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Campus Chiná

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CHINA

CARRERA: INGENIERIA EN AGRONOMIA 4AA

ASIGNATURA: Fisiología Animal Investigación “Hormonas Neuronales y Gonadales”

Presenta: Xavier Alejandro Perez Luna

PROFESORA: DR. Marco Antonio Ramírez Bautista Chiná, Campeche a 25 de febrero de 2019

Calle 11 s/n entre 22 y 28 Chiná, Campeche, C.P. 24520 Tels. 01(981)8272082, 8272081, Fax: 01(981)8272082, Ext. 103. E-mail:[email protected] www.itchina.edu.mx

Introducción Todos los tejidos especializados del organismo necesitan funcionar de forma integrada. Dicha integración es posible por la acción de dos grandes sistemas de control: el sistema nervioso, que establece una red de información electroquímica entre el cerebro y los tejidos, y el sistema endocrino, que utiliza mensajeros químicos, denominados hormonas. El sistema endocrino está formado por todos aquellos órganos que se encargan de producir y secretar sustancias, denominadas hormonas, hacia al torrente sanguíneo; con la finalidad de actuar como mensajeros, de forma que se regulen las actividades de diferentes partes del organismo. Los órganos principales del sistema endocrino (glándulas endocrinas) son el hipotálamo, la hipófisis (glándula pituitaria), la glándula tiroides, las glándulas paratiroides, los islotes del páncreas, las glándulas suprarrenales, los testículos y los ovarios. Las hormonas son sustancias que, liberadas dentro del flujo sanguíneo desde una glándula u órgano, regulan la actividad de las células en otras zonas del organismo. Su característica fundamental es que en pequeñas concentraciones pueden provocar efectos notables en el organismo.

Las glándulas endocrinas clásicas carecen de conductos y secretan sus productos químicos (hormonas) al espacio intersticial desde donde alcanza la circulación. A diferencia de los aparatos cardiovascular, renal y digestivo, las glándulas endocrinas no tienen conexión anatómica y se encuentran dispersas a lo largo de todo el cuerpo. Las comunicaciones entre los diferentes órganos se aseguran a través de la liberación de hormonas o neurotransmisores.

Sistema endocrino clásico. Los órganos endocrinos se ubican en todo el cuerpo y su función es controlada por hormonas que alcanzan la circulación general o que producen estimulación local o neuroendocrina directa. La integración de producción de hormonas en los órganos endocrinas se encuentra bajo regulación del hipotálamo. Se sabe que muchos otros tejidos producen hormonas y, por tanto, pueden considerarse parte del sistema endocrino.

El control del metabolismo, el crecimiento y la reproducción tienen la mediación de una combinación de sistemas nervioso y endocrino, cuyo asiento es el hipotálamo y la hipófisis. Esta última pesa 0.6 g y se localiza en la base del encéfalo, en el receptáculo óseo llamado silla turca, cerca del quiasma óptico y los senos cavernosos. Dicha glándula está formada por un lóbulo anterior (adenohipófisis) y otro posterior (neurohipófisis) Su conexión con el hipotálamo, que se halla en un

plano superior, es el llamado infundíbulo, una estructura cilíndrica integrada por fibras neurosecretoras y vasos sanguíneos, que incluye un sistema venoso porta por el que fluye la sangre

al hipotálamo y riega a la adenohipófisis. Este sistema venoso porta desplaza pequeñas hormonas reguladoras del hipotálamo a la adenohipófisis.

ACRÓNIMOS ACTH CRH FSH GH GHRH GnRH hCG hMG IGF LH PRL rhGH SST TRH TSH

Hormona adrenocorticotrópica (cortícotroprina) Hormona liberadora de corticotropina Hormona foliculoestimulante Hormona de crecimiento (somatotropina) Hormona liberadora de hormona de crecimiento Hormona liberadora de gonadotropina Gonadotropina criónica humana Gonadotropina menopáusica humana Factor de crecimiento similar a la insulina Hormona luteinizante Prolactina Hormona de crecimiento humana obtenida por bioingeniería Somatostatina Hormona liberadora de tirotropina Hormona estimulante de tiroides (tirotropina)

Vínculos entre hormonas mediadores hipotalámicos, adenohipofisarios y órganos "efectores” Hormonas de adenohipófisis Horomona de crecimiento (GH, somatrotopina) Hormona estimulante de tiroides (TSH) Adrenocorticotropina (ACTH) Hormona foliculoestimulante (FSH) Hormona luteinizante (LH) Prolactina

