Organización del Sistema Endocrino (2023)

Departamento de Biología

Profesor Carlos Núñez Sáez

Organización del Sistema Endocrino
El mantenimiento de la homeostasis en el cuerpo es un proceso complejo que involucra la participación tanto del sistema nervioso como del endocrino.

Existen receptores que se encuentran inspeccionando tanto el medio interno como el externo los cuales informan a los centros integradores quienes generan las respuestas apropiadas.

La información necesaria para los mecanismos de control e integración se transmite mediante señales químicas. Cuando las distancias son cortas el movimiento de las moléculas de señalización lo hacen mediante la difusión simple, pero cuando las distancias a recorrer son más extensas, las moléculas de señalización son transportadas mediante el torrente sanguíneo, cabe destacar que su velocidad de movimiento es la adecuada, pero bastante lenta para la coordinación de algunos procesos. En cambio, un canal de comunicación más rápido y directo lo aportan las neuronas, células especializadas cuya función se basa sobre la producción y la transmisión de señales eléctricas – el impulso nervioso – que conduce información a grandes distancias. La relación existente entre el sistema nervioso y el endocrino se conoce con el nombre de sistema neuroendocrino, que funciona como un sistema integrado de regulación homeostática.

Los sistemas de comunicación del organismo

Glándulas endocrinas: Son órganos de estructura glandular, sin conducto excretor, altamente vascularizadas, que vierten sus secreciones directamente a la sangre. Como la sangre puede ser considerada parte del medio interno, a estas glándulas también se les llama glándulas de secreción. No todas las glándulas del organismo son endocrinas. Existen también glándulas exocrinas, como las glándulas salivales, las glándulas lacrimales y las glándulas mucosas, entre muchas otras, que se caracterizan por presentar un conducto excretor por donde las secreciones que produce son vertidas a una cavidad (la boca, el tubo digestivo, etc.) o al exterior del cuerpo, como las glándulas sebáceas y sudoríparas. Fig 1 Las principales glándulas endocrinas en los mamíferos son las siguientes: la hipófisis o pituitaria, que ha sido considerada la glándula maestra del sistema endocrino, por que prácticamente controla la acción de todas las demás glándulas del sistema; sin embargo, desde que se sabe que ella está bajo el control del hipotálamo, se discute tal nominación. Las otras glándulas endocrinas son: la tiroides, la paratiroides, las suprarrenales, las sexuales (ovarios y testículos), el páncreas y la glándula pineal o epífisis. Fig. 1

De todas ellas, la única que es una glándula mixta es el páncreas, porque es endocrina y exocrina. Como glándula exocrina produce jugos pancreáticos que vierte al duodeno por el conducto pancreático y, como glándula endocrina, vierte a la sangre las hormonas insulina y glucagón.

Las hormonas: Las hormonas son sustancias químicas producidas por las glándulas endocrinas, las cuales tienen un efecto específico en tejidos que están más o menos alejados desde donde son secretadas.

Las hormonas son mensajeros químicos transportados por la sangre desde todas las partes del organismo. Constituyen las señales con que el sistema endocrino ejerce su función regulatoria.

La palabra hormona deriva del griego y significa excitar, lo que es generalmente cierto: la mayoría de las hormonas excitan o estimulan funciones metabólicas, pero también existen hormonas inhibitorias.

Todas las hormonas son compuestos orgánicos. Algunas de estructura relativamente simple, son derivados de aminoácidos; otras son proteínas y el resto son esteroides.

Las hormonas son sustancias muy potentes, actúan en pequeñísimas concentraciones, produciendo grandes efectos sobre los órganos, cuya función modifican.

Por ser señales regulatorias, las hormonas no son secretadas en forma continua, sino intermitentemente, de acuerdo con la intensidad de estímulos específicos, sobre la glándula correspondiente, adaptándose así a diversas circunstancias fisiológicas.

