SINAPSIS

SINAPSIS NEURONALLa sinapsis es el sitio muy especializado entre neuronas contiguas, en el que se produce la transmisión eléctrica. La parte del axolema que participa de la sinapsis se llama membrana presináptica, mientras que el citoplasma de la otra célula involucrada en relación de contigüidad es denominada membrana postsináptica. El espacio que queda entre ambos se denomina hendidura sináptica y tiene un ancho de 30nm. Donde el axón forma parte de la sinapsis encontramos los botones sinápticos o neuropodios.Los terminales tiene mitocondrias y numerosas vesículas de un diámetro aproximado de 20 a 60 nm.Frente a la sinapsis se encuentra un engrosamiento del material citoplasmático sobre la superficie interna de una o ambas membranas enfrentadas. Este engrosamiento forma una especie de canal hacia el cual son guiadas las vesículas, es decir hacia los sitios de liberación.La presencia de éstas vesículas hace que las sinapsis transmitan el impulso en una sola dirección, es decir desde el axón hacia la célula contactada.El almacenamiento del neurotransmisor en vesículas, lo protege de que éste sea degradado enzimáticamente, y es liberado al fusionarse la membrana vesicular con la presináptica en un proceso de exocitosis. Cuando el potencial llega al terminal, aumenta la permeabilidad al Ca, lo que desencadena la liberación del neurotransmisor.Los materiales degradados a nivel de la hendidura, son reutilizados lo que explica los flujos en el axoplasma en sentido centrípeto.Según la diferencia de condensación de las membranas, las sinapsis pueden clasificarse en:- SINAPSIS TIPO I - EXITATORIAS. Donde la condensación postsináptica es muy notable, lo que explica el aspecto asimétrico típico. La hendidura mide 30nm.- SINAPSIS TIPO II – INHIBITORIAS. Donde el aspecto de las condensaciones es más o menos similar, siendo la hendidura de 20nm de ancho.Las formas de las vesículas son variadas, las hay esféricas o irregulares, claras o con un material electrón denso. Los terminales que se sabe con certeza segregan como neurotransmisor acetilcolina, tienen siempre vesículas claras, mientras que los que segregan noradrenalina tienen vesículas electrón denso. En algunos terminales fijados con aldehído, se encuentran vesículas aplastadas o elipsoides, típicas de terminales inhibitorios. El mecanismo de eliminación del neurotransmisor liberado, varía según el transmisor, en las sinapsis colinérgicas, entre las moléculas receptoras de la membrana postsináptica hay enzimas acetilcolinesterasas, que hidrolizan al neurotransmisor en acetato y colina, mientras que en las adrenérgicas donde el neurotransmisor es una catecolamina, por ejemplo noradrenalina o dopamina, no hay degradación del neurotransmisor, sino que éste es captado nuevamente por el terminal y llevado a las vesículas por medio de transporte activo, lo mismo ocurre con la colina. Otro mecanismo que participa de la eliminación del neurotransmisor es la difusión fuera de la hendidura sináptica.Los neurotransmisores son moléculas pequeñas que se unen a los receptores específicos de la membrana postináptica, lo que modifica la permeabilidad para ciertos iones, lo que produce una variación del potencial eléctrico.El efecto se denomina EXITATORIO, si baja el potencial eléctrico de la membrana, ya que aumenta la posibilidad de descarga. El efecto se denomina INHIBITORIO, si aumenta el potencial eléctrico de la membrana. Los transmisores de bajo peso molecular se sintetizan en los terminales, mientras que las enzimas responsables de su síntesis y degradación se sintetizan en el pericarion, mientras que el material de las vesículas se forma en el Golgi y es reutilizado.NEUROTRANSMISORESACETILCOLINA: es un transmisor de ciertas partes del sistema nervioso central, en ganglios periféricos autónomos y en las placas terminales motoras.NORADRENALINA: es un transmisor en la mayor parte de los terminales del sistema simpático.ADRENALINA, ACIDO GLUTÁMICO, SUSTANCIA P, ENCEFALINAS Y ENDORFINAS: son los transmisores exitadores.GABA( ácido gamma aminobutírico): es un transmisor inhibitorio del sistema nervioso central.GLICINA, DOPAMINA, SEROTONINA: son los transmisores inhibidores más comunes.Algunos