Hormona hipotalámica

Órgano efector

Tiroides

Hormona o mediador en el órgano primario “efector” Factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF1) Tiroxina, triyodotironina

Hormona liberadora de hormona del crecimiento (GHRH) (+), Somatostatina (-) Hormona liberadora de tirotropina (TRH) (-) Hormona liberadora de corticotropina (CRH) (+) Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) (+)3

Hígado, musculo, huesos, riñones y otros órganos

Corteza suprarrenal

cortisol

Gónadas

Estrógenos, progesterona, testosterona

Dopamina (-)

Mama

--

a) Todas las hormonas señaladas actúan por medio de receptores acoplados a proteína G, excepto la hormona de crecimiento y la prolactina, que lo hacen a través de receptores JAK/STAT. b) GnRH endógena, liberada en pulsos, estimula la liberación de LH y FSH. Cuando se administra en forma continua como fármaco, GnRH y sus análogos inhiben la liberación de LH y FSH mediante regulación decreciente de receptores de GnRH. c) (+), estimulante;(-), inhibidor. Desde el punto de vista endocrino, el cerebro contiene tres glándulas secretoras de hormonas: hipotálamo, pituitaria (hipófisis) y glándula pineal. Todas ellas son estructuras pequeñas y muy bien protegidas dentro del cerebro

GLÁNDULA

HORMONAS

HIPOTÁLAMO

Dopamina Factor liberador de prolactina (PRF) Hormona liberadora de corticotropina (CRH) Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) Hormona liberadora de hormona de crecimiento (GHRH) Hormona liberadora de tirotropina (TRH) Somatostatina Hormona adrenocorticotrópica (ACTH) Hormona de crecimiento (GH) Hormona estimuladora del folículo (FSH) Hormona estimuladora de los melanocitos (MSH) Hormona estimulante de la tiroides (TSH) Hormona luteinizante (LH) Prolactina (PRL) Oxitocina Vasopresina (hormona anti-diurética) (AVP/ADH) Melatonina

PITUITARIA ANTERIOR

PITUITARIA POSTERIOR GLÁNDULA PINEAL

HORMONAS NEURONALES HORMONAS ADENOHIPOFISARIAS

Vías de señalización celular que participan en los efectos mediados por las hormonas hipotálamo-hipofisarias.

Hormonas adenohipofisarias, órganos efectores y efectos fisiológicos.

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HORMONA DEL CRECIMIENTO (SOMATOTROPINA)

La hormona de crecimiento, una de las hormonas peptídicas producidas por la adenohipófisis, es necesaria en la niñez y la adolescencia para que el individuo alcance la talla normal del adulto, y posee efectos importantes en la vida posnatal sobre el metabolismo de lípidos y carbohidratos y sobre la masa corporal magra y la densidad ósea. Sus efectos promotores del crecimiento tienen la mediación predominante del IGF-1 (también conocido como somatomedina C). Las personas con deficiencia congénita o adquirida de GH durante la niñez o la adolescencia no alcanzan la talla promedio del adulto, y en ellas existe una mayor cantidad (desproporcionada) de grasa corporal y menor masa muscular. Los adultos con deficiencia de GH muestran una masa magra corporal desproporcionadamente pequeña.

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Hormona adrenocorticotrópica

La principal hormona de interés producida por el desdoblamiento de POMC es ACTH, cuya liberación es estimulada por factores de estrés psicológico y físico como infecciones, hipoglucemia, cirugía y traumatismos y se considera decisiva en la mediación de las respuestas de adaptación del individuo ante el estrés. La ACTH se libera en forma de pulsos, con las concentraciones más elevadas en la mañana y las concentraciones más bajas a alrededor de la medianoche. La ACTH se libera hacia la circulación sistémica y se une con receptores acoplados a proteína Gαs en la corteza suprarrenal y estimula la producción y liberación de glucocorticoides (cortisol) y en menor grado, de mineralocorticoides (aldosterona); la liberación de cortisol sigue el mismo ritmo diurno que la ACTH. La inhibición por retroalimentación de ACTH y de CRH por la liberación de cortisol es mediada por la unión con receptores de glucocorticoides en el hipotálamo y en la adenohipófisis.

