CONTROL HORMONAL DEL METABOLISMO Coordinación

CONTROL HORMONAL DEL METABOLISMO
Coordinación metabólica. Papel de distintos órganos y
tejidos. Control del uso de combustibles celulares
Hormonas. Definición. Características.
Receptores hormonales. Efectores. Segundos mensajeros.
Cascadas de forsforilación.
El sistema hipotálamo-hipófisis. Organización jerárquica.
COORDINACION METABOLICA
Regulación metabólica conjunta de reacciones metabólicas
Jerarquía: célula-tejido-órgano-individuo
El metabolismo se controla en gran medida por la
disponibilidad de los sustratos
División de trabajo entre órganos
Cerebro
Exigente y voraz
60% consumo de glucosa en reposo
120 g/día
glucosa: Combustible preferido y casi exclusivo
Se adapta a usar cuerpos cetónicos
No puede interrumpirse el aporte de nutrientes
ni de oxígeno
Músculo
Diversos combustibles:
Acidos Grasos, Glucosa, Cuerpos
cetónicos
Almacena el 75% del glucógeno (no
movilizable a otros tejidos)
Exporta lactato (ciclo de Cori)
Exporta alanina (ciclo glucosa-alanina)
Reserva de proteínas en inanición
Creatina fosfato: reserva energética
adicional
Corazón
Sólo trabaja en aerobiosis
Variación de trabajo realizado menor
que el músculo
Reservas energéticas casi inexistentes
Principales combustibles: Acidos Grasos,
Glucosa, Lactato y Cuerpos
Cetónicos
Tejido adiposo
Principal reserva energética
(135.000 Kcal= 2 meses)
Síntesis y degradación de
Triglicéridos controlada
por lipasa sensible a
hormonas
Participa en el control del propio
tejido: leptina
Hígado
Síntesis de combustibles para uso en
otros órganos
Síntesis de ácidos grasos
Síntesis de glucosa (glucogenolisis
/gluconeogénesis)
Síntesis de cuerpos cetónicos
Regulación del transporte de lípidos
Glucoestato
Sangre
Transporte de sustancias
Sistema inmunológico
Eritrocitos: sólo glucolisis anaerobia
REGULACION HORMONAL DEL METABOLISMO DE
COMBUSTIBLES
Glucosa en sangre aprox. Constante. 80-120 mg/100 mL
Regulada esencialmente por tres hormonas
INSULINA
GLUCAGON
ADRENALINA
INSULINA
Primera proteína secuenciada (5.8 KD)
Síntesis en páncreas: células B miden la
concentración de glucosa y secretan insulina en respuesta
a alta conc. de glucosa
Señalizadora del estado de ingesta. Estimula:
a) Captación de sustancias combustibles/ entrada de glucosa
la célula
b) almacenamiento de combustible (glucógeno/lípidos)
c) biosíntesis de macromoléculas (a. nucleicos/ proteínas)
GLUCAGON
Proteína de pequeño tamaño. 3.5 KD
Sintetizada en páncreas por células Secreción responde a baja
conc. de glucosa
Insulina controla síntesis y liberación
Objetivo principal: hígado
Efecto principal: aumenta la concentración de AMP cíclicO
con lo que inhibe la síntesis de glucógeno
También favorerece la movilización de triglicéridos en
tjido adiposo
ADRENALINA
Catecolamina liberada por la médula suprarrenal
Actúa en muchos tejidos con efectos diversos
en músculo: activa adenilato ciclasa
en t. adiposo: activa degradación de triglicéridos
Inhibe secreción de insulina y estimula la de
glucagón
Aumenta la concentración de glucosa en sangre
CONCEPTO DE HORMONA
Definición difícil: tiene que ver con la regulación del organismo
y su integración a nivel de individuo
Producto de una glándula endocrina que pasa a la circulación
sanguínea para alcanzar a sus tejidos diana
“Regulación hormonal” se engloba en el concepto más
amplio de “Comunicación intercelular”
Procesos de intercambio de información entre células
METABOLISMO
EXPRESION
GENICA
DEFENSA
PATOGENOS
SEÑALIZACION
INTERCELULAR
INFORMACION
EXTERIOR
INFORMACION
INTERIOR
CONDUCTA
Input: señales ext/int
Output. Respuestas
adaptativas
DIFERENCIACION Y
DESARROLLO
FORMAS DE SEÑALIZACION CELULAR
Sináptica
Endocrina
Paracrina
Hormonas
Neurotransmisores
Autocrina
Factores de crecimiento
Célula-célula
Citokinas
Interferones
CLASIFICACION DE HORMONAS
Estructura química
Peptídicas:
Péptidos
Proteínas
Glicoproteínas
Aminoacídicas: Catecolaminas
Tiroideas
Esteroideas.
Andrógenos
Estrógenos
Progestágenos
Otros criterios: Tipo de glándula, tipo de receptor,
efectos biológicos, filogenia
PRINCIPALES
GLANDULAS
ENDOCRINAS
BIOSINTESIS DE HORMONAS
mRNA
Pre-pro-hormona
Pro-hormona (RE)
Hormona (Golgi)
Glicosilación?
Secreción
SECRECION, TRANSPORTE Y DEGRADACION
Liberación muy controlada por:
otras hormonas
señales nerviosas
señales metabólicas
exocitosis
A veces, viajan por torrente sanguíneo unidas a macromoléculas
p.e. H. tiroideas y albúminas sanguíneas
Eliminadas por reacciones metabólicas o excretadas
catecolaminas <1 min
péptidos 5-60 min
esteroideas 60-100 min
tiroxina vrs días
MECANISMO GENERAL DE ACCION HORMONAL
H
R
EF1
M2
EF3
M3
EF2
RECEPTORES HORMONALES
Moléculas específicas de las células diana, capaces de reconocer
a su correspondiente hormona e iniciar la serie de etapas
intracelulares que desembocan en respuestas biológicas
1. Específico conc H 10pM-1nM
2. Interacción saturable
3. Alta afinidad
Kasoc = [HR] / [H] [R] =
K1
K/K-1
H+R
HR
K-1
Kdis = 1/Ka
RECEPTORES INTRACELULARES
H. Esteroideas y tiroideas
A
B
C
G
G
A
B
C
Al núcleo
Residuos
glicosilados
Regiones hidrofóbicas
RECEPTOR
DE MEMBRANA
PROTEINAS G = INTERRUPTORES MOLECULARES
Hetero trímeros α, β, γ
α: específico, actividad GTPasa
β, γ: comunes
El complejo HR activa la incorporación de GTP y a
la separación del dímero βγ
α−GTP modula la actividad del efector
La actividad GTPasa del α hidroliza GTP y el complejo
αGDP se re-asocia con βγ volviendo al estado inactivo
SEGUNDOS MENSAJEROS
Son producidos por un efector
AMP cíclico
Ca 2+
Fosfatidil inositol
Los segundos mensajeros actúan (en general) activando
cascadas de fosforilación
SISTEMA HIPOTALAMO-HIPOFISIARIO
Actúa como centro director del sistema endocrino,
del que dependen otras muchas glándulas de secreción
de hormonas , a la vez es regulado por ellas
Coordinación entre el Sistema Nervioso Central
y el sistema endocrino