s’alliberin glucocorticoides.
L’hipotàlem, alhora, activa el SNA simpàtic, que arriba a la medul·la adrenal i fa que s’hi alliberin catecolamines.
Els efectes de l’alliberació dels glucocorticoides i les catecolamines són: - - Augment de la concentració tissular de glucosa, que farà servir el SNC. Les neurones només poden obtenir energia de la glucòlisi. Per tant, augmentar la concentració de la glucosa farà que el SNC pugui estar actiu, alerta per controlar l’estímul exterior que sigui que provoqui l’estrès.
Augmenta l’aportació de glucosa al SNC.
S’estimula l’ús d’àcids grassos en els teixits perifèrics, per reservar la glucosa pel SNC.
Puja la pressió arterial i l’activitat cardíaca a causa de les catecolamines.
S’inhibeixen la inflamació i el dolor. Si ens trobem en una situació d’estrès en que perillen la nostra homeòstasi, no ens podem preocupar per aquestes coses.
En general, tots aquests efectes el que busquen són estimular el SNC.
Hi ha tres etapes dels mecanismes que actuen contra l’estrès. Depèn de l’estímul estressant en qüestió que els activi i del temps que duri, aquestes etapes es presentaran o no i podran ser més o menys llargues. Són: - Alarma (reacció).
Adaptació.
Esgotament.
Fase I – Resposta ràpida L’objectiu és defensar la integritat del medi intern: se salva aigua i es manté el medi hidrosalí.
Així es lluita contra la pèrdua de líquids i la hipotensió. És a dir, l’objectiu principal és mantenir amb aquests mecanismes els que serien els paràmetres homeostàtics normals.
L’estrès físic, psicològic o immunològic poden estimular el SNC, i que aquest estimuli l’hipotàlem.
També ho poden fer receptors de volum i pressió del medi intern, que es veuen estimulats si detecten alguna variació en aquests paràmetres, i llavors estimulen ells l’hipotàlem. Llavors, des de l’hipotàlem, s’activen els següents eixos endocrins: Fase II - Catabolisme Només passem a aquesta fase si persisteix l’estímul estressant. Predomina el catabolisme per mantenir l’aportació de glucosa al SNC. S’està fent un esforç extra per poder aportar més glucosa.
Característiques hormonals d’aquesta fase: - Disminueix la concentració d’insulina.
Augmenta la concentració de glucagó.
Això fa que es creï un estat metabòlic en el que predomina la proteòlisi, la lipòlisi, la glucogenòlisi i la gluconeogènesi dins les cèl·lules.
Fase III - Anabolisme Correspon a l’etapa d’esgotament, i no si passa si l’estímul no desapareix. S’ha de recuperar l’estat de pre-estrès, per la qual cosa sobretot hi ha anabolisme, per tornar a crear les molècules que en la fase II s’han degradat per obtenir energia pel SNC.
Les característiques hormonals d’aquesta fase són: - Augment de la concentració d’insulina.
Disminució de la concentració de glucagó.
S’allibera GH i factors de creixement, per reparar i crear de nou molècules que s’han gastat.
Amb això s’aconsegueix la reparació tissular, tancar ferides i formar cicatrius, formar Acs i activar processos hematopoètics.
4.4.
TIROIDES És una glàndula endocrina no vital que manté el metabolisme cel·lular a nivell òptims pel desenvolupament de els funcions fisiològiques. Sense aquesta glàndula, però, un individu manté el metabolisme tissular.
És una glàndula bilobulada, que té els dues parts unides per l’istme tiroide. Es troba a l’alçada de la tràquea, i esta ajuntada físicament amb la glàndula paratiroides, però són totalment independents l’una de l’altra.
ESTRUCTURA FUNCIONAL La glàndula tiroides s’organitza en fol·licles. En cada fol·licle tiroide trobem: - Cèl·lules fol·liculars del tiroides: són les productores d’hormones del tiroides.
Col·loide: on hi poden haver llacunes de reabsorció.
Podríem dir que és com una esponja, on es veuen grans forats (col·loides) envoltats de trabècules (cèl·lules fol·liculars). Entre les cèl·lules fol·liculars també podem trobar un altra tipus de cèl·lules, les cèl·lules C o parafol·liculars, que no segreguen hormones.
La morfologia que tingui l’estructura de la glàndula tiroides depèn de la funcionalitat d’aquesta.
Així, mirant la morfologia podrem saber l’activitat que té en un determinat moment.
Cèl·lules fol·liculars: són cèl·lules endocrines, que alliberen a la sang les hormones tiroides.
HORMONES TIROIDES Deriven d’un aminoàcid, la tirosina, a partir d’una iodació (addició d’àtoms de iode). Els àtoms de iode s’afegeixen als carbonis lliures de l’anell de la tirosina. Només es poden afegir en la posició 3 o 5. Si se n’afegeix només un, serà una monoiodotirosina, si en són dos, serà una diiodotirosina.
Les hormones tiroides, però, són un dímer de la tirosina. El residu (anell + OH) d’una de les tirosines s’uneix al residu de l’altre tirosina. Com guarden els anells les dues tirosines, encara poden tenir iode les dues. Per diferenciar entre una tirosina i l’altre, posem els números en prima en la tirosina que només té el residu. En un dímer de tirosines hi poden haver fins a quatre iodes.
La molècula bàsica, de dues tirosines en dímer, sense cap iode, s’anomena tironina. Les hormones tiroides es diferencien unes de les altres segons el nombre de iodes que tingui units.
3-5-3’-triiodotironina, triiodotironina o T3 És la forma activa de les hormones tiroides, que pot causar algun efecte biològic. Però se sintetitza en baixa quantitat: representa un 10% de la síntesi d’hormones a la glàndula tiroides.
En teixits perifèrics se sintetitza en grans quantitats per desiodació de l’hormona T4.
