Tema 9 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 2º curso
Asignatura Fisiologia Animal
Año del apunte 2014
Páginas 53
Fecha de subida 21/02/2015
Descargas 86
Subido por

Vista previa del texto

María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Tema 9. SISTEMA ENDOCRÍ INTRODUCCIÓ AL SISTEMA ENDOCRÍ: SISTEMES DE COMUNICACIÓ INTERCEL·LULAR Existeixen tres sistemes que permeten la comunicació intercel·lular:  Sistema nerviós: aquest sistema elabora sinapsis amb els diferents teixits diana i regula aquest. El missatger químic que s’utilitza són els neurotransmissors.
 Sistema endocrí: aquest està format per diferents glàndules endocrines que alliberen missatgers químics (hormones) al líquid intersticial que les portaran cap al sistema circulatori, permetent la seva difusió per tot l’organisme.
 Sistema immunitari: en aquest cas el missatger químic són les citoquines, que poden intervenir en el control de la temperatura, metabolisme i defensa.
INTRODUCCIÓ AL SISTEMA ENDOCRÍ Sabem que el sistema endocrí està format per diferents glàndules endocrines. En la següent imatge veiem una comparació entre les glàndules humanes i les d’un peix i per tant, podem observar com aquestes estan molt conservades i són quasi les mateixes. Cal remarcar entre les següents glàndules:  Sistema hipotàlem – hipofisari  Tiroides  Pàncrees endocrí  Glàndula renal (format per un teixit doble, el teixit corticorenal i chromaffí)  Gònades Hem de tenir present que tenim altres teixits implicats en la producció d’hormones tot i que no són considerats glàndules endocrines:  Fetge: és essencial per la producció de IGF-1, necessària pel creixement  Tub digestiu: síntesi a l’intestí prim de CCK i secretina i a l’estomac la gastrina  Cor: producció de PNA davant un augment de la pressió arterial  Ronyó: producció de la hormona 1,25 DHCC, essencial pel control del metabolisme del calci  Teixit adipós: síntesi de leptina que intervé en el control de la ingesta 1 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 CLASSIFICACIÓ D’HORMONES Segons la naturalesa química Les hormones les podem classificar segons la seva naturalesa química segons:  Hormones no esteroides: és un camp molt ampli i està composat per hormones peptídiques, derivades d’aminoàcids i derivades d’àcids grassos.
 Hormones esteroides: són un exemple la testosterona, l’estradiol i el cortisol Segons les accions cel·lulars Les hormones controlen l’activitat de molts tipus cel·lulars i per les seves accions cel·lulars, podent-les classificar en 4 funcions principals i d’altres més generals.
 Manteniment del medi intern: controlen la pressió sanguínia (PNA i catecolamines), balanç hídric (hormona antidiürètica), concentració d’electròlits com el sodi, potassi o calci (aldosterona), temperatura corporal (adrenalina, hormones tiroides i catecolamines)  Control de la utilització de la reserva energètica: aquestes hormones controlen el metabolisme, ja sigui l’anabolisme o el catabolisme. Dins d’aquest grup cal destacar la insulina i el glucagó tot i que hi ha altres com les catecolamines o els glucocorticoides.
 Creixement i desenvolupament: són aquelles hormones que controlen la divisió cel·lular i la síntesi de proteïnes necessàries perquè hi hagi un creixement important i normal. Les hormones més importants són la IGA, hormones tiroides o la IGF-1  Regulació: controlen tant la gametogènesi com les funcions dels teixits reproductors. Cal destacar els estrògens i la testosterona.
 Regulació d’altres funcions: regulació del rellotge biològic endogen, contracció de la musculatura (llisa i cardíaca), secreció de glàndules i funcions immunitàries.
Segons la solubilitat Segons la solubilitat de les hormones podem diferenciar dos grans grups:  Hidrosolubles: en general en circulació les trobem lliures (trobem excepcions) i per tant, tenen un temps de vida mitja molt curt de manera que, com a mecanisme d’acció tindrem principalment receptors de membrana  Liposolubles: aquestes, per contra, en general estan unides a proteïnes plasmàtiques en circulació ja sigui amb més o menys afinitat. En funció de la afinitat que tenen per aquesta proteïna tindran una vida mitja més o menys llarga. En quant al mecanisme d’acció sabem que principalment actuen a través de receptors intracel·lulars, controlant l’expressió gènica tot i que no es descarta que alguna d’aquestes hormones poden actuar a través de receptors de membrana el que permetria que tingués un efecte més ràpid.
Segons la seva síntesi En quant a la procedència de les hormones, de la seva síntesi, les podem classificar en: 2 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego  Fisiologia Animal. T9 Hormones peptídiques o de tipus proteic: la síntesi es produeix a partir d’una molècula proteica més gran (precursora) que per processament permet l’obtenció de la hormona activa.
 Derivades d’aminoàcids: aquestes es sintetitzen per modificació enzimàtica d’un aminoàcid.
 Esteroides Sabem que les hormones peptídiques i les derivades d’aminoàcids s’emmagatzemen en vesícules de secreció i la seva secreció provocarà l’exocitosi d’aquestes hormones permet la secreció de les hormones. Les hormones esteroides, en canvi, no s’emmagatzemen mai sinó que són sintetitzades quan són necessàries.
ACCIÓ HORMONAL Mecanismes d’acció hormonal Tal com hem vist anteriorment, hi ha dos tipus de receptors que permetran l’acció hormonal:  Receptors intracel·lulars per les hormones liposolubles  Receptors de membrana per les hormones hidrosolubles o no esteroides El mecanisme d’acció hormonal s’esquematitza a la següent figura: 3 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Regulació de la secreció hormonal Hem de tenir present que no tindria sentit una secreció d’hormones si l’organisme no es capaç de regular aquestes.
Regulació pel sistema nerviós La regulació pel sistema nerviós pot ser per estimulació directa o bé per les cèl·lules que produeixen la hormona. En quant a les estimulació directa sabem que ve donada pel sistema nerviós vegetatiu com en el cas del pàncrees i la secreció d’insulina on el sistema simpàtic inhibeix la secreció d’aquesta i el parasimpàtic la estimula.
També es pot donar una regulació nerviosa per les cèl·lules que produeixen les hormones i això es dóna a nivell de l’hipotàlem endocrí, que produeix neurohormones que intervenen en el control de la secreció de les hormones produïdes en la hipòfisis com per exemple la RH, que controla la secreció de TSH.
Control hormonal Aquest control ve donat quan una glàndula endocrina controla la secreció d’una glàndula exocrina com per exemple la hipòfisis controla la TSH, que controla la tiroides i per tant, la secreció de les hormones tiroides (T3 i T4).
Variacions en la composició del compartiment extracel·lular Sabem que en produir-se nivells elevats de glucosa sanguina la producció d’insulina es veu estimulada mentre que, quan els nivells són baixos s’estimula la producció de glucagó.
Mecanismes de retroalimentació Molts cops la secreció hormonal està acoblada a mecanismes de retroalimentació i la majoria son del tipus negatiu, on la variable controlada el que fa és inhibir la secreció de la hormona que controla.
Per exemple, la TSH produïda a la hipòfisis estimula en la tiroides la secreció d’hormones tiroides, que fan un feedback negatiu a la hipòfisis, inhibint la secreció de TSH.
En alguns cassos la retroalimentació és positiva, com passa amb els estrògens.
També es poden donar relacions de feedback complexes a multinivell com per exemple amb l’hipotàlem, la pituïtària i la glàndula diana.
L’hipotàlem, a través de canvis ambientals com diferència de concentració d’un ió pot estimular o inhibit un factor hipotalàmic, que controla la pituïtària i després la glàndula endocrina perifèrica.
Trobem tres eixos endocrins a diferents nivells de secreció: control de la tiroides, de les gònades i adrenal.
4 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Control per bioritmes Les hormones també poden estar controlades per bioritmes, que poden ser:  Ultradians: ritmes de hores o minuts, com la GH i la PRL (prolactina)  Circadians: ritmes de 24 hores, com els glucocorticoides  Setmanes: com per exemple les hormones sexuals femenines  Mesos: un exemple és la tiroides, que està influenciada per l’estació, és a dir per la temperatura HIPÒFISIS O PITUÏTÀRIA (GLÀNDULA) La hipòfisis o també anomenada pituïtària està formada per dos teixits diferents:  75% és la adenohipòfisis (lòbul anterior), provinent del teixit del ectoderma bucal (origen epitelial). En aquesta hi diferenciem dues parts: o Part distal, la més important o Part central entre la distal i la neurohipòfisis. Aquí trobem una petita capa de cèl·lules productores de MSH (hormona estimuladora de melanòcits)  25% és la neurohipòfisis (lòbul posterior), d’origen nerviós (del ectoderma nerviós) La hipòfisis la troben en la base del encèfal, per sota l’hipotàlem i està unit a aquest pel infundíbul o tronc hipofisari. La hipòfisis la trobem protegida per una estructura òssia anomenada silla turca.
Les neurones que es produeixen s’alliberen a la hipòfisis i hem de tenir present que s’arriben a alliberar de l’ordre de 9 neurones diferents que són essencials per la reproducció, metabolisme, creixement...
Producció d’hormones Hormones de la adenohipòfisis Aquestes hormones estan regulades per hormones que s’alliberen en l’hipotàlem i les cèl·lules nervioses que produeixen aquestes hormones són anomenades cèl·lules neurosecretores. Aquestes cèl·lules, concretament, tenen el soma neuronal petit i per tant, parlem de neurones parvocel·lulars ja que són relativament petites.
Aquestes cèl·lules neurosecretores, que regulen la adenohipòfisis, projecten els axons fins la eminència media (part inferior del hipotàlem) i s’origina un plexe vascular que és el sistema vascular anomenat sistema portal hipofisari i aquest sistema recorda tot l’imfundíbul i va fins l’adenohipòfisi. Aquest sistema portal serveix per conduir per la circulació sanguínia les neurones produïdes al hipotàlem fins l’adenohipòfisi, on hi ha les cèl·lules diana.
5 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Hormones de la neurohipòfisi En aquest cas no hi ha cèl·lules secretores sinó que les hormones que s’alliberen en la neurohipòfisi es sintetitzen en cèl·lules neurosecretores de l’hipotàlem. La neurohipòfisi només està formada per axons i terminals nerviosos, els cossos neuronals d’aquests axons es troben a l’hipotàlem. Les cèl·lules secretores hipotalàmiques tenen el soma gran i per tant, parlem de neurones magnocel·lulars.
Flux sanguini de la hipòfisi En totes les glàndules endocrines com que la funció principal d’aquestes és l’alliberació d’hormones produïdes cap a la sang sabem que normalment estan molt vascularitzades però en el cas de la hipòfisi la vascularització és molt diferent perquè tenim dues parts (adenohipòfisi i neurohipòfisi).
En l’adenohipòfisi tenim un sistema portal hipofisari característic que es forma a partir de l’artèria hipofisària superior, que es ramifica formant el sistema portal hipofisari. Així doncs, es genera una xarxa important capil·lar (un cop ja ha passat per la adenohipòfisi) per on surten les hormones cap a circulació a partir de la vena hipofisària anterior.
En quant a la neurohipòfisi sabem que la seva irrigació prové de l’artèria hipofisària inferior i tenim tota una xarxa capil·lar que irriga la neurohipòfisi i les hormones que es produeixen en aquesta sortiran a través de la vena hipofisària posterior.
Cada lòbul té una irrigació pròpia que es forma a partir d’artèries diferents de manera que, les hormones també sortiran per venes diferents. Si bé totes les hormones que s’alliberen a la hipòfisi aniran cap a circulació general les que s’alliberen a la eminència mitja no van a la circulació general sinó que entren en el sistema portal hipofisari de manera que, pràcticament els teixits perifèrics no reben les hormones produïdes per l’hipotàlem perquè el teixit diana es troba en la hipòfisi. Aquesta és una manera que no permet la dilució de les hormones ja que si aquestes entren en circulació es veurien més diluïdes i arribaria menys quantitat al teixit diana.
6 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Factors hipotalàmics Es tracta de factors que es produeixen a les cèl·lules hipotalàmiques (a les neurones) i que intervenen en la regulació de la neurohipòfisi.
En general hem de saber que aquells que presenten una R són alliberadors, que estimulen l’alliberació d’alguna hormona mentre que els que porten I són inhibidors. Tots els factors hipotalàmics són de caràcter peptídic a excepció de la PIH.
Aquests factors es sintetitzen en 4 nuclis diferents: nucli paraventricular (la gran major part), nucli arqueado, nucli periventricular i nucli supraòptic.
L’eix hipotàlem – hipofisari té com a principal hormona la hormona del creixement.
En la següent imatge observem també les dos hormones que es sintetitzen al hipotàlem però que són alliberades a la neurohipòfisis (marcades en color blau, mentre que les altres estan marcades en rosa). Aquestes neurones projecten els axons fins la neurohipòfisi i permeten la formació de oxitocina i vasopressina.
7 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Adenohipòfisi Hormones tròfiques Alguna de les hormones que es produeixen a la adenohipòfisi tenen efectes tròfics, és a dir, controlen la secreció d’una glàndula perifèrica (formen els eixos endocrins) o la divisió cel·lular (tamany de les glàndules). En general podem dir que aquest tipus d’hormones regulen tant el tamany com la secreció d’una determinada glàndula.
