Hormonas ( dr. griego ὁρμάω - Muevo, induzco, pongo en movimiento) - sustancias biológicamente activas de naturaleza orgánica, producidas en células especializadas de las glándulas endocrinas ( glándulas endocrinas ), que ingresan al torrente sanguíneo , uniéndose a los receptores de las células diana y ejerciendo un efecto regulador sobre el metabolismo y las funciones fisiológicas . Las hormonas sirven como reguladores humorales (transmitidos por la sangre) de ciertos procesos en varios órganos. Existen otras definiciones, según las cuales la interpretación del concepto de "hormona" es más amplia:"sustancias químicas de señalización producidas por las células del cuerpo que afectan a las células en otras partes del cuerpo" . Esta definición parece preferible, ya que abarca no solo muchas sustancias clasificadas tradicionalmente como hormonas: hormonas de animales privados del sistema circulatorio (por ejemplo, ecdisonas de lombrices intestinales , etc.), hormonas de vertebrados que no se producen en las glándulas endocrinas ( prostaglandinas , eritropoyetina , etc.), hormonas vegetales , pero tal definición también incluye, por ejemplo, clases de sustancias como eicosanoides , esteroides , etc.
Las hormonas tienen un efecto distante: al entrar en varios órganos y sistemas del cuerpo con el flujo sanguíneo, regulan la actividad de un órgano ubicado lejos de la glándula que las sintetiza, mientras que incluso una cantidad muy pequeña de hormonas puede causar cambios significativos en la actividad. del organo
El médico inglés T. Addison inició en 1855 el estudio activo de las glándulas endocrinas y las hormonas . Addison fue el primero en describir la enfermedad del bronce , cuyo síntoma era una tinción específica de la piel y la causa era la disfunción de las glándulas suprarrenales .
Otro fundador de la endocrinología es el médico francés K. Bernard , quien estudió los procesos de secreción interna y las glándulas correspondientes del cuerpo , órganos que secretan ciertas sustancias a la sangre .
Posteriormente, otro médico francés contribuyó a esta rama de la ciencia, C. Brown-Séquard , quien vinculó el desarrollo de ciertas enfermedades con la insuficiencia de la función de las glándulas endocrinas y demostró que los extractos de las glándulas correspondientes pueden usarse con éxito en el tratamiento. de estas enfermedades.
De acuerdo con los resultados de investigación disponibles en la etapa actual, la síntesis insuficiente o excesiva de hormonas afecta negativamente los mecanismos moleculares que subyacen a la regulación de los procesos metabólicos en el cuerpo y esto, a su vez, contribuye al desarrollo de casi todas las enfermedades de las glándulas endocrinas. .
El término "hormona" en sí mismo se utilizó por primera vez en los trabajos de los fisiólogos ingleses W. Bayliss y E. Starling en 1902 .
Los investigadores lo introdujeron en el curso del estudio de la hormona secretina , descubierta por ellos tres años antes. Esta hormona se produce en el duodeno y es responsable de la intensidad de la producción de algunos jugos digestivos. Por el momento, la ciencia conoce más de 100 sustancias producidas por las glándulas endocrinas, que se caracterizan por la actividad hormonal y que regulan los procesos metabólicos.
Los estímulos externos o internos de uno u otro tipo actúan sobre los receptores del cuerpo y dan lugar a impulsos en ellos que ingresan primero al sistema nervioso central y luego al hipotálamo .
En esta parte del cerebro , se producen sustancias activas primarias de acción hormonal remota, las llamadas. factores liberadores , que, a su vez, son enviados a la glándula pituitaria . Su rasgo característico es el hecho de que su transporte a su destino se lleva a cabo no con el flujo sanguíneo general, sino a través del sistema vascular portal.
Bajo la influencia de los factores de liberación, la producción y liberación de hormonas trópicas de la glándula pituitaria se acelera o se ralentiza .
Estos últimos, habiendo entrado en la sangre y llegando con ellos a una glándula endocrina específica, influyen en la síntesis de la hormona requerida.
En la última etapa del proceso, la hormona se entrega a través del sistema circulatorio a ciertos órganos o tejidos especializados (los llamados "objetivos") y provoca ciertas respuestas en el cuerpo, ya sean fisiológicas o, por ejemplo, químicas.
La etapa final, asociada al efecto de las hormonas sobre el metabolismo en el interior de la célula , fue durante mucho tiempo la menos estudiada de todos los componentes del proceso anterior.
Ahora se sabe que en los tejidos diana correspondientes hay estructuras químicas específicas con sitios destinados a la unión de hormonas, los llamados. receptores de hormonas
Por regla general, los fragmentos de carbohidratos de las glicoproteínas y los gangliósidos actúan como etapas especiales .
La unión de las hormonas por los receptores provoca ciertas reacciones bioquímicas, por lo que, de hecho, se realiza el efecto final de la hormona.
