Hormona

Las hormonas son sustancias segregadas por células especializadas, localizadas en glándulas endocrinas (carentes de conductos), o también por células epiteliales e intersticiales cuyo fin es el de influir en la función de otras células. Desde el punto de vista químico son moléculas de naturaleza orgánica principalmente proteínas y cumplen su función, es decir son activas en muy pequeña cantidad.[1]

Representación 3D de un hexámero de insulina humana

Tipos

Las hormonas pertenecen al grupo de los mensajeros químicos,[2] que incluye también a los neurotransmisores y las feromonas. A veces es difícil clasificar a un mensajero químico como hormona o neurotransmisor.

Todos los organismos multicelulares producen hormonas, incluyendo las plantas (En este último caso se denominan fitohormonas).

Las hormonas más estudiadas en animales y humanos son las que están producidas por las glándulas endocrinas, pero casi todos los órganos humanos y animales también producen hormonas.

La especialidad médica que se encarga del estudio de las enfermedades relacionadas con las hormonas es la endocrinología.

Existen hormonas naturales y hormonas sintéticas, unas y otras se emplean como tratamientos en ciertos trastornos, por lo general, aunque no únicamente, cuando es necesario compensar su falta o aumentar sus niveles si son menores de lo normal.

Historia

El concepto de secreción interna apareció en el siglo XIX, cuando Claude Bernard lo describió en 1855, pero no especificó la posibilidad de que existieran mensajeros que transmitieran señales desde un órgano a otro.

El término «hormona» fue utilizado por primera vez en 1905 por William Bayliss, es un término que deriva del verbo griego ὁρμἀω ('poner en movimiento, estimular'), aunque ya antes se habían descubierto dos funciones hormonales; la primera fundamentalmente del hígado, descubierta por Claude Bernard en 1851 y la segunda fue la función de la médula suprarrenal, descubierta por Alfred Vulpian en 1856. La primera hormona que se descubrió fue la adrenalina, descrita por el japonés Takamine Jōkichi en 1901. Posteriormente el estadounidense Edward Calvin Kendall aisló la tiroxina en 1914.

Fisiología

Cada célula es capaz de producir una gran cantidad de moléculas reguladoras. Las glándulas endocrinas y sus productos hormonales están especializados en la regulación general del organismo así como también en la autorregulación de un órgano o tejido. El método que utiliza el organismo para regular la concentración de hormonas es balance entre la retroalimentación positiva y negativa, fundamentado en la regulación de su producción, metabolismo y excreción. También hay hormonas tróficas y no tróficas, según el blanco sobre el cual actúan.

Las hormonas pueden ser estimuladas o inhibidas por:

  • Otras hormonas.
  • Concentración plasmática de iones o nutrientes.
  • Neuronas y actividad mental.
  • Cambios ambientales, por ejemplo luz, temperatura, presión atmosférica.

Un grupo especial de hormonas son las hormonas tróficas que actúan estimulando la producción de nuevas hormonas por parte de las glándulas endócrinas. Por ejemplo, la TSH producida por la hipófisis estimula la liberación de hormonas tiroideas además de estimular el crecimiento de dicha glándula.

Recientemente se han descubierto las hormonas del hambre: ghrelina, orexina y péptido YY, y sus antagonistas como la leptina.

Las hormonas pueden segregarse en forma cíclica, conformando verdaderos biorritmos (ej: secreción de prolactina durante la lactancia, secreción de esteroides sexuales durante el ciclo menstrual). Con respecto a su regulación, el sistema endocrino constituye un sistema cibernético, capaz de autorregularse a través de los mecanismos de retroalimentación (feedback), los cuales pueden ser de dos tipos:

  • Feed-Back positivo: es cuando una glándula segrega una hormona que estimula a otra glándula para que segregue otra hormona que estimule la primera glándula.

Ej: la FSH segregada por la hipófisis estimula el desarrollo de folículos ováricos que segrega estrógenos que estimulan una mayor secreción de FSH por la hipófisis.

  • Feed-Back negativo: cuando una glándula segrega una hormona que estimula a otra glándula para que segregue una hormona que inhibe a la primera glándula.

Ej: la ACTH segregada por la hipófisis estimula la secreción de glucocorticoides adrenales que inhiben la secreción de ACTH por la hipófisis.

