Sistema endocrí - Glàndula adrenal (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia Animal
Año del apunte 2014
Páginas 14
Fecha de subida 02/11/2014
Descargas 9
Subido por

Vista previa del texto

SISTEMA ENDOCRI (III) – Glàndulà àdrenàl GLÀNDULA ADRENAL – Estructura funcional Els humans tenim dues glàndules adrenals, una sobre cada ronyó. Si la obrim, veiem que està composta per dues parts. La part exterior (color rosa) és el còrtex adrenal – sintetitza hormones esteroides (de tipus lipídic). L’interior (violeta) és la medul·la adrenal formada per les anomenades cèl·lules cromafines, que el que fan es sintetitzar catecolamines, sobretot adrenalina. Aquestes cèl·lules són les neurones postganglionars, les neurones que han perdut la seva part axònica i que ho alliberen tot en sang. Per tant, la medul·la és un òrgan pròpiament de neurosecreció, un component medul·lar del sistema nerviós simpàtic.
En aus trobem zones no diferenciades i cèl·lules barrejades.
MEDUL·LA ADRENAL És un gangli simpàtic especialitzat, d’activació simultània a la del SNA simpàtic, alliberant catecolamines en sang.
En el SNA simpàtic fonamentalment el que les neurones postganglionars alliberen és noradrenalina. Aquesta NAdr té efectes locals en terminacions simpàtic. En canvi en la medul·la adrenal el que s’allibera fonamentalment és adrenalina (en un 95%). Aquesta Adr té efectes sistèmics en circulació ja que arriba a tot arreu on arriba l’organisme (sempre que es troba amb receptors adrenèrgics pot actuar). També pot interactuar amb NAdr i amplificar o modular els seus afectes, com també pot tenir efectes propis.
MA – SÍNTESI CATECOLAMINAS BIOSÍNTESI Les catecolamines deriven d’un aminoàcid senzill (en la imatge, Norepinefrina és NAdr i Epinefrina és Adr). L’últim enzim de la cadena, que metila la NAdr i la converteix en Adr, és molt actiu, això fa que quan es forma NAdr sigui transformada en Adr ràpidament i per això dins de les catecolamines trobem només un 20% de NAdr i un 80% Adr.
ALLIBERAMENT Quan s’allibera aquest producte de la medul·la adrenal? En 2 situacions. Per una banda tenim l’estimulació simpàtica. La medul·la adrenal és una part del SNA Simpàtic, per tant quan aquest s’estimula, s’estimula aquest gangli i es produirà l’alliberació d’aquest NT en sang. Els estímuls venen donats per respostes a l’estrès.
Per altra banda, tenim alliberacions independents del SNA com ara en estats d’hipoglucèmia transitòria.
METABOLISME I EXCRECIÓ Es metabolitzen per una via metabòlica depenent de l’enzim COMT, la qual inclou el ronyó i el fetge.
Com hem dit, les catecolamines es produeixen en sang i en les cèl·lules cromafines. S’ha vist que l’activitat d’aquesta ruta metabòlica és tan intensa que en condicions normals les glàndules produeixen moltes més catecolamines de les que necessitem, per tant ella mateixa les degrada – en les cèl·lules cromafines la síntesi és més alta que l’alliberació.
Els productes en aquesta ruta s’eliminen per orina i per via biliar. Poden ser eliminades en formes conjugades i en formes lliures (Adr, metanefrina/Normetanefrina, i àcid 3-metoxi-4hidroximandèlic).
EFECTES BIOLÒGICS L’efecte general és el de mobilització de reserves energètiques orgàniques (en hipoglucèmia es dóna una falta d’energia que les catecolamines intenten compensar).
Són efectes mediats per dos receptors: α i β. Els dos receptors no tenen la mateixa afinitat: α té més afinitat per NAdr que per Adr mentre que β té més afinitat per Adr que per NAdr. A més, tant A com NAdr no s’uneixen amb la mateixa afinitat al seu receptor mes afí. És a dir, Adr s’uneix més o menys igual a α i β. En canvi Nadr té més afinitat per α que per β.
