Hormonas Proteicas

Resumen Hormonas del libro bioquimica de Harper por A. Tavizón

1. HORMONAS PROTEICAS
Las hormonas son sustancias producidas por diferentes glándulas endócrinas en pequeñas
cantidades, actúan como mensajeros químicos al ser transportadas por la sangre hasta
determinados órganos, los cuales constituyen sus blancos u objetivos, y en los que regulan una
gran variedad de actividades fisiológicas y metabólicas en los seres vivos.
La síntesis y liberación de varias hormonas es controlada de un modo escalonado, que
implica tres etapas continuas de las interacciones celulares hormona-blanco. Cuando el
hipotálamo, recibe mensajes nerviosos específicos, secreta hormonas llamadas factores
liberadores, que mediante las fibras nerviosas pasan a la glándula pituitaria anterior. Aquí, cada
uno de los factores liberadores puede desencadenar la liberación de una hormona específica por
parte de la glándula pituitaria anterior. Así mismo, el hipotálamo también secreta sustancias
parecidas a las hormonas llamadas factores inhibidores, que son capaces de inhibir la liberación de
algunas de las hormonas pituitarias.
Las distintas hormonas liberadas de la pituitaria anterior pasan por la sangre hasta las
glándulas específicas que llevan a cabo sus objetivos. Estas glándulas así como las glándulas
objetivo de otras hormonas de la pituitaria anterior, especialmente las gónadas, son estimuladas a
producir sus hormonas características, que actúan finalmente sobre varios tejidos que son sus
blancos. Aparte de secretar varios factores liberadores e inhibidores que actúan sobre la pituitaria
anterior, el hipotálamo produce también, dos hormonas, la oxitocina y la vasopresina (hormona
antidiurética) importantes en la secreción láctea y en el equilibrio del agua respectivamente.

2. Receptores hormonales
Las células blanco que responden a una determinada hormona, contienen receptores
hormonales muy específicos, que son proteínas capaces de fijar a la molécula de la hormona con
gran afinidad y especificidad. Estos receptores hormonales se localizan en la célula blanco en muy
pequeñas cantidades. En las células blanco de las hormonas hidrófilas los receptores hormonales
están localizados en la superficie celular.
La unión de la hormona a su receptor específico provoca la formación intracelular de una
molécula mensajera que estimula o reprime alguna actividad química característica del tejido
blanco específico de la hormona. En las hormonas solubles en agua, el mensajero intracelular es el
ácido 3, 5-adenílico cíclico, o bien, AMP-cíclico (AMPc). En el caso de las hormonas esteroides
liposolubles, el propio complejo hormona-receptor se convierte en el mensajero intracelular.
Clasificación de las hormonas
Las hormonas pueden clasificarse de acuerdo a composición química, solubilidad,
ubicación de sus receptores y naturaleza de la señal usada para mediar su acción dentro de la
célula. La clasificación de hormonas en función de su mecanismo de acción se divide en dos
grupos. En el grupo I se encuentran las hormonas que se fijan a receptores intracelulares, en el
grupo II se encuentran las hormonas que se fijan a receptores localizados en la superficie celular.

3. Hormonas del grupo I
·Andrógenos
·Calcitriol
·Estrógenos
·Glucocorticoides
·Mineralo corticoides
·Progestinas
·Hormonas tiroideas (T3 y T4)
El grupo II se puede dividir en cuatro subclases:
A.El segundo mensajero es AMPc.
B.El segundo mensajero es GMPc (Monofosfato de guanosina, 3, 5-cíclico).
C.El segundo mensajero es calcio o fosfatidilinosítido.
D.Se desconoce el mensajero intracelular.
Las hormonas del grupo I son lipofílicas y, con excepción de T3 y T4 se derivan del colesterol.
Después de su secreción, estas hormonas se unen a las proteínas transportadoras, proceso que
esquiva al problema de la solubilidad en tanto que prolonga su vida media plásmica. La hormona
libre atraviesa con facilidad la membrana plasmática de todas las células y encuentra receptores
en el citosol o en el núcleo de las células blanco.
El segundo grupo principal consiste en hormonas hidrosolubles que se unen a la membrana
plasmática de la célula blanco. También se les llama a este grupo hormonas proteicas. Estas
hormonas se fijan a la superficie celular se comunican con los procesos metabólicos intracelulares
a través de moléculas intermediarias, llamadas segundos mensajeros. Los tipos de hormonas en el
grupo II son: polipéptidos, proteínas, glucoproteínas y catecolaminas. Su vida media plasmática
generalmente es corta dado que su receptor es la membrana plasmática.