La localización de los receptores en este caso depende de la naturaleza de la hormona: en el caso de naturaleza esteroide, los receptores se ubican en el núcleo , y en el caso de una proteína o péptido, en la superficie externa ( membrana plasmática ). Independientemente de la ubicación, siempre existe una clara correspondencia estructural y espacial entre el receptor y la hormona.
Se utilizan en el cuerpo para mantener su homeostasis , así como para regular muchas funciones (crecimiento, desarrollo, metabolismo, respuesta a cambios en las condiciones ambientales).
De acuerdo con los conceptos modernos, las hormonas se caracterizan por una serie de características específicas de su acción biológica:
Las hormonas de los mamíferos tienen los siguientes efectos en el cuerpo:
Las hormonas también regulan la producción y secreción de otras hormonas. Las hormonas también mantienen constante el ambiente interno del cuerpo ( homeostasis ).
Algunos tipos de interacción funcional de las hormonas: [1]
Todas las hormonas realizan su efecto en el cuerpo o en órganos y sistemas individuales con la ayuda de receptores especiales para estas hormonas. Los receptores hormonales se dividen en 3 clases principales:
Todos los receptores se caracterizan por el fenómeno de autorregulación de la sensibilidad a través de un mecanismo de retroalimentación : con un nivel bajo de cierta hormona, la cantidad de receptores en los tejidos y su sensibilidad a esta hormona aumentan automáticamente de manera compensatoria , un proceso llamado sensibilización (sensibilización) de receptores. Por el contrario, con un alto nivel de cierta hormona, hay una disminución compensatoria automática en la cantidad de receptores en los tejidos y su sensibilidad a esta hormona, un proceso llamado desensibilización (desensibilización) de los receptores.
Un aumento o disminución en la producción de hormonas, así como una disminución o aumento en la sensibilidad de los receptores hormonales y una violación del transporte hormonal conducen a enfermedades endocrinas .
Cuando una hormona en la sangre llega a la célula objetivo, interactúa con receptores específicos; Los receptores "leen el mensaje" del cuerpo y comienzan a ocurrir ciertos cambios en la célula. Cada hormona específica corresponde exclusivamente a "sus propios" receptores ubicados en órganos y tejidos específicos; solo cuando la hormona interactúa con ellos, se forma un complejo hormona-receptor.
Los mecanismos de acción de las hormonas pueden ser diferentes. Un grupo está formado por hormonas que se unen a receptores ubicados dentro de las células, generalmente en el citoplasma . Estos incluyen hormonas con propiedades lipofílicas , como las hormonas esteroides (sexuales, glucocorticoides y mineralocorticoides), así como las hormonas tiroideas . Al ser liposolubles, estas hormonas penetran fácilmente en la membrana celular y comienzan a interactuar con los receptores en el citoplasma o el núcleo. Son poco solubles en agua y, cuando se transportan a través de la sangre, se unen a proteínas transportadoras.
Se cree que en este grupo de hormonas, el complejo hormona-receptor actúa como una especie de relevo intracelular : habiéndose formado en la célula, comienza a interactuar con la cromatina , que se encuentra en los núcleos celulares y consiste en ADN y proteínas, y por lo tanto acelera o ralentiza el trabajo de ciertos genes . Al influir selectivamente en un gen específico, la hormona cambia la concentración del ARN y la proteína correspondientes y, al mismo tiempo, corrige los procesos metabólicos .
El resultado biológico de la acción de cada hormona es muy específico. Aunque las hormonas suelen cambiar menos del 1% de las proteínas y el ARN en la célula diana, esto es suficiente para obtener el efecto fisiológico correspondiente.
La mayoría de las demás hormonas se caracterizan por tres características:
El mecanismo de acción del complejo hormona-receptor de tales hormonas implica necesariamente mediadores que inducen una respuesta celular. Los más importantes de estos mediadores son cAMP ( monofosfato de adenosina cíclico ), trifosfato de inositol e iones de calcio .
Así, en un ambiente desprovisto de iones de calcio, o en células con cantidades insuficientes de ellos, se debilita la acción de muchas hormonas; cuando se utilizan sustancias que aumentan la concentración intracelular de calcio, se producen efectos idénticos a los de algunas hormonas.
La participación de los iones de calcio como mediador proporciona un efecto sobre las células de hormonas como la vasopresina y las catecolaminas .
Una vez que se completa su tarea, las hormonas se descomponen en las células diana o en la sangre, se transportan al hígado , donde se descomponen o finalmente se eliminan del cuerpo principalmente en la orina (por ejemplo, adrenalina ).