3-5-3’-5’-tetraiodotironina, tiroxina o T4 No és biològicament activa, però al tiroides se sintetitza en grans quantitats, aproximadament un 90% del total d’hormones sintetitzades. És una prohormona, perquè si es desioda, a nivell tissular, es converteix en T3 i llavors sí que té efecte biològic. Els teixits perifèrics són molt rics en desiodases. Traient el iode 5’ converteixen la prohormona en una hormona tiroides biològicament activa.
3-3’-5’-triiodotironina, T3-reversa o rT3 No és biològicament activa. Té una síntesi tissular, ja que és obra de les desiodases, que treuen el iode 5 a les T4. Es considera una manera dels teixits d’eliminar l’excés d’hormones tiroides.
BIOSÍNTESI Hi ha tres fases: 1. Captació del iode. Les cèl·lules fol·liculars el capten des de la sang. Al tiroides trobem el 90% del iode de l’organisme.
2. Incorporació del iode als residus de tirosina.
3. Acoblament de dues tirosines, per formar una tironina iodada.
Aquest no és un procés a l’atzar, depèn d’una proteïna molt específica, la tiroglobulina. La tiroglobulina és molt rica en residus de tirosina, concretament en té 140. És una glucoproteïna sintetitzada per les cèl·lules fol·liculars, secretada als fol·licles i emmagatzemada al col·loide.
Per la biosíntesi d’hormones tiroides, primer de tot es iodifiquen els residus de la tiroglobulina.
A aquest pas se l’anomena organificació de la tiroglobulina.
Ara es dóna l’acoblament de molècules de tirosina. Dins la tiroglobulina, els residus de tirosina es combinen entre sí, formant els dímers. Cada molècula de tiroglobulina pot arribar a formar 70 dímers, 70 tironines.
Les tirosines que s’uneixen poden tenir cada una un o dos iodes, de manera que els resultats són diioditrionines (no tenen cap funció), hormones T3 i T4. Normalment al final del procés, una tiroglobulina conté d’una a tres tiroxines i múltiples T3.
Aquestes reaccions s’estan donant de manera contínua en la tiroides, però la secreció d’aquestes hormones no és tònica. S’emmagatzemen en el propi tiroides, formant el col·loide.
El col·loide és una reserva d’hormones. En condicions normals, si la síntesi d’hormones tiroides s’atura en un individu, aquest no notarà problemes en el seu funcionament durant 2 o 3 mesos, perquè estarà fent servir les hormones de reserva del col·loide.
Per secretar les hormones, les cèl·lules fol·liculars fan una pinocitosi del col·loide. És llavors quan s’observen les zones de reabsorció. Les hormones al col·loide s’organitzen formant macromolècules, que les cèl·lules fol·liculars han de digerir per obtenir les hormones per separat. D’aquesta manera les cèl·lules adquireixen les hormones que havien sintetitzat amb anterioritat i les alliberen a la sang (tant T3 com T4).
Les hormones arriben al teixit diana, on la desiodació acabarà fent que hi hagi moltes més hormones T3.
La resta de productes de la digestió, que no són hormones, i que queden a les cèl·lules fol·liculars es reciclen. Només es secreten a la sang les hormones. Com que són de naturalesa lipídica, poden sortir de les cèl·lules travessant la membrana.
TRANSPORT Les hormones T3 i T4 s’uneixen a proteïnes plasmàtiques com l’albúmina. També hi ha molècules específiques fixadores de tiroxina i de T3. La tiroxina té més afinitat per la fixació a la seva molècula transportadora, per la qual cosa el pas de T3, que no tanta afinitat, als teixits està afavorit.
Totes les cèl·lules de l’organisme són reserva d’hormones tiroides, perquè n’arriben moltes i no les fan servir totes.
En els teixits diana, aquestes hormones tenen unió a proteïnes intracel·lulars (receptors intracel·lulars). Tenen una alliberació lenta i efectes de llarga duració.
Es catabolitzen al fetge o al ronyó, i per l’efecte de les desiodases en tot l’organisme, que a partir de T4 creen hormones T3 per tenir hormones biològicament actives o rT3 si hi ha un excés d’hormones tiroides.
Excreció és biliar o urinària.
______________________ EFECTES BIOLÒGICS Els teixits diana són tots els teixits del cos menys el cervell, les gònades i la melsa. Si als teixits diana arriben hormones T4 s’han de desiodar. Per atzar es poden formar T3o rT3, aquest últim no provoca cap efecte, però si es forma T3 sí.
Les hormones tiroides actuen en receptors intracel·lulars. Entren a les cèl·lules dels teixits diana per transport actiu, i s’uneixen a proteïnes citoplasmàtiques per formar una petita reserva d’aquestes hormones que es troba en totes les cèl·lules de l’organisme.
Dins la cèl·lula, l’hormona tiroides s’uneix a receptors intranuclears, que regulen i activen factors de transcripció.
L’efecte biològic global són canvis en la transcripció, promovent la síntesi i l’expressió de proteïnes, sobretot de caràcter funcional, i no estructurals, amb funció reguladora (enzims, hormones receptors...).
Aquestes proteïnes amb funció reguladora provoquen un increment generalitzat de l’activitat funcional de les cèl·lules, i en general de tot l’organisme. Per tant, sobre tot l’organisme, es genera un efecte de tipus calorigènic, a causa d’un augment en el metabolisme: - Augmenta el consum d’oxigen, per la qual cosa la taxa metabòlica basal augmenta, i també els processos d’oxidació als mitocondris.
Augmenta el metabolisme proteic, per la qual cosa augmenta la secreció de nitrogen.
En condicions normals de secreció d’hormones tiroides, en un organisme no notarem tots aquests efectes, perquè està en els nivells normals, justament els trobarem a faltar quan els nivells de secreció d’hormones tiroides no siguin els normals.
L’augment de la taxa metabòlica fa que vagi el pes corporal, però en condicions normals es compensa amb un augment de l’apetit. La temperatura corporal també augmenta, però de la mateixa manera, en condicions normals es posen en marxa mecanismes de termoregulació per compensar.
Si la taxa de la glàndula tiroides és alta: parlem d’individus des pes baix que mengen molt, i solen buscar ambients frescos.
