1. METABOLISMO DEL CALCIO
1.1. Cc normal en plasma: 8,5-10,5 mg/dL. Valores cercanos a 8,5 implican la liberación de PARATHORMONA (PAH); valores cercanos a 10 implican la liberación de CALCITONINA.
1.1.1. Es el tercer catión más abundante en el VEC, imprescindible como cofactor de sistemas enzimáticos, como segundo mensajero, para la exocitosis de hormonas almacenadas en el citoplasma, para la excitabilidad nerviosa y para la contracción muscular, entre otras funciones.
1.1.2. 99% en el esqueleto y los dientes, 1% en los músculos y en el VEC. 40% va unido a proteínas (Alb y globulina), por lo que filtra poco en el riñón; 48% se encuentra libre y filtra libremente en el riñón; 12% va unido a aniones como fosfato o citrato, que son filtrados en el riñón y luego reabsorbidos.
1.1.3. El aumento de Ca2+ citosólico (proveniente del extracelular o de alguna organela) es una señal para que se inicien una serie de eventos, dependiendo del tipo de tejido que se trate. La unión a proteínas ligadoras de Ca intracelulares (como la CALMODULINA) es específica y reversible, y modula la acción de otras enzimas y proteínas como regulador alostérico.
1.1.3.1. Algunas proteínas ligadoras de calcio:
1.1.3.1.1. CALMODULINA (todas las células eucariotas): regula enzimas
1.1.3.1.2. TROPONINA C (músculo esquelético y cardíaco): regula la contracción muscular
1.1.3.1.3. CASECUESTRINA (células del músculo estriado): amacena el Ca en el retículos sarcoplasmático.
1.1.3.1.4. CALCINEURINA (células nerviosas): modulan la transmisión nerviosa
1.1.3.1.5. CALBINDINA D (enterocitos, osteoblastos): transportan el Ca intracelular.
1.1.3.2. Las células deben controlar finamente la cc de Ca2+ en su citosol porque pequeños incrementos inician una diversidad de actividades celulares. Por las proteínas fijadoras de Ca presentes en las membranas celulares se consigue que esos aumentos en la cc sean fugaces.
1.2. Para una persona sana, de unos 25 años, que no pesa más de 70kg y que no esta creciendo ni decreciendo: ingresan por la dieta unos 1000mg de Ca, de los cuales se absorbe no mas del 30% (porcentaje que disminuye con la edad); una porción de la reserva plasmática se utiliza diariamente para la formación ósea, que luego va a ser resorbida cuando no se esté llevando a cabo la absorción (periodos inter-digestivos), para mantener las funciones; de lo que se filtra en el glomérulo, la mayoría es reabsorbido en los túbulos y sólo una pequeña porción se excreta en orina (regulado por hormonas); lo que no se absorbió sumado a lo poco que se secretó (mientras no se producía absorción), es excretado en las heces (aprox 800mg).
1.2.1. La absorción es regulada por el calcitriol, la PTH y la prolactina. La formación ósea por la calcitonina y la resorción por la PTH, el calcitriol y el cortisol. La entrada de Ca2+ a la célula se da por un gradiente electroquímico y su salida por transporte activo (ATPasas cálcicas). La filtración glomerular es un proceso pasivo pero la reabsorción es estimulada por la PTH e inhibida por la calcitonina.
1.3. HORMONA PARATIROIDEA
1.3.1. Péptido que se produce en las células principales de la paratiroides y se almacena hasta su liberación, cuando un receptor de las células paratiroideas detecta una cc baja de Ca en el LEC, aumenta la cc intracelular de AMPc, se libera Ca2+ del RS y genera la exocitosis de la PTH.
1.3.2. Acción: evita la hipocalcemia (cc de Ca por debajo de los 8 mg/dL). Actúa de forma directa en el hígado y riñón, y de forma indirecta en el intestino (a través de la vit D).