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Factores de crecimiento semejante a la insulina

Muchos de los efectos metabólicos y de crecimiento de la GH son mediados por IGF o somatomedinas. La importancia de esta hormona en el crecimiento lineal se muestra con claridad por la insuficiencia grave en el crecimiento en niños con deficiencia congénita de IGF-1. Estas pequeñas hormonas peptídicas son miembros de la familia de péptidos relacionados con insulina que incluyen relaxina, insulina, IGF-1 e IGF-II. Las IGF son sintetizados principalmente en el hígado y actúan como mitógeno, al estimular la síntesis de DNA, RNA y de proteínas. IGF-1 circula en la sangre en su forma libre (vida media de 15 a 20 minutos) o unida a varias proteínas transportadoras específicas que prolonga la vida media del péptido.

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Prolactina

La prolactina es una hormona polipeptídica sintetizada y secretada en las células lactotrofas en la adenohipófisis. Las células lactotrofas constituyen casi 15 a 20% de la población celular en la adenohipófisis y se incrementan en número, en forma espectacular en respuesta a elevadas concentraciones de estrógenos, en particular durante el embarazo. Las concentraciones de prolactina son más elevadas en mujeres que en varones y no se comprende por completo la función de la prolactina en la fisiología del varón. Las concentraciones plasmáticas de prolactina son más elevadas durante el sueño y más bajas durante las horas de alerta en seres humanos.

HORMONAS DE LA NEUROHIPÓFISIS 

OXITOCINA La oxitocina es un neuropéptido que se libera en respuesta a estimulación sensitiva durante la alimentación al seno materno (lactancia) y en el trabajo de parto

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HORMONA ANTIDIURÉTICA

La ADH, también conocida como arginina vasopresina (AVP), es otro neuropéptido producido por las neuronas magno celulares del hipotálamo y liberado de la neurohipófi sis. El principal efecto de la ADH es incrementar la reabsorción de agua al incrementar la permeabilidad al agua en los túbulos contorneados distales de los conductos colectores de la médula renal. El resultado es la producción de volúmenes pequeños de orina concentrada. Además, la ADH incrementa la resistencia vascular. Esta función de la ADH puede ser importante durante periodos de falta de respuesta importante a otros vasoconstrictores, como puede ocurrir durante la hemorragia intensa (choque hemorrágico) o la infección sistémica (septicemia)

HORMONAS GONADALES Las gonadotropinas se producen en las células gonadotróficas, las cuales constituyen 7 a 15% de las células en la hipófisis; estas hormonas tienen funciones complementarias en los procesos de la reproducción. En las mujeres, la función principal de FSH es estimular el desarrollo del folículo ovárico. La diferenciación sexual in utero, maduración, espermatogénesis y la reproducción son funciones del aparato reproductor masculino. Las dos principales funciones de los testículos, los órganos sexuales masculinos, son la producción de semen y la síntesis de testosterona, este pro ceso asegura la fertilidad y conserva las características sexuales masculinas. La función testicular es regulada por las gonadotropinas, hormona foliculoestimulante (FSH) y hormona luteinizante (LH) así como de otros factores paracrinos, neurales y endocrinos. Las principales funciones del aparato reproductor femenino son la producción de óvulos para la fertilización por el espermatozoide y proporcionar condiciones apropiadas para la implantación del embrión, el crecimiento y desarrollo fetales, y el nacimiento. La regulación endocrina del aparato reproductor es controlada por el eje hipotálamo-hipófisis-ovario 

Hormona foliculoestimulante (FSH)

Se cuenta con tres formas de la hormona foliculoestimulante purificada (FSH). La urofolitropina, conocida como uFSH, es un preparado purificado de FSH humana extraído de la orina de mujeres posmenopáusicas. De ella se ha eliminado prácticamente toda la actividad de la hormona luteinizante por una forma de cromatografía de inmunoafinidad que utiliza anticuerpos contra hCG. Se dispone también de dos formas obtenidas por bioingeniería (rFSH) que son las folitropinas α y β. Las secuencias de aminoácidos de los dos productos son idénticas a las de la FSH humana. La diferencia que muestran entre sí y respecto de la urofolitropina reside en la composición de las cadenas laterales de carbohidratos. Los preparados de rFSH tienen una semivida más breve que los obtenidos de la orina humana, pero estimulan la secreción de estrógenos con la misma eficiencia (como mínimo) y en algunas investigaciones incluso mayor. En comparación con las gonadotropinas derivadas de la orina, las preparaciones de rFSH tuvieron poca contaminación con proteínas y mucho menos variabilidad de un lote a otro, y podrían ocasionar menos reacción hística local. Las preparaciones de rFSH son considerablemente más costosas 

