Hormona | los mensajeros químicos del sistema endocrino
Las hormonas son los mensajeros químicos del sistema endocrino. Las hormonas son las señales que ajustan el funcionamiento interno del cuerpo, junto con el sistema nervioso. Todo organismo multicelular tiene hormonas. Las células que reaccionan a una determinada hormona tienen receptores especiales para esa hormona. Cuando una hormona se une a la proteína del receptor se pone en marcha un mecanismo de señalización. La célula o tejido que recibe el mensaje se denomina "diana". Las hormonas sólo actúan sobre las células que tienen los receptores adecuados.
Muchos tipos diferentes de células pueden enviar un mensaje. Hay algunas células cuyo trabajo principal es fabricar hormonas. Cuando muchas de estas células están juntas, se llaman glándulas. Las glándulas son grupos de células que fabrican algo y lo liberan (lo ponen fuera de la célula). Muchas glándulas fabrican hormonas.
"Endocrino" significa que segrega directamente a la sangre. La mayoría de las secreciones internas proceden de las glándulas endocrinas. La palabra opuesta es "exocrina", que significa que secretan a través de un conducto o tubo. Algunas hormonas son producidas por las glándulas exocrinas, y algunas secreciones exocrinas se liberan fuera del cuerpo. Las glándulas sudoríparas y las salivales son ejemplos de glándulas exocrinas cuyos productos se liberan fuera del cuerpo.
El primer descubrimiento de una hormona se hizo en 1902. La hormona era la secretina. La palabra "hormona" se utilizó por primera vez en 1905.
La estructura química de la hormona epinefrina (adrenalina)
Acciones
Las hormonas hacen muchas cosas. Regulan el metabolismo. El metabolismo son las reacciones químicas y energéticas que se producen en un ser vivo. Las hormonas provocan el crecimiento y la muerte de las células y de organismos enteros. Las hormonas también inician y controlan el desarrollo sexual. Por ejemplo, las hormonas estrógeno y progesterona hacen que las niñas pasen por la pubertad. Las hormonas ayudan a mantener la homeostasis en un organismo. La homeostasis significa mantener un estado constante dentro del cuerpo, como la temperatura, la cantidad de agua y sales y la cantidad de azúcar. Las hormonas liberadas por una glándula también pueden indicar a otras glándulas que produzcan diferentes hormonas.
Tipos de hormonas
Existen cuatro tipos de hormonas en la mayoría de los vertebrados. Se agrupan por las sustancias químicas de las que están hechas.
- Hormonas esteroides: se producen a partir del colesterol. Algunos ejemplos de hormonas esteroides son las hormonas sexuales estradiol y testosterona, así como la hormona del estrés cortisol.
- Eicosanoides: son hormonas lipídicas, es decir, hormonas fabricadas a partir de lípidos, tipos de grasas. En su mayoría son hormonas que envían mensajes cerca de la célula que las produce.
- Derivados de aminoácidos. La melatonina actúa en el cerebro y la tiroxina en casi todas las células del cuerpo. Muchas de estas hormonas son neurotransmisores, hormonas que una célula nerviosa envía a otra célula nerviosa.
- Péptidos, polipéptidos y proteínas: las hormonas peptídicas pequeñas incluyen la TRH y la vasopresina. Los péptidos compuestos por decenas o cientos de aminoácidos se denominan proteínas. Ejemplos de hormonas proteicas son la insulina y la hormona del crecimiento. Las hormonas proteicas más complejas llevan cadenas laterales de carbohidratos y se denominan hormonas glucoproteicas. La hormona luteinizante, la hormona estimulante del folículo y la hormona estimulante de la tiroides son ejemplos de hormonas glicoproteicas.
Regulación de las hormonas
En biología regular significa controlar algo. Así que regular las hormonas significa controlar la cantidad de hormonas que se producen y se liberan de las células.
Retroalimentación negativa
La regulación de las hormonas se lleva a cabo sobre todo por retroalimentación negativa. En la retroalimentación negativa, una hormona provoca un efecto. Las células que producen la hormona detectan este efecto y su producción cesa.
Un buen ejemplo de retroalimentación negativa es con la hormona insulina. La insulina es producida por el páncreas. El páncreas libera insulina en respuesta al consumo de glucosa. La cantidad de glucosa en la sangre aumenta, y el páncreas detecta el aumento. Entonces segrega insulina en la sangre. La insulina aumenta la captación de glucosa en las células objetivo. Parte de la glucosa es utilizada por las células, pero otra parte también se convierte y se almacena en forma de glucógeno. La captación de glucosa por parte de las células disminuye los niveles de glucosa en sangre. Esta disminución es detectada por el páncreas y, en respuesta, deja de segregar insulina en el torrente sanguíneo. A medida que los niveles de insulina en la sangre disminuyen, también lo hace la captación de glucosa por parte de las células.
Por lo tanto, esta retroalimentación negativa ayuda a mantener los niveles normales de glucosa en sangre y evita los cambios extremos.
Hay tres tipos principales de hormonas. Las hormonas esteroides son no polares y no necesitan un receptor. El segundo tipo son las hormonas peptídicas. El tercero son las hormonas derivadas de la tirosina. Un ejemplo son las hormonas T3 y T4 producidas por la glándula tiroides.