Els efectes causats per Adr sempre són deguts a Adr que es troba circulant en sang i que ve de la medul·la adrenal. És un mecanisme d’acció endocrí (neurosecreció) i té efectes de llarga duració.
Els efectes causats per NAdr es deuen a l’alliberació local en terminacions nervioses simpàtiques. La NAdr actua localment com un NT, i els seus efectes són de curta duració.
Per tant els efectes dependran de la distribució tissular dels receptors α i β i de l’afinitat relativa d’uns pels altres.
Altres efectes són: - - Taxa metabòlica o Alliberació d’hormones tiroides o Termogènesi química (desacoblament de fosforilació oxidativa) o Lipòlisi en teixit adipós marró (efecte β3) Potenciació de l’activitat cardíaca (despesa cardíaca) Pressió arterial (vasoconstricció) Relaxació bronquial Midriasis Activitat genital i gastrointestinal Reabsorció renal de Na+ i H2O Accions integrades en respostes adaptatives o Estats interdigestius i de dejú o Hipoglucèmies – Hiperglucèmia compensatòries o Resposta aguda d’aclimatació al fred o Resposta a estats d’estrès EFECTES METABÒLICS L’efecte general és el de mobilització de reserves energètiques. Es dóna un augment de producció de glucosa, una disminució d’utilització tissular de glucosa i un augment d’utilització tissular de lípids. Això el que provoca és una hiperglucèmia.
Els efectes diabetogènics en hiperglucèmia (ja que es genera un estat semblant al de diabetis amb alts nivells de glucosa en sang) de l’Adr són: - Inhibició de l’alliberació d’insulina Utilització tissular de glucosa Glucogenòlisi hepàtica Gluconeogènesi hepàtica Alliberació hepàtica de glucosa Glucòlisi muscular  Producció d’àcid làctic Tot això es degut al trencament del glucogen (glucogenòlisis) i a la seva formació (gluconeogènesis).
Els efectes diabetogènics en cetogènesi de l’Adr són: - Activació de la lipòlisi FFA Potenciació del metabolisme hepàtic de lípids  Cetogènesi ESQUEMA – Representació dels efectes diabetogènics de l’Adr.
L’efecte net és la síntesi de cossos gènics (s’eliminen lípids) i hiperglucèmia.
CÒRTEX ADRENAL – Estructura funcional És un sistema format per 3 capes de cèl·lules que produeixen hormones esteroides. La capa més externa és la zona glomerular o arcuata. Aquí resideix la via mineralocorticoide (els esteroides produïts aquí són mineralocorticoides). La zona intermèdia és la zona fasciculata i predominantment es sintetitzen glucocorticoides, per tant hi resideix la via glucocorticoide. La zona més profunda és la zona reticularis i les cèl·lules aquí sintetitzen esteroides sexuals (via dels esteroides sexuals). Per sota, hi ha un tros de medul·la on es produeixen catecolamines.
CA – SÍNTESI D’ESTEROIDES QUÍMICA I BIOSÍNTESI Totes aquestes hormones secretades pel còrtex tenen una estructura química semblant, de naturalesa lipídica (deriven del colesterol). La seva característica estructural comuna és que conserven el nucli del colesterol, un nucli anomenat ciclopentaperhidrofenantrè format per 4 anells fusionats, tres amb 6 àtoms de C i un amb 5; posseeix en total 17 àtoms de carboni. A aquest nucli s’hi afegeixen cadenes laterals i segons les cadenes que s’hi posen se sintetitzen les diferents hormones.
Totes aquestes cèl·lules o bé sintetitzen colesterol molt activament a partir de l’acetat o bé el capten directament de lipoproteïnes circulants en sang (LDL i HDL). A partir d’aquest colesterol inicien reaccions de síntesi per formar les diferents hormones.
Totes les cèl·lules del còrtex tenen diferent capacitat de síntesi. Aquesta capacitat de síntesi depèn de la dotació enzimàtica que tingui.
La seva síntesi es realitza al RE i es completa a les crestes mitocondrials.
