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Mecanismos de acción hormonal
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Mecanismos de acción hormonal

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Resumen de los principales mecanismos de acción hormonal

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    • 1. LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS DIVISIÓN DE POSTGRADO ESPECIALIDAD EN REPRODUCCIÓN ANIMAL MECANISMOS DE ACCIÓN HORMONAL Dra. Evelin Rojas Villarroel Mayo 2013
    • 2. SEÑALIZACIÓN INTERCELULAR En organismos multicelulares, las células intercambian información: Habilidad de recibir y responder apropiadamente a las señales: COMUNICACIÓN INTERCELULAR Mantienen la vida.
    • 3. SEÑALÍZACIÓN INTERCELULAR. Tipos Autocrina Actúa sobre células del mismo tipo (Ej. Sistema inmune) Paracrina Actúa sobre células vecinas Ej. neurotransmisores Endocrina Sistema endocrino (Ej. Hormonas) Torrente sanguíneo→ actúa a distancia
    • 4. TIPOS DE SEÑALES En todos los casos: señal detectada por receptor y convertida en respuesta celular Señal Receptor Respuestas celulares
    • 5. Señal endocrina Órgano endocrino secretor ↓ Sangre ↓ Todas las células del organismo ↓ Sólo células diana responden a a la señal Proteínas receptoras específicas Ejercer su funciones biológicas
    • 6. HORMONAS GLÁNDULAS ENDOCRINAS CÉLULAS EPITELIALES O INTERSTICIALES Efecto sobre Órganos o tejidos blanco (diana) Liberadas en sangre Moléculas biológicamente activas HORMONAS
    • 7. CLASIFICACIÓN QUÍMICA DE LAS HORMONAS Hipotalámicas Adenohipofisarias Pancreáticas Peptídicas Calcitonina PTH Plasmáticas Aminas Derivadas de Tyr y Trp Glucoproteínas Esteroideas Médula suprarrenal Glándula tiroides Glándula pineal. LH FSH Hormonas sexuales Estrógenos Andrógenos Progesterona Corticosteroides adrenales Mineralocorticoides Glucocorticoides
    • 8. DIVERSAS FUNCIONES DE LAS HORMONAS H. Antidiurética H. Atrial natriurética, Aldosterona, . Angiotensina Prolactina Paratohormona Tirocalcitonina Estradiol Dehidroepiandrosterona Glucocorticoides Insulina H. del crecimiento H. tiroideas, Somatostatina Glucagon, Metabólicas Regulación equilibrio Hidrosalino Regulación del sistema esquelético, metabolismo del calcio y fósforo Regulación metabolismo de carbohidratos
    • 9. DIVERSAS FUNCIONES DE LAS HORMONAS Metabólicas H. Crecimiento Leptina Estrógenos H. Tiroideas Insulina Regulación metabolismo de lípidos Andrógenos Insulina Glucocorticoides H.Tiroideas H. crecimiento Regulación del metabolismo de proteínas
    • 10. DIVERSAS FUNCIONES DE LAS HORMONAS Reproductivas Estrógenos Andrógenos Progesterona LH FSH REGULACIÓN: Fertilización Implantación Diferenciación y proliferación celular Carcinogénesis (vg. cáncer de próstata) Inmunidad mediada por células
    • 11. DIMENSIÓN DE ESTUDIO DE LA ACCIÓN HORMONAL Efecto biológico de la hormona: Respuesta medible que produce la hormona sobre un órgano o acción enzimática. Mecanismo de acción molecular Como una hormona interactúa con un receptor específico y los eventos intracelulares subsiguientes que conllevarán al efecto biológico.
    • 12. MODO DE ACCIÓN Actuan: Los sistemas enzimáticos Hormonas proteicas (⇑ PM)→ torrente sanguíneo unen a un receptor de membrana señal → enzimas → función La permeabilidad de las membranas Hormona modifica permeabilidad → paso de sustancias al interior celular Los genes Hormonas ⇓ PM → ingresan al interior celular → unión a genes
    • 13. RECEPTORES DE HORMONAS Presentes en células diana, diferentes localizaciones: H. hidrosolubles→ Receptor superficie externa membrana Requiere activación de segundos mensajeros H. lipófilas y tiroxina→ Receptor intracelular Citosólico Nuclear Similares en hormonas de la misma categoría química Interacción hormona-receptor: Altamente específica Receptores alta afinidad: ↑ fuerza de unión Receptores de baja capacidad: saturación
    • 14. HORMONAS DE NATURALEZA PROTEICA Elevado PM No atraviesan libremente la membrana celular Requieren unirse a receptores de membrana Llevan la señal hormonal al interior de la célula Segundos mensajeros Traducirla en acción biológica.