transmisores son péptidos pequeños (por lo menos 25) son llamados neuropéptidos, posiblemente tengan otras funciones, ya que ninguno cumple con todos los criterios para neurotransmisor. Por ejemplo la sustancia P, es capaz de despolarizar las neuronas en bajas concentraciones, tanto en el sistema nervioso central y el periférico. Otros ya habían sido identificados como hormonas que ejercen su función fuera del encéfalo, como las hipofisarias.Tanto las encefalinas como las endorfinas, tienen efecto analgésico, ya que modulan la transmisión del dolor.GANGLIO: es el nombre asignado a una acumulación de cuerpos neuronales, fuera del sistema nervioso central. Se encuentran ganglios como engrosamientos de los nervios craneales sensitivos: ganglios nerviosos encefálicos, o en las raíces dorsales de los nervios espinales: ganglios espinales, o como ganglios autónomos. Un ganglio puede estar formado por unos pocos cuerpos neuronales, como se observa en algunos ganglios autónomos, o estar formado por miles de cuerpos neuronales como en los ganglios espinales o los encefálicos. Este acumulo de células nerviosas se ve atravesado por gran numero de fibras nerviosas. Tanto los ganglios encefálicos como los espinales están envueltos por una capa de conectivo, que se une al epineuro y al perineuro de la raíz, a la vez que envía trabéculas hacia el interior, formando un estroma muy vascularizado. La célula ganglionar individual está rodeada por una capa de células aplanadas las células satélites, contra el soma neuronal.Las células satélites se corresponden con las células de Schwann, que rodean a la fibra, en estas envolturas encontramos fibroblastos aplanados y tejido conectivo.Las células ganglionares craneales y espinales son neuronas seudo unipolares.Los cuerpos de las neuronas de los ganglios sensitivos no reciben sinapsis, tienen una única prolongación axónica, que se divide en T, y que en uno de sus extremos presenta una dendrita. De hecho la célula ganglionar solo tiene función trófica, ya que el impulso pasa directamente al sistema nervioso central.Los ganglios del sistema autónomo presentan sinapsis, porque la primera neurona del sistema eferente hace sinapsis con la segunda neurona. Las neuronas son multipolares el axón es amielínico y es una fibra eferente visceral postganglionar.TERMINALES NERVIOSOS PERIFÉRICOSCada fibra nerviosa periférica termina en una estructura periférica, hacia o desde la cual envía impulsos nerviosos. Las fibras eferentes actúan sobre la actividad en los tejidos en los que terminan, por liberación de neurotransmisores.Las fibras aferentes terminan libremente en los tejidos o en estructuras especialmente organizadas como los receptores sensoriales.Terminales Eferentes Motores:- Eferentes somáticos: sus fibras se originan en neuronas motoras del asta anterior de la médula o en los núcleos de los nervios craneales motores. Son fibras mielínicas, que se ramifican varias veces cerca de su terminación. Las ramificaciones pasan a cada fibra muscular donde terminan en placas motoras. La neurona motora y todas las fibras por ella inervadas, constituyen una unidad motora.Terminales eferentes Viscerales:- Estas se originan en células ganglionares autónomas, son amielínicas y terminan en el músculo cardíaco, o en el liso, de los diferentes órganos, vasos, pelos o epitelio glandular. En el epitelio glandular las terminales pasan por la membrana basal para terminar en cada célula glandular.Terminales Aferentes Sensitivos:- Las células especializadas cuya función es reaccionar ante diferentes estímulos físicos o químicos se llaman receptores sensoriales. Los receptores se pueden clasificar de diferentes maneras.- Receptores Somestésicos: para el calor, frío, presión, tacto, dolor, la posición, el movimiento y la sensibilidad visceral. Algunos receptores se encuentran agrupados como órganos de los sentidos.- Exteroceptores: son influidos por estímulos externos: presión, tacto, dolor, temperatura, cutáneos, audición, visión y olfato.- Propioceptores: son influidos por estímulos producidos por tejidos profundos, especialmente articulaciones, tendones, músculos.Interoceptores: son influidos por estímulos de los órganos internos.