La secreción hormonal está regulada según las necesidades del organismo, por un mecanismo de retroalimentación con el hipotálamo o la hipófisis, por intermedio de la misma hormona o uno de los productos de su metabolismo. En otros casos, la regulación se efectúa por la acción de sustancias metabólicas que llegan por la sangre a la misma glándula, y finalmente, existe otro caso en que la glándula depende directamente del sistema nervioso como la médula de la glándula suprarrenal.

El tiempo que una hormona permanece en la sangre depende de su naturaleza, va desde unos pocos minutos (estrógenos) hasta días (hormonas de la tiroides). Una vez recibida en el tejido “objetivo de ella”, es modificada e inactivada allí mismo, aunque la mayoría son destruidas en el hígado. El tejido sobre el cual actúa una hormona se llama órgano blanco, porque es donde la hormona dispara su acción.

Naturaleza química de las hormonas: Aunque las hormonas tienen en común la función de coordinar y controlar el normal desempeño de la actividad celular, se diferencian en su naturaleza química.

Atendiendo a este criterio, se reconocen:

a) Hormonas esteroidales,

b) Derivadas de aminoácido,

c) Peptidicas o proteicas. Algunos investigadores postulan un cuarto grupo constituido por

d) Las prostaglandinas.

A continuación nos referiremos a cada una de ellas:

a) Hormonas esteroidales:

Estas se derivan de un lípido especial llamado colesterol. Ejemplo de estas hormonas son las producidas por las glándulas sexuales, como la progesterona y la testosterona.

b) Hormonas derivadas de aminoácidos:

Desde el punto de vista químico, son las hormonas más simples. Se les suele llamar aminas. Un ejemplo de este tipo de hormonas son las producidas por las glándulas tiroides, que se sintetizan a partir del aminoácido tirosina.

c) Hormonas peptídicas o proteicas:

Se conforman con una cadena de varios aminoácidos. Si la cadena es corta, se dice que la hormona es peptídica. La Oxitocina y la vasopresina, son hormonas peptídicas, ya que están formadas por nueve aminoácidos cada una. Cuando la cadena de aminoácidos es más larga, se habla de hormonas proteicas. La insulina y el glucagón, producidas por el páncreas, son ejemplos válidos, ya que sus cadenas tienen 51 y 29 aminoácidos, respectivamente.

d) Prostaglandinas.

Este grupo de hormonas son derivadas de un tipo de lípidos especiales conocidos como ácidos grasos. Se caracterizan por presentar una amplia variedad de funciones, tanto estimulantes como inhibitorias.

Se diferencian del resto de las hormonas por dos características:

I) Se produce en casi todas las células de nuestro cuerpo.

II) Ejercen sus efectos en las mismas células que las producen.

Comparten, sin embargo, las características de actuar en bajísimas concentraciones y de ser degradadas rápidamente.

Glándulas del sistema endocrino

Las principales glándulas del sistema endocrino son:

Hipófisis, tiroides, paratiroides, suprarrenales, porción endocrina del páncreas, testículos y ovarios (Fig 2).

Fig.2

El Hipotálamo

El hipotálamo es la fuente de al menos nueve hormonas, las que actúan estimulando o inhibiendo la secreción de otras hormonas por parte de la hipófisis anterior o adenohipófisis o glándula maestra. Estas hormonas son muy pequeñas de tamaño, tres aminoácidos. Son producidas por las células neurosecretoras del hipotálamo y realizan un corto trayecto hasta la hipófisis.
Hormonas producidas por el hipotálamo

1. Hormona liberadora de la tirotrofina (TRH tirotropin releasing hormone), estimula la liberación de tirotrofina (TSH) por parte de la adenohipófisis.

2. Hormona liberadora de gonadotrofinas (GnRH Gonadotropin-releasing hormone) que controla la liberación de las hormonas gonadotropicas LH y FSH. Acá algunos autores separan estas hormonas y las clasifican separadamente como la hormona liberadora de la hormona luteinizante (LRH); la hormona liberadora de la prolactina (PRH) y la hormona inhibidora de la prolactina (PIH)

3. Hormona inhibidora de la somatotrofina, la somatostatina (GIH).

4. Hormona Oxitocina, quien acelera el momento del nacimiento incrementando las contracciones de las paredes del útero en el momento del parto. Estas contracciones además permiten la vuelta a su estado normal del útero después del parto. Esta hormona además participa en la secreción de la leche que ocurre cuando el reflejo de succión al mamar por vez primera el neonato. Esta hormona también se encuentra en el hombre pero se desconoce concretamente su acción, sólo se le relaciona con receptores de las vesículas seminales y genitales externos.