Altres hormones produïdes Sabem que en la adenohipòfisi es produeixen les següents hormones (marcades en verd en la imatge anterior):  Prolactina: té la funció principal sobre la glàndula mamària, que no estimula la secreció de cap hormona i per tant, no pertany al sistema endocrí  LH i FHS: controlen la funció i secreció en les hormones de les gònades. Aquestes formen l’eix hipotàlem – hipofisari – gonadal. En l’ovari es produeix la secreció d’estrògens i progesterona mentre que en el testicle es secreta testosterona.
 GH o hormona del creixement: aquesta actua principalment a tots els teixits del cos però específicament en el fetge, on es produeix la estimulació de secreció de IGF-1 de manera que també parlem d’un eix endocrí; eix hipotàlem – hipofisari – somàtic  THS o tirotropina: la seva funció principal es dóna sobre la tiroides, estimulant la secreció de T3 i T4 (hormones tiroides). En aquest cas parlem del eix hipotàlem – hipofisari – tiroideo  ACTH: regula la secreció de les hormones que es produeixen a l’escorça adrenal i parlem dels glucocorticoides.
Així doncs, en aquest cas es tracta del eix hipotàlem – hipofisari – adrenal Neurohipòfisi Tal com hem dit anteriorment en la neurohipòfisi no hi ha síntesi d’hormones sinó que serveix de magatzem d’aquestes, que són sintetitzades en cèl·lules neurosecretores hipotalàmiques, que es troben en el nucli paraventricular i nervi supraòptic. La neurohipòfisi només està formada per terminacions nervioses i axons de les cèl·lules neurosecretores; hem de tenir present però que també hi ha cèl·lules de la glia, que fan de suport d’aquestes terminacions nervioses.
Les hormones neurohipofisàries s’assemblen estructuralment, estan formades per un oligopèptid de 9 aminoàcids i les diferències entre elles són mínimes ja que només difereixen en 2 aminoàcids. les dues hormones (oxitocina i vasopressina o ADH) tenen un pont disulfur intracatenari.
8 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 La formació de les dues hormones anteriors s’elabora a partir d’una molècula precursora més gran la prepro-vasopressina o la prepro-oxcitosina i observem que tot i que cada hormona tingui la seva pròpia molècula precursora la seqüència d’aquesta molècula dona lloc a una proteïna la neurofisina; la neurofisina II formarà la prepro-vasopressina i la neurofisna I formarà la prepro-oxcitosina. Aquestes proteïnes són aquelles que abans de ser alliberades en circulació, mentre estan emmagatzemades a les vesícules de secreció estan unides a la neurofisina, és a dir, cada proteïna s’uneix a la seva neurofisina corresponent. D’aquesta manera, quan arriba un senyal nerviós s’alliberen les hormones de les vesícules en circulació i en aquest moment la seva vida mitjà serà molt curta (minuts).
Oxitocina (OXT) El seu principal paper es produeix sobre l’úter i la glàndula mamària i per tant, es donen en la femella i és essencials per les funcions reproductores.
Efectes sobre la glàndula mamària Aquesta hormona és essencial en el període de lactància, les cèl·lules diana de la glàndula mamària són cèl·lules mioepitelials. Sabem que les glàndules mamàries són del tipus alveolars i les cèl·lules alveolars formen una espècie de “sac” que participa en la secreció de llet. Les cèl·lules sensibles a la hormona estan disposada sobre aquestes cèl·lules alveolars i tenen un caràcter contràctil.
Així doncs, la oxitocina provoca la contracció de manera que s’elabora una espècie de força sobre les cèl·lules alveolars el que facilita la sortida de llet d’aquestes cèl·lules cap als conductes. Durant la lactància l’estímul principal que provoca la secreció d’oxitocina és l’efecte que té el nadó sobre l’alletament sobre el mugró, el que genera un estímul nerviós que arriba fins l’hipotàlem on es secreta oxitocina. L’estímul esmentat anteriorment és l’estímul principal i això provoca pics de secreció d’oxitocina durant l’alletament perquè sigui més fàcil pel nadó treure la llet de la glàndula mamària.
A part d’aquests estímuls la glàndula mamària també pot respondre a estímuls psicològics com sentir el plor del nadó o la pròpia preparació de l’alletament. Hem de tenir present que de la mateixa manera que els estímuls esmentats anteriorment provoquen la secreció de la hormona estímuls estressants també poden inhibir la secreció d’aquesta.
9 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Efectes sobre l’úter Els efectes sobre l’úter també es donen en un moment molt concret de la reproducció: durant el part. El teixit diana d’aquesta hormona són les cèl·lules del miometri i hem de tenir present que perquè l’úter pugui respondre a la oxitocina es requereix d’una preparació prèvia d’aquest miometri ja que les cèl·lules han d’estar sensibilitzades a la hormona. Així doncs, durant la gestació una funció que tenen els estrògens és augmentar els receptors per la hormona en aquestes cèl·lules.
Els efectes principals són augmentar les contraccions del miometri per tal de poder afavorir l’expulsió del fetus en el moment del part. Els estímuls que regulen la secreció d’oxitocina és l’augment de la pressió en l’úter el que provoca que s’enviïn senyals al hipotàlem i es provoqui la secreció durant la hormona de manera que es generaran contraccions rítmiques i sincròniques que seran efectives per dur a terme l’expulsió del fetus.
Vasopressina (ADH) Els teixits diana d’aquesta hormona també són dos: el ronyó i el sistema vascular. Quan parlem de vasopressina a nivell vascular és anomenada vasopressina però hem de tenir present que a nivell renal parlem de ADH o hormona antidiürètica.
Efectes en el sistema renal L’efecte de l’ADH en el sistema renal és augmentar la permeabilitat a l’aigua principalment al túbul col·lector i distal. Sabem que la hormona actua sobre els receptors de membrana acoblats a proteïna G el que provoca un augment de AMPc que mobilitza vesícules en les cèl·lules per generar més aquaporines (la aquaporina II és la única sensible a la ADH).
Hem de tenir present però, que en el ronyó tenim 4 tipus d’aquaporines: la aquaporina I es troba en el túbul proximal i descendent (part del túbul que sempre és permeable a l’aigua) mentre que torbem l’aquaporina II en aquella part on en el túbul és impermeable a l’aigua i aquesta activitat es pot modificar per acció de la ADH.
10 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Efectes sobre el sistema vascular La vasopressina actua a través d’un receptor de membrana del tipus V1A que activa una proteïna G, que està acoblada a una fosfolipasa de manera que s’acaba produint inositol trifosfat, diacilglicerol que contribueixen a un augment dels nivells de calci.
L’efecte de la hormona és una vasoconstricció però no tots els sistemes vasculars tenen receptors per aquesta hormona; sabem que els més sensibles són els sistema vascular coronari (que irriga el cor), sistema vascular digestiu i sistema renal.
Aquesta hormona a més té un alter efecte a nivell de la hipòfisi i és que estimula la secreció de ACTH.
Regulació de la vasopressina La regulació de la vasopressina ve donada per estímuls que provoquen un augment en la osmolaritat i una disminució de la pressió sanguínia. D’aquesta manera sabem que a partir d’un augment de 3mM de osmolaritat (es pot generar per una disminució del volum d’aigua o un augment de soluts, com una ingesta de sal) es produeix una alliberació significativa d’aquesta hormona. En relació a la pressió; els canvis en disminució d’aquesta han de ser molt grans en comparació a la variació de la osmolaritat.
En alliberar ADH augmentem l’absorció d’aigua fins que la osmolaritat torna al seu estat inicial. Si l’individu presenta una deficiència en la secreció de la hormona es pateix una diabetis insípida en la qual es produeix excessivament orina però a diferència de la diabetis mielitus no es provoca la sortida de grans quantitats de glucosa.
Efectes de les hormones de la neurohipòfisi Tant la oxitocina com la vasopressina tenen els seus efectes a nivell del sistema perifèric però també poden tenir efectes centrals de manera que poden modificar la conducta material, sexual, vincles de parella, aprenentatge, memòria especial, reconeixement social i ansietat.
11 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Adenohipòfisis En la adenohipòfisi les cèl·lules productores de les 6 hormones diferents que es produeixen són les següents:  Cèl·lules somatotròpies (són les majoritàries i sintetitzen GH)  Cèl·lules lactotropas o mamotropes (secreten prolactina)  Gonadotropas (secreten ACTH)  Tirotropes (secreten TSH o tirotropina prolactina) GH o hormona del creixement Aquesta hormona forma part de l’eix hipotàlem – hipofisari – somàtic i els integrants d’aquest són a nivell hipotalàmic la GHRH (efecte estimulador de la secreció de GH) i la somatostatina (efecte inhibidor de la GH). A nivell de la hipòfisi la GH estimula principalment en fetge la secreció de IGF-1 (també ho pot estimular en altres teixits).
La GH és una hormona amb estructura globular que en humans està formada per 190 aminoàcids i amb 2 enllaços disulfur intracatenaris. Es tracta d’una hormona hidrosoluble i per tant, sabem que hauria de viatjar lliure en circulació tot i que sabem que aquesta és una excepció ja que un 50% està unit a una globulida anomenada GHDP, que és el domini extracel·lular del receptor de GH. Aquesta unió li confereix una mida mitjana en circulació molt més gran que les hormones hidrosolubles que viatgen soles i en aquest cas és d’aproximadament 20 minuts. Quan tenim la GH en forma lliure sabem que es captada pels teixits diana o bé es captada pel fetge i és eliminada.
El receptor de la hormona del creixement no té activitat enzimàtica intrínseca però la unió amb la hormona activa una JAK quinasa tot i que perquè això succeeixi és totalment necessari que el receptor pateixi una dimerització, és a dir, 2 molècules de GH s’han d’unir amb dos receptors ja que la dimerització del receptor és un pas clau i essencial per l’activació d’aquest. Un cop es produeix l’activació del receptor aquest s’autofosforila i a més activa les JAK quinases, que produeixen més fosforilacions que serviran de reconeixement per proteïnes intracel·lulars que s’activen una vegada les JAK i el receptor estan fosforilats.
Dins les diferents proteïnes que es poden activar per mitjà d’aquesta via trobem com a més important les proteïnes STAT, que són factors de transcripció de manera que s’augmenta l’expressió de determinats gens essencials per l’actuació de la hormona.
12 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Accions de la hormona La hormona té tant accions indirectes com accions directes. En quant a les accions indirectes el primer que fa la hormona és incrementar la síntesis d’un mediador (la IGF-1), un factor de creixement, principalment en el fetge tot i que cal saber que aquesta estimulació també es dóna en altres teixits. La IGF-1 activa la divisió cel·lular i és essencial pels efectes de la GH per estimular la síntesi de proteïnes i la divisió, el que permetran un creixement adequat.
A part del fetge la GH té efectes en altres teixits però aquests són accions directes, en les quals no es necessita la síntesi d’un mediador com ho era la IGF-1. Els efectes són principalment en el metabolisme de carbohidrats i lípids per tant, actuen tant en el teixit adipós, muscular i hepàtic.
Hem de tenir present que tots els teixits de l’organisme tenen receptors per la GH.
Funcions de la GH 1) Creixement lineal ossi El creixement lineal de l’ós és essencial pel creixement de l’esquelet i aquest creixement es dóna des del naixement fins la pubertat. Aquest efecte ve donat principalment en els ossos llargs, on l’etapa de creixement podem diferenciar clarament la diàfisi, epífisi (part més superior) i entremig d’aquestes la placa epifisària, formada per teixit cartilaginós.
La hormona del creixement té els seus efectes sobre la placa epifisària, on es donen tres processos essencials pel creixement ossi:  Diferenciació dels condròcits: l’efecte de la GH és directe  Divisió dels condròcits: l’efecte és indirecte  Ossificació: l’efecte és indirecte Ens ha de quedar clar que en aquells processos en que hi ha un efecte indirecte és totalment necessària la síntesi de IGF-1 que pot venir tant de la produïda en el fetge o bé en els mateixos condròcits del teixit ossi.
Hi ha altres hormones que també intervenen en el creixement longitudinal dels ossos com per exemple les hormones tiroides, la insulina i les hormones sexuals (estrògens i testosterona). Concretament, les hormones sexuals són les responsables del creixement ossi durant la pubertat ja que aquestes hormones afecten a la producció i secreció de IGF-1 i activen els osteoblasts de manera que, s’activa la formació d’os nou (ossificació). Hem de tenir present que aquesta ossificació produeix un desequilibri dels tres processos anteriors el que provoca que es fusioni la placa epifisària amb la diàfisi, el que aturarà el creixement lineal del os, ja que es perd la placa responsable d’aquest.
13 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 2) creixement ossi en gruix Si bé tenim que el creixement lineal només es dóna des del naixement fins la pubertat sabem que el creixement en gruix (creixement aposicional) es dóna al llarg de tota la vida i afecta principalment als ossos membranosos (ossos del crani, mandíbula, vertebres, pelvis...) i té un efecte també mediat per la IGF-1, que forma os nou sobre os vell.
3) creixement d’altres teixits Perquè hi hagi un creixement adequat hem de tenir present que tots els altres teixits han d’acompanyar el creixement dels ossos anteriors, que també està mediat per aquesta hormona i la IGF-1. En la majoria de teixits aquest efecte ve donat per un augment de la divisió cel·lular de les cèl·lules dels diferents teixits acompanyat d’un augment de la síntesi de proteïnes (transcripció del DNA i producció proteica). En múscul però, hi ha poca divisió però és essencial la síntesi proteica que permet que aquests creixin a la vegada que els ossos.