TEJIDOS VEGETALES

Aquí es dejo un link para encontrar material teórico. Está bueno. http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/planta1.htm

BIOMASA

Definición

La energía que se puede obtener de la biomasa proviene de la luz solar, la cual gracias al proceso de fotosíntesis, es aprovechada por las plantas verdes mediante reacciones químicas en las células, las que toman CO2 del aire y lo transforman en sustancias orgánicas, según una reacción del tipo:

CO₂ + H₂0 (H-COH) + 0₂.

En estos procesos de conversión la energía solar se transforma en energía química que se acumula en diferentes compuestos orgánicos (polisacáridos, grasas) y que es incorporada y transformada por el reino animal, incluyendo al ser humano, el cual invierte la transformación para obtener bienes de consumo.

Procesos de conversión de la biomasa en energía

Desde el punto de vista del aprovechamiento energético, la biomasa se caracteriza por tener un bajo contenido de carbono, un elevado contenido de oxígeno y compuestos volátiles. Estos compuestos volátiles (formados por cadenas largas del tipo CnHm, y presencia de CO2, CO e H2) son los que concentran una gran parte del poder calorífico de la biomasa. El poder calorífico de la biomasa depende mucho del tipo de biomasa considerada y de su humedad. Así normalmente estos valores de poder calorífico de la biomasa se pueden dar en base seca o en base húmeda.

En general se puede considerar que el poder calórico de la biomasa puede oscilar entre los 3000 - 3500 kcal/kg para los residuos ligno - calulósicos, los 2000 - 2500 kcal / kg para los residuos urbanos y finalmente los 10000 kcal / kg para los combustibles líquidos provenientes de cultivos energéticos. Estas características, juntamente con el bajo contenido de azufre de la biomasa, la convierten en un producto especialmente atractivo para ser aprovechado energéticamente. Cabe destacar que, desde el punto de vista ambiental, el aprovechamiento energético de la biomasa nocontribuye al aumento de los gases de efecto invernadero, dado que el balance de emisiones de CO2 a la atmósfera es neutro. En efecto, el CO2 generado en la combustión de la biomasa es reabsorbido mediante la fotosíntesis en el crecimiento de las plantas necesarias para su producción y, por lo tanto, no aumenta la cantidad de C02 presente en la atmósfera. Al contrario, en el caso de los combustibles fósiles, el carbono que se libera a la atmósfera es el que está fijo a la tierra desde hace millones de años. Desde el punto de vista energético resulta conveniente dividir la biomasa en dos grandes grupos:

Biomasa seca: Aquella que puede obtenerse en forma natural con un tenor de humedad menor al 60%, como la leña, paja, etc. Este tipo se presta mejor a ser utilizada energéticamente mediante procesos TERMOQUÍMICOS o FISICOQUÍMICOS, que producen directamente energía térmica o productos secundarios en la forma de combustibles sólidos, líquidos o gaseosos.

Biomasa húmeda: Se denomina así cuando el porcentaje de humedad supera el 60%, como por ejemplo en los restantes vegetales, residuos animales, vegetación acuática, etc. Resulta especialmente adecuada para su tratamiento mediante PROCESOS QUÍMICOS, o en algunos casos particulares, mediante simples PROCESOS FÍSICOS, obteniéndose combustibles líquidos y gaseosos. Hay que aclarar que esta clasificación es totalmente arbitraria, pero ayuda a visualizar mejor la siguiente caracterización de los procesos de conversión. Comprenden básicamente la COMBUSTIÓN, GASIFICACIÓN y PIRÓLISIS, encontrándose aún en etapa de desarrollo la LIQUEFACCIÓN DIRECTA.

Otros recursos energéticos: Hay oportunidades en que la biomasa resulta más útil al hombre para otros usos distintos del de producir energía a través de ella, como es el caso de los alimentos, fibras textiles, materiales de construcción, etc. Sin embargo, la explotación de biomasa para distintas actividades económicas, deja una parte de ella sin aprovechar, la que se transforma en residuo de esa actividad. De acuerdo a las características particulares que poseen, los residuos pueden provenir de las siguientes actividades: forestales, forestoindustriales, agrícolas, pecuarias, agroindustriales o urbanas. Es importante destacar que en ocasiones puede darse la necesidad de cultivar y explotar la biomasa con fines exclusivamente energéticos. En este caso se habla de cultivos energéticos.