Hormonas contrarreguladoras
A menudo dos hormonas controlan el mismo producto, una aumentando y la otra disminuyendo el objetivo. La glucosa en sangre es muy importante para el organismo y está controlada por más de una hormona. Otras hormonas también hacen que el nivel de glucosa suba o baje. Si el nivel de glucosa baja demasiado, el organismo libera hormonas que hacen lo contrario que la insulina. No le dicen a las células del cuerpo que tomen la glucosa de la sangre. Les dicen a las células que devuelvan la glucosa a la sangre. Este tipo de hormonas que actúan de forma opuesta a otras hormonas se denominan hormonas contrarreguladoras. Las hormonas contrarreguladoras de la insulina son el glucagón y la epinefrina.
Comentarios positivos
La mayoría de las cosas importantes de un organismo se mantienen en homeostasis mediante la retroalimentación negativa y las hormonas contrarreguladoras. Sin embargo, algunas cosas se controlan de diferentes maneras. Una forma poco frecuente es la retroalimentación positiva. En la retroalimentación negativa, el efecto de la hormona hace que una glándula deje de producir hormonas. En la retroalimentación positiva ocurre lo contrario. El efecto de la hormona le dice a la glándula que produzca aún más hormonas.
Un ejemplo de retroalimentación positiva es la hormona que provoca el parto (cuando nacen los bebés). La hormona que lo provoca es la oxitocina. Esta hormona es producida por la glándula pituitaria. Cuando el bebé empieza a salir, estira el músculo del cuello uterino (el fondo del útero). Los nervios del cuello uterino envían un mensaje a la hipófisis. Este mensaje hace que la hipófisis libere más oxitocina. La oxitocina hace entonces que los músculos del útero se contraigan, o se aprieten. Esto provoca un mayor estiramiento en el cuello uterino. Este estiramiento indica entonces a la hipófisis que produzca aún más oxitocina. De este modo, los niveles de oxitocina siguen aumentando hasta que los apretones o contracciones del útero fuerzan la salida del bebé.
Comparación con los neurotransmisores
Hay una clara distinción entre hormonas y neurotransmisores:
- Una hormona puede actuar en una escala espacial y temporal más amplia que un neurotransmisor.
- Las señales hormonales pueden viajar por cualquier parte del sistema circulatorio, pero las señales neuronales van a lo largo de las vías nerviosas preexistentes
- Las señales neuronales pueden transmitirse mucho más rápidamente (milisegundos) que las señales hormonales (segundos, minutos u horas). Las señales neuronales pueden enviarse a velocidades de hasta 100 metros por segundo.
- La señalización neuronal es una acción de todo o nada (digital), mientras que la señalización hormonal es una acción que puede ser continuamente variable. Depende de la concentración de la hormona
Receptores
La mayoría de las hormonas inician una respuesta celular uniéndose a las membranas celulares o a los receptores del interior de la célula. Una célula puede tener varios tipos de receptores diferentes que reconocen la misma hormona pero activan diferentes vías de transducción de señales, o una célula puede tener varios receptores diferentes que reconocen diferentes hormonas y activan la misma vía bioquímica.
Izquierda: una hormona esteroidea (lipídica) (1) entra en una célula (2) se une a una proteína receptora (3) provoca la síntesis de ARNm, el primer paso de la síntesis de proteínas. Derecha: las hormonas proteicas (1) se unen a los receptores que (2) desencadenan una vía de transducción. (3) los factores de transcripción se activan en el núcleo: se inicia la síntesis de proteínas. En ambos diagramas, a es la hormona, b es la membrana celular, c es el citoplasma y d es el núcleo
Clases químicas
Las hormonas se definen funcionalmente, no estructuralmente. Pueden tener varias estructuras químicas. Las hormonas se dan en los organismos multicelulares (plantas, animales, hongos, algas pardas y algas rojas). Estos compuestos se dan también en los organismos unicelulares y pueden actuar como moléculas de señalización,
Hormona peptídica
Las hormonas peptídicas son hormonas con una cadena corta de aminoácidos.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué son las hormonas?
R: Las hormonas son los mensajeros químicos del sistema endocrino. Son señales que ajustan el funcionamiento interno del cuerpo, junto con el sistema nervioso. Todo organismo multicelular tiene hormonas.
P: ¿Cómo funcionan las hormonas?
R: Cuando una hormona se une a una proteína receptora de una célula, pone en marcha un mecanismo de señalización. La célula o tejido que recibe este mensaje se denomina "diana". Las hormonas sólo actúan en las células que tienen los receptores adecuados.
P: ¿Qué es una glándula endocrina?
R: Una glándula endocrina es un grupo de células que fabrican algo y lo liberan (lo ponen fuera de la célula). Muchas glándulas fabrican hormonas y la mayoría de las secreciones internas proceden de las glándulas endocrinas.
P: ¿Qué es una glándula exocrina?
R: Una glándula exocrina es aquella que segrega a través de un conducto o tubo, en lugar de hacerlo directamente al torrente sanguíneo como hace una glándula endocrina. Algunos ejemplos de glándulas exocrinas son las glándulas sudoríparas y las glándulas salivales, cuyos productos se liberan fuera del cuerpo.
P: ¿Quién descubrió primero las hormonas?
R: El primer descubrimiento de una hormona fue realizado en 1902 por un científico que identificó la secretina como una hormona. La palabra "hormona" se utilizó por primera vez en 1905.
P: ¿Son todas las células capaces de enviar mensajes?
R: Sí, muchos tipos de células pueden enviar mensajes a través de las hormonas que se adhieren a sus proteínas receptoras y ponen en marcha mecanismos de señalización de otras células o tejidos para ajustar las funciones corporales a nivel interno.