4) Metabolisme de carbohidrats La GH inhibeix la captació de glucosa principalment a la musculatura esquelètica i també en el teixit adipós. A nivell hepàtic en canvi, estimula la síntesi de glucosa a partir de substrats com els aminoàcids i un cop sintetitzada estimula la seva sortida.
En conseqüència dels efectes anteriors podem dir que la GH augmenta els nivells de glucosa plasmàtica i per tant, també es pot entendre com que la hormona és diabetogènica.
5) Metabolisme de lípids En el teixit adipós s’estimula la lipòlisi, el trencament de glicèrids per formar àcids grassos, que sortiran a circulació, de manera que, els nivells d’àcids grassos plasmàtics augmentem. Com els diferents teixits no tenen glucosa perquè s’inhibeix la seva captació aquests començaran a utilitzar els àcids grassos que s’estan formant. Així doncs, l’augment de la GH i la consumició dels àcids grassos provoca la formació de molts cossos cetònics, de manera que podem dir que és una hormona cetogènica.
Observem un esquema general de les funcions: 14 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Alteracions en els nivells de GH Una deficiència de GH es coneix com nanisme hipofisari, els individus tenen una estatura que no sobrepassa els 120 cm però les proporcions de les extremitats i el tronc són les adequades. Cal destacar que aquests individus tenen una fisonomia infantil que ve donada sobretot pel paper de la GH en els ossos de la mandíbula, que no creixen.
Existeix un tipus de nanisme anomenat síndrome de Laron en que els nivells de GH són els adequats però els individus presenten una deficiència en els receptors. Hem de tenir present que la deficiència de la hormona es pot corregir proporcionant aquesta però la deficiència dels receptors no es pot corregir de manera que, als individus se’ls hi ha de proporcionar IGF-1 Un excés d’aquesta hormona provoca un gigantisme i també es dóna durant la infantesa. Aquest excés de GH es produeix sobretot i normalment durant l’etapa de creixement però també es pot donar un cop l’individu ja ha crescut el que permetria que aquest tingues una estatura normal però amb una fisonomia de gegant (la cara segueix creixent).
Regulació de la secreció de GH Regulació per somatostatina i GHRH L’hormona del creixement és una hormona que té una secreció pulsativa, un ritme ultradià, és a dir, té diferents polsos al llarg de les 24 hores. En humans es presenten aproximadament 8 polsos i es detecta que el pic de màxima amplitud es produeix just després d’anar a dormir. En general, si mirem els nivells de GH en diferents individus s’observa que són més elevats en infants i disminueixen a mesura que anem creixent.
Aquesta secreció pulsativa de GH ve donada també per una secreció pulsativa dels factors hipotalàmics que regulen la hormona (somatostatina i GHRH): recordem que la GHRH és estimuladora i per tant, es troba en concentracions elevades, mentre que la somatostatina és inhibidora i per tant, es troba en concentracions relativament baixes. La secreció de GHRH es produeix principalment al nucli arquejat (arqueado) del hipotàlem i la somatostatina es produeix principalment al nucli periventricular del hipotàlem.
Les cèl·lules diana de les dues hormones anteriors són les cèl·lules somatotropes de la hipòfisi i totes actuen sobre un receptor de membrana acoblat a proteïna G. La somatostatina inhibeix l’adenilat ciclasa de manera que els nivells de AMPc es veuen disminuïts mentre que la GHRH la estimula.
15 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Regulació per altres hormones Hi ha d’altres hormones que també poden intervenir en la regulació de la hormona del creixement, com per exemple:  Hormones sexuals: tant la testosterona com els estrògens estimulen la secreció de GH  Grelina: és una hormona produïda a l’estomac i alliberada en dejú, de manera que, també estimula la secreció de GH  IGF-1: és una hormona que es produeix a la perifèria i elabora un feedback negatiu sobre l’hipotàlem tot i que el seu efecte més important és a la hipòfisi, on inhibeix la secreció de GH.
Regulació per altres factors A més de la regulació hormonal la hormona del creixement també pot ser regulada pels nivells de diferents substrats en la cèl·lula. Així doncs nivells baixos tant d’àcids grassos lliures en circulació com de glucosa estimulen la secreció de GH mentre que nivells alts inhibiran aquesta secreció.
Hi ha d’altres factors com l’exercici o la febre que la estimulen o bé l’estrés, que de forma moderada la estimula però en forma crònica la inhibeix.
Prolactina La prolactina estructuralment s’assembla a la GH, és una proteïna globular i en humans està formada per 198 aminoàcids i 3 ponts disulfur. En circulació sempre la trobem lliure de manera que, la vida mitjana és curta, de 4-5 minuts.
El seu mecanisme d’acció és el mateix que el de la GH de manera que, el seu receptor per activar-se necessita de la dimerització de 2 molècules de prolactina.
Funcions de la prolactina 1) Funció reproductora Els seus efectes es donen principalment en la funció reproductora sent el teixit diana la glàndula mamària, durant la gestació i la lactància. Durant la gestació la hormona estimula la mamogènesi, és a dir, el desenvolupament de la glàndula mamària i dels seus conductes. Durant la lactància en canvi, estimula la lactogènesi, permeten la diferenciació de les cèl·lules alveolars implicades en la síntesi de llet.
La funció que té la prolactina en la reproducció va acompanyada de l’acció d’altres hormones com el lactogen placentari, els estrògens, la progesterona i la GH.
16 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Tot i que durant la gestació tenim les cèl·lules alveolars apunt per la síntesi de llet sabem que no hi ha producció d’aquesta ja que la funció està inhibida per la progesterona i els estrògens. Durant la lactància continuen participant en la lactogènesi per mantenir la funcionalitat de les cèl·lules alveolars però és més important el paper de la prolactina, que permet incrementar la formació dels diferents components de la llet (gràcies a l’acció de la insulina, cortisol...).
La prolactina té altres funcions en la reproducció com per exemple durat els primers mesos de lactància la prolactina inhibeix la secreció de gonadotropines, el que inhibeix l’ovulació el que evita un possible embaràs mentre la mare està alimentant al nadó. Aquests efectes només es donen durant el primer mes d’alletament ja que la lactància és molt seguida, prolongada i de gran importància pel nadó.
Un excés de prolactina (tant en homes com dones) afecta a la fertilitat i inclús en dones es pot presentar una galactorrea (treuen llet) tot i no ser fèrtils.
2) Conducta maternal Una barreja de prolactina, estrògens i oxitocina provoca que es desencadeni una conducta maternal en la mare, un instint de protecció del seu fill. Així doncs aquesta conducta maternal està formada per: evitar la canibalització (en animals), evitar el rebuig, construcció del niu, recuperació de les cries, neteja de la cria, protecció i una adopció de la postura lactant entre d’altres canvis.
3) Altres funcions que es donen durant l’embaràs  Regulació del pes corporal (nivells alts de prolactina augmenten la ingesta i per tant, el pes)  Desenvolupament i funció dels illots pancreàtics, el que provoca que siguin més grans i secretin més insulina  Desenvolupament del teixit adipós, hi ha una disminució de la lipòlisi  Efecte sobre el sistema immunitari regulant la resposta immune sobretot perquè la mare no rebutgi el fetus Regulació de la prolactina Regulació en dones no gestants o homes La prolactina té una secreció pulsativa i durant aquesta etapa la regulació de la hormona es dóna per un factor hipotàlamic, la dopamina. La dopamina, que es produeix a les cèl·lules secretores del nucli arquejat, té un efecte inhibidor en la secreció de prolactina. La prolactina també té un efecte sobre la dopamina, de manera que estimula la seva síntesi el que suposa un feedback negatiu en quant a la síntesi de prolactina ja que, la secreció de dopamina provoca la inhibició de prolactina.
17 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Regulació durant la gestació Durant la gestació s’elimina la inhibició de la dopamina i els reguladors són els estrògens a nivell hipofisari que donen lloc a les lactotropes el que permet un augment de prolactina Regulació durant la lactància L’estímul principal que provoca la secreció de prolactina en la lactància és un estímul nerviós que es provoca durant la succió del nadó en l’alletament, que envia senyals nervioses al hipotàlem i a través de la inhibició de la dopamina es produeixen pics de secreció de prolactina que coincideixen amb l’alletament.
18 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 GLÀNDULA ADRENAL La glàndula adrenal es tracta d’una glàndula composta per dos teixits implicats en la síntesi d’hormones molt diferents:  El teixit corticoadrenal en mamífers se situa a l’escorça de la glàndula adrenal. Aquest teixit està implicat en la formació i secreció d’hormones esteroidees, és a dir, derivades del colesterol. L’origen del teixit corticoadrenal és mesodèrmic.
La secreció d’hormones del teixit corticoadrenal està regulat per l’eix hipotàlem – hipofisari – corticoadrenal que a nivell de l’hipotàlem s’allibera CRH, concretament, les cèl·lules secretores es troben en el nucli paraventricular hipotalàmic. CRH fa efecte sobre la hipòfisi, concretament, sobre les cèl·lules corticotropes de l’adenohipòfisi que secreten ACTH coneguda també com cortotropina. El ACTH fa funció sobre el teixit adrenal que regula la secreció de glucocorticoides.
 El teixit cromafí en mamífers se situa a l’interior de l’escorça adrenal i està implicat en la formació d’hormones del tipus catecolamines com són l’adrenalina i la noradrenalina que deriven de l’aminoàcid tirosina. L’origen embrionari del teixit cromafí és l’ectoderma neural, és a dir, és d’origen nerviós.
El teixit cromafí està regulat pel sistema nerviós simpàtic, concretament per l’eix simpatomedul·lar. L’activació simpàtica sobre les cèl·lules cromafines de la medul·la adrenal, produeixen la secreció de catecolamines.
La glàndula adrenal es troba en tots els vertebrats però la relació entre teixit corticoadrenal i teixit cromafí varia en l’escala filogenètica.
En peixos, tant en teleostis com en elasmobranquis, el teixit corticoadrenal i el teixit cromafí està força relacionat amb el teixit renal ja que no formen glàndules per separat; estan barrejats i és per aquest motiu que en aquests animals es parla de teixit interenal. En amfibis també es parla de teixit interenal perquè el teixit d’aquestes hormones està barrejat amb el teixit renal.
En rèptils i aus, el teixit corticoadrenal i el cromafí està separat del teixit renal però hi ha una relació homogènia entre corticoadrenal i cromafí (estan barrejats).
19 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 En mamífers hi ha també glàndules adrenals i parlem de la medul·la de la glàndula com a teixit productor de catecolamines i l’escorça, que és el teixit corticoadrenal, com a productora d’hormones esteroidees. En humans també hi ha aquesta diferenciació però, com que la glàndula adrenal està tocant el ronyó parlem de glàndules suprarenals.
Eix hipotàlem – hipofisari – corticoadrenal. Corticoides: hormones esteroidees En mamífers, el teixit corticoadrenal a més de situar-se en l’escorça de la glàndula adrenal, podem diferenciar tres zones que sintetitzen hormones esteroidees diferents:  La zona més externa és la zona glomerular i es produeixen mineralocorticoides, principalment, aldosterona.
 A continuació, trobem la zona més ampla que és coneguda com zona fascicular on es produeixen glucocorticoides que en humans el més important és el cortisol.
 La zona més interna i que està tocant la medul·la adrenal es coneix com zona reticular i s’hi produeixen petites quantitats d’andrògens que en humans són principalment la androstenediona i la dehidroepiandrosterona (DHEA).
20 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Síntesi d’hormones esteroidees en l’escorça adrenal (esteroidogènesi) Totes les hormones esteroidees se sintetitzen a partir del colesterol que és un lípid de 27 carbonis. L’acció enzimàtica sobre aquesta molècula la va modificant i és això el que esdevé en les diferents hormones esteroidees com són l’aldosterona (mineralocorticoide), el cortisol (glucocorticoide), DHEA, andostreneoidona a partir de la qual se sintetitza la testosterona que pot formar estradiol. A la imatge veiem totes les hormones esteroidees que en mamífers deriven de la modificació del colesterol; principalment, ens interessen els andrògens que es produeixen en la zona reticular, el cortisol que es produeix a la zona fascicular i l’aldosterona que es produeix a la zona glomerular.
A cadascuna d’aquestes zones, la dotació enzimàtica de les cèl·lules serà el que determinarà la producció de les hormones. Per exemple, en la zona glomerular és important tenir l’últim enzim que intervé en la formació de l’aldosterona que és el P450c11AS.
Hem de conèixer quin és el precursor i també quin és l’enzim limitant de la síntesi de les hormones. En totes les reaccions, l’enzim limitant de la reacció és el primer enzim que trobem, el P450scc que és un complex enzimàtic que es troba dins del mitocondri. Per tant, per la síntesi d’hormones esteroidees hem d’introduir colesterol dins del mitocondri i per fer-ho es necessita de la proteïna StAR que facilita l’entrada.
21 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Un altre pas important per la formació d’hormones esteroidees és obtenir colesterol. A la cèl·lula corticoadrenal es pot obtenir a partir de 3 vies: 1.