Recursos forestales y forestoindustriales. En los casos en que la explotación forestal está destinada específicamente a la producción de energéticos, se alijen especies que, aunque no tengan características deseables en los otros usos, presentan un rápido crecimiento. Un ejemplo característico de este tipo de plantaciones lo constituyen los montes de eucaliptus que se destinan a la fabricación de carbón vegetal para siderurgia. Los ciclos de corta y rebrote son en general cortos (3 a 7 años), dependiendo de las especies y del uso energético que se les dará. Desde el punto de vista técnico, los residuos agrícolas, dependiendo de sus características propias, pueden ser convertidos en energía útil a través de procesos termoquímicos o bioquímicos: su grado de humedad y su contenido de lignina definirán en cada caso el proceso más conveniente. Son aquellas partes de la planta cultivada con fines alimenticios y/o industriales que no son útiles para esos usos: paja de trigo, rastrojo de maíz, tallos de algodón, etc. Aún teniendo en cuenta que una parte de estos residuos debe ser incorporada al suelo para mantener sus condiciones de fertilidad y textura, otra porción importante de los mismos puede ser destinada a su utilización energética. Esta utilización presenta, sin embargo, algunos inconvenientes: También en este caso encontramos ambas categorías de biomasa para energía: residuos y cultivos energéticos. Incluyen ambas categorías de biomasa para energía, es decir, RESIDUOS Y PLANTACIONES ENERGÉTICAS. En la explotación de los bosques naturales realizada con la finalidad de obtener madera para aserrado o elaboración de pulpa de papel, se producen residuos de las siguientes características:

* La explotación agrícola tradicional en Argentina es de tipo extensivo, por lo que la recolección de los residuos se encarece demasiado, quitándole valor económico al mismo.

* Su densidad es muy baja, lo que obliga a movilizar grandes volúmenes y recurrir a procesos de densificación para su posterior conversión en energía útil.

* Especies no aptas para aserrado o pulpa que se destinan a la producción de leña.

* Residuos de cosecha, raleo, etc., bajo la forma de ramas, despuntes, tocones, etc.

* Residuos de aserradero bajo la forma de cortezas, costaneros, aserrín, viruta, etc.

Recursos agrícolas: Resíduos; Son aquellas partes de la planta cultivada con fines alimenticios y/o industriales que no son útiles para esos usos: paja de trigo, rastrojo de maíz, tallos de algodón, etc. Aún teniendo en cuenta que una parte de estos residuos debe ser incorporada al suelo para mantener sus condiciones de fertilidad y textura, otra porción importante de los mismos puede ser destinada a su utilización energética.

Cultivos energéticos:Se dice de aquellas áreas cultivadas con el objetivo específico de producir materia energética, como puede ser una plantación de caña o remolacha azucarera para la obtención de alcohol combustible, o bien, una plantación de girasol para la obtención de aceite vegetal combustible. Aquí se presenta una competencia directa entre la producción de alimentos y de energía, dado que las tierras a utilizar en un cultivo energético deben ser de calidad análoga a las agrícolas. De todos modos, a nivel local puede existir una conveniencia en la implantación de este tipo de cultivos. El proceso a emplear para la producción de energía, depende fundamentalmente del cultivo de que se trate.

Recursos pecuarios: En este caso, y dejando de lado la energía provista por los animales de tiro (caballos, bueyes, etc.) que no es despreciable, encontramos solamente la categoría de residuos con fines energéticos, que están representados por las deyecciones de los animales. La conveniencia de la utilización energética de los recursos pecuarios, se ve restringida a aquellos casos en los cuales los animales se crían en zonas limitadas (cría intensiva o feedloft) debido a las dificultades de recolección que se presentan en extensiones grandes. Las deyecciones animales son la mejor materia prima para la producción de biogas a través de la fermentación anaeróbica. Aunque estos residuos representan también un fertilizante natural del suelo, la utilización energética de los mismos no afecta el equilibrio ecológico, dado que el efluente que se obtiene como producto de la digestión conserva los nutrientes inalterados, permitiendo su reintegro al suelo y eliminando, en cambio, los elementos potencialmente contaminantes.