A la foto següent s’observen 17 àtoms de carbonis numerats on es poden afegir cadenes més o menys llargues. Quan afegim àtoms de C a l’anell base fins arribar als 21, parlem dels esteroides C21. Aquests són els glucocorticoides i els mineralocorticoides. Els esteroides sexuals no arriben a 21.
REACCIONS DE BIOSÍNTESI – Corticosteroides Com hem dit, la principal característica és que venen del mateix substrat i tenen el mateix nucli comú. L’addició de cadenes lateral és el que fa que en la majoria de casos les reaccions siguin intercanviables, i depenent de la dotació enzimàtica a partir d’uns productes es poden sintetitzar uns altres. Vàries cadenes poden “codificar” la síntesi de la mateixa hormona. Explicarem en cada cèl·lula les que estan més afavorides, les que són produïdes fonamentalment en un lloc.
Per tant podem passar d’una via de síntesi a una altra degut a la similitud dels productes com es veu en la imatge següent.
VIA MINERALOCORTICOIDE Estimula principalment la síntesi corticosterona i d’aldosterona.
Partint de la pregnenolona (la qual prové del colesterol que prové de l’acetat), passem a obtenir progesterona la qual és convertida amb una sèrie d’enzims a corticosterona la qual pot esdevenir aldosterona.
Però a partir de la pregnenolona i de la progesterona podem, a part de seguir aquesta via 1, convertir-los amb una sèrie d’enzims en substrats pertanyents a la via glucocorticoide els quals acabaran donant els productes corresponents a la seva via.
VIA GLUCOCORTICOIDE Estimula principalment la síntesi de cortisol.
Partint de la pregnenolona, obtenim una sèrie de substrats que acabaran per afavorir la síntesi de cortisol.
Igual que abans, a partir dels dos primers substrats obtinguts podem passar a uns altres que afavoriran la síntesi dels productes de la via d’esteroides sexuals.
VIA ESTEROIDES SEXUALS Estimula principalment la síntesi de testosterona, la qual és fàcilment transformada a estrògens com l’estradiol.
Els requadres en la imatge marquen els enzims que catalitzen cada reacció. Per exemple, el requadre lila comprèn l’enzim 3β – Dehidrogenasa i catalitza el pas de pregnenolona a progesterona, el pas de 17 – Hidroxipregnenolona a 17 – Hidroxiprogesterona, i el pas de DHEA a androstenediona.
Els enzims són comuns en tota la ruta. Si una cèl·lula té 3 enzims concrets, serà capaç de catalitzar només tal i tal reaccions (el límit el posen els enzims presents).
La PREGNENOLONA és el substrat inicial per tots.
TRANSPORT I METABOLISME – Corticosteroides Els productes van a la sang on són transportats lligats a proteïnes plasmàtiques de forma lliure. Alguns transportadors específics són la transcortina, l’albúmina i la globulina fixadora d’aldosterona.
Es metabolitzen al fetge (formació de glucurònics inactius) i s’excreten per via biliar en un 25% (formes conjugades) i per via renal en un 75% (formes conjugades i lliures).
CA – MINERALOCORTICOIDES – Aldosterona En la medul·la adrenal se sintetitzen varis tipus de mineralocorticoides, però més del 90% dels efectes causats per aquesta via equivalen a l’aldosterona.
L’aldosterona és un corticosteroide adrenal (esteroide C21) que regula la composició hidrosalina orgànica de l’organisme regulant l’absorció de Na+.
Altres corticosteroides com el glucocorticoide cortisol, en altes concentracions, també poden tenir efectes de mineralocorticoides.
L’aldosterona és una hormona vital – si a un individu li treus la glàndula adrenal és mortal en 24 – 48 hores (per pèrdua de líquids i tendència a shock).