Colesterol que prové de circulació sanguínia i que el trobem unit a lipoproteïnes del tipus LDL. Les cèl·lules que intervenen en la formació d’hormones esteroidees són molt riques en receptors per captar les LDL ja que porten el colesterol.
2.
Colesterol que prové de la hidròlisi d’èsters de colesterol que podem trobar dins del teixit corticoadrenal en aquestes cèl·lules. A partir de la hidròlisi podem obtenir colesterol lliure.
3.
La última via per obtenir colesterol és mitjançant la síntesi de novo a partir d’acetat.
La via més important d’obtenció de colesterol és la via del colesterol que prové de circulació sanguínia.
L’esquema següent ens mostra el mateix que la imatge anterior però en aquest cas ens diferencia les hormones que es produeixen a la zona glomerular, a la zona fascicular i a la zona reticular.
Glucocorticoides Els glucocorticoides es produeixen a la zona fascicular de l’escorça adrenal i els principals són el cortisol i la corticosterona. Cal tenir present que tindrem més d’un tipus de glucocorticoide en funció de quina és la espècie. En el cas dels humans, abunda el cortisol però en rosegadors la corticosterona. Els peixos teleostis també tenen cortisol però els amfibis i els rèptils tenen corticosterona.
Aquestes hormones no s’emmagatzemen mai, únicament es poden emmagatzemar els precursors com seria el colesterol.
Quan els glucocorticoides són sintetitzats s’alliberen per difusió simple ja que són hormones liposolubles.
22 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 En circulació, la gran majoria de glucocorticoides els trobem units a proteïnes, entre el 90 i el 96%. Principalment, els glucocorticoides es troben units a CBG (Corticosteroid Binding Globulin) que és una globulina amb molta afinitat pels glucocorticoides. Un 6% es troben units a la albúmina que tot i tenir una afinitat més baixa pels glucocorticoides hi ha una gran quantitat que s’uneixen; això és degut que l’albúmina és una proteïna molt abundant a les cèl·lules. La vida mitja dels glucocorticoides és bastant llarga i en circulació poden estar units a proteïnes uns 90 minuts.
La hormona lliure és la que és activa i per tant, és la que s’unirà al receptor específic. Principalment, els glucocorticoides actuen sobre un receptor intracel·lular que quan està lliure de lligand (hormona) es troba en el citoplasma; un cop es produeix la unió receptor – hormona es produeix la translocació al nucli i es regula la transcripció dels gens diana. A vegades s’estimula la síntesi proteica però en altres s’inhibeix. Els efectes sobre els receptors nuclears són relativament lents ja que tots aquests processos triguen un temps.
El cortisol també pot actuar sobre receptors de membrana i donar respostes més ràpides que no requereixen de l’inici de la regulació gènica.
Regulació de la síntesi i secreció de glucocorticoides per la ACTH La regulació de la síntesi i secreció de glucocorticoides ve donada per la ACTH que és una hormona soluble que actua sobre un receptor de membrana que es troba associat a proteïnes G; concretament, la proteïna G està associada a una adenilat ciclasa (AC) que augmenta els nivells d’AMPc intracel·lular.
L’ACTH té efectes relativament ràpids com són:  Facilitar l’entrada de colesterol activant els receptors LDH colesterol.
 Estimular la hidròlisi dels èsters de colesterol per augmentar el colesterol lliure.
 activar la proteïna StAR per facilitar l’entrada de colesterol cap a dins del mitocondri.
 Augmentar l’afinitat del colesterol amb el complex enzimàtic limitant de la síntesi (P450scc) per tal d’iniciar la formació dels glucocorticoides.
L’ACTH té efectes més lents com seria estimular la expressió d’enzims que intervenen en la formació de glucocorticoides entre els quals trobem l’enzim limitant de la síntesi (P450scc) o bé estimular la formació de més receptors per les lipoproteïnes LDL.
A més llarg termini, l’ACTH té efectes tròfics sobre la glàndula adrenal ja que estimula tant l’augment de les dimensions de les cèl·lules del teixit corticoadrenal (zona fascicular) com el nombre de cèl·lules, és a dir, provoca hiperplàsia i hipertròfia a l’escorça adrenal.
23 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Funcions dels glucocorticoides Els glucocorticoides són essencials en la regulació del metabolisme però la seva funció és essencial sota situacions d’estrès ja que el que fan és mobilitzar reserves per tal de mantenir els nivells de glucosa plasmàtica adequats i també per reservar aquesta glucosa per dos teixits: el cor i el sistema nerviós.
A nivell hepàtic, els glucocorticoides estimulen la gluconeogènesi i la glucogènesi, és a dir, la formació de glucosa a partir de precursors com ara els aminoàcids i la síntesi de glicogen a partir de glucosa. Cal tenir present que el magatzem de glucosa és limitat i només es pot emmagatzemar en forma de glucogen en el fetge un 5% del pes de l’òrgan. Per tant, l’excés de glucogen emmagatzemat sortirà del fetge i augmentarà els nivells de glucosa plasmàtica.
A nivell extrahepàtic, amb un augment de glucosa plasmàtica els glucocorticoides limiten l’entrada de glucosa a alguns teixits, especialment la musculatura esquelètica i el teixit adipós ja que aquesta glucosa es reserva sobretot pel bon funcionament de cor i cervell.
Altres efectes que produeixen a nivell extrahepàtic són la inhibició de la síntesi proteica i estimulació del catabolisme proteic; això es dóna sobre tot a la musculatura esquelètica. És per aquest motiu que un excés de glucocorticoides pot produir atrofia muscular. Per tant, si s’inhibeix la síntesi proteica estem disminuint la captació d’aminoàcids i amb l’estimulació de catabolisme estem provocant una sortida d’aminoàcids que podran ser utilitzats pel fetge com a font per a la síntesi de glucosa o bé per a la fabricació d’enzims implicats en gluconeogènesi i glucogènesi.
En el teixit adipós, els glucocorticoides estimulen la lipòlisi, és a dir, la sortida d’àcids grassos que seran utilitzats preferentment com a substrat energètic ja que no poden utilitzar glucosa.
A la imatge veiem un esquema resum dels efectes que hem dit anteriorment: 24 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Els glucocorticoides també tenen efecte a nivell del creixement. Concretament, tenen efectes negatius; per una banda, tenen efectes directes sobre el teixit ossi perquè inhibeixen els osteoblasts; per una altra banda, tenen efectes indirectes ja que el que fan és inhibir la secreció de GH i la formació de 1,25 DHCC que és una hormona que intervé en mantenir els nivells adequats de calci en el plasma que és un fet fonamental pel bon creixement ossi.
Pel que fa als efectes dels glucocorticoides a nivell de desenvolupament embrionari sabem que són essencials, principalment en les últimes setmanes. Aquestes hormones intervenen tant en la diferenciació del sistema respiratori com en el sistema digestiu. Sobre el sistema respiratori, els glucocorticoides el que fan és augmentar la concentració de sulfactant pulmonar disminuint la tensió superficial i permetent que quan arribi l’hora de néixer, els alvèols es puguin desplegar; la dexametasona és un glucocorticoide molt potent que serveix perquè no hi hagin edemes pulmonars. A l’aparell digestius, els glucocorticoides promouen la diferenciació de l’epiteli digestiu per tal que es produeixen les funcions enzimàtiques adequades i que el nen quan neixi pugui degradar, per exemple, la glucosa. A part d’aquests teixits sembla ser que també podria participar en la diferenciació de la retina en l’embrió i també en la diferenciació del teixit epidèrmic.
Els glucocorticoides poden participar durant la gestació en la mamogènesi i durant la lactància en la galactopoesi (formació dels components de la llet).
Els glucocorticoides també tenen un altre efecte important a nivell d’estrès, és a dir, en situacions estressants mobilitzar reserves.
Una altra funció dels glucocorticoides es produeix a nivell del sistema immunitari on tenen un efecte inhibidor tant sobre la resposta inflamatòria com a la immunitària. Sobretot s’utilitzen pel tractament de malalties autoimmunes, per exemple, per tractaments posteriors a un transplantament per tal d’evitar rebuig. Els glucocorticoides actuen a tots els nivells dels teixits limfoides, tenint un efecte inhibidor tant de la resposta humoral com de la cel·lular.
Així doncs, nivells elevats de glucocorticoides provoquen atrofia del timus, és a dir, una disminució del teixit limfoide i una escassa diferenciació dels limfòcits T. També produeixen una inhibició de la secreció de citoquines, sobretot del tipus proinflamatòries com són la interleucina I o la VI. En la resposta inflamatòria, l’efecte que produeixen és principalment perquè inhibeixen la formació de prostaglandines que són uns mediadors que provoquen aquesta resposta; en aquest sentit també actua a través de la inhibició del factor nuclear kB.
25 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 L’excés de glucocorticoides està vinculat a diverses patologies Una malaltia que ve donada per la sobreproducció dels glucocorticoides és el síndrome de Cushing i aquests individus tenen una sèrie de característiques:  Formació de dipòsits de teixit adipós a l’àrea abdominal i a la cara.
És per això que diuen que tenen cara amb forma de mitja lluna.
 Degut al catabolisme proteic, la pell és més fina i apareixen estries.
 Pot augmentar la pigmentació per un excés d’ACTH.
 A nivell de la hipòfisi, els glucocorticoides en excés poden produir infertilitat, inhibició de la GH i de la TSH que intervé en la síntesi d’hormones tiroides. Per la disminució de la GH i pels efectes que té en el teixit ossi hi ha una disminució del creixement lineal.
 Sobre el sistema immunitari hi ha immunodepressió de manera que són més susceptibles a tenir infeccions.
 Sobre el sistema nerviós pot produir inclús depressió.
Regulació de la secreció de glucocorticoides Recordem que la regulació venia donada per l’activació de l’eix hipotàlem – hipofisari – adrenal.
A nivell hipotalàmic tenim el CRH que se sintetitza a les cèl·lules neurosecretores del nucli paraventricular i és una hormona formada per una proteïna de 41 aminoàcids i el teixit diana són les cèl·lules corticotropes on estimulen tant la secreció com la síntesi d’ACTH.
El ACTH és una hormona de 39 aminoàcids i se sintetitza a partir d’una molècula precursora que és la proopiomelanocortina (POMC) i es tracta d’una proteïna que a més a més de donar ACTH, depenent del teixit on s’expressa pot donar altres hormones o missatgers químics. Per tant, segons per on es trenqui POMC podem obtenir diferents hormones: la MCH que és el que passa en la fase intermèdia; en teixits de l’hipotàlem, el processament postraduccional de la POMC dóna opiacis endògens; en la part distalis (cèl·lules corticotropes) dóna lloc a ACTH.
La proopiomelanocortina s’anomena així per les diferents molècules que podem obtenir: proopio – (opiacis endògens), -melano- (MCH que és la hormona estimuladora dels melanòcits), -cortina (és precursora de l’ACTH que és la corticotropina).
26 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Hem dit que el teixit diana de la ACTH és el teixit corticoadrenal i la funció que fa és estimular la síntesi i la secreció de glucocorticoides en totes aquelles vies. La secreció de glucocorticoides presenta un ritme circadià on la secreció d’aquestes hormones està vinculada al període d’activitat de l’espècie. En el cas dels humans que som d’activitat diürna, tenim nivells elevats de glucocorticoides durant el matí i durant la nit són baixos; en canvi, en els rosegadors que són d’activitat nocturna tenen ho tenen de forma inversa.
La síntesi de glucocorticoides està regulada pel nucli supraquiasmàtic de l’hipotàlem que rep informació directa de la retina i informa del fotoperíode, és a dir, del període de llum que s’envia cap al nucli paraventricular i intervé en la regulació. En els rosegadors, durant el dia s’inhibeixen aquestes cèl·lules de manera que s’inhibeix la secreció de CRH i durant la nit s’estimulen; en humans passa totalment el contrari.
Un altre regulador de la secreció de CRH són els estímuls estressants que poden ser tant psicològics com físics. Com que estimulen la secreció de CRH, estimulen tot l’eix. Per una altra banda, la malnutrició estimula la secreció de CRH. Les citoquines proinflamatòries i la vasopressina poden estimular la secreció de ACTH actuant a nivell de la hipòfisi.
Les hormones de la glàndula adrenal també regulen l’eix ja que fan feedback negatiu tant sobre la secreció d’ACTH a la hipòfisi com de CRH a l’hipotàlem.
27 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Mineralocorticoides En mamífers, els mineralocorticoides se sintetitzen i secreten a la zona glomerular de l’escorça adrenal: igual que els glucocorticoides. L’aldosterona és el principal mineralocorticoide i es tracta d’una hormona esteroide de 21 carbonis i la seva síntesi es produeix a partir del colesterol. L’enzim limitant de la síntesi de mineralocorticoides és el primer que trobem i que converteix el colesterol a pregnenolona (P450scc).
La secreció de mineralocorticoides està lligada a la seva síntesi de manera que, a mesura que es requereixen s’estimula hormonalment i s’activa la via de síntesi. La secreció de les hormones es produeix per difusió simple ja que al tractar-se d’una hormona liposoluble es pot difondre per la membrana plasmàtic. En circulació, podem trobar un 60% dels mineralocorticoides units a proteïnes plasmàtiques; la principal proteïna és la CBG, que recordem que també és proteïna d’unió pels glucocorticoides, però, en aquest cas l’afinitat per l’aldosterona és menor; també es pot unir a l’albúmina. En el cas dels mineralocorticoides la vida mitja en circulació és inferior que en glucocorticoides, d’uns 20 minuts, ja que tenen menys afinitat per CBG.