5. Hormona Vasopresina a ADH, encargada de disminuir la excreción de agua por los riñones, esto lo logra aumentando la permeabilidad de los nefrones al agua, reabsorbiéndose mayor cantidad de agua desde la orina hacia la sangre. Se dice que la vasopresina además puede aumentar la presión sanguínea en vertebrados, en humanos esto ocurre solo en circunstancias especiales, por ejemplo frente a una grave hemorragia.

6. Hormona liberadora de la corticotropina o CRH

7. Hormona liberadora de la hormona del crecimiento o GRH
La Hipófisis

La hipófisis o pituitaria es una de las glándulas endocrinas más importantes. Durante mucho tiempo se le llamo la glándula maestra, debido a su participación activa en la integración funcional de los sistemas nerviosos y endocrinos (Figura 3)

Es una glándula endocrina pequeña, pesa 0,5 g y se ubica en una depresión del hueso esferoides llamada la silla turca. Se encuentra unida al hipotálamo por el tallo hipofisiario.

La hipófisis consta de dos lóbulos: el anterior o adenohipófisis y el posterior o neurohipófisis. Cada lóbulo tiene funciones y orígenes diferentes. En algunos vertebrados hay un lóbulo intermedio que separa ambas regiones:
a) Neurohipófisis o hipófisis posterior:
El nombre neurohipófisis se debe a que es una extensión del hipotálamo, la estructura nerviosa de la que se originó durante el desarrollo embrionario.

El análisis histológico de la neurohipófisis revela la existencia de abundantes axones de células neurosecretoras, cuyos cuerpos se ubican en el hipotálamo. Por esta razón, se afirma que el lóbulo posterior de la hipófisis, más que una glándula endocrina, es un reservorio de hormonas, producidas en zonas específicas del hipotálamo.

Además de los axones, se observan unas células especiales llamadas pituicitos. Los pituicitos son semejantes a las células de neuroglia, y brindan sostén a los axones de parte nerviosa envolviéndolos a manera de vaina y también a sus dilataciones. Estas carecen de actividad secretora.

La neurohipófisis almacena dos importantes hormonas: La Oxitocina (OH) y la vasopresina u hormona antidiurética (ADH)..
Oxitocina:

Es una hormona polipéptidica producida en el núcleo paraventricular del hipotálamo. Hacia el final del embarazo, los niveles sanguíneos de esta hormona aumentan estimulando las contracciones uterinas que permitirán la salida del niño. Esta hormona puede ser administrada clínicamente para iniciar o acelerar el trabajo del parto. Otra de sus funciones es estimular la contracción de las células mioepiteliales presentes en la glándula mamaria, facilitando la eyección de la leche durante la lactancia.

La secreción de Oxitocina está regulada por estímulos mecánicos como la fuerza que ejerce la cabeza del niño en el momento del parto o la succión del pezón al momento de mamar. Cuando los estímulos cesan, la producción de esta hormona decae.
Vasopresina u hormona antidiurética:

Es una hormona polipéptidica, sintetizada en una región del hipotálamo llamado núcleo supraóptico.

El nombre antidiurética indica su función para disminuir la cantidad de agua eliminada en la orina. Esto se consigue porque aumenta la permeabilidad de los túbulos colectores, túbulos renales y asa de Henle, permitiendo una mayor reabsorción de agua hacia los capilares sanguíneos llamados peritubulares. De esta manera los riñones eliminan menor cantidad de orina.