EFECTES BIOLÒGICS La glàndula adrenal produeix aldosterona, la qual té dos grups de teixits diana principals: el ronyó i les glàndules sudorípares, encara que també ho són les salivals i el tracte gastrointestinal. Què fa allà? Les accions orgàniques són iguals en tots els teixits diana. El teixit diana per excel·lència és el ronyó, on potencia la reabsorció tubular de Na+ – afavoreix per intercanvi la pèrdua de K+ i H+ (autocompensació). Com a conseqüències, tenim l’acidificació de l’orina (per l’excés de H+) i per tant alcalosi metabòlica en l’organisme (estem acumulant H+). Si estem reservant Na+ en l’organisme, el què passa és que, en el medi intern, la pressió augmenta ja que autocompensem la càrrega però no l’osmosi: l’efecte net és un augment de la pressió osmòtica. Si això passa, el medi intern té tendència a tornar-se hipertònic i per tant es salva aigua (entra aigua a la cèl·lula). Així doncs, de rebot es provoquen efectes circulatoris.
Si traiem Na+ d’una dissolució per osmosi movem aigua (reabsorbim Na+ i movem aigua). Si movem aigua, el volum de líquid extracel·lular augmenta, el volum del plasma augmenta, per tant es provoquen efectes circulatoris.
Com a teixits diana secundaris tenim glàndules sudorípares, salivals o el tracte gastrointestinal. Tots ells són teixits on se secreten bastantes substàncies. Allà l’hormona fa el mateix, afavoreix la reabsorció de Na+ i la pèrdua de K+ i H+. Salvem Na+ a l’organisme, augmentem la pressió osmòtica i salvem per tant també aigua, augmentant el volum de líquids circulants i provocant efectes circulatoris.
Tenint en compte aquestes funcions, qui estimula la secreció d’aldosterona és la falta de Na+. Això s’associa a una pèrdua de líquids (deshidratació, quan suem molt baixa la sal i en passar això s'allibera aldosterona ja que promou la recuperació d’aigua = equilibri hidrosalí).
CONTROL DE LA SECRECIÓ Què estímuls controlen aquest mecanisme de secreció? Tots depenen de paràmetres renals, electrolítics i cardiovasculars.
- - - - Augment de la concentració de K+ extracel·lular. És l’estímul principal. Aquest increment el que provoca és un efecte tòxic – una injecció de clorur potàssic desequilibra el potencial de membrana. Per toxicitat de ions és més important l’augment de K+ que el de Na+.
Sistema renina – angiotensina. Es tracta d’un sistema de control endocrí posat en marxa quan en l’organisme s’alteren els volums de líquid circulants. Hi ha una cascada de senyalització cel·lular que fa que augmentin els nivells d’angiotensina II que té un efecte directe en cèl·lules arcuates (zona glomerular), tot estimulant la secreció d’aldosterona. Això ve estimulat per un descens del volum de líquid circulant (hemorràgia, deshidratació...).
Variacions en la concentració de Na+ extracel·lular. S’allibera aldosterona i es recuperen els nivells de Na+.
Pèptid natriurètic auricular. Està implicat directament en el control del volum de líquid circulant. En aquest cas, té efectes contraris; s’allibera quan hi ha un excés de líquid circulant. El que hi ha, per tant, és una inhibició de la secreció d’aldosterona. És un mecanisme indirecte per inhibició de la renina (però directe si considerem l’efecte sobre l’angiotensina II en cèl·lules arcuates).
ACTH (hormona adrenocorticotropa). El seu efecte l’anomenem permissiu ja que no controla l’alliberació d’aldosterona, sinó que allibera glucocorticoides.
No obstant el seu efecte tònic és necessari per mantenir les cèl·lules arcuates vives. Si no hi ha ACTH, les cèl·lules funcionen malament i l’alliberació d’aldosterona és deficient. Però ella directament NO controla l’alliberament d’aldosterona.
CA – GLUCOCORTICOIDES Són corticosteroides adrenals essencials pel funcionament correcte del metabolisme orgànic, amb efectes en tots els teixits.
Estimula principalment la síntesi d’esteroides C-21 sintetitzats en les zones glomerular i fasciculata com ara el cortisol, la corticosterona i la desoxicorticosterona.
MECANISME D’ACCIÓ Els seus receptors són intracel·lulars, sobretot citoplasmàtics i nuclears. Estan presents en tots els teixits.