Funcions de l’aldosterona Els receptors de l’aldosterona estan limitats a les nefrones del ronyó, concretament en el túbul distal i el col·lector; també se’n troben a la mucosa intestinal, principalment al colon, a es glàndules sudorípares i a les glàndules salivals. La funció de l’aldosterona en totes aquestes visceres és augmentar l’absorció de sodi i augmentar l’excreció de potassi.
A la part distal del túbul renal, l’aldosterona té efectes tant a la membrana apical com a la basolateral. Els receptors per l’aldosterona són del tipus intracel·lular de manera que, augmenten la síntesi de proteïnes implicades en el transport d’aquests ions. A la membrana apical s’estimulen els canals de sodi i potassi i en la basolateral s’estimula la síntesi de bombes sodi – potassi. En conseqüència, a la membrana apical estem estimulant l’entrada de sodi cap a dins de la cèl·lula tubular i la sortida de potassi cap a la membrana basolateral; a la membrana basolateral s’estimula la sortida de sodi i l’entrada de potassi cap a la cèl·lula tubular 28 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Normalment, per acció d’aquests moviments d’ions a nivell de la nefrona, acompanyada a l’entrada de sodi també hi ha moviments d’aigua; per tant, l’aldosterona afavoreix l’entrada d’aigua cap a l líquid intersticial, és a dir, augmenta el volum del líquid intersticial i en conseqüència la pressió sanguínia. Així doncs, l’aldosterona és una hormona hipertensora perquè afavoreix l’absorció d’aigua a nivell renal.
Regulació de la secreció d’aldosterona En la regulació hormonal de l’aldosterona, les principals hormones que intervenen són l’angiotensina II, que estimula la seva secreció, i el PNA, que la inhibeix. Els estímuls que afavoreixen la secreció d’una hormona o l’altre són oposats.
Per una banda, l’angiotensina II s’allibera quan es produeix una disminució de la pressió arterial que es detecta a l’aparell juxtaglomerular del ronyó i que es tradueix a un augment en la producció de renina; la renina actua sobre l’angiotensinogen i augmenta la producció d’angiotensina I que quan passa pels vasos sanguinis a nivell pulmonar, l’enzim ACE la converteix a angiotensina II. L’angiotensina II a més de ser vasoconstrictora estimula la reabsorció de sodi en el ronyó,etc. i a nivell renal se sap que estimula la síntesi i secreció d’aldosterona. Cal tenir present que l’enzim ACE es troba principalment en els pulmons.
Per una altra banda, s’estimula la secreció de PNA a nivell del cor quan hi ha un augment de la pressió arterial; és en aquest moment quan el cor comença a alliberar aquesta hormona i a nivell de la glàndula adrenal té un efecte inhibitori sobre la secreció d’aldosterona. A part, té altres efectes com la relaxació de les cèl·lules mesangials.
En la regulació metabòlica intervenen els nivells de potassi ja que la glàndula adrenal pot hi respondre estimulant la secreció d’aldosterona. Amb això aconseguim augmentar l’excreció de potassi fins que l’estímul que ha produït la resposta es normalitzi i tornin a baixar els nivells d’aldosterona.
Malaltia d’Addison La malaltia d’Addison està relacionada amb la secreció d’aldosterona, principalment per la destrucció de cèl·lules de l’escorça renal que provoca una deficiència en la secreció de glucocorticoides i mineralocorticoides. La deficiència de glucocorticoides no és gaire important per la vida però, la deficiència de mineralocorticoides pot provocar la mort de l’individu en poc temps. Si aquesta deficiència no es supleix exògenament, es produeix hiponatrèmia (disminució dels nivells de sodi circulants), hiperpotasèmia (augment dels nivells de potassi), disminució del LEC i shock circulatori fins produir la mort de l’individu en uns 14 dies.
29 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Andrògens Els andrògens són unes altres hormones que es produeixen a la part reticular de l’escorça adrenal, que són l’androstenediona i DHEA. En principi, aquestes hormones en mascles són molt poc importants ja que els andrògens que es produeixen a la glàndula adrenal tenen una acció androgènica dèbil respecte els andrògens que es produeixen en els testicles; a més, després de la pubertat la producció de testosterona als testicles és molt superior a la que es produeix en la glàndula adrenal.
En les femelles, principalment el 50% dels andrògens que es produeixen en l’organisme tenen com a font la glàndula adrenal. L’altre 50% dels andrògens poden provenir de l’ovari que té com a funció principal, en quant a producció d’hormones, produir estrògens i altres andrògens. La producció d’andrògens a la glàndula adrenal en femelles pot ser important a partir de la menopàusia ja que els ovaris deixen de produir hormones sexuals femenines i estrògens de manera que en poden ser una font.
En principi, en els humans la diferenciació de les cèl·lules de la zona reticular en quant a la síntesi d’hormones androgèniques es dóna de forma tardana, aproximadament a partir dels 7 – 8 anys. Els andrògens són els responsables d’algunes característiques mascularitzants com és el cas de l’aparició de pèl en les cames, pubis i aixella. Són efectes androgènics, tant en nens com en nenes, i es donen abans de la pubertat, és a dir, abans que les gònades s’activin.
El principal regulador d’andrògens en la zona reticular és l’ACTH que es produeix a l’adenohipòfisi però no es descarta que puguin haver-hi altres reguladors.
Eix simpato – medul·lo – adrenal. Catecolamines L’eix simpato – medul·lo – adrenal és el productor de catecolamines i les principals són l’adrenalina i noradrenalina que tenen el seu origen en l’ectoderma neural. La producció i secreció de catecolamines ve donada per una activació simpàtica on les cèl·lules del teixit cromafí estan innervades per neurones preganglionars simpàtiques i per tant, el neurotransmissor que s’allibera per la seva activació és l’acetilcolina.
La síntesi de catecolamines es produeix a partir de l’aminoàcid tirosina i el primer enzim que intervé en la formació és la tirosina hidroxilasa que s’activa quan hi ha activació simpàtica per l’acetilcolina. Es forma dopa, a continuació dopamina, després noradrenalina i a partir d’aquesta obtenim l’adrenalina; la major part d’aquestes modificacions enzimàtiques es produeixen en el citosol de les cèl·lules del teixit cromafí. Cal tenir present que el pas de dopamina a noradrenalina té lloc en les vesícules de secreció on es troba l’enzim dopamina β – hidroxilasa; la noradrenalina sortirà de les vesícules de secreció i serà transformada per l’enzim PNMT a adrenalina que s’emmagatzemarà en vesícules. L’enzim PNMT és activat per cortisol i la circulació que va des de l’escorça fins la medul·la adrenal és rica en aquesta molècula de manera que, pot activar la formació d’adrenalina. En el teixit cromafí de mamífers hi ha una major producció de la catecolamina adrenalina.
30 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Mentre les catecolamines estan dins de les vesícules de secreció estan acomplexades amb altres compostos com l’ATP o les cromogranines. Aquesta unió sembla que podria servir per impedir la seva oxidació i mantenir l’equilibri osmòtic en les vesícules. Per tant, estem assegurant una bona concentració de catecolamines i que no s’alliberin abans que es produeixi l’estímul per fer-ho. La secreció de catecolamines es produeix per exocitosi i quan estan en circulació sempre estan lliures, és per aquest motiu que tenen una vida mitja molt curta en circulació, de 1 o 2 minuts.
Mecanisme d’acció de catecolamines L’acció de les catecolamines es produeix a través d’un receptor de membrana que està acoblat a proteïnes G. Recordem que hi ha de diferents tipus: alfa i beta. Els β – 3 activen l’adenilat ciclasa produint un increment en els nivells d’AMPc; els α – 1 augmenten els nivells d’inositol fosfati i diacilglicerol a partir de calci; els α – 2 inhibeixen l’adenilat ciclasa i per tant, provoquen una disminució d’AMPc.
Efectes metabòlics Les catecolamines són importants en la regulació del metabolisme i tenen efectes termogènics, sobretot en el metabolisme de carbohidrats i lípids. Els teixits diana principals són el fetge, el teixit adipós i el múscul esquelètic. Les catecolamines també regulen la secreció d’hormones pancreàtiques. Els mecanismes termogènics venen donats perquè s’activa l’acció mitocondrial i per tant, augmentem el consum d’oxigen i la producció de calor.
En quant al metabolisme de carbohidrats, en el fetge s’estimula la gluconeogènesi i la glucogenòlisi, que es el trencament de glicogen per formar glucosa. Aquestes dues vies metabòliques provoquen un augment de glucosa en el fetge que pot sortir a circulació, provocant nivells elevats de glucosa plasmàtica; es doncs, una hormona hiperglucemiant.
A nivell del teixit adipós i muscular el que fan les catecolamines és inhibir la captació de glucosa; en la musculatura s’activa la glucòlisi i la glucogenòlisi i per tant, s’activa la producció de glucosa en el teixit muscular. Recordem que la glucosa que obtenim a la glucogenòlisi és glucosa 6 – P i no podrà sortir del teixit ja que no té la glucosa 6 – fosfatasa per treure el fosfat ja que per l’exportació és necessari tenir glucosa lliure. Com que s’activa la glucogenòlisi, es produeix àcid pirúvic que entrarà a cicle de Krebs, però com que es necessita energia, aquest àcid pirúvic anirà cap a la fermentació làctica produint àcid làctic que podrà sortir del teixit que sigui i fer-se servir com a substrat, per exemple, per la gluconeogènesi.
31 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 En quant al metabolisme d’àcids grassos, en el teixit adipós s’activa la lipòlisi, és a dir, el trencament de triglicèrids per formar glicerol i àcids grassos. Els àcids grassos poden ser utilitzats per la majoria de teixits com a forma d’energia i el glicerol podrà anar cap al fetge i ser utilitzat com a substrat per la gluconeogènesi.
En el teixit pancreàtic, les catecolamines regulen la secreció de les dues hormones principals: estimulen la secreció de glucagó que reforça l’acció que tenen les catecolamines (estimulen gluconeogènesi i glucogenòlisi) i inhibeix la secreció d’insulina.
Efectes no metabòlics A més dels efectes en el metabolisme, també tenen efectes importants en la majoria de visceres de l’organisme. Els efectes que tenen les catecolamines són idèntics als que tindrien amb una activació simpàtica.
En el sistema cardiovascular, l’activació simpàtica sobre el cor provoca un augment de la freqüència cardíaca i un augment de la força de contracció. Sobre els vasos sanguinis trobem efectes oposats:  En el sistema renal, la pell i vasos que irriguen el sistema digestiu, a través de receptors tipus α, les catecolamines tenen un efecte vasoconstrictor i per tant, disminueix el flux sanguini.
 A nivell dels vasos que irriguen la musculatura esquelètica on trobem receptors tipus β, les catecolamines tenen un efecte vasodilatador i per tant, augmenten el flux sanguini.
 A les venes principals hi ha venoconstricció la qual cosa augmentarà el retorn venós de manera que, s’augmenta el volum sistòlic.
En el sistema digestiu l’activació simpàtica normalment té efectes inhibidors com ara sobre la mobilitat gàstrica. A més, es contrauen els esfínters per tal de disminuir el flux a través del tracte digestiu.
En el sistema respiratori hi ha brocodilatació per facilitar la ventilació cap als alvèols.
A nivell del sistema renal hi ha relaxació de la bufeta urinària, dels esfínters (principalment dels interns) i dels vasos que irriguen el sistema renal. Per tant, la filtració glomerular disminueix.
En les glàndules sudorípares augmenta la sudoració i les pupiles es dilaten perquè es produeix la contracció dels músculs radials de l’iris.
A la imatge podem veure un resum dels efectes: 32 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Regulació de la secreció de catecolamines de la medul·la adrenal Les cèl·lules del teixit cromafí estan innervades per neurones preganglionars simpàtiques que són colinèrgiques i que estimulen la secreció perquè l’acetilcolina a través de receptors nicotínics el que fan és afavorir l’entrada de sodi dins de les cèl·lules del teixit cromafí; això provoca la despolarització de la membrana amb la conseqüent obertura de canals de calci voltatge depenents que augmenten els nivells de calci intracel·lular i provoquen l’exocitosi de les vesícules de secreció que contenen les catecolamines.
A més, també provoquen l’activació de l’enzim tirosin hidroxilasa, que és l’enzim que activa la via de síntesi d’aquestes hormones, i per tant, una mica més tard s’iniciarà la síntesi. Així doncs, primer es produeix la secreció de catecolamines i posteriorment s’estimula la seva síntesi. Els estímuls que activen aquesta via són una situació d’hipoglucèmia, situacions d’estrès, exercici, fred...
33 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 GLÀNDULA TIROIDES La glàndula tiroides està controlada per l’eix hipotàlem – hipofisari – tirodeo. A nivell de l’hipotàlem, la hormona que s’allibera és el TRH que actua sobre la hipòfisi, concretament sobre les cèl·lules tirotropes, estimulant la secreció de TSH que sobre la tiroides estimula la secreció de les hormones T3 i T4.