Si la taxa de la glàndula tiroides és baixa: parlem d’individus que tot i menjar poc s’engreixen amb facilitat i sovint tenen fred.
L’activació d’una secreció superior en la glàndula tiroides és una resposta adaptativa del cos si anem a viure a un ambient més fred, per generar calor. El mateix passa en els animals que passen fases d’hivernació.
En resum, l’efecte biològic de els hormones tiroides és provocar canvis metabòlics perquè es vegi afavorida la síntesi proteica. Però si hi ha masses hormones tiroides, el catabolisme supera la síntesi de proteïnes, de manera que s’acaba perdent pes, i parlem d’hipertiroïdisme clínic.
Les hormones tiroides actuen conjuntament amb l’hormona de creixement (GH), potenciant l’activitat d’aquesta, i també factors de creixement. De fet, abans de la pubertat (que és quan s’està donant el màxim creixement), les hormones tiroides funcionen coma factors de creixement, per la qual cosa una falta d’aquestes en l’etapa de creixement pot provocar cretinisme. En un sentit semblant, en altres animals, les hormones tiroides també funcionen com a factors de metamorfosi en processos d’aquest tipus.
La síntesi de proteïnes es veu estimulada perquè les hormones tiroides potencien el metabolisme de glúcids i lípids.
El metabolisme de glúcids es veu potenciat perquè: - Augmenta l’aportació tissular de glucosa.
Augmenten la glucòlisi i la gluconeogènesi.
Augmenta l’ús de la glucosa com a substrat energètic en tot l’organisme.
Tots aquests efectes generen hiperglucèmies transitòries.
El metabolisme de lípids es veu potencial perquè: - Mobilització dels lípids de reserva: es degraden els TAG dels adipòcits, que s’alliberen a la sang.
Augmenta la concentració d’àcids grassos a la sang, a causa de la degradació dels TAG, amb la qual cosa s’augmenta l’aportació tissular de lípids.
Al fetge sobretot el metabolisme lipídic és més alt del normal. Això fa que augmenti la excreció biliar de lípids, i també la oxidació en aquest òrgan. Això provoca una hipocolesternèmia a la sang i hipolipidèmia.
CONTROL DE LA SECRECIÓ Es controla des de l’eix hipotàlem-adenohipòfisi-tiroides.
En l’adenohipòfisi (pituïtària) es produeix TSH (tirotropina), una hormona que té efectes tròfics sobre les cèl·lules fol·liculars. És una glucoproteïna, que té efecte sobre els receptors de membrana d’aquestes cèl·lules.
La TSH provoca l’activació de la funció de la glàndula tiroides: - Hi ha secreció de T3 i T4.
Augmenten els processos de pinocitosi del col·loide, per la qual cosa s’observen més llacunes de reabsorció.
Augmenten els processos de proteòlisi de tiroglobulina.
Augmenta la captació de iode de la sang per part de les cèl·lules fol·liculars.
Augmenten les reaccions de iodació.
Augmenta la síntesi de tiroglobulina.
Tot això es veu reflectit en una hipertròfia de la glàndula del tiroides, de manera que els col·loides són molt grans i hi ha moltes llacunes de reabsorció.
Des de l’hipotàlem, se sintetitza i s’allibera la TRH, una hormona que estimula l’alliberació de TSH en l’adenohipòfisi (hormona alliberadora de tirotropina).
Hi ha un feedback llarg i negatiu, que és el que fan les hormones T3 i T4 sobre la pituïtària i l’hipotàlem.
De la mateixa manera que l’alliberació de TSH es veu estimulada per la TRH, també es pot veure inhibida per la dopamina i les somatostatines (STT).
El factor suprahipotalàmic més important que afecta a l’eix hipotàlemadenohipòfisi-tiroides és el fred. Tot i això, en individus com els esquimals, que estan totalment adaptats a ambients freds, els nivells de tiroides són normals. Mentre que una persona que visqui en un tròpic, si es muda a viure a l’àrtic, per molt temps que hi passi, els seus nivells d’hormones tiroides sempre seran superiors als normals.
FISIOPATOLOGIES La falta d’hormones tiroides provoca hipotiroïdisme: - Pot estar provocat per autoimmunitat, que l’individu elimini les seves pròpies hormones tiroides.
Es veu afectat tot l’eix hipotàlem-adenohipòfisi-tiroides.
La glàndula tiroides s’hipertrofia per intentar compensar la falta d’hormones, i fa que es vegin com unes papades als dos costats del coll (bocio).
Taxa metabòlica basal baixa.
Individus que engreixen amb facilitat.
No suporten el fred i tenen somnolència.
L’excés d’hormones tiroides provoca hipertiroïdisme (malaltia de Graves): - Altra taxa metabòlica.
Intolerància a la calor.
Pèrdua de pes contínua, encara que es mengi molt.
Ulls sortits (com una granota).
Hipertròfia de la glàndula tiroides  coll inflat (bocio).
Poliúria i polidípsia.
4.5.
PÀNCREES Secreta una de les hormones més importants de l’organisme, la insulina, que també és una de les més conegudes i estudiades. Aquesta és una hormona produïda només a nivell perifèric, sense que hi hagi cap eix que vingui estimulat des de l’hipotàlem. La produeix el pàncrees, que és una glàndula mixta.
El pàncrees té dues parts amb diferents funcions: - - Part exocrina: són els àcins serosos pancreàtics. Secreten productes al medi extern (com les glàndules sudorípares a la pell, el fetge i el propi pàncrees al tub digestiu, les glàndules salivals a la boca...).
Part endocrina: són els illots de Langerhans. Són un sistema endocrí i paracrí (que s’autoregulen a ells mateixos i a totes les cèl·lules del pàncrees). Envien els productes que secreten a la sang, al medi intern.
Els illots de Langerhans estan formats per cinc grups de cèl·lules diferents. Tots tenen sistema de secreció endocrí i paracrí: - Cèl·lules β: són la majoria. Secreten insulina i amilina.