1.3.2.1. HUESO
1.3.2.1.1. Aumenta la resorción ósea (fundamentalmente en el hueso comparto) y la liberación de Ca. En el hueso esponjoso se produce OSTEÓLISI OSTEOCÍTICA: no se diferencian las células, siguen siendo osteocitos, pero bajo influjo de la hormona empiezan a degradar al hueso liberando enzimas. Este proceso es el más contribuye al recambio.
1.3.2.2. RIÑÓN
1.3.2.2.1. En las células de TCD hay receptores para la PTH, que estimula la reabsorción de Ca2+ a través del sistema adenilato ciclasa-AMPc.
1.3.2.2.2. Aumenta la liberación de P, inhibiendo la reabsorción de fosfatos en el TCP y TCD (por el sistema adenilato ciclasa-AMPc). También inhibe la reabsorción de HCO3-, alcalizando la luz tubular y aumentando la cc de HPO4(2-) sobre H2PO4- (más difícil de reabsorber).
1.3.2.2.3. Estimula la producción de calcitriol, debido a que estimula la 1α-HIDROXILASA, que cataliza la formación de la vit D3. Esta se metaboliza en el riñón y en el hígado generando CALCITRIOL (hormona esteroidea)
1.4. CALCITONINA
1.4.1. Péptido sintetizado en las células parafoliculares de la tiroides, que se libera frente a un aumento en la cc de Ca en el VEC.
1.4.2. Acción
1.4.2.1. HUESO
1.4.2.1.1. Disminuye la resorción ósea, tiene receptores en los osteoblastos y promueve la diferenciación a osteoclastos, es decir, estimula la deposición de la trihidroxi apatidina.
1.4.2.2. RIÑÓN
1.4.2.2.1. Tiene receptores en las células tubulares y aumenta la eliminación de Ca (vía AMPc).
2. METABOLISMO DEL FÓSFORO
2.1. Cc normal en plasma: 2,2-4,4 mg/dL. De 700g de fóforo en el cuerpo, el 85% está en el esqueleto (asociado al Ca) y el 25% en tejidos blandos y líquidos (fundamentalmente intrecelular, ligado a HdeC, lípidos, proteínas y mínimamente en forma inorgánica). 90% circula libre o unido a iones mono y bivalentes; el 10% va unido a proteínas.
2.1.1. Es necesario para la integridad de la célula, procesos metabólicos orgánicos, como regulador enzimático, como sistema tampón de la orina y el plasma y participa en procesos de almacenamiento de energía.
2.2. Para una persona sana, de unos 25 años, que no pesa más de 70kg y que no esta creciendo ni decreciendo: ingresan por la dieta unos 1400 mg de P, la mayoría se absorbe; una porción de la reserva plasmática se utiliza diariamente para la formación ósea, que luego va a ser resorbida cuando no se esté llevando a cabo la absorción (periodos inter-digestivos), para mantener las funciones; de lo que se filtra en el glomérulo, la mayoría es reabsorbido en los túbulos y sólo una pequeña porción se excreta en orina (regulado por hormonas); lo que no se absorbió sumado a lo poco que se secretó (mientras no se producía absorción), es excretado en las heces (aprox 500mg).
2.3. HORMONA PARATIROIDEA y CALCITRIOL
2.3.1. .
3. MECANISMO GENERAL DE HORMONAS
3.1. Definición:
3.1.1. Clásica: sustancias producidas por una glándula especializada, que secretada hacia el torrente sanguíneo actúa en un órgano blanco distante, desencadenando una respuesta específica (acción endocrina).
3.1.1.1. Órganos endocrinos clásicos: hipotálamo, hipófisis, tiroides, páncreas endocrino, suprarrenales, gónadas.
3.1.2. Actual: compuestos químicos sintetizados por tejidos especializados que pueden ser secretados o no y que actúan uniéndose a receptores específicos, produciendo una respuesta biológica.
3.1.2.1. Órganos endocrinos no clásicos: cerebro, pulmones, corazón, hígado, riñón, TGI.
3.2. Clasificación:
3.2.1. Según su punto de acción: Neurohormonas (ADH), hormonas de los tejidos (histamina), neurotransmisores (A, NA, dopamina, histamina), hormonas gastrointestinales (gastrina, secretina, CCK), factores hipotalámicos.