La glàndula tiroides està en tots els vertebrats, i en humans és la primera glàndula endocrina que apareix durant el desenvolupament embrionari. S’ha vist que aproximadament 16 – 17 després de la formació del zigot ja comencen a aparèixer cèl·lules tiroïdals que estan sobre el que seria el cor que s’està desenvolupant. Aproximadament al tercer més de desenvolupament embrionari tenim una glàndula funcional que comença a segregar hormones tiroïdals que són essencials per la maduració de l’esquelet i també per la diferenciació i desenvolupament del teixit nerviós. Deficiències en hormones tiroïdals produeixen patologies nervioses importants com ara el cretinisme (retràs mental important); com que el desenvolupament del sistema nerviós continua fins i tot després dels 2 anys es pot revertir una mica.
En amfibis, la glàndula tiroides també és essencial pel desenvolupament, en els canvis que es produeixen durant la metamorfosi fins la formació de granotes.
En humans, la glàndula tiroides se situa sobre la tràquea i està formada per dos lòbuls units entre sí per teixit i que és conegut amb el nom de teixit ismotiroideo.
34 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Histologia de la glàndula tiroides Pel que fa a la histologia de la glàndula tiroides veiem que hi ha una estructura globular que es repeteix, és una estructura fol·licular i que es coneix amb el nom de fol·licles tiroideus. Es tracta d’una estructura esfèrica que està formada per una sola capa de cèl·lules fol·liculars que envolten un material interior molt ric en proteïnes on la principal proteïna és la tiroglobulina denominada col·loide.
A més de les cèl·lules fol·liculars que intervenen en la formació de les hormones tiroïdals, entremig dels fol·licles trobem cèl·lules C o cèl·lules parafol·liculars que són les encarregades de la síntesi i secreció d’una altra hormona que es coneix com calcitonina que intervé en el manteniment dels nivells adequats de calci i fosfat.
Glàndula tiroides en vertebrats En peixos, la glàndula tiroides està formada per fol·licles però aquests es troben dispersos i no estan formant una glàndula compacte sinó que se situen sobre les artèries principals. A partir dels amfibis ja tenim que la glàndula tiroides és una glàndula amb forma compacta i capsulada on trobem dos lòbuls separats.
En els rèptils, la glàndula tiroides és molt més variada: els llangardaixos poden tenir més d’un lòbul (multilobulats), tortugues i serps tenen un sol lòbul que estan sobre la tràquea. Per una altra banda, les aus tenen dos lòbuls separats. Els mamífers tenen dos lòbuls però units per teixit.
Síntesi d’hormones tiroïdals Les principals hormones tiroïdals són la T3 i la T4 que deriven de l’aminoàcid tirosina, concretament té un anell fenil de més i cal tenir present que aquests anells estan iodats. La modificació de les tirosines per la formació de les hormones tiroïdals té lloc quan les tirosines estan unides a una proteïna més gran denominada tiroglobulina.
La tiroglobulina és una proteïna molt gran de 660 KDa, concretament es tracta d’una glucoproteïna on la part gran és la part proteica. A la seqüència de les tiroglobulines trobem 123 tirosines que podran ser iodades; a l’anell de fenil iodat se li pot acoblar un altre fenil iodat per tal de formar les hormones tiroïdals.
D’aquestes 123 tirosines, aproximadament unes 25 – 30 són les que seran iodades i d’aquestes, només es formen entre 4 i 8 hormones tiroïdals. Principalment es formen la hormona T4 que té 4 àtoms de iode i la T3 que en té 3.
35 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Procés de síntesi d’hormones Partim d’una tirosina sense iodar i el que primer té lloc és la iodació de la tirosina. Quan el iode s’uneix un iode tenim la formació del 3 – monoiodotirosina (MIT); la iodació del MIT dóna 3,5 – diiodotirosina (DIT). La següent fase és la fase d’acoblament de la MIT o la DIT. Les possibles combinacions són:  Si s’acoblen dos DIT tenim la formació de T4 (3,5,3’,5’ – tetraiodotirosina que és la tirosina iodada amb un anell fenil extra.
 Si s’acobla un MIT amb un DIT es forma la T3 (3,4,3’ – triiodotirosina).
 Si s’acobla un DIT amb un MIT, és adir, que l’anell intern sigui el MIT, es forma la rT3 (3,3’,5’ – triiodotirosina) que és un compost innactiu sense cap activitat en la tiroides.
Per tal que la hormona tingui activitat tiroïdal cal que l’anell fenil intern tingui dos iodes. La tiroides pot produir aquests tres components (T3, T4 i rT3) però sobretot el que produeix és T4, en un 80 – 90%. A partir de la T4, per desiodació podem formar T3 i rT3 i aquesta conversió que es fa mitjançant les desiodases té lloc a la majoria de teixits perifèrics.
Un altre element essencial per la síntesi de les hormones tiroïdals és el iode que prové de la dieta. Per garantir els requeriments mínims per produir hormones tiroidees necessitem ingerir de l’ordre de 150 µg diaris i que provenen principalment de les sals marines.
Per transportar el iode dins de la cèl·lula fol·licular tenim uns transportadors a la membrana basolateral denominats NIS.
Es tracta d’un sistema de cotransport i transporta a la vegada dos ions de sodi i un de iode de manera que requereix que hi hagi un gradient adequat de sodi dins de la cèl·lula, gràcies a les bombes sodi – potassi. Quan el iode entra dins de la cèl·lula fol·licular, l’ha de travessar i anar cap al col·loïde que és on tenen lloc les modificacions de les tirosines; recordem que el principal component del col·loïde són les tiroglobulines.
Per transportar el iode tenim un altre transportador d’anions que s’anomena pendrina i que mou des de la membrana apical el iode que està a la cèl·lula fol·licular fins dins del col·loïde.
Per tal de modificar les tirosines el que ha de fer la cèl·lula fol·licular és sintetitzar tiroglobulines al reticle endoplasmàtic rugós que a través de vesícules és transportat cap a dins del col·loide per exocitosi. Una altra cosa que ha de fer la cèl·lula fol·licular és sintetitzar l’enzim que intervé en la modificació de les tirosines denominat com peroxidasa tiroidea que se sintetitza al reticle endoplasmàtic i per vesícules és transportat fins al col·loïde on s’allibera per exocitosi. La peroxidasa tiroidea el primer que fa és oxidar el iode que entra en forma reduïda; un cop està oxidat comença la iodació de les tirosines que també ho elabora aquest enzim. En aquest procés tenim la formació de DIT i MIT. Posteriorment, a la fase d’acoblament on es produeix la formació de T3 i T4 intervé també la peroxidasa tiroidea.
36 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Representa que quan es produeixen les modificacions de les tirosines aquestes estan unides per enllaços peptídics ja que encara estan formant part de la tiroglobulina; en aquest moment una hormona que és liposoluble pot estar emmagatzemada dins del col·loïde inclús mesos. Recordem que fins el moment, totes les hormones liposolubles que hem vist (aldosterona, glucocorticoides...) la seva secreció estava lligada a la seva síntesi i per tant, no s’emmagatzemaven. Les hormones tiroïdals són casos d’hormones liposolubles que es poden emmagatzemar ja que queda unida per enllaços peptídics a la tiroglobulina i s’alliberaran quan es necessitin.
Quan es necessita hormones tiroïdals s’activa l’endocitosi de petites quantitats de col·loide. Una vegada aquestes vesícules s’insereixen dins la cèl·lula fol·licular es fusionen amb els lisosomes i es degrada el seu contingut; el producte d’aquesta hidròlisi són DIT i MIT que no han estat acoblats, T3 i T4 que seran alliberats a la cèl·lula fol·licular i aminoàcids que podran ser utilitzats en altres vies. Pràcticament tot es reutilitza i la T3 i T4 surten de la cèl·lula fol·licular per passar cap a circulació.
El control de la síntesi d’hormones tiroïdals La hormona que regula el control de la síntesi i secreció d’hormones tiroïdals és la TSH que és produïda a les cèl·lules tirotropes de la adenohipòfisi. La TSH actua sobre un receptor de membrana que està acoblat a proteïnes G i la principal via d’actuació és activant l’AC que condueix a un augment dels nivells d’AMPc intracel·lular que estan encaminats a estimular la formació i secreció de T3 i T4: estimula la captació de iode, la síntesi de peroxidasa tiroidea, síntesi de tiroglobulines, augment de l’endocitosi per recaptar col·loïde...
A més d’aquests efectes sobre la síntesi i secreció també té efectes tròfics i això el que promou és la divisió de cèl·lules fol·liculars, de manera que un excés de TSH provocarà hipertròfia de la tiroides, i també augmentarà la mida de les cèl·lules fol·liculars.
37 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Hormones de la tiroides Hem dit que principalment es produïa la hormona T4 però també petites quantitats de la T3. En circulació, aquestes hormones tenen molta afinitat per proteïnes plasmàtiques, sobretot la T4. Les principals hormones de transport són la TBP, la prealbúmina i la albúmina. Un 99,98% de la T4 es troben unides a proteïnes i això és el que li confereix una vida mitja en circulació molt més gran que a la T3. A la imatge veiem un resum de les afinitats d’aquestes hormones per les diferents proteïnes: Només les hormones lliures són les actives, és a dir, són les que poden entrar a les cèl·lules diana i actuar sobre els receptors. Per tant, les hormones que es troben unides a proteïnes serveixen com un pull de reserva i a més, per distribuir per tots els teixits diana aquestes hormones.
La T4 actua com a precursora de la T3 L’hormona T4 és una precursora de la hormona activa que és la T3 ja que és aquesta la que s’uneix als receptors que tenen una afinitat molt més gran. Per tal que es formi T3, la T4 s’ha de desiodar i els enzims implicats en això són les desiodases de les quals hi ha principalment 3 tipus:  La D1 és la majoritària i es troba en tots els teixits.
 La D2 la trobem al sistema nerviós centrals i en altres llocs com ara l’adenohipòfisi i el greix bru. Amb l’acció d’aquesta desiodasa obtenim T3.
 A partir de la D3 obtenim la rT3 que recordem que és una forma inactiva de la T3 que sortirà i s’eliminarà. La D3 també pot desiodar la T3 que tampoc és activa i per tant s’elimina. La desiodasa D3 no ens interessa per formar T3 però sí ens permet controlar l’acció de l’hormona tiroidea.
El receptor per la T3 és un receptor intracel·lular que es troba sempre unit, tot i que no hi hagi lligand, als llocs específics del DNA (TRE). La unió de la T3 amb aquest receptor activarà o innactivarà l’expressió dels gens diana.
38 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Acció de les hormones tiroïdals Les hormones tiroïdals són molt importants durant el desenvolupament embrionari com durant tota la vida de l’individu.
Sobre el desenvolupament embrionari és essencial per la maduració del teixit esquelètic i per la diferenciació del sistema nerviós central.
En el teixit esquelètic o ossi té efectes directes, és a dir, hi ha receptors en els osteoblasts, osteoplasts i osteòcits i les hormones són essencials per la maduració d’aquest teixit i la ossificació; també tenim receptors per les hormones tiroïdals en els condròcits de la placa epifisària i són essencials per la maduració.
A part dels efectes directes hi ha efectes modulants. Si comparem el desenvolupament del teixit esquelètic d’una nena de 9 anys que pateix deficiència de GH amb una nena de 6 anys que pateix hipotiroïdisme veiem que totes dues tenen una estatura baixa però les nenes que tenen hipotiroïdisme no donen una maduració del teixit hipofisari; concretament, la nena amb deficiència de GH té una edat òssia de 6 anys, en canvi, la nena amb hipotiroïdisme té una edat òssia de 5 mesos. A més, les persones que pateixen hipotiroïdisme no tenen proporcionalitat de les extremitats amb el cos.
En el sistema nerviós, les hormones tiroidees són essencials per la maduració i l’efecte es comença a produir a partir dels 3 mesos del desenvolupament embrionari, és a dir, quan la glàndula tiroides comença a produir hormones. Aquest desenvolupament pot continuar inclús dos anys després de néixer i per tant, si es detecta un hipotiroïdisme al néixer es pot contrarestar mitjançant el subministrament endogen d’hormones.
Les hormones tiroïdals inhibeixen la divisió dels neuroblasts per tal que aquests aturin la divisió i comencin a diferenciarse. També s’activa la proliferació i mielinització d’axons, formació de dendrites...Tot això facilita que es produeixin els sistemes neuronals adequats pel desenvolupament del sistema nerviós. Recordem que la deficiència d’hormones tiroïdals, sinó es reverteix de manera exògena es pateix la malaltia del cretinisme amb un retràs mental important.
Les hormones tiroïdals també són importants pel funcionament normal del sistema nerviós. S’ha vist que el defecte o la hipersecreció en hormones tiroides té sobretot efecte en l’activació neuronal; individus que són hipotiroïdeus tenen somnolència i poca capacitat d’acció front determinats estímuls; en canvi, individus hipertiroïdeus tenen hiperactivitat i una ràpida capacitat d’acció.
Aquestes hormones també tenen efectes en els sistema nerviós simpàtic i sembla ser que podria augmentar els receptors adrenèrgics. És per aquest motiu que quan hi ha excés o deficiència de les hormones hi ha diferents efectes. Els individus hipertiroïdeus pateixen taquicàrdia, sudoració i hipertensió arterial; els individus hipotiroïdeus pateixen bradicàrdia.
