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Hormona adrenocortical

En los seres humanos y otros animales , las hormonas adrenocorticales son hormonas producidas por la corteza suprarrenal , la región externa de la glándula suprarrenal . Estas hormonas esteroides policíclicas tienen una variedad de funciones que son cruciales para la respuesta del cuerpo al estrés (por ejemplo, la respuesta de lucha o huida ), y también regulan otras funciones en el cuerpo. Las amenazas a la homeostasis , como una lesión , desequilibrios químicos , infecciones o estrés psicológico , pueden iniciar una respuesta al estrés. Ejemplos de hormonas adrenocorticales que están involucradas en la respuesta al estrés son la aldosterona y el cortisol . Estas hormonas también funcionan en la regulación de la conservación de agua por los riñones y el metabolismo de la glucosa , respectivamente. [1]

Clases

Las hormonas adrenocorticales se dividen en tres clases según su función: mineralocorticoides , glucocorticoides y andrógenos .

  1. Las hormonas mineralocorticoides se sintetizan en la capa más externa de la corteza suprarrenal , conocida como zona glomerulosa . [2] Su función es regular la concentración de electrolitos que circulan en la sangre. [1] Por ejemplo, la aldosterona funciona para aumentar los niveles de sodio en sangre y reducir los niveles de potasio en sangre dirigiéndose a los riñones. Específicamente, se une a los receptores de las células que comprenden los túbulos distales de los riñones que luego estimulan los canales iónicos para conservar el sodio y excretar el potasio. [3] Además, el gradiente iónico inicia la conservación del agua.
  2. La familia de hormonas glucocorticoides se sintetiza en la capa media de la corteza suprarrenal , conocida como zona fasciculada . Estas hormonas regulan el procesamiento de proteínas, grasas e hidratos de carbono por parte del cuerpo humano. También desempeñan un papel en el mantenimiento de un ciclo normal de respuesta al estrés.
  3. Los andrógenos , u hormonas sexuales , se sintetizan en la capa más interna de la corteza suprarrenal , conocida como zona reticular . Estas hormonas, como el estrógeno en las mujeres y la testosterona en los hombres, son conocidas por promover las características sexuales y la maduración de los órganos reproductivos del género respectivo. [2]

Estructura

Las hormonas adrenocorticales se consideran hormonas esteroides debido a la característica compartida de una estructura principal de colesterol . Las estructuras de los diferentes esteroides difieren por los tipos y ubicaciones de los átomos adicionales en una estructura principal de colesterol . [4] La estructura principal del colesterol consta de cuatro anillos de hidrocarburo , tres anillos de ciclohexano y un ciclopentano , que contribuyen a su insolubilidad en entornos acuosos. Sin embargo, la naturaleza hidrófoba les permite difundirse fácilmente a través de la membrana plasmática de las células. [3] Esto es importante para la función de las hormonas esteroides , ya que dependen de las vías de respuesta celular para restaurar el desequilibrio homeostático que inició la liberación de la hormona.

Síntesis

La síntesis de hormonas esteroides adrenocorticales implica una cadena de reacciones de oxidación-reducción catalizadas por una serie de enzimas. La síntesis comienza con una molécula de colesterol . A través de intermediarios compartidos y vías que se ramifican a partir de esos intermediarios compartidos, se sintetizan las diferentes clases de esteroides. Los esteroides se sintetizan a partir del colesterol en sus respectivas regiones de la corteza suprarrenal . El proceso está controlado por la proteína reguladora aguda esteroidogénica (StAR) que se encuentra en la membrana mitocondrial y regula el paso del colesterol . [3] Este es el paso limitante de la velocidad de la biosíntesis de esteroides . Una vez que StAR ha transportado el colesterol a las mitocondrias , la molécula de colesterol experimenta una serie de reacciones de oxidación-reducción catalizadas por una serie de enzimas de la familia de enzimas del citocromo P450 . Un sistema de coenzima llamado adrenodoxina reductasa transfiere electrones a la enzima P450 que inicia las reacciones de oxidación-reducción que transforman el colesterol en hormonas esteroides . [5] Aunque la síntesis se inicia dentro de las mitocondrias , los precursores son transportados al retículo endoplasmático para su procesamiento por enzimas presentes en el retículo endoplasmático . Los precursores son transportados de regreso a las mitocondrias en la región de la corteza suprarrenal dentro de la cual la síntesis comenzó inicialmente y es allí donde la síntesis se completa. [6]