3.2.2. Según los criterios bioquímicos (tiene en cuenta su estructura): 1. PROTEICAS (hipotalámicas, hipofisiarias, pancreáticas, paratiroidea), 2. DERIVADAS DE COLESTEROL (adrenales, gonadales) y DERIVADAS DE AA (tiroidea, catecolaminas, histamina, serotonina).
3.3. COMPONENTES DE LA FUNCIÓN ENDOCRINA
3.3.1. 1. ESTIMULO O INHIBICIÓN: tiene que llegar algún tipo de señal al órgano que la produce que estime su liberación y, luego, una vez que cumplió su función, tiene que llegar la señal de inhibición para que el estímulo no continúe más de lo esperado.
3.3.2. 2. SINTESIS: depende de la estructura química
3.3.2.1. Proteicas y catecolaminas: se traduce el ARNm en los ribosomas (unidos al RE), se trasporta hasta el AG y se ubican en gránulos secretorios.
3.3.2.2. Esteroideas: se producen a partir de colesterol plasmático o intracelular en el citosol, en las mitocondrias o en el RE, utilizando las isoformas del cit P450.
3.3.3. 3. ALMACENAMIENTO: 1. se almacenan en gránulos de secreción y, luego de ciertos estímulos van a ser liberadas a la sangre. 2. No son almacenadas, se liberan por una diferencia de cc directamente a la sangre.
3.3.4. 4. SECRECIÓN: 1. los gránulos de secreción se fusionan con la membrana y liberan su contenidos a la sangre. 2. La secreción es contante en el tiempo, a favor del gradiente de cc.
3.3.4.1. La secreción debe ser acorde a las necesidades, para esto se establece un mecanismo de regulación por RETROALIMENTACIÓN:
3.3.4.1.1. POSITIVA: una glándula A produce una hormona que controla un tejido B, induciendo un aumento en la secreción de otra hormona o en la variable que tiene que regular, y este hace que la glándula A incremente la producción.
3.3.4.1.2. NEGATIVA: el incremento en la secreción de la hormona o la variable a regular inhibe la producción en la glándula A
3.3.4.2. Existen patrones de secreción:
3.3.4.2.1. CIRCADIANO: varía en el día (ACTH, GH, testosterona)
3.3.4.2.2. ULTRADIANO: varía en minutos/horas (GnRH, PRL)
3.3.4.2.3. SEMANAL (estradiol, progesterona)
3.3.4.2.4. ESTACIONAL (T4, melatonina, testosterona)
3.3.5. 5. TRANSPORTE: 1. Van libres en la sangre, ya que son solubles en agua, aunque cierto porcentaje va unido a Alb. 2. Son liposolubles y tienen que ser transportadas unidas a proteínas específicas, que funcionan como reservorio de hormonas en circulación (las hormonas solo actúan cuando están libres).
3.3.5.1. Formas de llegar a la célula blanco:
3.3.5.1.1. ENDÓCRINA: se transporta por la sangre y va a un órgano a distancia.
3.3.5.1.2. PARÁCRINAS: va por el intersticio y actúa sobre células adyacentes
3.3.5.1.3. AUTÓCRINA: se libera al intersticio y actúa sobre ella misma.
3.3.5.1.4. YUXTÁCRINA: hace contacto con otra célula o con la matriz extracelular mediante moléculas de adhesión.
3.3.5.1.5. NEURÓCRINA: hormonas liberadas por las neuronas a la sangre, participan modificando el metabolismo de células del SNC.
3.3.5.1.6. NEUROTRANSMISIÓN: envían señales entre neurona o desde la neurona al músculo
3.3.6. 6. ACCIÓN HORMONAL: cuando llega al órgano blanco, se une con receptores específicos y desencadena una serie de reacciones que van a dar una respuesta biológica.
3.3.6.1. 1. Deben interactuar con receptores de membrana. Formas de ejercer su efecto sobre la membrana plasmática:
3.3.6.1.1. Uniéndose a un canal iónico, induciendo su apertura o cierre (canales dependientes de ligando). También pueden unirse a un receptor asociado a una proteína G que genere la apertura del canal o que genere una señal intracelular que lo abra. El paso de los iones crea una señal eléctrica.