A part d’aquests efectes sobre el sistema nerviós, són essencials en la regulació del metabolisme. Les hormones tiroïdals actuen regulant la síntesi de molts enzims i també regulen la majoria d’hormones de manera que sense uns nivells adequats d’hormones tiroidees fallen gairebé tots els sistemes hormonals. També actuen regulant el metabolisme de carbohidrats, lípids i proteïnes. A vegades activen vies anabòliques o catabòliques amb l’única finalitat de generar calor, per tant, són essencials per l’efecte termogènic.
39 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 L’efecte termogènic pot venir donat per tres mecanismes: 1.
Efecte sobre l’acció dels mitocondris on s’augmenta el seu nombre i per tant, el nombre d’enzims mitocondrials.
2.
Activant les bombes sodi – potassi amb la finalitat de generar una despesa d’ATP que generi calor.
3.
Activació de cicles fútils: activació de catabolisme o anabolisme d’un determinat substrat amb la finalitat de generar calor.
No tots els teixits són sensibles a l’efecte termogènic i cal recordar que ni el sistema nerviós, ni el teixit limfoide ni el reproductor ho són. Tots els teixits tenen receptors per hormones tiroidees però en aquests teixits no hi ha efectes termogènics per part d’aquestes hormones.
Si ens endinsem més en l’efecte de les hormones tiroïdals sobre el metabolisme sabem que en carbohidrats estimulen l’absorció intestinal de glucosa però a nivell cel·lular, principalment a musculatura esquelètica i fetge, s’estimula la glucogenòlisi i glucogènesi. Si hi ha excés d’hormones tiroïdals sempre serà més important la via catabòlica que l’anabòlica. A nivell de lípids sabem que estimula tant la lipòlisi, sobretot a teixit adipós, com la lipogènesi. Si hi ha excés d’hormones tiroïdals hi ha més catabolisme que no pas anabolisme. En les proteïnes passa el mateix, és a dir, amb un excés d’aquestes hormones hi ha catabolisme proteic.
En general, podem dir que l’hipertiroïdisme provoca pèrdua de pes ja que totes les vies catabòliques estan reforçades.
Fisiopatologia de les hormones tiroïdals Un individu hipotiroïdeu normalment té un bony degut a un augment de la tiroides, concretament quan els problemes venen donats per un excés de secreció de l’hormona tròfica (TSH). Això pot ser causat per una deficiència de iode en la alimentació de manera que com que no se sintetitzen les suficients hormones tiroïdals no hi ha feed back negatiu als nivells anteriors i es produeix una hipersecreció de TRH i TSH la qual cosa conclou en atròfia.
En el cas contrari, l’individu hipertiroïdeu presenta insomni, excitabilitat, augment del metabolisme, pèrdua de pes, major sensibilitat a la temperatura...
40 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Regulació de l’eix hipotalàmic – hipofisari – tiroideo A nivell hipotalàmic la TRH es produeix en les cèl·lules secretores del nucli paraventricular hipotalàmic. La TRH és un tripèptid, és a dir, conté 3 aminoàcids. En principi, les cèl·lules dianes del TRH són les cèl·lules tirotropes de l’adenohipòfisi i estimulen tant la secreció com la síntesi de TSH en l’adenohipòfisi.
La TSH és la hormona de l’adenohipòfisi i aquesta és una glucoproteïna que està formada per cadenes alfa i beta. Cal tenir present que totes les hormones que són del tipus glucoproteïna tenen una estructura molt similar ja que estan formades per dues cadenes: la alfa que és idèntica a totes les glucoproteïnes (TSH, LH, FH i hCG) i la beta que és diferent i és on resideix l’especificitat. D’aquestes glucoproteïnes totes es produeixen en l’adenohipòfisi excepte la hCG que es produeix a la placenta.
La TSH s’encarrega d’estimular la síntesi d’hormones tiroidees.
Les hormones de la glàndula perifèrica intervenen en la regulació dels nivells adequats de els hormones tiroïdals perquè fan feed – back negatiu sobre el TRH en l’hipotàlem i també sobre la hipòfisi, concretament a les cèl·lules tirotropes que inhibeixen la secreció de TSH.
Trobem altres reguladors que actuen principalment a nivell de la secreció de TRH; un dels estímuls que provoquen la secreció de TRH és la temperatura ambiental. Quan hi ha fred unes certes hores s’estimula la síntesi de TRH i de tot l’eix de manera que obtenim hormones tiroidees. Altres situacions el que fan és inhibir la secreció de TRH com poden ser situacions d’estrès.
En un estat energètic elevat on les reserves del teixit adipós també són elevades es produeix l’alliberació de leptina que estimula l’alliberació de TRH i en conseqüència s’estimula la producció d’hormones tiroïdals; en canvi, quan les reserves en el teixit adipós són baixes i hi ha desnutrició, es produeix una disminució de leptina i en conseqüència una disminució de TRH. L’alliberació d’interleucines com la TNF, IL - 1β o la IL – 6 també inhibeixen la secreció de TRH.
41 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 PÀNCREES El pàncrees és una glàndula que està formada per dos teixits: el pàncrees exocrí i el pàncrees endocrí 1.
Pàncrees exocrí que intervé en la secreció d’enzims digestius i bicarbonat cap al duodè i constitueix un 99% del teixit pancreàtic.
2.
Pàncrees endocrí que està format per l’agrupació de cèl·lules que es coneixen com illots pancreàtics o illots de Langerghans i intervenen en la secreció d’hormones cap a circulació sanguínia. Les principals hormones que s’alliberen són la insulina i el glucagó. En humans tenim de l’ordre d’1 a 2 milions d’illots de Langerghans.
Si ens fixem en els illots de Langerghans la distribució de les cèl·lules és molt determinada. A l’exterior trobem les cèl·lules α que són les productores de glucagó i que corresponen aproximadament a un 20% dels illots pancreàtics. A l’interior trobem les cèl·lules majoritàries, un 70%, que són les cèl·lules β i s’encarreguen de produir insulina. Tenim un altre tipus cel·lular que són les cèl·lules δ i que produeixen somatostatina; també trobem les cèl·lules PP que produeixen polipèptid pancreàtic.
42 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Hormones pancreàtiques El primer que veiem en humans és que no hi ha la distribució com en ratolins sinó que és molt més homogènia i també es diferent la proporció; en rosegadors observem que el 70% es tracta de cèl·lules β mentre que el 20% són α, en humans, per contra, hi ha una major quantitat de cèl·lules α que no pas β.
En quant a la distribució cal esmentar que en humans aquells illots que són de tamany petit tenen una distribució semblant als rosegadors (c) mentre que els que són més grans tenen un caràcter més homogeni (a).
En aquests illots es produeixen tres hormones diferents que tenen entre elles efectes diferents:  Somatostatina: es produïda per les cèl·lules δ i tenen un efecte inhibidor en la secreció d’insulina i glucagó  Glucagó: té un efecte estimulador sobre la insulina  Insulina: té un efecte inhibidor sobre el glucagó Insulina La insulina es produeix a les cèl·lules β dels illots i és una hormona peptídica que en humans està formada per 2 cadenes: una cadena de 21 aminoàcids (a) i una altra de 30 aminoàcids (b) que es troben unides entre elles per 2 ponts disulfur. A més, trobem un tercer pont disulfur intracatenari en la cadena (a).
La seqüència per la síntesi de les cadenes (a) i (b) es troben en el mateix gen i s’ha vist que la proteïna precursora per la formació de la insulina és la preproinsulina, formada per un pèptid senyal – seqüència b – seqüència c – seqüència a. Quan es produeix el processament postraduccional de la proteïna precursora sabem que es trenca en primer lloc el pèptid S (pèptid senyal) el que permet la formació de proinsulina (amb 3 cadenes) que segueix del trencament del pèptid c, el que dóna lloc a la formació d’insulina madura.
El pas de proinsulina a insulina té lloc a les vesícules de secreció de manera que, quan arriba el senyal adequat s’allibera la insulina per exocitosi. Hem de tenir present que en circulació podem trobar insulina, pèptid C (el trencament d’aquest es produeix en la vesícula) i petites quantitats de proinsulina. D’aquests 3 productes de la secreció de les vesícules únicament la insulina és la forma activa i en circulació sempre està lliure de manera que, la vida mitja és molt curta, com a màxim de 10 minuts.
43 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Mecanismes d’acció de la insulina Tenim receptors per la insulina pràcticament en totes les cèl·lules de tots els teixits. Aquest és un receptor que té activitat tirosin quinasa intrínseca, que es troba en el domini intracel·lular de manera que, quan s’uneix la insulina el receptor es produeix una autofosforilació d’aquest domini (és una autofosforilació creuada, el domini esquerra fosforila el dret i el dret, l’esquerra). Aquesta fosforilació serveix de reconeixement per diferents proteïnes intracel·lulars i la més important és la IRS, que hi ha de diferents tipus de manera que, es poden desencadenar diferents cascades intracel·lulars.
Tot i que hi hagi receptors en tots els teixits la màxima expressió d’aquests es dóna en el fetge, teixit adipós, teixit muscular i esquelet.
Funcions de la insulina 1) Efecte hipoglucemià De les hormones estudiades la insulina és la única que té un efecte hipoglucemià, és a dir, disminueix els nivells de glucosa plasmàtica. Aquests efectes venen donats per la seva acció en el teixit adipós i muscular, on s’estimula la captació de glucosa que arriba després d’una ingesta per retirar-la de circulació.
Quan ingerim la glucosa primerament arriba al fetge i desprès passarà a circulació sanguínia, on serà absorbida per tots els teixits tot i que principalment pel teixit adipós i muscular. La majoria de teixits absorbeixen la glucosa per mitjà de transportadors de difusió facilitada (GLUT) dels quals hi ha diferents tipus. En el múscul esquelètic i en el teixit adipós els transportadors són del tipus GLUT4, que són estimulats per la insulina; quan no hi ha insulina (està dins les vesícules) els transportadors estan inactius mentre que quan s’allibera insulina en sang aquesta activa diferents vies que transloquen vesícules amb més transportadors cap a la membrana, el que aconsegueix augmentar la permeabilitat fins 10 vegades.
Els altres teixits de l’organisme no tenen GLUT4 sinó que tenen altres transportadors que no poden ser estimulats per la insulina. En aquests teixits, normalment, la insulina estimula la fosforilació de la glucosa que entra dins les cèl·lules de manera que, aconsegueix mantenir sempre un gradient adequat perquè la glucosa vagi entrant a l’interior cel·lular. Aquests teixits són l’encèfal, túbuls renals, mucosa intestinal i eritròcits. Hi ha d’altres teixits que són independents de la insulina, on sempre es permet l’absorció de glucosa.
44 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 2) Efecte en el metabolisme de carbohidrats i lípids Tant en el metabolisme de carbohidrats com el de lípids la insulina té un efecte anabolitzant, és a dir, estimula les vies anabòliques i inhibeix les catabòliques.
En la musculatura tenim que s’afavoreix el transport de glucosa a través de l’activació de GLUT4. Hi ha una estimulació de la glucogénesi (formació de glucogen) i la utilització de la glucosa per mitjà de l’activació de la glucòlisi. A la vegada, inhibeix la glucogenòlisi (trencament del glicogen).
En el teixit adipós estimula en quant al metabolisme de carbohidrats el transportador GLUT4 i per tant, la utilització de la glucosa. Hem de tenir present que aquesta hormona té un paer essencial també en el metabolisme de lípids. La insulina estimula la captació d’àcids grassos ja que activa una lipoproteïna lipasa endotelial que es troba en els vasos sanguinis que irriguen el teixit de manera que es provoca és un trencament dels àcids grassos llargs que poden entrar a circulació (els triglicèrids grans no poden entrar).
De la mateixa manera, també activa la lipogènesi, formació de triglicèrids i per tant, necessitem tant glicerol com àcids grassos. Els àcids grassos poden venir de circulació o de síntesi pròpia en el teixit adipós ja que la degradació de carbohidrats dóna substrats per la formació de glicerol (amb la condensació d’acetat també es pot formar àcids grassos).
En el fetge la captació de glucosa no està estimulada ja que aquest teixit presenta com a transportador la GLUT2 però hem de tenir present que si s’augmenta la retenció de glucosa en el fetge per activació de la glucoquinasa, una fosforilació de la glucosa permet que aquests transportadors continuïn captant més glucosa. A més, s’estimula la formació de glucogen i la utilització d’aquesta glucosa, que servirà per obtenir energia i per formar àcids grassos en el fetge. La formació de triglicèrids que s’uneixen a lipoproteïnes sortiran a circulació sanguínia i seran transportats fins al teixit adipós on s’emmagatzemaran. En general s’activa la glucogènesi, glucòlisi i s’inhibeix la sortida de glucosa, glucogenòlisi i gluconeogènesi.
.
45 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 3) Efecte en el metabolisme de proteïnes La insulina estimula les vies anabòliques perquè augmenta la captació d’aminoàcids, la transcripció i la formació de proteïnes. A la mateixa vegada, s’inhibeixen les vies catabòliques de manera que, la insulina inhibeix els enzims lisosomals (proteïnes dels lisosomes) i degut a aquest efecte podem dir que la insulina també és important pel creixement (actua en el creixement postnatal i prenatal).
A més dels efectes directes sobre la síntesi de proteïnes en el creixement també és important perquè modula la secreció de IGF-1, essencial també pel creixement. Hem de tenir present que durant el desenvolupament embrionari la insulina no té cap efecte sobre la regulació del metabolisme del embrió sinó que té efecte sobre el creixement d’aquest.