Recursos agroindustriales. También aquí se trata de residuos de los procesos de industrialización de productos agropecuarios que pueden ser empleados con fines energéticos. En muchos de los casos, la energía producida con su utilización, resultaría suficiente para abastecer todo el proceso de elaboración. Ejemplos característicos de este tipo de aprovechamiento son la fabricación de azúcar a partir de la caña, en cuyo caso el bagazo puede alimentar las calderas del ingenio, o el refinado de arroz, en el cual la cáscara puede quemarse para producir vapor y, mediante este, generar electricidad para los molinos y sistemas de transporte y selección. Otro tipo de residuos agroindustriales lo constituyen los efluentes líquidos de industrias como los ingenios (vinaza), frigoríficos, industrias lácteas (suero), etc. Este tipo de efluentes con alto contenido orgánico, puede ser utilizado para producir biogas mediante su digestión.

Residuos urbanos: Las concentraciones urbanas proveen también de fuentes de biomasa para energía a través de sus residuos, tanto sólidos como líquidos. Los residuos sólidos urbanos poseen una gran proporción de materia orgánica la cual, separada del resto (aprovechable también en gran parte para el reciclado de vidrio, papel, metales, etc.), y convenientemente tratada, puede ser utilizada como combustible para calderas que produzcan vapor de proceso y / o energía eléctrica mediante máquinas de vapor. Los residuos cloacales, a su vez, pueden ser empleados para la generación de biogas por medio de su fermentación anaeróbica. En ambos casos se contribuye asimismo a solucionar graves problemas de contaminación y degradación ecológica.

RESIDUOS SÓLIDOS

Les dejo esta dirección donde encontrarán material importante sobre el reciclaje y el tratamiento de diversos tipos de residuos. Principalmente para 3er año, y algunos mas. http://www.aborgama.com/index.php
Por otro lado dejo enlaces sobre biomasa y energías alternativas en uruguay.
http://www.iciforestal.com.uy/
http://www.carbosur.com.uy/archivos/Material.pdf

6to Medicina...Desarrollo embrionario

MECANISMOS DE ACCION HORMONAL

SISTEMA ENDÓCRINO

HORMONAS

En 1902, Bayliss y Starling definieron por primera vez el concepto de hormona, al descubrir la secretina, liberada a la circulación por la mucosa duodenal, y que estimula el flujo pancreático. Estos autores definieron a la hormona como cualquier sustancia producida normalmente en las células de una región del organismo y llevada por el torrente sanguíneo a otras partes, sobre las cuales actúa con efecto favorable para el organismo en conjunto.

Actualmente se definen a las hormonas como compuestos químicos secretados en mínimas concentraciones al torrente sanguíneo por células específicas (pueden ser glándulas endocrinas clásicas o no), y que actúan en células distantes al lugar de origen, donde se unen a receptores específicos produciendo una respuesta biológica.

Existen sustancias que simulan el efecto de una hormona pero no son hormonas; éstas son la glucosa, los ácidos grasos no esterificados, y las prostaglandinas. La glucosa actúa sobre el páncreas, en un receptor específico y libera insulina, pero no es hormona porque actúa en altas concentraciones (miligramos), en tanto que las hormonas actúan a mínimas concentraciones: picogramos (10^{-12 g) y nanogramos (10-9 g). La misma situación ocurre para los ácidos grasos no esterificados, cuya liberación produce inhibición de la secreción de hormona del crecimiento por la adenohipófisis. Las prostaglandinas simulan la función hormonal, pero se producen localmente, en el lado interno de la membrana celular, y no actúan fisiológicamente a distancia. Farmacológicamente es posible administrar prostaglandinas y tener un efecto a distancia.}

Muchas de las hormonas secretadas por las células endocrinas son inactivas (precursoras) y requieren transformarse en otra molécula para tener actividad biológica. Por ejemplo, la tiroxina (T₄) secretada por la glándula tiroides requiere perder un iodo y transformarse en tri-iodotironina (T₃) para ser biológicamente activa. En este caso para ser activa se ha eliminado un yodo. Igualmente, la testosterona debe transformarse por acción de una enzima la 5 alfa reductasa en dihidrotestosterona en muchos tejidos para ejercer su acción. En este caso ha ocurrido una reducción (incorporación de un hidrógeno) para ser biológicamente activa.