A su vez, según el número de glándulas involucradas en los mecanismos de regulación, los circuitos glandulares pueden clasificarse en:

  • Circuitos largos: una glándula regula otra glándula que regula a una tercera glándula que regula a la primera glándula, por lo que en el eje están involucradas tres glándulas.
  • Circuito cortos: una glándula regula otra glándula que regula a la primera glándula, por lo que en el eje están involucradas solo dos glándulas.
  • Circuitos ultra cortos: una glándula se regula a sí misma.

Tipos de hormonas

Según su naturaleza química, se encuentran tres tipos de hormonas:

Mecanismos de acción hormonal

Las hormonas tienen la característica de actuar sobre las células, que deben disponer de una serie de receptores específicos. Hay dos tipos de receptores celulares:

Receptores de membrana: los usan las hormonas peptídicas. Las hormonas peptídicas (1.er mensajero) se fijan a un receptor proteico que hay en la membrana de la célula, y estimulan la actividad de otra proteína (unidad catalítica), que hace pasar el ATP (intracelular) a AMPcíclico (2º mensajero), que junto con el calcio citosólico, pueden activar distintos tipos de enzimas llamadas proteína quinasas (responsable de producir la fosforilación de las proteínas de la célula, que produce una acción biológica determinada). Esta es la teoría o hipótesis de 2º mensajero o de Sutherland.

Receptores intracelulares: los usan las hormonas esteroideas. La hormona atraviesa la membrana de la célula diana por difusión. Una vez dentro del citoplasma se asocia con su receptor intracelular, con el cual viaja al núcleo atravesando juntos la envoltura nuclear. En el núcleo se fija al DNA y hace que se sintetice ARNm, que induce la síntesis de nuevas proteínas, que se traducirán en una respuesta fisiológica, o bien, puede interferir con la maquinaria biosintética de una determinada proteína para evitar su síntesis.

Principales hormonas humanas

Hormonas peptídicas y derivadas de aminoácidos

Son péptidos de diferente longitud o derivados de aminoácidos; dado que la mayoría de estas hormonas no atraviesan la membrana plasmática de las células diana, éstas disponen de receptores específicos en su superficie.

NombreAbrevia-
tura
OrigenMecanismo de acciónTejido dianaEfecto
MelatoninaGlándula pinealHipocampo, tallo encefálico, retina, intestino, etc.Antioxidante y causa el sueño.
Serotonina5-HTSistema nervioso central, tracto gastrointestinal"5-HT"Tallo encefálicoControla el humor, el apetito y el sueño.
TetrayodotironinaT4 TiroidesDirectoLa menos activa de las hormonas tiroideas; aumento del metabolismo basal y de la sensibilidad a las catecolaminas, afecta la síntesis de proteínas.
TriyodotironinaT3 TiroidesDirectoLa más potente de las hormonas tiroideas: aumento del metabolismo basal y de la sensibilidad a las catecolaminas, afecta la síntesis de proteínas.
Adrenalina
(o epinefrina)
EPI Médula adrenalCorazón, vasos sanguíneos, hígado, tejido adiposo, ojo, aparato digestivoRespuesta de lucha o huida: aumento del ritmo cardíaco y del volumen sistólico, vasoconstricción, aumento del catabolismo del glucógeno en el hígado, de la lipólisis en los adipocitos; todo ello incrementa el suministro de oxígeno y glucosa al cerebro y músculo; dilatación de las pupilas; supresión de procesos no vitales (como la digestión y del sistema inmunitario).
Noradrenalina
(o norepinefrina)
NRE Médula adrenalNo es una hormona, se considera solo como neurotransmisor (respuesta de lucha o huida: como la adrenalina).
DopaminaDPM, PIH o DA Riñón, hipotálamo (neuronas del núcleo infundibular)Aumento del ritmo cardíaco y de la presión arterial
inhibe la liberación de prolactina y hormona liberadora de tirotropina.
Hormona antimullerianaAMHTestículos (células de Sértoli)Testículo (conductos de Müller)Inhibe el desarrollo de los conductos de Müller en el embrión masculino.
AdiponectinaAcrp30Tejido adiposoHígado, músculo esquelético, tejido adiposoAumenta la sensibilidad a la insulina por lo que regula el metabolismo de la glucosa y los ácidos grasos.
Hormona adrenocorticotrópicaACTHHipófisis anteriorAMPcCorteza adrenalEstimula la producción de corticosteroides (glucocorticoides y andrógenos).
Angiotensinógeno y angiotensinaAGTHígadoIP3Vasos sanguíneos, corteza adrenalVasoconstricción, liberación de aldosterona.
Hormona antidiurética
(o vasopresina)
ADHHipotálamo (se acumula en la hipófisis posterior para su posterior liberación)variableRiñón, vasos sanguíneos, hipófisis anteriorRetención de agua en el riñón, vasoconstricción moderada; liberación de Hormona adrenocorticotrópica de la hipófisis anterior.
Péptido natriurético auricular
(o atriopeptina)
ANPCorazón (células musculares de la aurícula derecha)GMPcRiñónRegula el balance de agua y electrolitos, reduce la presión sanguínea.
CalcitoninaCTTiroidesAMPcIntestino, riñón, huesoConstrucción del hueso, reducción del nivel de Ca2+ sanguíneo, incrementa el almacenamiento de Ca2+ en los huesos y la excreción de Ca2+ por el riñón.
ColecistoquininaCCKDuodenoPáncreas, vesícula biliarProducción de enzimas digestivas (páncreas) y de bilis (vesícula biliar); supresión del apetito.
Hormona liberadora de corticotropinaCRHHipotálamoAMPcHipófisis anteriorEstimula la secreción de hormona adrenocorticotrópica.
EritropoyetinaEPORiñónCélulas madre de la médula óseaEstimula la producción de eritrocitos.
Hormona estimuladora del folículoFSHHipófisis anteriorAMPcOvario, testículoMujer: estimula la maduración del folículo de Graaf del ovario.