Regulació de la insulina El regulador principal de la insulina són els nivells de glucosa i es veu una clara associació en funció de l’alliberació de glucosa i els nivells plasmàtics de glucosa. Observem en el següent gràfic en que en dejuni tots dos són baixos, després d’esmorzar són alts i en l’etapa postprandial (quan la glucosa és absorbida) tornen a er baixos.
Per regular la secreció d’insulina la glucosa ha d’entrar dins la cèl·lula β pancreàtica per mitjà del transportador GLUT2, el que genera glucòlisi i incrementa la producció d’ATP. La glucosa ha de ser metabolitzada i durant el seu metabolisme sabem que s’incrementa la producció d’ATP el que provoca un tancament dels canals de sodi i potassi, de manera que deixa d’entrar sodi i potassi a la cèl·lula β pancreàtica, el que genera una despolarització de la cèl·lula i conseqüentment una obertura dels canals de calci dependents de voltatge, el que condueix a un augment de calci en el citosol i l’estimulació de les vesícules que contenen la insulina, és a dir, alliberació d’insulina en sang.
46 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Aquest és el principal regulador de la secreció d’insulina però hem de tenir present que hi ha altres metabòlits que actuen com a reguladors:  Nivells elevats d’aminoàcids i àcids grassos: estimulen la secreció d’insulina (regulació metabòlica)  Regulació hormonal: o Glucagó (produït en les cèl·lules α) estimula la secreció d’insulina o GLP-1: és una hormona peptídica sintetitzada en les cèl·lules intestinals i la seva secreció es produeix en resposta a nivells elevats de carbohidrats durant l’absorció intestinal de manera que, també estimula la secreció d’insulina o Altres hormones amb efectes negatius: leptina (produïda en el teixit adipós), somatostatina (produïda en les cèl·lules δ) i catecolamines (produïdes a la medul·la renal)  Regulació nerviosa: el sistema simpàtic inhibeix la secreció d’insulina i el parasimpàtic la estimula Glucagó El glucagó es produeix a les cèl·lules α pancreàtiques i aquesta hormona té efectes oposats per la insulina i per tant, si la insulina és essencial just desprès dels àpats, el glucagó ho és durant les etapes de dejuni, sobretot durant la nit, el que permet mantenir els nivells de sucre elevats quan no ingerim aliment.
El glucagó és una proteïna peptídica de 29 aminoàcids que s’emmagatzema en vesícules de secreció i la seva alliberació és per exocitosi. Sempre viatja lliure en circulació i per tant, la vida mitja és d’aproximadament 10 minuts.
Mecanisme d’acció El seu mecanisme d’acció és per mitjà d’un receptor de membrana acoblat a proteïna G de manera que, el receptor està acoblat a l’adenilat ciclasa el que provoca un augment de AMPc. En el cas del glucagó el lloc principal on hi ha receptors és en el fetge i podem trobar algun en el teixit adipós.
47 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Efectes fisiològics del glucagó En el fetge estimula la glucogenòlisi i la gluconeogènesi i la glucosa 6-fosfatasa, que permetrà desfosforilar la glucosa 6-fosfat i per tant, la glucosa podrà sortir cap a fora del teixit. En general veiem que es promourà la sortida de glucosa el que comportarà un augment de concentració de glucosa a nivell plasmàtic. S’inhibeixen les accions contràries (glucòlisi, gluconeogènesi).
En el teixit adipós es dóna quan els nivells de glucagó són molt elevats ja que aquest teixit presenta pocs receptors.
L’acció de la hormona és estimular sortida d’àcids grassos, que són una font d’energia.
Regulació de la secreció de glucagó Regulació metabòlica Els nivells baixos de glucosa (hipoglucèmia) estimula les cèl·lules α pancreàtiques perquè alliberin glucagó. Els nivells elevats d’aminoàcids també provoquen una alliberació de la hormona. Hem de tenir present que aquests aminoàcids poden ser utilitzats com a substrats per la gluconeogènesi ja que aquests aminoàcids estimulen el glucagó per donar nivells alts de glucosa.
Regulació hormonal Cal destacar tres hormones principalment:  Insulina: inhibeix la secreció de glucagó  Somatostatina: inhibeix la secreció de glucagó  Catecolamines (medul·la renal): estimula la secreció de glucagó 48 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Regulació nerviosa Principalment actua el sistema nerviós simpàtic, estimulant la secreció de glucagó Veiem una imatge general de la regulació del glucagó.
Una dieta rica en carbohidrats provoca nivells elevats de glucosa, nivells elevats d’insulina i nivells baixos de glucagó. Una dieta rica en proteïnes provoca tenir nivells elevats d’aminoàcids, baixos de glucosa, nivells molt elevats de glucagó però també hem de tenir present que es podrien donar pics de nivells elevats d’insulina.
METABOLISME DEL CALCI I EL FÒSFOR Les hormones que intervenen en la regulació del calci són la paratohormona, produïda a la paratiroides (glàndules), la 1,25DHCC (forma activa de la vitamina D) i la calcitonina (produïda a les cèl·lules parafloriculars de la tiroides).
Aquestes tres hormones intervenen en la regulació tant dels nivells de calci com en els de fòsfor plasmàtic. Els dos ions els troben intracel·lularment i extracel·lularment; els nivells de fosfat són relativament semblants als dos costats de la membrana mentre que els de calci sabem que està molt més concentrat en el compartiment extracel·lular que no intracel·lular.
49 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Funcions del calci i el fòsfor Funció extracel·lular Tant el calci com el fòsfor són essencials en la funció estructural perquè formen part de la matriu extracel·lular dels teixits durs (esquelet i dents) i cal tenir present que un 99% del calci el tenim en aquest compartiment. El calci té altres funcions com que intervé en la coagulació i és essencial per mantenir la excitabilitat de les membranes; una hipocalcèmia provoca alteracions en la permeabilitat pel sodi, que augmenta, de manera que les membranes excitables es despolaritzem més fàcilment el que genera una hiperexcitabilitat neuronal i muscular, el que pot generar tetània en el múscul.
Funció intracel·lular El calci en l’interior cel·lular és essencial per:  Processos d’exocitosis, activació de neurotransmissors, alliberació d’hormones..
 Contracció muscular (dispara la formació de ponts creuats entre actina i miosina)  Activació neuronal El fòsfor és essencial per les següents accions:  Paper estructural (forma part de fosfolípids de membrana)  Formació de molècules d’alta energia com l’ATP o la glucosa 6-fosfat  Regulació de funcions enzimàtiques (hi ha molts enzims que s’activen o es desactiven en funció del grau de fosforilació) Regulació endocrina del metabolisme del calci i fòsfor Com ja hem dit anteriorment les tres hormones que actuen en la regulació dels nivells de calci i fòsfor són la paratohormona, formes actives de la vitamina D (1,25DHCC) i la calcitonina.
Paratohormona En mamífers es produeix a les glàndules paratiroides, que estan formades per 4 lòbuls molt petits (marcats en verd a la imatge) que es situen a la part posterior dels glòbuls de la tiroides.
La paratohormona és una hormona proteica de 84 aminoàcids i en circulació es troba lliure de manera que, la seva vida mitja és curta, de 10-20 minuts com a màxim.
50 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Funcions Els receptors de la paratohormona es troben principalment en teixit ossi (osteoblasts) i ronyó (cèl·lules epitelials del túbul distal i proximal) de manera que és on actuarà principalment.
En el teixit ossi la hormona permet augmentar la resorció d’aquest, augmenta l’activitat dels osteoclasts, que alliberen enzims el que permet la degradació del teixit ossi. Amb aquesta activitat s’aconsegueix destruir os per alliberar matriu extracel·lular, que conté tant calci com fòsfor.
Cal tenir en compte que els osteoclasts no tenen receptors per la paratohormona sinó que són els osteoblasts, que capten la hormona el que provocarà que augmenti la formació d’enzims de transcripció que actuaran en la maduració i activació dels osteoclasts.
En el ronyó, la paratohormona augmenta la reabsorció de calci i aquest efecte de donat perquè la hormona actua sobre les cèl·lules epitelials del túbul distal. A nivell del túbul proximal el que fa és augmentar la excreció de fòsfor. A més, també augmenta la formació de 1,25 DHCC.
Si bé els efectes a nivell renal són molt ràpids sabem que a nivell ossi són més lents ja que s’han d’activar els osteoclasts tot i que són més potents. El producte de l’acció a nivell renal i a nivell del teixit ossi és que al final s’augmenten els nivells de calci i es disminueixen els de fòsfor.
Regulació de la secreció La regulació ve donada pels nivells de calci, de manera que, nivells baixos d’aquest provoquen una secreció de paratohormona.
51 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 1,25 DHCC Aquesta hormona es sintetitza a partir de la vitamina D, que pot venir de la dieta i que és emmagatzemada en el teixit adipós subcutani o bé que sigui sintetitzada en la pell a partir de 7dehidrocolesterol. Una vegada tenim vitamina D aquesta es dirigeix al fetge per formar 25hidroxicolecalciferol, que surt cap a circulació sanguínia fins arribar al ronyó, on hi ha la formació de més vitamina D activa per mitjà de l’acció de a 1-α-hidroxilasa, que forma la 1-25dihidroxicolecalciferol, la forma més activa de la vitamina D.
Totes les formes modificades de la vitamina D són liposolubles de manera que, en circulació van unides a proteïnes plasmàtiques, sobretot la DBP (proteïna fixadora de la vitamina D). El mecanisme d’acció és a través de receptors intracel·lulars i els principal teixit diana és l’intestí, tot i que també trobem receptors en el teixit ossi i el ronyó.
Accions de la hormona Acció sobre l’intestí En l’intestí és on té la seva acció més important i en aquest actua augmentant la formació de canals de calci en la membrana apical del enteròcit. També augmenta la formació de calbidina, una proteïna fixadora de calci, de manera que, permet la osmolaritat adequada de la cèl·lula intestinal per garantir que en els canals de calci es vegi introduint aquest contínuament.
Per últim, també incrementa la formació de bombes de calci en la membrana vasolateral per permetre que el calci s’absorbeixi en sang. No hi ha un efecte directe de la vitamina D sobre el fòsfor tot i que s’ha vist que una deficiència d’aquesta produeix una disminució de la reabsorció de fòsfor.
Acció sobre el teixit ossi En el teixit ossi té efectes similars als que té la paratohormona, incrementa la resorció òssia per afavorir la sortida de calci i fòsfor del teixit.
Acció sobre el ronyó Els efectes són relativament dèbils i en general s’augmenta la reabsorció de calci i fòsfor, de manera que té un efecte diferent a la paratohormona.
52 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T9 Si bé la paratohormona augmentava els nivells de calci i disminuïa els de fòsfor els efectes que té la 1,25 DHCC a nivell del intestí, esquelet i ronyons té com a resultat augmentar tant els nivells de calci com els de fòsfor. És quan tenim un equilibri a nivell plasmàtic entre els dos ions quan s’afavoreix a la mineralització, a la formació de matriu extracel·lular (són necessaris els dos components) de manera que, la paratohormona genera un desequilibri que no permet la formació de matriu mentre que la 1,25 DHCC si que permet aquesta. Així doncs, sabem que la deficiència de vitamina D provoca una deficiència en la formació de la matriu òssia el que genera un debilitament del esquelet (raquitisme).
Regulació La regulació també es produeix pels nivells de calci en que una situació d’hipocalcèmia activaria la formació de la hormona. Aquest efecte ve donat perquè una hipocalcèmia estimula la parathormona, que a nivell renal activarà l’enzim que permet la hidroxilació de la vitamina D (1-α-hidroxilasa), que intervé en la formació de 1,25 DHCC.
Calcitonina La calcitonina té efectes contraris a les dos hormones anteriors de manera que, disminueix els nivells de calci plasmàtics. En humans (mamífers en general) es produeix a les cèl·lules perifol·liculars o cèl·lules C de la paratiroides. És una hormona de tipus proteic formada per 32 aminoàcids i també es troba lliure en circulació de manera que, la seva vida mitja és molt baixa.
Trobem receptors per la calcitonina en els osteoclasts i a nivell renal (cèl·lules epitelials del túbul renal). Les hormones anteriors són essencials per mantenir els nivells de calci plasmàtics i aquesta no té un paper funcional tant important de manera que, si els seus nivells són alts o baixos no provoca alteracions en l’organisme tot i que és molt important en les dosis farmacològiques ja que afavoreix a la formació òssia.
Accions de la calcitonina En el teixit ossi inhibeix l’activitat dels osteoclasts i la resorció òssia de manera que, augmenta el dipòsit de calci i fòsfor en el teixit. En el ronyó l’efecte és relativament dèbil i augmenta l’expressió de calci i fòsfor de manera que, el resultat final és que disminueix el nivell d’aquests ions.
Regulació La regulació ve donada pels nivells de calci i responen a nivells elevats d’aquest (hipercalcèmia) el que afavoreix la secreció de la hormona.
La paratohormona i la calcitonina estan relacionades amb els nivells de calci plasmàtic de manera que, a menys calci es provocarà més secreció de paratohormona i calcitonina el que provocarà que els nivells de calci es restableixin. Hem de tenir present que entre elles no hi ha una relació ni regulació, totes dues depenen dels nivells de calci.
53 ...