Cèl·lules α: secreten glucagó.
Cèl·lules F: secreten el pèptid pandreàtic.
Cèl·lules γ: secreten somatostatina.
Cèl·lules ε: secreten grelina.
De totes aquestes, les hormones que ens interessen i estudiarem són la insulina, el glucagó i la somatostatina.
INSULINA És una hormona polipeptídica sintetitzada i secretada per cèl·lules β pandreàtiques.
Està formada per dues cadenes d’aminoàcids, unides per dos ponts disulfur, que com uneixen dues cadenes es poden anomenar ponts interctenaris.
- - Cadena curta: té 21 aminoàcids. Presenta un pont disulfur intracatenari. Té molta variabilitat entre espècies, és justament la part que fa diferenciar les insulines provinents de diferents espècies.
Si posem una insulina de porc en humà, s’acaba generant una resposta immune per aquesta diferència.
Cadena llarga: té 30 aminoàcids. És la cadena que té activitat biològica.
La cadena curta dóna estabilitat a la llarga, perquè les proteases no la degradin a la sang. Els ponts disulfur fan que una proteïna sigui més difícil de degradar. Tot i així, la vida mitjana de la insulina en la sang és de pocs minuts.
BIOSÍNTESI I SECRECIÓ La insulina és sintetitzada com una única cadena, que s’anomena preproinsulina. Al RE, a la preproinsulina se li elimina el pèptid senyal i es creen els ponts disulfur entre dues parts de la cadena aminoacídica, llavors tenim la proinsulina. A l’aparell de Golgi es trenquen els enllaços peptídics al voltant d’unes seqüències molt específiques i ja queda la insulina madura.
La insulina madura es posa dins unes vesícules per alliberar-se per exocitosi. En aquestes vesícules també hi ha proinsulina i les restes de productes de la síntesi de la insulina madura, el pèptid C.
Així que a la sang, de fet s’allibera insulina, proinsulina i pèptid C. La proinsulina no és biològicament activa, i el pèptid C, que se sàpiga, tampoc. La secreció de la insulina a la sang és tònica.
TRANSPORT EN SANG El pèptid C a la sang és molt més estable que la insulina, per la qual cosa la seva vida mitjana és molt més llarga. El pèptid C és utilitzat com a marcador de l’activitat de secreció del pàncrees.
A la sang, hi ha unes proteases que específicament metabolitzen la insulina, s’anomenen insulinases. El fetge és l’òrgan del cos que té més insulinases, després el ronyó i després els músculs de tot el cos.
La insulina lliure està en més concentració que la conjugada, per això té una vida mitjana tant curta.
Els teixits diana sobre els quals actua la insulina són tots els de l’organisme menys el SNC i els eritròcits.
Els receptors d’insulina són glucoproteïnes amb dues unitats simètriques. Cada unitat té due subunitats: Subunitat α: és extracel·lular. És la responsable de reconèixer i interaccionar amb la insulina.
Subunitat β: s’ancora a la membrana, és transmembranosa i entra dins la cèl·lula. Inicia la cadena de transducció de senyals, gràcies a la seva activitat com a tirosina-quinasa. Aquesta activitat no s’activa si no s’autosoforila primer la mateixa subunitat β. Pot fosforilar diferents proteïnes cel·lulars, sempre que tinguin tirosina.
Perquè el receptors comenci la transducció de senyals, a un receptor s’han d’unir dues molècules d’insulina.
EFECTE BIOLÒGIC Té a veure amb el metabolisme de la glucosa, per la qual cosa hem de fer un incís, i explicar algunes coses d’aquest: El transport de glucosa cap a dins o fora de les cèl·lules depèn d’uns transportadors/receptors específics que es troben a les cèl·lules. N’hi ha 5 tipus, anomenats GLUT, que es troben en diferents llocs i tenen funcions diferents.
GLUT 1: és bo perquè fa que el fetge absorbeixi la glucosa i l’emmagatzemi en condicions normals.
GLUT 2: quan hi ha equilibri de glucosa entre el medi intern i extern, para la seva activitat.
GLUT 3: és molt necessari pel cervell, que només pot fer servir glucosa com a substrat energètic.
GLUT 4: només està actiu si hi ha insulina al medi. Per tant la insulina és un modulador d’aquests transportadors.
GLUT 5: transporta fructosa, però pertany a la mateixa família de transportadors.
(S’acaba l’incís ) Quan dues molècules d’insulina s’uneixen a un dímer de receptors, provoquen una casada de fosforilacions i senyalitzacions per la cèl·lula, les conseqüències de la qual són: - Activació del transport de glucosa depenent de GLUT 4.
Activació del transport d’aminoàcids (aquests entren dins les cèl·lules).
Es facilita el transport d’ions (K+ i Na+ entren dins les cèl·lules).
Per aconseguir això, s’activen o inactiven certs enzims, que provoquen síntesi de glucogen, de lípids i de proteïnes, ja que com ja hi ha glucosa per obtenir energia, aquests no es necessiten.
A més, la síntesi de proteïnes també està afavorida per l’entrada d’aminoàcids a la cèl·lula. En resum, quan hi ha glucosa i insulina en el cos, es dóna una major expressió i creixement cel·lular.
Es diu que la presència d’insulina determina un estat de riquesa pel cos.
Els efectes de la insulina es poden veure en diferents teixits diana: fetge, múscul, teixit adipós...
Efectes sobre el metabolisme de glucosa Com els teixits emmagatzemen glucosa i alhora l’utilitzen, ja que està en grans concentracions, a la sang la insulina té un efecte hipoglucemiant.
Al fetge s’activen uns enzims i s’inhibeixen uns altres. Aquests estan relacionats amb el metabolisme de glucosa. Se sintetitza glucogen, perquè hi ha tanta glucosa que sobra en quantitat. Com es consumeix glucosa per obtenir energia, disminueixen la lipòlisi i la proteòlisi.