    • 15. HORMONAS ESTEROIDEAS Síntesis ⇒ Organos esteroidogénicos ⇓ Secretan ⇒ Circulación general o ⇓ Sistema linfático Transportadas (proteínas) ⇓ Captadas específicamente ⇓ Órganos blanco
    • 16. INTERACCIÓN HORMONA -RECEPTOR Receptores hormonales nucleares (Factores de transcripción) Cambios moleculares: Transcripción génica específica Procesamiento ARNm precursor Traducción en proteínas específicas ↓ Modificación de la función celular Crecimiento Diferenciación
    • 17. TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES -Receptor -Transductor: proteína G -Efector: proteína blanco que se activa o inhibe -Segundo mensajero: molécula pequeña que se libera
    • 18. Componentes de la vía de receptores acoplados a proteína G - Receptor - Transductor: proteína G - Efector: proteína blanco que se activa o inhibe - Segundo mensajero: molécula pequeña que se libera
    • 19. Estructura del receptor acoplado a proteína G
    • 20. Proteína G Proteínas G • Triméricas • Se disocian en un monómero y un dímero • Disociación se dispara por la activación del receptor asociado •Su actividad controlada por el nucleótido de guanina •Monómero activo tiene actividad GTPasa
    • 21. Proteína G Proteínas G estimuladoras Gs: Activan adenilatociclasa Proteínas G estimuladoras Gq: Activan fosfolipasa C Proteínas G estimuladoras Gt: Activan fosfodiesterasa Proteínas G inhibidoras Gi: Inhiben adenilatociclasa
    • 22. Proteína G
    • 23. Segundos mensajeros AMP cíclico GMP cíclico Ión calcio Ión calcio unido a la calmodulina Acido araquidónico y sus metabolitos Inositol trifosfato Diacilglicerol. Fosforilan proteínas que van a actuar sobre porciones específicas del DNA (elementos de respuesta)→ acción hormonal.
    • 24. AMPc Acoplado a sistema adenilato ciclasa: enzima unida al lado interno de la membrana citoplasmática: convierte ATP en AMP cíclico (Mg2+). Su concentración es controlada por la fosfodiesterasa: hidróliza AMPc en 5’-AMP. Activa una proteína kinasa.(dos subunidades: catalítica y regulatoria) Se une a subunidad regulatoria, se separa subunidad catalítica :y activa a la proteína kinasa Proteína kinasa activa (subunidad catalítica) fosforila proteínas específicas: Proteína ligadora del elemento de respuesta al AMPc (CREB) Modulador del elemento de respuesta al AMPc (CREM).
    • 25. AMPc Fosforilación de CREB y CREM ↓ Cambios en sus actividades ↓ Interactúan con secuencias específicas del DNA ↓ ELEMENTOS DE RESPUESTA AL AMPc (CRE): modulan la transcripción del gen. Ej., gonadotropinas glucagón, FSH, ACTH
    • 26. AMPc
    • 27. AMPc
    • 28. GMPc Guanidil ciclasa convierte GTP en GMPc. GMPc activa la proteína kinasa G que a su vez fosforila proteínas. Puede generar efectos antagónicos o complementarios al AMPc Ej. Control de división celular Regulación del músculo liso por óxido nítrico
    • 29. Fosfodiesterasas Permiten la regulación de la concentración intracelular de AMPc y GMPc. Cinco (5) tipos de fosfodiesterasas: Fosfodiesterasa I: Estimulada por el complejo calcio-calmodulina Fosfodiesterasa II: Estimulada por GMPc Fosfodiesterasa III: Inhibida por GMPc Fosfodiesterasa IV: Específica para AMPc Fosfodiesterasa V: Específica para GMPc. Fosfodiesterasas III, IV y V (tejido cavernoso del pene) regulan la erección. Sildenafil (viagra) actúa inhibiendo la fosfodiesterasa V y favorece la erección
    • 30. Calcio Segundo mensajero: libre intracitoplasmática o unido a la calmodulina. Unión específica hormona- receptor ↓ Cambio conformacional en la membrana ↓ Apertura de canales de calcio: influjo de calcio. ↓ Señal en diversos sistemas de control
    • 31. Calcio Complejo calcio-calmodulina→ ⊕ Proteina kinasa (núcleo) ↓P Proteína ligadora dependiente de AMPc (CREB y CRE) Transcripción inducida por calcio (en sistemas endocrinos y neuroendocrinos Ej. hipocampo, hipotálamo, pituitaria) ↓ Proteína kinasa nuclear dependiente de calcio-calmodulina Calcio intracelular Procesos de exocitosis para la secreción hormonal Activa sistemas enzimáticos que participan en la formación de otros mensajeros.