4. Hormonas del grupo II
En el grupo II A tenemos hormonas como: acetilcolina, calcitonina, hormona liberadora de
corticotropina (CRH), hormona estimulante de los folículos (FSH), glucagón, hormona luteinizante
(LH), hormona paratiroidea (PTH), somatosina y la hormona estimuladora del tiroides (TSH).
El AMPc es un nucleótido ubicuo derivado del ATP a través de la acción de la enzima adenilato
ciclasa, desempeña una función decisiva en la actividad de cierto número de hormonas. La
concentración intracelular del AMPc es aumentada o disminuida por varias hormonas, y este
efecto varía de tejido a tejido. Las combinaciones de concentraciones de eficacia máxima no son
aditivas y los tratamientos que destruyen a un receptor no tienen efecto sobre la respuesta de la
célula a otras hormonas. La interacción de la hormona con su receptor conduce a la activación o la
inactivación de la adenilato ciclasa. Este proceso es mediado por lo menos por dos proteínas
reguladoras dependientes de GTP, designadas Ge (estimuladora) y Gi (inhibidora), cada una de las
cuales esta compuesta de tres subunidades, alga, beta y gamma. La adenilato ciclasa, localizada en
la superficie interna de la membrana plasmática cataliza la formación de AMPc a partir de ATP en
presencia de magnesio.