Al múscul també es potencia la captació de glucosa. Tot i això, el múscul sempre té una via de captació de glucosa, per poder fer exercici, a part de la que pugui tenir en els moments en que la insulina fa que pugui captar més glucosa.
Al teixit adipós augmenta la captació de glucosa, la qual cosa afavoreix la producció de glicerolfosfat, que és la molècula base per poder formar els triacilgèrids, que per altra banda també es formen en gran quantitat, ja que la lipòlisi disminueix en tots els teixits i per tant s’emmagatzemen els àcids grassos.
Al cervell no hi ha cap efecte perquè les seves cèl·lules no tenen transportadors GLUT 4. Les neurones necessiten sempre glucosa, per la qual cosa no poden dependre de la insulina, i tenen transportadors GLUT 1 i GLUT 3.
Efectes sobre el metabolisme de lípids En general, a tot l’organisme es bloqueja la mobilització i oxidació de lípids, per la qual cosa es veu promoguda la formació de reserves lipídiques.
AL fetge s’augmenta la síntesi de FFA, que passen a la sang i van al teixit adipós a emmagatzemar-se com a TAG. Baix la síntesi de cossos cetònics, que eren una conseqüència del metabolisme de lípids. També es veu afavorida la síntesi de colesterol.
Al múscul els efectes es deuen a l’efecte que la insulina té sobre l’enzim lipoproteïna-lipasa.
L’activitat d’aquest disminueix, i llavors no es capten FFA de la sang, i el múscul en el seu lloc capta glucosa. A més, també absorbeixen cossos cetònics.
Al teixit adipós, es potencien les reserves de TAG. Hi ha un enzim que es veu inhibit per la insulina: la lipasa-hormono-sensitiva. Llavors no es pot donar la lipòlisi, per la qual cosa no s’alliberen FFA a la sang, i tampoc es produiran cossos cetònics.
En comptes, a l’endoteli vascular es veu activat l’enzim lipasa lipoproteïna-lipasa, que augmenta la utilització de substrats perquè siguin captats pels adipòcits, i que els utilitzin per crear TAG.
Tots aquests efectes són molt més evidents justament quan hi ha falta d’insulina en el cos. En aquests casos, es potencia el catabolisme de lípids. Tots els transportadors GLUT 4 es troben inactius, de manera que les cèl·lules no poden captar glucosa per obtenir energia i ho han de fer captant lípids.
La clau de tot això és l’activació de l’enzim lipasa-hormono-sensitiva, que passa d’estar inhibida a ser molt activa, per la qual cosa duu a terme una lipòlisi molt accentuada. Això provoca una alliberació molt gran de FFA a la sang (hiperlipidèmia). Aquests FFA són captats pels teixits, i serà el seu substrat energètic. La captació de FFA és sobretot pronunciada en el fetge. L’excés de lípids dins les cèl·lules porta aquestes a sintetitzar fosfolípids i colesterol, que s’expulsen a la sang coma lipoproteïnes (arterosclerosi). A més, a la sang també augmenta la producció de cossos cetònics. Els cossos cetònics també poden ser el substrat energètic pel múscul, però si n’hi ha masses, el medi intern s’acidifica (cetoacidosi).
Efectes sobre el metabolisme de proteïnes Com les cèl·lules capten més aminoàcids, se sintetitzen més proteïnes estructurals i més factors de creixement, per la qual cosa l’efecte general és el creixement cel·lular.
Al múscul, disminueix el catabolisme de proteïnes, ja que es pot obtenir l’energia de la glucosa.
A més, com altres llocs del cos no necessiten aminoàcids gluconeogènics per produir glucosa, l’alliberació d’aquests disminueix, i es pot augmentar la síntesi de proteïnes.
Al fetge augmenta la síntesi de globulines, proteïnes transportadores com l’albúmina.
Si falta la insulina, els teixits no poden captar glucosa, i abans o després comença el catabolisme proteic. Quan s’han acabat les proteïnes de reserva, es comencen a catabolitzar les proteïnes estructurals, de manera que s’observa un desgast estructural.
El nitrogen en l’organisme, en excés, provinent de la degradació d’aminoàcids, s’ha d’eliminar per l’orina. Augmenta l’excreció d’urea (més ganes pixar contínuament).
CONTROL DE LA SECRECIÓ Factors estimulants de la secreció d’insulina: - - Nivells de glucosa superiors a 5 mM.
Nivells alts de concentració d’aminoàcids (potencien l’efecte de la glucosa).
Glucagó.
Catecolamines que fan efecte en receptors adrenèrgics β.
Hormones gastrointestinals: s’alliberen durant els processos de digestió, quan el cos sap que falta poc perquè els nivells de glucosa en la sang augmentin. De manera que fan un efecte anticipatori.
Acetilcolina.
Hormona GH.
Cortisol.
Progesterona i estrògens.
Factors inhibidors de la secreció d’insulina: - La pròpia insulina, per un feedback negatiu.
Somatostatina.
Catecolamines en receptors α.
Les cèl·lules β-pancreàtiques detecten quan la concentració de glucosa exterior és superior a 5 mM. En un principi, els GLUT 2 automàticament comencen a transportar la glucosa cap a l’interior.
La glucosa que entra llavors es fosforila, i comença un procés de glucòlisi molt ràpid, en el qual augmenten les concentracions a la cèl·lula d’ATP, NADH i NADPH. Llavors es tanquen canals de K+ de la cèl·lula sensibles a ATP.
El K+ no pot sortir, i es va augmentant la càrrega positiva, de manera que la membrana es despolaritza, s’obren canals de Ca2+, i en entrar Ca2+ a la cèl·lula, es mobilitzen vesícules amb insulina, que fan exocitosi i alliberen insulina.
Quan els teixits consumeixen glucosa, la concentració d’aquesta baixa per sota dels 5 mM, i s’inverteix tot el procés anterior, fins que ja no s’allibera insulina.