En ausencia de ADH los túbulos renales se hacen impermeables al agua y por lo tanto se origina una pérdida intensa de agua por la orina. En algunas personas se puede presentar la enfermedad llamada diabetes insípida por ausencia de ADH, lo que impide que su orina se concentre, eliminando gran cantidad de orina entre 12 a 15 litros por día según la cantidad de agua que consuma. La persona experimenta una gran sed y pérdida de una gran cantidad de electrolitos, lo que es compensado por el aumento de ingesta de agua y deseos de comer sal.

El nombre vasopresina tiene que ver con la presión sanguínea. Se refiere a la capacidad de esta hormona para estimular la contracción de la pared muscular de los vasos sanguíneos, aumentando la presión.

La secreción de esta hormona está regulada por el volumen y la presión osmótica de la sangre. Cualquier alteración de estos parámetros es detectada por receptores específicos, llamados osmorreceptores, que envían información al hipotálamo para que aumente o disminuya su secreción.

2. 
   Adenohipófisis o Hipófisis anterior:
   

Es el lóbulo hipofisiario de mayor tamaño. Se desarrolla a partir del tejido que forma el techo de la cavidad bucal. A pesar de un origen y estructura diferentes a los de la neurohipófisis, también se comunica con el hipotálamo, órgano que regula la secreción de las hormonas adenohipofisiarias.

El análisis histológico permite reconocer una rica variedad de células, responsables de la producción de seis hormonas proteicas diferentes. Investigaciones más recientes demuestran que el lóbulo anterior es el encargado de la secreción de un péptido llamado  lipotropina, un precursor de la endorfinas y encefalinas, sustancias que intervienen en la percepción del dolor.

Todas las secreciones del lóbulo anterior se encuentran bajo el control del hipotálamo. Este produce neurohormonas que estimulan o inhiben la secreción de las hormonas de la adenohipófisis. Las hormonas hipotalámicas reciben el nombre genérico de factores hipotalámicos de liberación o inhibidores, según su función. Estos factores se difunden a través de una compleja red de capilares llamados sistema portal hipotalámico-hipofisiario, que los transporta hacia la adenohipófisis.

Entre las hormonas liberadas por la adenohipófisis se reconoce la hormona del crecimiento (GH) o somatotrofina, la prolactina y un grupo de cuatro hormonas estimulantes o tróficas que afectan el funcionamiento de otras glándulas endocrinas: la tirotrofina u hormona estimulante de la tiroides (TSH) y la adrecorticotrofina (ACTH), la hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH). A continuación analizaremos sus funciones y mecanismos de regulación.
I.- Hormona del crecimiento (GH) o Somatotrofina (STH):
Esta hormona proteica, se caracteriza por promover el crecimiento del cuerpo, estimulando la captación celular de aminoácidos y la síntesis de proteínas. A nivel de hígado, induce la liberación de una serie de proteínas, llamadas somatomedinas, promotoras del crecimiento lineal de cartílago y hueso, y el desarrollo general de los tejidos del cuerpo. La GH también estimula la degradación de grasas e hidratos de carbono, dos macromoléculas que actúan como fuentes de energía para diversos procesos fisiológicos, incluidos el de crecimiento.

La secreción de la hormona del crecimiento está regulada por dos factores: uno liberador (GHRF) y otro inhibidor (GHIF), ambos producidos por el hipotálamo.

El mecanismo opera así: un alto nivel sanguíneo de GH actúa como señal para que el hipotálamo libere el GHIF, factor inhibidor que disminuye la secreción de GH. En cambio, los bajos niveles de GH estimulan al hipotálamo para que produzcan GHRF, factor de liberación que viaja a través del sistema portal hipofisiario y estimula la secreción de GH. La condición nutricional y el estrés pueden afectar la secreción de esta hormona.

La hipersecreción de GH en la infancia produce gigantismo hipofisiario. En la edad adulta genera un exagerado crecimiento de las partes distales del organismo, es decir, hay un crecimiento de manos, pies y el mentón, lo que se conoce como acromegalia. Lo cual ocurre porque estas partes del organismo son sensibles a esta hormona. Una hiposecreción de esta hormona en la infancia genera enanismo hipofisiario.