Patología

Síndrome de Cushing

El síndrome de Cushing surge de la hipersecreción repetida de glucocorticoides . Puede ser causado por un tumor suprarrenal o por hipersecreción de hormona adrenocorticotrópica (ACTH) de la glándula pituitaria anterior . [2] Se debe predominantemente a un exceso del glucocorticoide cortisol . La secreción generalmente está regulada por el hipotálamo , que secreta la hormona liberadora de corticotropina (CRH) a la glándula pituitaria , estimulando a la pituitaria para que secrete hormona adrenocorticotrópica (ACTH). Luego, la ACTH viaja a las glándulas suprarrenales e induce la liberación de cortisol en el torrente sanguíneo. [7] En el síndrome de Cushing , este proceso ocurre en exceso. Algunos síntomas de una persona con síndrome de Cushing incluyen niveles bajos de proteína en los tejidos, debido a la atrofia muscular y ósea, y niveles altos de glucosa en sangre. Los niveles de sodio también aumentan, lo que resulta en retención de líquidos en los tejidos y presión arterial elevada. Además de la hipersecreción de cortisol , se secretan andrógenos en exceso. [8] En las mujeres, el aumento de la secreción de andrógenos , como la testosterona , produce masculinización que puede manifestarse como crecimiento de vello facial y voz más grave. [2]

El tratamiento del síndrome de Cushing tiene como objetivo reducir los altos niveles de cortisol que circulan por el cuerpo humano. El curso de acción depende en última instancia de la causa de la hipersecreción . El síndrome de Cushing puede ser inducido por el uso repetido de esteroides sintéticos para tratar enfermedades inflamatorias , o también puede ser causado por un tumor en la glándula pituitaria o la glándula suprarrenal . En cualquier caso, el tratamiento puede basarse en la extirpación del tumor o de las glándulas suprarrenales . [8] Sin las glándulas suprarrenales , el cuerpo humano no puede suministrar las hormonas que produce y, por lo tanto, requiere terapia de reemplazo hormonal .

Enfermedad de Addison

La enfermedad de Addison es un trastorno autoinmune que afecta la corteza suprarrenal de tal manera que no puede secretar hormonas de manera eficiente. El sistema inmunológico ataca específicamente a las células de la corteza suprarrenal y las destruye, pero la enfermedad de Addison también puede ser causada por una infección grave como la tuberculosis . Algunos síntomas incluyen hipoglucemia y disminución de los niveles de sodio en sangre y aumento de los niveles de potasio en sangre causados ​​por una deficiencia de aldosterona . Estos desequilibrios electrolíticos inducen problemas nerviosos y musculares. Otros síntomas incluyen fatiga, antojos de sal, pérdida de peso y aumento de la pigmentación de la piel . [2] El aumento de la pigmentación de la piel es causado por una deficiencia de la hormona adrenocortical hidrocortisona . Su comportamiento normal sería como retroalimentación negativa en la glándula pituitaria , estimulando la glándula pituitaria para disminuir la secreción de corticotropina . Debido a que la hidrocortisona no se puede producir en la enfermedad de Addison , la glándula pituitaria continúa secretando corticotropina que se une al receptor de la hormona estimulante de los melanocitos . Luego hace que los melanocitos produzcan más pigmento, oscureciendo así el tono de la piel. [9]

El tratamiento estándar para la enfermedad de Addison es la terapia de reemplazo hormonal para los mineralocorticoides y glucocorticoides que ya no pueden sintetizarse.[12] El expresidente estadounidense John F. Kennedy es una persona muy conocida que sufrió la enfermedad de Addison durante toda su presidencia. Debido a la disponibilidad de la terapia de reemplazo hormonal , él y su personal pudieron ocultar su condición. [2]