GLUCAGÓ Els illots de Langerhans tenen una regulació de tipus paracrí. Sobretot hi ha tres hormones que es fan feedbacks les unes a les altres: El glucagó és una hormona peptídica pancreàtica implicada en el control de la glucèmia, amb efectes anti-insulínics.
No només té efecte paracrí sobre la secreció d’hormones d’altres cèl·lules dels illots, sinó que el glucagó també pot passar a la sang. El teixit diana principal és el fetge. De fet el glucagó té una vida en sang molt curta, aproximadament uns 3 minuts.
Es diu que fa un metabolisme per primer pas: el fetge és el primer òrgan i teixit pel qual passa quan és alliberat a la sang. El 50% pràcticament desapareix al fetge, ja que és on principalment es metabolitza. Però de fet no té gaire importància que desaparegui, ja que és pràcticament l’únic teixit diana.
La secreció de glucagó està estimulada per una baixa concentració de glucosa en sang (hipoglucèmia) i per la presència d’aminoàcids gluconeogènics. Es veu inhibida per la pujada de la concentració de glucosa.
Per tant, l’objectiu del glucagó és mantenir nivells normoglucèmics per sostenir la demanda de glucosa de l’organisme, en períodes interdigestius i dejuni matiner. Promou el catabolisme de reserves energètiques. El glucagó, en resum, estimula la hiperglucèmia, que en compensar-se amb la hipoglucèmia, farà que hi hagin valors normals de glucosa.
Les reserves de glucosa es troben al fetge, on el glucagó promou la hidròlisi de glucogen i la gluconeogènesi per produir glucosa. Això fa que hi hagi glucosa pel SNC en estats d’hipoglucèmia, però també que s’augmenti la concentració de FFA i àcids cetònics, ja que els teixits no poden aconseguir energia de la glucosa i ho fan catabolitzant lípids i proteïnes.
SOMATOSTAINA PANCREÀTICA Se sintetitza al SNC, a les cèl·lules δ pancreàtiques i a les cèl·lules endocrines intestinals. Té accions generalment inhibitòries sobre la regulació paracrina d’insulina i glucagó.
Relacionada amb al somatostatina, hi ha el polipèptid pancreàtic (PP). Es sintetitzat en les cèl·lules δ2 pancreàtiques. Inhibeix la secreció pancreàtica exocrina.
CONTROL INTEGRAT DE LA GLUCÈMIA La glucosa augmenta en sang després de menjar, que és quan es veuen pics en la concentració d’insulina, i quan el glucagó està inhibit. Llavors els teixits capten glucosa, de manera que va baixant la glucosa en sang, fins que la insulina para i llavors s’activa el glucagó.
A més, el manteniment de la glucèmia està controlat per totes els hormones que influeixen en el manteniment de la glucosa.
DIABETIS MELLITUS Si el sistema integrat de la glucèmia falla, es crea diabetis mellitus (dolça). En aquest cas, hi ha excés de glucosa en sang perquè no hi ha insulina, així que els teixits no la poden captar. No es coneixen patologies relacionades amb problemes del glucagó.
Si la falta d’insulina és relativa o total tenim els següents efectes: - Hiperglucèmia persistent amb baixa utilització de glucosa.
Mobilització de lípids (en estats avançats).
Desgast de les reserves proteiques.
Hi ha dos tipus de diabetis: - - Tipus 1: no hi ha producció d’insulina perquè hi ha un dany en les cèl·lules β pancreàtiques (que pot ser causat per autoimmunitat). Es diu que és una malaltia insulino-dependent perquè l’afectat necessita una dosi d’insulina per tornar a les condicions normals de sucre.
Tipus 2: fallen els receptors d’insulina en les cèl·lules diana. Si es dóna una dosi exògena d’insulina, no es veu cap efecte, per tant aquesta no és insulino-dependent. Per regular la hiperglucèmia, en aquest cas, s’ha de canviar la dieta, l’estil de vida...
En la diabetis, a més d’una falta de glucosa, normalment hi ha un excés de glucagó (ja que l’organisme interpreta una falta de glucosa). Els efectes en diferents teixits són: - - Múscul: aquest teixit no pot captar glucosa. Llavors, utilitza lípids i proteïnes per obtenir energia. En fases avançades, hi ha ruptura de proteïnes estructurals, tot i que doni poca energia. En general, el múscul pateix una falta d’energia, per la qual cosa necessita més aportació de nutrients. Això estimula les ganes de menjar (polifàgia).
Teixit adipós: s’alliberen molts FFA, ja que ara la majoria de teixits del cos obtenen l’energia dels lípids. Si el fetge es satura, comencen a activar-se vies cetogèniques i es produeixen cossos cetònics.
Els cossos cetònics són alliberats a la sang (cetoacidosi). Si són captats pels òrgans, es pot arribar a l’estat del coma diabètic.
La glucosa augmenta en la sang, i per eliminar-la, es produeix molta orina (poliúria). Llavors el cos pateix una deshidratació, i es té tendència a beure molt (polidípsia).
La combinació d’un coma diabètic i la deshidratació pot arribar a provocar la mort. La gent malaltia de diabetis actualment mor per complicacions associades a la diabetis, però no pels efectes directes d’aquesta.
4.6.
CALCI I FÒSFOR Els ions Ca2+ i P van sempre molt units. El balanç de Ca2+/P orgànic i la formació d’ossos i dents estan regulats per un sistema que implica les accions coordinades d’almenys tres components: vitamina D, hormona paratiroide i calcitonina.
Un adult normal té un balanç de calci neutre. Però això no vol dir que no hagi de consumir Ca2+, sinó que hi ha una renovació d’aquest ió en el cos. Els nivells es mantenen perquè se n’excreta del cos tant com n’entra.
El Ca2+, dins el cos, es troba bàsicament en dos llocs: als ossos (99% de les reserves de calci) o fora dels ossos. El calci dels ossos: - Calci estable: forma cristalls d’hidroxiapatita.
Calci inestables: són cristalls de fàcil solubilització que poden intercanviar calci amb el plasma.
El calci de fora dels ossos és el plasmàtic, que pot ser: - No difusible: lligat a proteïnes, sobretot l’albúmina.