Hormona luteinizante (LH)

La hormona luteinizante, también conocida como LH, es una hormona producida por la hipófisis, que en las mujeres es responsable de la maduración de los folículos, ovulación y producción de progesterona, teniendo un papel fundamental en la capacidad reproductiva de la mujer. En los hombres, la LH también está directamente relacionada con la fertilidad, actuando directamente en los testículos e influyendo en la producción de espermatozoides. En el ciclo menstrual, la LH se encuentra en mayores concentraciones durante la fase ovulatoria, sin embargo, está presente durante toda la vida de la mujer, teniendo diversas concentraciones de acuerdo con la fase del ciclo menstrual. Además de tener un papel importante en la verificación de la capacidad reproductiva de hombres y mujeres, la concentración de LH en la sangre ayuda al diagnóstico de tumores en la hipófisis y alteraciones en los ovarios, como la presencia de quistes

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Estradiol

El estradiol es una hormona de sexo femenino que es el estrógeno predominante en los años reproductivos de una hembra. Esta hormona tiene un impacto importante en la función reproductiva y sexual. Durante el período reproductivo (el inicio de la pubertad a través de la menopausia), mucho del estradiol es producido por las células de la granulosa en los ovarios con la aromatización de la androstenediona. La androstenediona es producida por las células del folículo. Esto entonces se convierte a la estrona, que es convertida al estradiol por la deshidrogenasa de la enzima 17β-hidroxiesteroide. En hombres, una pequeña cantidad de estradiol es producida por los testículos. Estradiol actúa sobre todo como hormona de incremento para las estructuras reproductivas incluyendo la guarnición de la vagina, de los tubos de Falopio, del endometrio y de los casquillos de prensaestopas cervicales. La hormona también se requiere mantener los ovocitos (huevos en el ovario) y los gatillos a la serie de acciones que lleven a la ovulación. Además, el estradiol trabaja con la progesterona para preparar la guarnición de la matriz para la implantación. En varones, el estradiol ayuda a la maduración de la esperma y también ayuda a mantener una lívido sana. 

Progesterona

La elevación preovulatoria de LH ocasiona la luteinización de las células de la teca y de la granulosa, lo que altera la vía esteroidógena de forma que la progesterona es la principal hormona esteroide producida por cada uno de estos tipos celulares después de la luteinización. Los cambios favorecen la capacidad de producir progesterona, lo que incluye el incremento en la manifestación de las enzimas que participan en la conversión de colesterol a progesterona y disminución de la manifestación de enzimas que convierten la progesterona a estrógenos 

Estrógeno

La producción de estrógenos implica actividades enzimáticas coordinadas entre las células de la teca y las células de la granulosa del folículo ovárico. Durante el crecimiento folicular, las células de la teca manifiestan las enzimas necesarias para convertir el colesterol a andrógenos, pero carece de las enzimas necesarias para convertir los andrógenos a estradiol. Las células de la granulosa pueden convertir los andrógenos a estradiol y pueden producir progesterona, pero son incapaces de convertir la pregnenolona o progesterona a andrógenos; así, los andrógenos producidos por las células de la teca se difunden en las células granulosas y sufren aromatización a estradiol. Más de 95% del estradiol circulante se secreta de manera directa, con una pequeña contribución de la conversión periférica de estrona a estradiol en mujeres premenopáusicas

Conclusión Las funciones de crecimiento, regulación de excreción de agua, regulación de la temperatura corporal, de control de la acción y respuesta inmediata tanto física y mental de una persona, las funciones sexuales y de reproducción de los seres humanos y muchas otras están regidas por las glándulas endocrinas que a su vez están bajo la acción de la hipófisis y previamente, del hipotálamo. Pero todas estas funciones pueden verse afectadas por algún desequilibrio tanto hormonal como glandular, originando serias patologías que pueden ser hasta irreversible

Bibliografía Raff, H., Levitzky, M. G., Muñoz, B. R., & Rebatet, G. A. (2011). Fisiología médica: un enfoque por aparatos y sistemas. University of California, the United States of America : McGrawHill Interamericana Katzung, B. G. (2017). Basic and Clinical Pharmacology 14th Edition (14ª ed.). Univesity of California, Estados unidos: McGraw-Hill Education.