5. En las células procariotas, el AMPc se une a una proteína especifica, denominada proteína
reguladora de catabolitos (CRP), la cual se une directamente con el DNA e influye en la expresión
del gen. En las células eucariotas, el AMPc se une a una proteína cinasa que es una molécula
heterotetrámera compuesta de dos subunidades reguladoras (R) y dos subunidades catalíticas (C).
Las proteínas cinasas dependientes de AMPc han sido estudiadas con gran detalle. Estas cinasas
comparten una subunidad catalítica común y tienen subunidades R diferentes. La mayor parte de
los tejidos poseen las dos formas, pero hay una variación notable entre las especies y los tejidos en
la distribución de las dos isoenzimas.
En el grupo II B se encuentra el factor nutriurético auricular (ANF). El GMPc es formado del
GTP (trifosfato de guanosina) por la enzima guanilato ciclasa, qu existe en forma soluble y unida a
la membrana. Cada una de estas isoenzimas tiene propiedades cinéticas, fisicoquímicas y
antigénicas únicas. Las auriculopeptinas, familia de péptidos producidos en los tejidos de las
aurículas, causan natriuresis, diuresis, vasodilatación e inhiben la secreción de aldosterona. Estos
péptidos se unen y activan a la forma de la guanilatociclasa unida a la membrana. Una serie de
compuestos causan relajación del músuclo liso y son vasodilatadores potentes. Estos agentes
incrementan el GMPc por activación de la forma soluble de la guanilatociclasa y los inhibidores de
la GMPc fosfodiesterasa amplifican y prolongan estas respuestas. El aumento de GMPc activa a la
proteína cinasa dependiente de este monofosfato, la cual a su vez fosforila a cierto número de
proteínas del músculo liso, incluyendo a la cadena ligera de la miosina.
En el grupo II C se encuentran las hormonas que su segundo mensajero es calcio o
fosfatidilinosítido. Comprende las siguientes hormonas: Acetilcolina, gastrina, colecistocinina,
homona liberadora de gonadotropina (GnRH), oxitocina, sustancia P, homona liberadora de
tirotropina (TRH) y vasopresina. El calcio ionizado es un regulador importante de diversos procesos
celulares incluyendo la contracción muscular, el acoplamiento de la estimulación con la secreción,
la cascada de la coagulación sanguínea, la actividad enzimática y la excitabilidad de la membrana.
La proteína reguladora dependiente del calcio es la calmodulina. Una función para el calcio
ionizado en la acción hormonal es sugerido por las observaciones de que el efecto de muchas
hormonas esta, amortiguado en los medios sin calcio ionizado o cuando el calcio intracelular se ha
agotado, puede ser imitado por agentes que incrementan el calcio iónico citosólico; influye en el
flujo del calcio celular. La adición de agonista alfa1 o de vasopresina a hepatocitos aislados
conduce a un incremento triplicado del Ca2+ citosólico en unos segundos. Este cambio precede e
iguala al incremento en la actividad de la fosforilasa A y las concentraciones requeridas de
hormonas para que los dos procesos son comparables. Alguna señal debe proporcionar la
comunicación entre el receptor de la hormona sobre la membrana plasmática y los reservorios
intracelulares de Ca2+. Los mejores candidatos parecen ser los productos del metabolismo de los
fosfoinosítidos. Los receptores de superficie celular, como aquellos que actilcolina, homona
antidiurética y catecolaminas tipo alfa1 son activadores potentes de fosfolipasa C cuando están
ocupados por sus respectivos ligandos. La fosfolipasa C cataliza la hidrólisis de 4, 5.bifosfato de
fosfatidilinositol a trifosfato de inositol y 1, 2-diacilglicerol. Este es capaz de activar la proteína
cinasa C, actividad que también depende de la presencia de iones calcio libres.

6. De un gran número de hormonas importantes aun no se conocen sus mensajeros
intracelulares. Es curioso que estas hormonas se reúnan en dos grupos. Uno formando por
insulina, los factores de crecimientos análogos a la insulina (IGF-I e IGF-II) y una diversidad de otros
factores de crecimiento, que pueden compartir un ancestro común. El otro gurpo esta formado
por proteínas de la familia del gen de hormonas de crecimiento (hormona de crecimiento,
prolactina, somatomamotropina coriónica), que tienen una homología evidente. Hay cierto
traslape entre estos dos grupos, puesto que muchas de las acciones de la hormona del crecimiento
parecen ser mediados por IGF-I. Al parecer la oxitocina está separada. Se han realizado muchas
investigaciones para descubrir el mediador intracelular d ela acción de la insulina. Se han
propuesto varios candidatos incluyendo AMPc, GMPc, peróxido de hidrógeno, calcio y la propia
insulina. En los extractos tisulares se han encontrado varias sustancias de derivación peptídica o
fosfolípida, pero hasta la fecha éstas no se han purificado ni caracterizado.
Conclusión
Las acciones celulares y subcelulares de las hormonas requieren la fijación de una hormona a
su receptor específico. Los receptores tienen las características siguientes: muestran gran afinidad
por la hormona, el enlace revierte con facilidad, son saturables y altamente específicos. Son
responsables de dos funciones básicas: retienen la hormona y acoplan esta hormona enlazada a la
transducción de la señal. Los receptores pueden ser un componente de la membrana plasmática,
como en el caso de las hormonas peptídicas o estar localizados dentro de la célula, como en el
caso de la familia esteroides/tiroides.
Referencias
·Lehninger. Principios de Bioquímica Cox M. M., Nelson D. I., Ediciones Omega.
·Bioquímica de Harper, Murray R., Mayes P., Granner D., Rodwell V., Manual Moderno,
13° Ed.