Hombre: estimula la espermatogénesis y la producción de proteínas del semen por las células de Sértolis de los testículos.

GastrinaGRPEstómago (células parietales), duodenoEstómago (células parietales)Secreción de ácido gástrico.
GhrelinaEstómagoHipófisis anteriorEstimula el apetito y la secreción de hormona del crecimiento.
GlucagónGCGPáncreas (células alfa)AMPcHígadoGlucogenólisis y gluconeogénesis, lo que incrementa el nivel de glucosa en sangre.
Hormona liberadora de gonadotropinaGnRHHipotálamoIP3Hipófisis anteriorEstimula la liberación de Hormona estimuladora del folículo y de hormona luteinizante.
SomatocrininaGHRHHipotálamoIP3Hipófisis anteriorEstimula la liberación de hormona del crecimiento.
Gonadotropina coriónica humanahCGPlacenta (células del sincitiotrofoblasto)AMPcMantenimiento del cuerpo lúteo en el comienzo del embarazo; inhibe la respuesta inmunitaria contra el embrión.
Lactógeno placentario humanoHPLPlacentaEstimula la producción de insulina y IGF-1, aumenta la resistencia a la insulina y la intolerancia a los carbohidratos.
Hormona del crecimiento
(o somatotropina)
GH o hGHHipófisis anteriorHueso, músculo, hígadoEstimula el crecimiento y la mitosis celular, y la liberación de Factor de crecimiento de tipo insulina tipo I.
InhibinaTestículo (células de Sértoli), ovario (células granulosas), feto (trofoblasto)Hipófisis anteriorInhibe la producción de hormona estimuladora del folículo.
InsulinaINSPáncreas (células beta)Tirosina kinasatejidosEstimula la entrada de glucosa desde la sangre a las células, la glucogenogénesis y la glucólisis en hígado y músculo; estimula la entrada de lípidos y la síntesis de triglicéridos en los adipocitos y otros efectos anabólicos.
Factor de crecimiento de tipo insulina
(o somatomedina)
IGFHígadoTirosina kinasaEfectos análogos a la insulina; regula el crecimiento celular y el desarrollo.
LeptinaLEPTejido adiposoDisminución del apetito y aumento del metabolismo.
Hormona luteinizanteLHHipófisis anteriorAMPcOvario, testículoEstimula la ovulación; estimula la producción de testosterona por las células de Leydig.
Hormona estimuladora de los melanocitosMSH o α-MSHHipófisis anterior/pars intermediaAMPcMelanocitosMelanogénesis (oscurecimiento de la piel).
OrexinaHipotálamoAumenta el gasto de energía y el apetito.
OxitocinaOXTHipófisis posteriorIP3Mama, útero, vaginaEstimula la secreción de leche; contracción del cérvix; involucrada en el orgasmo y en la confianza entre la gente;[3] y los ritmos circadianos (temperatura corporal, nivel de actividad, vigilia).[4]
ParathormonaPTHParatiroidesAMPcAumenta el Ca2+ sanguíneo e, indirectamente, estimula los osteoclastos; estimula la reabsorción de Ca2+ en el riñón; activa la vitamina D.
ProlactinaPRLHipófisis anterior, úteroMama, sistema nervioso centralProducción de leche; placer tras la relación sexual.
RelaxinaRLNÚteroFunción poco clara en humanos.
SecretinaSCTDuodeno (células S)Hígado, páncreas, duodeno (células de Brunner)Estimula la secreción de bicarbonato; realza los efectos de la colecistoquinina; detiene la producción de jugos gástricos.