HORMONAS Y PROTEINAS LIGADORAS

Las hormonas esteroidales (andrógenos, estrógenos, progesterona, corticoides) y las tiroideas circulan en la sangre tanto ligada a una proteína como en forma libre, siendo ésta última la biológicamente activa. Generalmente las determinaciones hormonales se refieren a la concentración total (hormona libre + hormona ligada a la proteína), y no siempre una alteración en los niveles de la hormona total refleja una alteración de la fracción libre, puesto que existen muchas situaciones en que se afecta el contenido de la proteína ligadora sin que necesariamente ocurra una disfunción hormonal. Un ejemplo, es el incremento de la globulina ligadora de tiroxina (TBG) por acción de los estrógenos incrementados durante el embarazo; la tiroxina total se incrementa pero no la fracción libre, por lo tanto no hay hipertiroidismo.La globulina ligadora de hormonas sexuales (SHBG) también se incrementa por acción de los estrógenos y progestágenos. Estas proteínas se unen a los estrógenos, andrógenos y progestágenos.

Si bien las globulinas ligadoras no parecen tener otra función que la de determinar la fracción ligada de la hormona (no activa), recientemente se ha demostrado que la globulina ligadora de hormonas sexuales después de ligarse a la hormona, también puede unirse a un receptor específico en la membrana celular y consecuentemente activar AMPc y proteína kinasa A (6) y por ende tener una acción hormonal.

Existen hormonas proteicas como la hormona de crecimiento que se unen a proteínas ligadoras circulantes en sangre (7,8) como paso necesario para su acción hormonal. Se considera a esta proteína ligadora como el receptor extracelular, pues su ausencia resulta en falla de la acción de la hormona del crecimiento. Esto es, para la acción hormonal, la hormona de Crecimiento (GH) se une al receptor celular, y este complejo hormona-receptor extracelular (proteína ligadora) se une a un receptor de membrana, y a partir de allí se produce la cascada que detrrmina finalmente la acción de la hormona, en este caso la hormona de crecimiento..

el humano, se produce esta proteína ligadora de hormona de crecimiento por la ruptura enzimática de la porción extracelular del receptor de membrana en el hígado (7).Esto también se ha observado para la acción de ciertas hormonas esteroidales que se unen a la SHBG y el complejo se une a un receptor de membrana; así, el estradiol se liga a la SHBG, y el complejo estradiol-SHBG se une a un receptor de membrana en las células prostáticas estimulando la generación de AMPc y posteriormente la activación del receptor de andrógenos (9).

RECEPTORES

Muchas células son expuestas a las hormonas, sin embargo, sólo algunas responden. De esto nace el concepto de especificidad. Tal especificidad de la acción hormonal parece residir en la presencia de receptores en el órgano blanco que pueden reconocer específicamente su señal. Se ha comparado este proceso, como aquel que ocurre entre la llave y su cerradura.

Los receptores son proteínas cuyo número y afinidad pueden modificarse de acuerdo a las circunstancias. Estos pueden ser de membrana, citoplásmicas y nucleares. Por lo general tienen receptores de membrana aquellas hormonas que por su tamaño no pueden entrar a la célula o aquellas que por su poca liposolubilidad tampoco lo pueden hacer. Las proteínas no pueden atravesar la membrana por su tamaño, en tanto que los esteroides que son moléculas pequeñas y liposolubles si la atraviesan.

Las hormonas amínicas (serotonina, dopamina), peptídicas (GnRH) y las proteicas se unen a receptores de membrana, y las hormonas esteroidales lo hacen a receptores intracelulares. Recientemente se ha demostrado que algunos sistemas celulares tienen receptores de membrana para los esteroides; por ejemplo el espermatozoide tiene receptores de membrana para progesterona. Los receptores de los andrógenos pertenecen a una superfamilia de receptores nucleares que emplean mecanismos genéticos complejos para controlar el desarrollo y las funciones de los tejidos “blanco”. Los receptores de andrógenos activan o reprimen la transcripción de genes a través de su asociación a segmentos específicos del DNA (Elemento de Respuesta) y/o proteínas (10).

Las hormonas que actúan a través de receptores de membrana activan la formación de un segundo mensajero, que lleva el mensaje de la hormona al interior de la célula para la elaboración de la respuesta biológica o acción hormonal. En la membrana plasmática existe también un tipo de receptores que son tirosinas kinasas. En este tipo de receptores se unen la insulina, el factor de crecimiento similar a insulina (IGF), y el factor de crecimiento epidermal (EGF). De lo anterior se deduce que la hormona se constituye en el primer mensajero.