Difusible: es troba en forma de sals de calci (fosfats, citrats), i en calci lliure (Ca2+). Aquest és el calci que es pot intercanviar amb la part inestable de l’os. L’ió calci lliure en el plasma, a més, és el que utilitza l’organisme per controlar la calcèmia.
HOMEÒSTASI DEL CALCI El balanç de calci depèn de l’absorció que se’n fa en l’intestí i l’excreció del ronyó.
L’absorció es fa per transport actiu al duodè, i està associada a l’absorció de fosfats (que es veuen arrossegats per gradient elèctric). Els mecanismes d’absorció estan controlats per la vitamina D activa i el PTH (paratohormones). A més, és un mecanisme adaptable a la ingestió de calci; si aquesta augmenta també ho fa l’absorció. Els mecanismes de secreció són independents de l’absorció.
L’excreció es fa en ronyó, on es filtra la majoria de Ca2+ en sang. Tot i això, de la filtració, se’n fa un 97/98% de reabsorció tubular. La reabsorció de calci també està controlada per al PTH (paratohormona).
HOMEÒSTASI DEL FÒSFOR (PO43-) El balanç de fòsfor també és neutre. El fòsfor orgànic es troba en un 85% als ossos, formant els cristalls amb el calci. Un 10% són compostos orgànics com l’ATP, i un 5% és fòsfor en compostos inorgànics.
L’absorció de fòsfor es pot fer transport actiu, però també per difusió passiva en l’absorció de calci, ja que compensa la càrrega positiva. Així, tots els factors que facilitin l’absorció de calci, també ho fan en el fòsfor.
El fòsfor és filtrat en el ronyó, i se’n reabsorbeix pràcticament un 100%.
En general, hi ha un equilibri entre els nivells de Ca2+ i P: Ca2+ x P = constant. Si la concentració de calci augmenta, disminueix la de fòsfor, i a la inversa.
ESTRUCTURA DE L’OS Matriu orgànica: està formada per col·lagen i proteoglucans. Forma una xarxa que és la base per la mineralització.
Matriu inorgànica: cristalls d’hidroxiapatita, formats principalment per calci i fòsfor.
Els ossos no estan formats només per una matriu inerta, també tenen cèl·lules vives: - - - Osteoblasts: són cèl·lules formadores d’os. Dipositen els cristalls d’hidroxiapatita en la matriu orgànica. Aquestes cèl·lules tenen l’enzim fosfatasa alcalina, per formar els cristalls.
Osteòcits: són osteoblasts envoltats de matriu inorgànica que s’han diferenciat.
Mantenen la matriu del seu voltant.
Osteoclasts: destrueixen la matriu mineral per obtenir Ca2+ de la reserva, si el que el cos ho necessita. Són cèl·lules que tenen l’enzim fosfatasa àcida, que els permet destruir la matriu inorgànica. La fosfatasa àcida, de fet, és un marcador de l’augment de Ca2+ en la sang.
Cèl·lules osteoprogenitores: es poden diferenciar en osteoblasts o osteoclasts.
La matriu inorgànica està formada per: - - Ca2+ estable: forma els cristalls de d’hidroxiapatita. També pot ser intercanviat i cedit a la sang, però només si hi ha un dèficit de calci en la sang. Per cedir-lo, s’han d’activar molts osteoclasts.
Ca2+ inestable: són sals amorfes de Ca2+ i fosfats. Des seguida es poden desfer i cedir Ca2+ a la sang.
L’os es remodela contínuament. És a dir, la deposició de calci (formació de nova matriu inorgànica) és igual a la reabsorció. En altres paraules: l’activitat dels osteoblasts és igual que la dels osteoclasts. En etapes de creixement, la deposició és superior a la reabsorció, i en un adult és quan es dóna la remodelació òssia.
El control de la formació i reabsorció de l’os és hormonal, concretament depèn de la calcitonina, la paratohormona (PTH) i l’1,25-DHC (forma activa de la vitamina D).
Fisiopatologies del teixit ossi Osteosclerosi: augment de la matriu mineralitzada.
Osteopènia: pèrdua de matriu mineralitzada. Provoca raquitisme/osteomalàcia, osteoporosi...
VITAMINA D – 1,25-DHC La homeòstasi de Ca2+/P depèn d’un metabòlit actiu de la vitamina D, el 1,25-DHC (1,25dihidroxicolecalciferol). Com aquest es produït en l’organisme i secretat en la sang per actuar en teixits diana, es considera una hormona. A més, també pot ser aportat al cos exògenament, per la dieta.
L’1,25-DHC és liposoluble, ja que deriva del colesterol.
El 7-dehidrocolesterol és inestable i sensible a la llum, així que quan rep llum ultraviolada, es transforma en la provitamina D (per això es diu que prendre el sol és bo, perquè s’està afavorint la síntesi de vitamina D). Però la provitamina D també és inestable, així que té un canvi conformacional i es converteix en la vitamina D-3 (anomenat colecalciferol, és la forma de la vitamina D que també podem incorporar per la dieta). La vitamina D-3 és secretada a la sang, i amb un transportador específic arriba al fetge, on hi ha l’enzim vitamina D-3 25-hidroxilasa.
Aquest enzim transforma la vitamina D-3 en calcidiol.
El calcidiol torna a la sang, i va al ronyó. El ronyó també té enzims que reconeixen el calcidiol. El primer enzim actua i converteix el calcidiol en 1,25-DHC, la forma activa de al vitamina D. El segon, en 24,25-DHC, que és un metabòlit inactiu de la vitamina D, i per tant s’excreta. Aquesta és una manera d’eliminar excessos de vitamina D, ja que totes les vitamines liposolubles, en concentracions altes, són tòxiques.
La síntesi és regulada en els passos que es donen al fetge o al ronyó. La regulació es fa per un feedback del producte (si n’hi ha molt, s’inhibiran els enzims que catalitzen els passos reguladors i no se’n formarà més).