És l’exemple típic d’hormona amb mecanisme d’acció mediat per receptors intracel·lulars amb acció sobre el nucli cel·lular, on s’uneixen a llocs de regulació de transcripció gènica sensibles a esteroides (dependents de glucocorticoides).
EFECTES BIOLÒGICS Com a efectes metabòlics generals trobem: - - A nivell hepàtic, tenen un efecte anabolitzant. Augmenten les reserves de glucogen hepàtic i augmenten el metabolisme de proteïnes i lípids al fetge.
En teixits extrahepàtics són antianabòlics per provocar efectes com ara baixar la utilització tissular de glucosa, la qual cosa té com a conseqüència l’augment de la glucèmia i l’afavoriment de la mobilització de lípids i proteïnes (els teixits han de metabolitzar, efecte antianabòlic). En el seu conjunt, això provoca accions de tipus diabetogèniques.
En el teixit limfoide produeixen atrofia i immunodepressió (linfocitopenina, descens de la producció d’Acs).
A la sang fan que baixin totes les cèl·lules immunes de la sèrie blanca. En general parlem d’un efecte immunosupressor (immunocitopènia general, augment de plaquetes).
Com a efectes farmacològics trobem: - Són usats com a antial·lèrgics (frenen la resposta immune i inflamatòria; en un tractament agut en xocs de processos al·lèrgics i inflamatoris et donen cortisol, però no te’n donen més de 5-7 dies ja que els efectes adversos superen els beneficiosos, que eren els de controlar una resposta aguda). El seu ús com a antial·lèrgics és degut als seus efectes: o Estabilització de membranes lisosomals o ↓ Permeabilitat capil·lar o ↓ Hiperèmia o ↓ Alliberació de mediadors inflamatoris (histamina, PGs, leucotriens, interleucines) o ↓ Migració de cèl·lules immunes o ↓ Proliferació de fibroblasts (reparació tissular) o ↓ Febre CONTROL DE LA SECRECIÓ La base del control és l’eix hipotàlem-hipofisiari-adrenal – concretament hi ha una hormona que ho controla: l’ACTH (adrenocorticotropa). Recordem que POMC és el precursor que produïa MSH i, segons com es processava, sintetitzva ACTH.
L’efecte general de l’ACTH és el manteniment de l’estructura i funcionalitat cel·lular corticoadrenal (si falta, s’atrofia; si hi ha una estimulació continua, s’hipertrofia).
No només manté funcionals les cèl·lules de la glàndula adrenal; de rebot té un efecte sobre la producció de mineralocorticoides – permet que les cèl·lules siguin funcionals i té efectes permissius sobre la síntesi d’aldosterona.
El control de l’alliberació d’ACTH depèn de l’hipotàlem, d’un factor hipotalàmic concret: CRF/CRH (factor alliberador de corticotropina).
Aquest CRF: - És un pèptid produït al PVN hipotalàmic. Les seves cèl·lules diana són les cèl·lules corticotropes de l’adenohipòfisi.
La seva secreció és basal, tònica i circadiana.
- Els seus efectes biològics són l’augment de la síntesi d’ACTH i l’exocitosi d’ACTH Està controlat per feedbacks d’ACTH, feedbacks dependents de glucocorticoides, i factors extrahipotalàmics, explicats a continuació: L’ACTH fa un feedback curt sobre l’hipotàlem.
Els glucocorticoides (corticosterona) fan un feedback curt per controlar la producció de ACTH a l’adenohipòfisi i un llarg per la producció del CRF a l’hipotàlem – PVN. Si n’hi ha molts, inhibeixen; si n’hi a pocs, estimulen.
Superposats a l’eix hi ha factors extrahipotalàmics que estimulen o inhibeixen la producció d’ACTH: progesterona, endorfines somatostatina l’inhibeixen, mentre que factors estressants, l’ADH, la Nadr, l’Ach, i la serotonina l’estimulen.