En algunos casos es necesario que la hormona se una previamente a una proteína ligadora que circula en sangre y sólo después de esta unión se puede activar el receptor de membrana. En estos casos se considera a la proteína ligadora como el receptor extracelular. Este es el caso para la proteína ligadora de hormona del crecimiento (8), y en algunos casos para la globulina ligadora de hormonas sexuales (SHBG) (9).

MECANISMO DE ACCION HORMONAL

La respuesta de un organismo a la administración de una hormona puede ser considerada bajo tres modalidades: función, mecanismo de acción, y el efecto biológico.

1. La función se refiere al propósito o utilidad de la hormona respecto a la regulación metabólica o a los cambios metabólicos que produce.

2. El mecanismo de acción se refiere a como una hormona interactúa con un receptor específico y todos los eventos intracelulares subsiguientes que conllevarán al efecto biológico.

3. El efecto biológico es la respuesta medible que produce la hormona sobre un órgano o acción enzimática.

Las hormonas influencian los estados funcionales y morfogenéticos de tejidos que se encuentran distantes de las glándulas endocrinas que las producen. Otras, como los andrógenos participan en la diferenciación celular, la proliferación así como en la carcinogénesis (vg. cáncer de próstata) (10). El sistema endocrino también regula el sistema inmunológico. Por ejemplo, los cambios cíclicos en la respuesta inmune tienen implicancia fisiológica, tal como la disminución o supresión de la inmunidad mediada por células, para evitar que los espermatozoides, y el embrión pre-implantacional sean reconocidos como extraños (11), y de esta manera favorecer la fertilización y la implantación respectivamente.

Mecanismo de acción para hormonas con receptores de membrana.

Las hormonas con receptores de membrana actúan produciendo a nivel intracelular sustancias denominadas “segundo mensajeros”. Un segundo mensajero es una sustancia cuya concentración aumenta intracelularmente en respuesta a la hormona primaria (primer mensajero). Su función es la de llevar la señal hormonal al interior de la célula, con la finalidad de traducirla en acción biológica.

Entre los segundos mensajeros tenemos: el AMP cíclico, el GMP cíclico, el ión calcio, el ión calcio unido a la calmodulina, el ácido araquidónico y sus metabolitos, el inositol trifosfato, y el diacilglicerol.

Los segundos mensajeros actúan fosforilando proteínas que a su vez van a actuar sobre porciones específicas del DNA denominadas elementos de respuestos, y a partir de allí ejercer la acción hormonal.

AMP cíclico

El descubrimiento del AMPc permitió a Sutherland obtener el premio Nóbel en Medicina en 1958, y su participación en los procesos hormonales fue ampliamente reconocida en la década de los sesenta.

El AMPc es producido por la adenil ciclasa que es una enzima unida al lado interno de la membrana citoplasmática. Esta enzima convierte ATP en AMP cíclico en presencia de iones Mg2+. La concentración de AMPc en el citoplasma es a su vez controlada por una segunda enzima, la fosfodiesterasa que cataliza la hidrólisis de AMPc en 5’-AMP.

El AMPc activa una proteína kinasa. La proteína kinasa nativa está compuesta de dos subunidades: catalítica y regulatoria. La subunidad regulatoria suprime la actividad de la proteína kinasa nativa mediante su asociación con la subunidad catalítica. La activación de la proteína kinasa ocurre después que se ha liberado la subunidad catalítica de la subunidad regulatoria, por la unión del AMPc a la subunidad regulatoria de la proteína kinasa.

La proteína kinasa activa (subunidad catalítica) fosforila proteínas específicas denominadas:

1. Proteína ligadora del elemento de respuesta al AMPc (CREB)

2. Modulador del elemento de respuesta al AMPc (CREM).

La fosforilación de estas proteínas produce cambios en sus actividades lo que les permiten interactuar con secuencias específicas del DNA denominadas ELEMENTOS DE RESPUESTA AL AMPc (CRE) para modular la transcripción del gen. Tanto la CREB como el CREM pertenecen a una familia de proteínas ligadoras que tienen alguna homología entre sí. Esta familia de proteínas ligadoras incluyen tanto inhibidores como activadores de la transcripción de los genes.