El factor que més regula, però, és el balanç Ca2+xP, que inhibeix la formació de 1,25-DHC. Les hormones paratiroides estimulen la producció de 1,25-DHC.
ACCIONS HORMONALS Té efectes hiperglucemiants.
Com són liposolubles, difonen a l’interior de les cèl·lules diana, on hi ha receptors nuclears i citoplasmàtics. Un cop s’hi han unit, tenen una acció nuclear, modulen la transcripció: - - Augmenta la síntesi de proteïna lligadora de Ca2+.
Augmenta els nivells extracel·lulars de Ca2+ i P.
Augmenta l’absorció de Ca2+, P i Mg2+ en l’epiteli de l’intestí. (el Mg2+ també és important per la deposició de matriu inorgànica a l’os). L’absorció és un mecanisme adaptable a condicions dietètiques.
A l’os es mobilitzen les reserves de Ca2+ i fosfat, perquè s’inhibeix l’activitat dels osteoblasts.
Al ronyó augmenta la reabsorció de calci i fòsfor.
Inhibició de la síntesi de la paratohormona (que té efectes contraris).
Contracció en els músculs a causa de la captació de Ca2+.
FISIOPATOLOGIES Si hi ha un dèficit de 1,25-DHC durant el creixement, hi ha raquitisme, per hipocalcèmia i falta de mineralització en els ossos. Hi ha matriu orgànica però no mineral. En adults, pot provocar osteomalàcia: en els processos de remodelació, hi ha un dèficit en la deposició de calci i fosfats i està estimulada l’activitat dels osteoclasts.
PARATOHORMONA (PTH) És una hormona produïda en les glàndules paratiroides. És la hormona més important en el control de la homeòstasi del Ca2+, P i Mg2+. Per això interacciona amb l’1,25-DHC i la calcitonina.
La glàndula paratiroides es troba enganxada a la tiroides i té quatre nòduls, cada un dels quals té: - Cèl·lules petites: són les principals, les productores de PTH.
Cèl·lules grans: són les cèl·lules oxifíliques. Són absents en moltes espècies i no es coneix ben bé quina funció tenen.
La PTH és una hormona peptídica: Molts teixits produeixen pèptids semblants amb els mateixos efectes biològics (els PTHrp), tot i que no tenen exactament la mateixa estructura, però actuen sobre els mateixos receptors de la PTH. Es diu que són produïts per teixits extraparatiroides, per exemple la pell, o la glàndula mamària lactant. Aquests pèptids són molt abundants en el fetus, de fet, en el fetus són produïts per la paratiroides, però després del naixement, deixen de sintetitzar-se en aquesta glàndula.
Augmenten el transport de Ca2+ a la placenta.
MECANISME D’ACCIÓ El receptor de membrana de la PTH activa una AMPc de membrana, que fa obrir els canals de Ca2+ de la membrana i per tant fa entrar aquest catió dins les cèl·lules a favor de gradient. Tot això provoca un augment dels processos de transcripció.
Aquests efectes són afavorits per la presència d’1,25-DHC.
EFECTES BIOLÒGICS DE LA PTH SOBRE ELS TEIXITS - - - Os: s’afavoreix l’osteòlisi. Afecta a osteòcits i osteoblasts, fent que disminueixi la seva activitat, i activa els osteoclasts. Per tant, es mobilitza Ca2+ de l’os, que se’n va al plasma.
La PTH per tant, és una hormona hipercalcemiant.
Intestí: augmenta l’absorció de Ca2+ i P. En l’intestí, però, no hi ha receptors de PTH, així que l’augment de l’absorció és de fet un efecte indirecte, perquè el que fa la PTH és induir la síntesi d’1,25-DHC, i que aquesta faci l’efecte directe.
Ronyó: la PTH hi té efectes directes. Augmenta la retenció de Ca2+, Mg2+`, NH3 i H+. Pel contrari augmenta l’excreció de fosfat, carbonat, aminoàcids, K+ i Na+ (fosfatúria).
També estimula la síntesi d’1,25-DHC.
CONTROL DE LA SECRECIÓ DE PTH - - Estimulants: la hipocalcèmia (baixa concentració de Ca2+ en plasma), ja que la PTH és una hormona hipercalcemiant (aquest és el factor més important).
Receptors de Ca2+ en cèl·lules paratiroides (detecten el nivell de Ca2+ en plasma).
Acció indirecta del P (si està alt estarà baix el calci).
Inhibidors: nivells de magnesi baixos (hipomagnesèmia). Les cèl·lules del paratiroides necessiten Mg2+ per alliberar PTH, i la PTH el necessita per fer efecte en els teixits. L’1,25DHC també és un inhibidor.
CALCITONINA (o tirocalcitonina) És una hormona hipocalcemiant d’efectes oposats als de la PTH i l’1,25-DHC. És una hormona peptídica de 32 aminoàcids. En els mamífers es sintetitza en les cèl·lules parafol·liculars del tiroides. També hi ha fonts extratiroides, que poden ser suficients si s’extirpa el tiroides. En vertebrats no mamífers és sintetitzada en les glàndules ultimobranquials.
EFECTES BIOLÒGICS - Afavoreix la deposició de calci en els ossos, perquè redueix l’activitat i la producció d’osteoclasts. A més, augmenta la secreció urinària de Ca2+, Na+ i fosfat.
És una hormona poc important en adults. En infants, afavoreix el creixement dels ossos. En adults, la única funció rellevant és en les femelles, en la gestació, ja que és un factor de protecció òssia, perquè evita la desmineralització en excés, que podria estar causada per la formació dels ossos del fetus.
No es coneixen patologies relacionades amb aquesta hormona, ja que les fonts extratiroides són suficients.
CONTROL DE LA SECRECIÓ Hi ha un equilibri entre PTH i calcitonina, ja que les dues depenen de nivells de Ca2+ en la sang. En condicions normals, un individu està en equilibri.
També està controlada gastrointestinals.
CONTROL DE LA CALCÈMIA per hormones ...