SomatostatinaSRIFHipotálamo (células neuroendocrinas del núcleo periventricular), islotes de Langerhans (células delta), aparato gastrointestinalHipófisis anterior, aparato gastrointestinal, músculo liso, páncreasNumerosos efectos: inhibe la liberación de hormona del crecimiento y hormona liberadora de tirotropina; suprime la liberación de gastrina, colecistoquinina, secretina, y otras muchas hormonas gastrointestinales; reduce las contracciones del músculo liso intestinal;[5] inhibe la liberación de insulina y glucagón; suprime la secreción exocrina del páncreas.
TrombopoyetinaT.P.O.Hígado, riñón, músculo estriadoMegacariocitosProducción de plaquetas.[6]
TirotropinaTSHHipófisis anteriorAMPcTiroidesEstimula la secreción de tiroxina y triyodotironina.
Hormona liberadora de tirotropinaTRHHipotálamo (neuronas neurosecretoras del núcleo paraventricular)IP3Hipófisis anteriorEstimula la liberación de tirotropina y de prolactina.
Factor liberador de prolactinaPRFHipotálamoHipófisis anteriorEstimula la liberación de prolactina.
LipotropinaPRHHipófisis anteriorTejido adiposo, melanocitosEstimula la lipólisis y la síntesis de esteroides; estimula la producción de melanina.
Péptido natriurético cerebralBNPCorazón (células del miocardio)Reducción de la presión sanguínea por reducción de la resistencia vascular de la circulación sistémica, de la cantidad de agua, sodio y grasas en la sangre.
Neuropéptido YNPYEstómagoAumento de la ingestión de alimentos y disminución de la actividad física.
HistaminaEstómago (células ECL)Estimula la secreción de ácidos gástricos.
EndotelinaEstómago (células X)Músculo liso del estómagoContracción del músculo liso del estómago.[7]
Polipéptido pancreáticoPáncreas (células PP)Desconocido.
ReninaRiñón (células juxtaglomerulares)Activa el sistema renina-angiotensina por la producción de la angiotensina I del angiotensinógeno.
EncefalinaRiñón (células cromafines)Regula el dolor.

Hormonas lipídicas

Su naturaleza lipófila les permite atravesar la bicapa lipídica de las membranas celulares; sus receptores específicos se localizan en el citosol o en el núcleo de las células diana.

Esteroides

NombreAbrevia-
tura
OrigenMecanismo de acciónTejido dianaEfecto
CortisolGlándulas suprarrenales (células fasciculadas y reticulares)DirectoEstimula la gluconeogénesis; inhibe la captación de glucosa en el músculo y en el tejido adiposo; moviliza los aminoácidos de los tejidos extrahepáticos; estimula la lipólisis en el tejido adiposo; efectos antiinflamatorios e inmunodepresivos.
AldosteronaCorteza adrenal (células glomerulares)DirectoEstimula la reabsorción de sodio y la secreción de potasio e iones hidrógeno en el riñón, lo que hace aumentar el volumen sanguíneo.
TestosteronaTestículo (células de Leydig)DirectoCrecimiento, aumento de la masa muscular y de la densidad ósea; maduración de los testículos, formación del escroto, crecimiento del vello púbico y axilar, modificación del aparato vocal (la voz se hace más grave).
DehidroepiandrosteronaDHEATestículo (células de Leydig), ovario (células de la teca), riñón (zona fasciculada zona reticular)DirectoSimilar a la testosterona.
AndrostenedionaGlándulas adrenales, gónadasDirectoSubstrato para los estrógenos.
DihidrotestosteronaDHTMúltipleDirectoControla el incremento del pelo en el cuerpo y la cara, influye sobre la secreción de las glándulas sebáceas (causa acné), produce pérdida de cabello, HPB y cáncer de la próstata.
Estradiol (17β-estradiol)E2Ovario (folículo de Graaf, cuerpo lúteo), testículo (células de Sértoli)Directo

