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 proteicas, y cumplen su función, es decir son activas en muy pequeña cantidad.[1] La especialidad médica encargada del estudio, prevención y tratamiento de las enfermedades que afectan a estas moléculas humanas es la endocrinología.
Naturaleza
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 pluricelulares 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 el de encontrar un equilibrio entre las retroalimentaciones 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:
- Derivadas de aminoácidos: se derivan de los aminoácidos tirosina y triptófano, como ejemplo tenemos las catecolaminas y la tiroxina.
- Hormonas peptídicas: están constituidas por cadenas de aminoácidos, bien oligopéptidos (como la vasopresina) o polipéptidos (como la hormona del crecimiento). Cuando la cadena de aminoácidos es más larga y posee las características propias de la estructura de las proteínas, se llaman hormonas proteicas, como la prolactina. En general, este tipo de hormonas no pueden atravesar la membrana plasmática de la célula diana, por lo cual los receptores para estas hormonas se hallan en la superficie celular. También están las hormonas glucoproteicas, que son hormonas proteicas que tienen grupos carbohidrato unidos a sus cadenas de aminoácidos.[3]
- Hormonas lipídicas: son esteroides (como la testosterona) o eicosanoides (como las prostaglandinas). Dado su carácter lipófilo, atraviesan sin problemas la bicapa lipídica de las membranas celulares y sus receptores específicos se hallan en el interior de la célula diana.
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.
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
| Nombre | Abrevia- tura | Origen | Mecanismo de acción | Tejido diana | Efecto |
| Cortisol | Glándulas suprarrenales (células fasciculadas y reticulares) | Directo | Estimula 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. | ||
| Aldosterona | Corteza adrenal (células glomerulares) | Directo | Estimula la reabsorción de sodio y la secreción de potasio e iones hidrógeno en el riñón, lo que hace aumentar el volumen sanguíneo. | ||
| Testosterona | Testículo (células de Leydig) | Directo | Crecimiento, 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). | ||
| Dehidroepiandrosterona | DHEA | Testículo (células de Leydig), ovario (células de la teca), riñón (zona fasciculada zona reticular) | Directo | Similar a la testosterona. | |
| Androstenediona | Glándulas adrenales, gónadas | Directo | Substrato para los estrógenos. | ||
| Dihidrotestosterona | DHT | Múltiple | Directo | Controla 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) | E2 | Ovario (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[9] (la supresión de la producción de estrógenos es un tratamiento para dichos cánceres). En los hombres, previene la apoptosis de las células germinales;[10] retroinhibidor negativo de la síntesis de testosterona en las células de Leydig.[11] | |
| Estrona | Ovario (células granulosas), adipocitos | Directo | Actúa en el desarrollo de los caracteres sexuales y órganos reproductores femeninos, realiza el mantenimiento del control electrolítico y aumenta el anabolismo de proteínas. | ||
| Progesterona | PH | Ovario (cuerpo lúteo), glándulas adrenales, placenta (durante el embarazo) | Directo | Mantiene el embarazo:[12] convierte el endometrio en órgano secretor, hace al moco cervical impermeable al esperma, inhibe la respuesta inmunitaria contra el embrión, disminuye la coagulación sanguínea: incrementa 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. La melatonina se utiliza como medicamento para problemas de insomnio.
Véase también
Referencias
- Curtis Barnes, Biologia (1994). «40». Las glándulas y sus productos. Medica Panamericana. p. 834. ISBN 9500603756.
- 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.
- Tipos de hormonas, en agrega.juntadeandalucia.es, 21 de febrero de 2017 (recuperado el 8 de mayo de 2021).
- Kosfeld M et al. (2005) Oxytocin increases trust in humans. Nature 435:673-676. PMID 15931222
- . Archivado desde el original el 6 de diciembre de 2008. Consultado el 25 de octubre de 2008.
- Colorado State University - Biomedical Hypertextbooks - Somatostatin
- Kaushansky K. Lineage-specific hematopoietic growth factors. N Engl J Med 2006;354:2034-45. PMID 16687716.
- 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, la primera versión y la última). Journal of Smooth Muscle Research Vol. 41 (2005) , No. 1 35-47. Kazuki Endo1), Takayuki Matsumoto1), Tsuneo Kobayashi1), Yutaka Kasuya1) and Katsuo Kamata1)
- Terapia Hormonal (en inglés).
- 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
- Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4.ª edición. Reverté, Barcelona. ISBN 84-291-7208-4
- Las hormonas placentarias (en inglés).
Enlaces externos
- Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Hormona.
- Artículo en Encarta.