Estrés e inmunidad

Estudios recientes han descubierto una vía que vincula el estrés con la aparición de enfermedades a través de la activación de ciertos genes. [10] La experiencia de estrés psicológico activa factores de transcripción que activan genes. En un estudio de Cole et al., se concluyó que el factor de transcripción GABA -1 activa el gen de la interleucina -6. Este gen codifica una proteína que activa la respuesta inflamatoria que dirige una respuesta inmune al sitio de la inflamación. [9] La inflamación crónica hace que un individuo sea más susceptible a enfermedades como el cáncer , las enfermedades cardíacas y la diabetes .

Otro estudio descubrió que el estrés físico causaba un aumento de la proporción molar de cortisol : DHEAS (sulfato de dehidroepiandrosterona), lo que puede contribuir a reducir la inmunidad, especialmente en los ancianos, en quienes la proporción de cortisol : DHEAS ya está aumentada. Esto se debe a que los niveles de DHEAS disminuyen con la edad, mientras que los niveles de cortisol no lo hacen. Se descubrió que esta proporción alta suprimía la actividad de los neutrófilos y aumentaba la susceptibilidad a las infecciones . [11]

Referencias

  1. ^ ab Genest, J., Biron, P., Koiw, E., Nowaczynski, W., Chretien, M. y Boucher, R. (1961). Hormonas adrenocorticales en la hipertensión humana y su relación con la angiotensina. Circulation Research, 9, 775-791.
  2. ^ abcdef Shier, D., Butler, J., Lewis, R. “Glándulas suprarrenales”. Hole's Human Anatomy & Physiology. 12.ª ed. Nueva York: McGraw-Hill, 2010. 504-508.
  3. ^ abc [Connell, JMC y Davies, E. (2005). La nueva biología de la aldosterona. Journal of Endocrinology, 186, 1-20.]
  4. ^ Nelson, DL, Lehninger, AL y Cox, MM “Las hormonas son químicamente diversas”. Principios de bioquímica de Lehninger. 6.ª ed. Nueva York: WH Freeman, 2013. 908.
  5. ^ Sushko, TA, Gilep, AA y Usanov, SA (2012) Mecanismo de interacciones intermoleculares de los citocromos P450 microsomales CYP17 y CYP21 involucrados en la biosíntesis de hormonas esteroides. Bioquímica, 77(6), 585-592.
  6. ^ Duarte, A., Poderoso, C., Cooke, M., Soria, G., Cornejo Maciel, F., et al. (2012). La fusión mitocondrial es esencial para la biosíntesis de esteroides. PLoS ONE, 7(9): e45829.
  7. ^ Porterfield, JR, Thompson, GB, Young, WF, et al. (2008). Cirugía para el síndrome de Cushing: una revisión histórica y una experiencia reciente de diez años. World J. Surg., 32, 659-677.
  8. ^ ab Low, G., y Sahi, K. (2012). Panorama clínico y de imágenes de las neoplasias suprarrenales funcionales. Revista internacional de urología, 19, 697-708.
  9. ^ ab Winqvist, O., Rorsman, F. y Kampe, O. (2000). Insuficiencia suprarrenal autoinmune. BioDrugs, 13(2), 107-114.
  10. ^ Cole, JT, Mitala, CM, Kundu, S., Verma, A., Elkind, JA, Nissim, I. y Cohen, AS (2010). Los aminoácidos de cadena ramificada en la dieta mejoran el deterioro cognitivo inducido por lesiones. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, 107, 366-371.
  11. ^ Butcher, SK, Killampalli, V., Lascelles, D., Wang, K., Alpar, EK y Lord, JM (2005). Aumento de la proporción cortisol:DHEAS en ancianos después de una lesión: posible impacto en la función de los neutrófilos y la inmunidad. Aging Cell, 4, 319-324.