ALTERACIONS EN LA SECRECIÓ ADRENOCORTICAL Quan s’altera la glàndula adrenal (quan hi ha un excés o una manca) el que provoca és: - - - Hiperadrenocorticisme – Síndrome de Cushing (el còrtex adrenal està massa actiu): o Excés de glucocorticoides o Alteració perifèrica o Cushing iatrogènic – es produeix pel iatros, pel propi metge.
Hiperadrenohipofisisme (tenen el mateix efecte però l’alteració està en l’adenohipòfisi: molta ACTH i molta estimulació de la glàndula).
Hipoadrenococorticisme – Malaltia d’Addison o La glàndula adrenal està massa poc estimulada o Efecte iatrogènic a causa d’un feedback negatiu – si ens tracten amb glucocorticoides, inhibim l’eix, el còrtex adrenal s’atrofia. Quan acaba el tractament, el còrtex no en produeix.
Hipoadrenohipofisisme (mateix efecte, malaltia d’Addison).
Coneixem patologies per l’alteració en la secreció de glucocorticoides però no en coneixem per alteracions en l’aldosterona.
RESPOSTES ADRENALS INTEGRADES – Estrès Veiem una resposta en concret – la de l’estrès. Definim l’estrès com una situació d’estat de demanda especial, física o psicològica, a l’organisme amb potencialitat per alterar significativament l’homeòstasi.
La funcionalitat de la glàndula adrenal és vital per l’adaptació a estats d’estrès, ja que durant la resposta a l’estrès hi ha estimulació simultània del còrtex i la medul·la. Si patim un estrès agut, el canvi és una activació massiva que produeix una depleció de glucocorticoides adrenals (s’alliberen tots). Si patim un estrès crònic, es donen respostes d’hipertròfia glandular (hi ha una sobreestimulació i les glàndules augmenten de mida).
EFECTES GENERALS La conseqüència principal és l’activació de vies simpàtiques que van fins la medul·la – alliberació de catecolamines + l’activació de vies hipofisiàries (que equival a l’alliberació de glucocorticoides). La resposta biològica és per tant la suma de l’alliberament de catecolamines i glucocorticoides.
Com a efectes generals (símptomes) trobem: - ↑ producció de glucosa – s’assegura que hi hagi glucosa disponible perquè el sistema nerviós funcioni plenament.
- ↑ aportament de glucosa al SNC ↑ de FFA teixits perifèrics ↑ la pressió arterial (catecolamines) ↑ activitat cardíaca ↓ Inflamació i el dolor (sota estrès no podem estar pensant que me duele algo, luego ya me dedicaré a lamerme las heridas).
- Estimulació del SNC Trobem tres etapes en una resposta a l’estrès.
- Alarma Adaptació Esgotament FASES FASE I – Resposta ràpida S’estimula el SNC, que estimula l’hipotàlem i per tant l’alliberació de CRF (ACTH, per tant glucocorticoides) i el SNA simpàtic (per tant, catecolamines); també s’estimulen altres hormones que no són tant importants però que també participen en el control del medi intern (el que volem preservar és l’homeòstasi); per exemple, s’allibera ADH via neurohipòfisi (regula la composició hidrosalina) i s’activa via SNA una part del ronyó que allibera angiotensina i aldosterona. Amb la suma de tots aquests efectes obtenim una defensa davant la pèrdua de líquids i la hipotensió.
FASE II – Catabolisme Fase en la qual predomina el catabolisme, ja que si l’estímul estressant és persistent, hem de mantenir l’aportament de glucosa al cervell. Hi ha un canvi hormonal bàsic – reduïm els nivells bàsics d’insulina i augmentem els de glucagó. Això el que produeix és un estat de l’organisme que fomenta la crema de glucogen i de lípids (proteòlisi, glucogenòlisi, gluconeogènesi i lipòlisi).
FASE III – De recuperació Si l’estímul desapareix, entrem en una fase antagònica a la II. Hem de tornar a l’estat de pre-estrés.
L’estat hormonal és l’invers: augmenta la insulina, baixa el glucagó i augmenta la GH i els factors de creixement, ja que ambdós serveixen per la reparació tissular – es tanquen ferides, es formen cicatrius, es formen Acs i hematopoesi.
...