En la actualidad, existe información bastante detallada sobre la naturaleza química de casi todas las hormonas conocidas por la ciencia, pero aún no se han desarrollado los principios generales de su nomenclatura. La estructura de una sustancia se refleja con precisión en su nombre químico, sin embargo, por regla general, es engorrosa y difícil de usar y recordar; debido a esto, se usan con más frecuencia nombres triviales que indican la fuente (por ejemplo, " insulina ") o la función de la hormona en el cuerpo (por ejemplo, prolactina ). Todas las hormonas hipotalámicas y algunas hormonas pituitarias tienen sus nombres de trabajo.
Con respecto a la división de las hormonas en clases, se conoce, en particular, una clasificación anatómica que asocia las hormonas a glándulas específicas que realizan su síntesis. Sobre esta base, se aíslan las hormonas del hipotálamo, la hipófisis, las glándulas suprarrenales, etc.. Sin embargo, cabe señalar que esta clasificación no es del todo fiable, ya que las hormonas pueden, por ejemplo, sintetizarse en una glándula y liberarse en la sangre de otro. En este sentido, se ha desarrollado un sistema alternativo que se basa en la naturaleza química de las hormonas [2] .
De acuerdo con la estructura química, las hormonas de vertebrados conocidas se dividen en clases principales:
La estructura de las hormonas de vertebrados, o más bien sus bases, se encuentra en invertebrados, plantas y organismos unicelulares. Aparentemente, la estructura de las hormonas surgió hace 3.500 millones de años, pero adquirió funciones hormonales recién en los últimos 500 millones de años en la filogénesis del mundo animal. Al mismo tiempo, en el proceso de evolución, no solo cambió la estructura, sino también las funciones de los compuestos hormonales (Barrington, 1987). La estructura química de las hormonas peptídicas proteicas ha sufrido el mayor cambio. En la mayoría de los casos, la hormona homóloga de los vertebrados superiores tiene la capacidad de reproducir efectos fisiológicos en los vertebrados inferiores, sin embargo, el patrón opuesto se observa con mucha menos frecuencia [3] .
Las hormonas de esta clase son compuestos químicos policíclicos de naturaleza lipídica, cuya estructura se basa en un núcleo de esterano ( ciclopentanperhidrofenantreno ), condensado a partir de tres anillos saturados de seis miembros (denominados en latín: A, B y C) y uno saturado de cinco anillo de miembros (D). El núcleo de esterano determina la comunidad (unidad) de la clase polimórfica de hormonas esteroides, y la combinación de modificaciones relativamente pequeñas del esqueleto de esterano determina la divergencia de las propiedades de las hormonas de esta clase [3] .
Estos compuestos, que son inestables y tienen un efecto local en las células cercanas a su sitio de producción, también se denominan eicosanoides. Estos incluyen prostaglandinas , tromboxanos y leucotrienos .
Esta clase de hormonas se compone principalmente de derivados de tirosina : adrenalina y norepinefrina , tiroxina , etc. Los dos primeros son sintetizados por las glándulas suprarrenales, el tercero, por la glándula tiroides .
Las hormonas proteína-péptido incluyen hormonas pancreáticas ( glucagón , insulina ), así como el hipotálamo y la glándula pituitaria ( hormona del crecimiento , corticotropina , etc.). Su composición puede incluir el número más diverso de residuos de aminoácidos: de 3 a 250 o más [2] .
Las hormonas humanas se producen durante toda la vida.
Lista de los más importantes:
| Estructura | Nombre | Reducción | Lugar de síntesis | Mecanismo de acción | papel fisiológico |
|---|---|---|---|---|---|
| triptamina | melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) | epífisis | Regulación del sueño | ||
| triptamina | serotonina | 5-HT | células enterocromafines | Regulación de la sensibilidad del sistema del dolor, la "hormona de la felicidad" | |
| derivado de tirosina | tiroxina | T4 | tiroides | receptor nuclear | Activación de procesos metabólicos |
| derivado de tirosina | triyodotironina | T3 | tiroides | receptor nuclear | Estimular el crecimiento y desarrollo del cuerpo. |
| derivado de tirosina ( catecolamina ) | adrenalina (epinefrina) | médula suprarrenal | Movilización del cuerpo para eliminar la amenaza. | ||
| derivado de tirosina ( catecolamina ) | norepinefrina (norepinefrina) | médula suprarrenal |
provoca un aumento del gasto cardiaco | ||
| derivado de tirosina ( catecolamina ) | dopamina | AD | hipotálamo | ||
| péptido | hormona antimülleriana (sustancia inhibidora de Müller) | AMG | células de Sertoli | ||
| péptido | adiponectina | tejido adiposo | |||