    • 32. Fosfoinositoles Fosfoinositoles (fosfatidilinositol, fosfatidil inositol monofosfato, y fosfatidil inositol bifosfato) cara interna de la membrana citoplasmática. Fosfatidilinositol-4,5-bifosfato interviene después unión hormona receptor. Hidrólisis de este fosfolípido por acción de una fosfodiesterasa produce diacilglicerol (DAG) e inositol-1,4,5-trifosfato (ITP).  ITP moviliza calcio intracelular, mientras que el diacilglicerol puede activar una proteína kinasa C (PKC) → fosforilación de proteínas que favorecen la respuesta biológica u hormonal. Insulina, angiotensina II y hormonas hipotalámicas actúan a través de la proteína kinasa C
    • 33. El calcio como segundo mensajero y la activación de la PKC
    • 34. Tirosina Quinasa Característico de insulina y factores de crecimiento Fosforila proteínas en un residuo Tyr Autofosforilación (dimerización receptor) Función presente en la misma proteína receptora La actividad quinasa se activa: unión hormona-receptor
    • 35. HORMONAS ESTEROIDEAS Naturaleza lipofílica Parcialmente insolubles en medios acuosos Interaccionan con proteínas sanguíneas: transporte
    • 36. PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS Globulina trasportadora de hormonas sexuales (SHBG) • Elevada afinidad por andrógenos y estrógenos • Alta especificidad • Un sitio de unión/molécula de esteroide • Elevada velocidad de disociación Globulina transportadora de corticosteroides (CBG) o transcortina •Alta afinidad y especificidad: esteroides de origen suprarrenal Albúmina •Afinidad relativamente baja •Transportan en menos proporción
    • 37. HORMONAS ESTEROIDEAS  Fracción unida a proteínas plasmáticas  Fracción libre o disociada Investigaciones contrastan Fracción donde reside actividad biológica Investigaciones recientes Fracción unida a proteína- unión receptor membrana-⇑ AMPc
    • 38. TRANSPORTE DE LA HORMONA AL INTERIOR CELULAR • Paso del esteroide en su forma libre (difusión pasiva a través de membrana) • Formación del complejo hormona-receptor de superficie (células sensibles a hormona)
    • 39. MECANISMO DE ACCIÓN HORMONAS ESTEROIDEAS Hormonas esteroideas ⇓ Variedad de efectos ⇓ Diferentes niveles de organización molecular
    • 40. MECANISMO DE ACCIÓN HORMONAS ESTEROIDEAS Modo de acción ⇓ Elucidación ⇓ Existencia de componente proteico de alta especificidad RECEPTOR INTRACELULAR DE HORMONAS ESTEROIDEAS
    • 41. RECEPTORES INTRACELULARES DE HORMONAS ESTEROIDEAS Receptor de estrógenos Receptor de progesterona Receptor de andrógenos Receptor de glucocorticoides Receptor de mineralocorticoides
    • 42. RECEPTOR INTRACELULAR DE HORMONAS ESTEROIDEAS •Macromoléculas receptoras (núcleo: H. sexuales; citoplasma: corticosteroides) •Al unirse a la hormona: Complejo Hormona-receptor •Complejo hormona –receptor “activado”: afinidad sitios de unión en núcleo •Especificamente en sitio aceptor en ADN: Elementos Respondedores de Hormonas (HRE o ERA) •Influencia (aumentando o disminuyendo) la expresión génica Proteína shock térmico (HSP) Evita dimerización
    • 43. RECEPTOR INTRACELULAR DE HORMONAS ESTEROIDEAS Gen diana Hormona esteoidea Elemento de respuesta hormonal Proteína receptora Hormona esteroidea Dominio de unión al ligando Dominio de unión al ADN ADN
    • 44. RECEPTOR INTRACELULAR DE HORMONAS ESTEROIDEAS Dimerización del receptor Transcripción genética ARNm
    • 45. ACTIVACIÓN DEL COMPLEJO HORMONA -RECEPTOR Modificación estructural (Modificación PM; conformación cuaternaria; propiedades de sedimentación) ⇓ Translocación al núcleo ⇓ Ocupación de sitios aceptores (ADN, cromatina, secuencias génicas específicas)
    • 46. FACTORES ACTIVACIÓN DEL COMPLEJO HORMONA -RECEPTOR  Temperatura  Fuerza iónica  Tipo de hormona Complejos no activados ( Edo nativo): ≥ 7S Complejos activados (modificados ): < 5S Mayor estabilidad Vida media 3x mayor
    • 47. INTERACCIÓN HORMONA -RECEPTOR
    • 48. FUNCIÓN BIOLÓGICA. COMPLEJO HORMONA –RECEPTOR ACTIVADO Complejo Hormona – Receptor (Progesterona) activado Unión de alta afinidad al gen uteroglobina (región del promotor) Transcripción del gen a su ARN m específico Síntesis de uteroglobina Nidación de blastocitos

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