3.3.6.1.2. Uniéndose a enzimas que tengan un dominio extracelular y otro intracelular y que transloquen la señal de un lado a otro de la membrana.
3.3.6.1.3. Uniéndose a moléculas receptoras acopladas a PROTEINA G, que transmite la señal hacia el interior:
3.3.6.2. 2. Tienen receptores en el citoplasma, luego migran al núcleo e interaccionan con las histonas promoviendo la síntesis de determinadas proteínas.
3.4. EFECTO
3.4.1. Depende de: cc de la hormona y de los receptores, otras hormonas que sinergizan o antagonizan, duración de la exposición a la hormona, condiciones intracelulares (cc de la hormona, cofactores, sustratos).
3.4.2. CURVA DOSIS-RESPUESTA: para estudiar los efectos.
3.4.2.1. Disminución en la respuesta máxima por: disminución del número de receptores, de células blanco o de la cc de enzimas activadas por la hormona; aumento de la cc de un inhibidor no competitivo.
3.4.2.2. Disminución de la sensibilidad por: disminución del número de receptores; aumento en la velocidad de degradación de la hormona o en la cc de hormonas antagonistas.
3.5. GLÁNDULAS
3.5.1. HIPÓFISIS
3.5.1.1. Glándula pequeña, localizada en la base del prosencéfalo. Está constituida por un componente epitelial (ADENOHIPOFISIS o PITUITARIA ANTERIOR) y una estructura neural (NEUROHIPÓFISIS).
3.5.1.1.1. La adenohipófisis integra señales hipotalámicas y estimula la liberación de hormonas de glándulas específicas. Está constituida por 5 tipos de células, que producen 6 enzimas:
3.5.2. SUPRARRENALES o ADRENALES
3.5.2.1. Ubicada en la parte superior de los riñones. Se pueden distinguir dos partes:
3.5.2.1.1. CORTEZA (80%)
3.5.2.1.2. MÉDULA (20%)
3.5.3. TIROIDES
3.5.3.1. Tiene dos lóbulos unidos entre sí por el ISTMO. Se encuentra por delante de la tráquea y tiene un rico aporte vascular, con inervación adrenérgica y colinérgica. La unidad funcional es el FOLÍCULO: lugar de síntesis de las YODOTIRONINAS (T3 y T4)
3.5.3.1.1. Compuestas por el acople de dos moléculas de tirosina yodada. La TIROGLOBULINA es una glucoproteína rica en residuos de tirosina, los cuales se van a yodar formando MONOYODOTIROSINA o DIYODOTIROSINA, que se van a unir entre sí: MIT+DIT=T3, DIT+DIT=T4.
3.5.3.1.2. HIPOTIROIDISMO: menor producción de T3 y T4 (por ej. por falta de yodo en la dieta), que genera un estímulo sobre el hipotálamo y la hipófisis, a la vez que se anula el feedback negativo; como se libera mucha TSH, se genera un aumento excesivo del tamaño de la glándula.
3.5.3.1.3. HIPERTIROIDISMO: producción excesiva de T3 y T4 (si hay yodo suficiente), por ej. por la presencia de auto-anticuerpos que se unen al receptor de TSH y sobre estimulan la glándula; hay un fuerte feedback negativo pero la TSH no va a ser necesaria para la estimulación.
3.5.4. PANCREAS
3.5.4.1. Se encuentra en el abdomen, detrás del estómago. Tiene dos tipos de secreciones:
3.5.4.1.1. GLÁNDULA EXÓCRINA (células ductulares): secretan enzimas digestivas.
3.5.4.1.2. GLÁNDULA ENDÓCRINA (islotes de Langerhans): distintos tipos celulares secretan distintas hormonas: BETA (65%): INSULINA ALFA (20%): GLUCAGÓN DELTA (10%): SOMASTOTATINA F : POLIPÉPTIDO PANCREÁTICO