| péptido | hormona adrenocorticotrópica (corticotropina) | ACTH | glándula pituitaria anterior | acampar | |
| péptido | angiotensina , angiotensinógeno | hígado | IP 3 | ||
| péptido | hormona antidiurética (vasopresina) | Subdirector General | hipotálamo (se acumula en la glándula pituitaria posterior ) | Aumento de la presión arterial (por la constricción de los vasos sanguíneos), disminución de la cantidad de orina al aumentar su concentración | |
| péptido | Péptido Natriurético Atrial | ANF | Miocardiocitos secretores de la aurícula derecha del corazón | cGMP | |
| péptido | polipéptido insulinotrópico dependiente de glucosa | interfaz gráfica de usuario | Células K del duodeno y yeyuno | ||
| péptido | calcitonina | tiroides | acampar | Disminución de la cantidad de calcio en la sangre. | |
| péptido | hormona liberadora de corticotropina | AKGG | hipotálamo | acampar | |
| péptido | colecistoquinina (pancreozima) | CCK | Células I del duodeno y yeyuno | ||
| péptido | eritropoyetina | riñones | |||
| péptido | hormona estimuladora folicular | FSH | glándula pituitaria anterior | acampar | |
| péptido | gastrina | Células G del estómago | |||
| péptido | grelina (hormona del hambre) | Células épsilon de los islotes pancreáticos , hipotálamo | |||
| péptido | glucagón (un antagonista de la insulina) | células alfa de los islotes pancreáticos | acampar | Estimula la conversión de glucógeno en glucosa en el hígado (regulando así la cantidad de glucosa ) | |
| péptido | gonadoliberina ( hormona liberadora de gonadotropina, luliberina) | GnRH | hipotálamo | IP 3 | |
| péptido | somatoliberina ( hormona liberadora de somatotropina , hormona liberadora de la "hormona del crecimiento") | GHRH | hipotálamo | IP 3 | |
| péptido | gonadotropina coriónica humana | hcg, hcg | placenta | acampar | |
| péptido | lactógeno placentario | PL, HPL | placenta | ||
| péptido | hormona del crecimiento (hormona del crecimiento) | GH o hGH | glándula pituitaria anterior | ||
| péptido | inhibina | ||||
| péptido | insulina | células beta de los islotes pancreáticos | Tirosina quinasa , IP 3 | Estimula la conversión de glucosa en glucógeno en el hígado (regulando así la cantidad de glucosa) | |
| péptido | factor de crecimiento similar a la insulina (somatomedina) | IGF, IGF | Tirosina quinasa | ||
| péptido | leptina (hormona de la saciedad) | tejido adiposo | |||
| péptido | hormona luteinizante | LG, LH | glándula pituitaria anterior | acampar | |
| péptido | hormona estimulante de los melanocitos | GMS | glándula pituitaria anterior | acampar | |
| péptido | neuropéptido Y | ||||
| péptido | oxitocina | hipotálamo (se acumula en la glándula pituitaria posterior) | IP 3 | Estimula la lactancia y las contracciones uterinas | |
| péptido | polipéptido pancreático | PÁGINAS | Células PP de los islotes pancreáticos | ||
| péptido | hormona paratiroidea ( parathormona ) | HPT | glándula paratiroidea | acampar | |
| péptido | prolactina | glándula pituitaria anterior | |||
| péptido | relajante | ||||
| péptido | secretina | SCT | Células S de la mucosa del intestino delgado | ||
| péptido | somatostatina | SRIF | células delta de los islotes pancreáticos , hipotálamo | ||
| péptido | trombopoyetina | hígado , riñones | |||
| péptido | hormona estimulante de la tiroides | glándula pituitaria anterior | acampar | ||
| péptido | tirooliberina | TRH | hipotálamo | IP 3 | |
| glucocorticoide | cortisol | corteza suprarrenal | directo | ||
| mineralocorticoide | aldosterona | corteza suprarrenal | directo | ||
| esteroide sexual ( andrógeno ) | testosterona | testículos | receptor nuclear | Regula el desarrollo de las características sexuales masculinas | |
| esteroide sexual ( andrógeno ) | dehidroepiandrosterona | DHEA | corteza suprarrenal | receptor nuclear | |
| esteroide sexual ( andrógeno ) | androstenediol | ovarios , testículos | directo | ||
| esteroide sexual ( andrógeno ) | dihidrotestosterona | plural | directo | ||
| esteroide sexual ( estrógeno ) | estradiol | aparato folicular ovárico , testículos | directo | ||
| esteroide sexual ( progestágeno ) | progesterona | cuerpo lúteo de los ovarios | receptor nuclear | Regulación del ciclo menstrual en la mujer, proporcionando cambios secretores en el endometrio del útero durante la segunda mitad del ciclo sexual femenino mensual. | |
| esterol | calcitriol | riñones | directo | ||
| eicosanoide | prostaglandinas | fluido seminal | |||
| eicosanoide | leucotrienos | células blancas de la sangre | |||
| eicosanoide | prostaciclina | endotelio | |||
| eicosanoide | tromboxano | plaquetas |
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