Crecimiento; crecimiento del vello púbico y axilar en la mujer principalmente, promueve la diferenciación de los caracteres sexuales secundarios femeninos; estimula diversos factores de coagulación; incrementa la retención de agua y sodio. Refuerza los cánceres de mama sensibles a hormonas[8] (la supresión de la producción de estrógenos es un tratamiento para dichos cánceres). En los hombres, previene la apoptosis de las células germinales;[9] retroinhibidor negativo de la síntesis de testosterona en las células de Leydig.[10]

EstronaOvario (células granulosas), adipocitosDirectoActúa en el desarrollo de los caracteres sexuales y órganos reproductores femeninos, realiza el mantenimiento del control electrolítico y aumenta el anabolismo de proteínas.
ProgesteronaPHOvario (cuerpo lúteo), glándulas adrenales, placenta (durante el embarazo)DirectoMantiene el embarazo:[11] convierte el endometrio en órgano secretor, hace al moco cervical impermeable al esperma, inhibe la respuesta inmunitaria contra el embrión, disminuye la coagulación sanguínea: incrementan la formación y la agregación plaquetarias, vasoconstricción; broncoconstricción.

Farmacología

Una gran cantidad de hormonas son usadas como medicamentos. Las más comúnmente usadas son estradiol y progesterona en las píldoras anticonceptivas y en la terapia de reemplazo hormonal, la tiroxina en forma de levotiroxina en el tratamiento para el hipotiroidismo, los corticoides para enfermedades autoinmunes, trastornos respiratorios severos y ciertos cuadros alérgicos. La insulina es usada por muchos diabéticos. Preparaciones locales usadas en otorrinolaringología frecuentemente contienen equivalentes a la adrenalina. Los esteroides y la vitamina D son componentes de ciertas cremas que se utilizan en dermatología.

Véase también

Referencias

  1. Curtis Barnes, Biologia (1994). «40». Las glándulas y sus productos. Medica Panamericana. p. 834. ISBN 9500603756.
  2. Fanjul, María Luisa; Hiriart, Marcia (1 de enero de 1998). Biología funcional de los animales. Siglo XXI. ISBN 9789682321368. Consultado el 16 de octubre de 2019.
  3. Kosfeld M et al. (2005) Oxytocin increases trust in humans. Nature 435:673-676. PDF PMID 15931222
  4. «Scientific American Mind, "Rhythm and Blues"; June/July 2007; Scientific American Mind; by Ulrich Kraft». Archivado desde el original el 6 de diciembre de 2008. Consultado el 25 de octubre de 2008.
  5. Colorado State University - Biomedical Hypertextbooks - Somatostatin
  6. Kaushansky K. Lineage-specific hematopoietic growth factors. N Engl J Med 2006;354:2034-45. PMID 16687716.
  7. Diabetes-related changes in contractile responses of stomach fundus to endothelin-1 in streptozotocin-induced diabetic rats (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial y la última versión). Journal of Smooth Muscle Research Vol. 41 (2005) , No. 1 35-47. Kazuki Endo1), Takayuki Matsumoto1), Tsuneo Kobayashi1), Yutaka Kasuya1) and Katsuo Kamata1)
  8. Terapia Hormonal (en inglés).
  9. Pentikäinen V, Erkkilä K, Suomalainen L, Parvinen M, Dunkel L. Estradiol Acts as a Germ Cell Survival Factor in the Human Testis in vitro. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 2006;85:2057-67 PMID 10843196
  10. Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4.ª edición. Reverté, Barcelona. ISBN 84-291-7208-4
  11. Las hormonas placentarias (en inglés).

Enlaces externos

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