En los efectos tróficos de respuesta prolongada, el sistema regula la síntesis proteica a nivel de la transcripción y la translación de los ácidos nucleicos.

Las gonadotropinas en las gónadas son buen ejemplo de la activación del AMPc.

GMP cíclico

El GMPc es producido por acción de la enzima guanidil ciclasa que convierte GTP a GMPc. La GMPc es posteriormente inactivada por acción de una fosfosdiesterasa. La GMPc activa la proteína kinasa G que a su vez fosforila proteínas.

La hormona atrial natriurética y el óxido nítrico actúan a través de la activación del GMPc.

Mecanismo de acción para hormonas con receptores intracelulares

A diferencia de las hormonas peptídicas, que debido a su peso molecular no pueden penetrar a la célula, los esteroides y las hormonas tiroideas, por su bajo peso molecular y por su naturaleza lipofílica atraviezan con facilidad la membrana citoplasmática. Aunque los esteroides y las hormonas tiroideas penetran a todas las células del organismo, sólo aquellas células que contienen receptores específicos para ellas responderán al estímulo hormonal.

Los esteroides son transportados en el torrente sanguíneo en forma libre o ligados a proteínas séricas, como la globulina ligadora de hormonas sexuales (SHBG), la globulina ligadora de corticosteroides (CBG), y la albúmina.

En las células de los órganos blanco, los esteroides ingresan por difusión, aunque como ya se ha dicho anteriormente, se puede unir a la SHBG en el suero y unirse a un receptor de membrana y activar la formación de AMPc. Si el esteroide difunde dentro de la célula por difusión, permanece dentro de ella por un tiempo largo, por lo que puede mantenerse una concentración intracelular aumentada, a pesar de que los niveles plasmáticos vayan disminuyendo. La razón de esta diferencia se explica por la presencia en el núcleo de las células efectoras de una proteína de alto peso molecular y con una alta afinidad para ligar selectivamente un esteroide dado, y que es conocido como receptor.

El receptor se ubica dentro del núcleo, y la unión del esteroide al receptor induce a un cambio conformacional del receptor que mejora su afinidad para secuencias específicas en el DNA denominadas Elementos de Respuesta a los Esteroides (ERE). Esta reacción, a su vez induce cambios en la expresión de los genes que finalmente genera la síntesis de proteína y la respuesta celular.

La asociación de esteroide al receptor precede cualquier efecto fisiológico, más aún, los tejidos que carecen del receptor, no responderán al estímulo hormonal. Este es el caso del testículo femenizante donde el testículo fetal produce testosterona pero al no haber receptores para testosterona, no se produce la acción de esta hormona.

El receptor de andrógenos pertenece a una familia de proteínas que actúan como reguladores de la transcripción de genes por ligazón a secuencias específicas del DNA (17). Esta familia incluye a los receptores de las hormonas tiroideas, vitamina D y ácido retinoico. La existencia de esta gran familia de proteínas nucleares sugiere que la acción de los esteroides en el genoma puede representar un mecanismo de control de la transcripción específico que es utilizado por la célula para diferentes propósitos además de mediar la respuesta hormonal.

Los receptores nucleares han sido clasificados en dos categorías:

Grupo I, que comprende a los receptores para estrógenos, hormonas tiroideas, ácido retinoico, y vitamina D, y que reconocen los flancos 5’ y 3’ de los elementos de respuesta del DNA.

Grupo II, que comprende a los receptores para andrógenos, progestágenos, glucocorticoides y mineralocorticoides, que reconoce el flanco 5’ del DNA. La secuencia de bases en la mitad 3’ del DNA parece importante pues la alteración de 1 ó 2 bases dentro de este sitio es suficiente para convertir un elemento de respuesta al estrógeno en un elemento de respuesta del grupo II.

La mayoría de interacciones esteroide-receptor ocurre dentro del núcleo, excepto el receptor de los glucocorticoides, que parece en alguna extensión translocarse del citoplasma al núcleo después de haberse ligado a la hormona.

La activación de los elementos de respuesta induce que la enzima RNA polimerasa ocupe el sitio de iniciación para que sintetice el RNAm. El RNA mensajero migra hacia los ribosomas del citoplasma donde se sintetiza la proteína cuya codificación ha sido desreprimida.