Mecanismos de acción hormonal: insulina, segundos mensajeros y hormonas esteroideas

Mecanismo de acción de la insulina

Mecanismo acción insulina: El receptor para la insulina consta de dos partes. Cada una contiene una cadena polipeptídica B (que abarca la membrana) y una cadena a (contiene el sitio de unión a la insulina).

1. Cuando dos moléculas de insulina se unen al receptor, las dos partes del receptor se fosforilan entre sí.
2. Lo anterior incrementa mucho la actividad de la tirosina cinasa del receptor.
3. El receptor tirosina cinasa activado fosforila diversas moléculas mensajeras de señal que producen una cascada de efectos en las células blanco.
4. Se capta glucosa y se producen reacciones anabólicas.

Sistema del segundo mensajero: adenilato ciclasa — AMPc

1. La hormona se une a su receptor en la membrana plasmática de la célula blanco.
2. La interacción hormona‑receptor actúa por medio de proteínas G para estimular la actividad de la adenilato ciclasa.
3. La adenilato ciclasa activada cataliza la conversión de ATP en AMPc dentro del citoplasma.
4. El AMPc activa cinasas que estaban presentes en el citoplasma, pero inactivas.
5. La proteína cinasa dependiente de AMPc activada fosforila otras enzimas del citoplasma.
6. La fosforilación incrementa o inhibe la actividad de enzimas específicas.
7. La actividad enzimática alterada media la respuesta de la célula blanco a la hormona.

Sistema del segundo mensajero: Ca2+ — fosfolipasa C

1. La hormona se une a su receptor sobre la superficie externa de la membrana plasmática de la célula blanco.
2. La interacción hormona‑receptor estimula la actividad de una enzima de membrana, la fosfolipasa C.
3. La fosfolipasa C activada cataliza la conversión de fosfolípidos particulares de la membrana en inositol trifosfato (IP3) y diacilglicerol.
4. El IP3 pasa al citoplasma y al retículo endoplásmico, donde se une a proteínas receptoras y causa la apertura de canales de Ca2+.
5. Dado que el retículo endoplásmico acumula Ca2+ por transporte activo, existe un gradiente de concentración de Ca2+ pronunciado, favoreciendo la difusión de Ca2+ hacia el citoplasma.
6. El Ca2+ que entra al citoplasma se une a una proteína llamada calmodulina y la activa.
7. La calmodulina activada activa a su vez proteínas cinasa, que fosforilan otras proteínas enzimáticas.
8. La actividad enzimática alterada media la respuesta de la célula blanco a la hormona.

Páncreas: secreciones digestivas y hormonales

El páncreas produce tanto secreciones digestivas como hormonas. Estas últimas se sintetizan en racimos de células, los islotes de Langerhans, que componen el páncreas y se ubican entre los acinos. Las hormonas que producen son la insulina y el glucagón, las cuales controlan los niveles de glucosa en la sangre. Actúan de forma opuesta:

• La insulina reduce el nivel de glucosa haciendo que las células absorban glucosa y la metabolicen para producir energía o convertirla en grasa o glucógeno.
• El glucagón, por el contrario, cuando hay falta de glucosa, activa una enzima del hígado que degrada el glucógeno, liberando glucosa a la sangre.

Diabetes mellitus: deficiencia de insulina y, por tanto, hiperglucemia. Cuando falta la hormona antidiurética se produce la diabetes insípida.

Mecanismo de acción de hormonas esteroideas

Por su naturaleza lipídica, las hormonas esteroideas atraviesan la membrana de la célula blanco y se unen a moléculas receptoras de tipo proteico que se encuentran en el citoplasma.

• El complejo hormona‑receptor llega al núcleo, donde ejercerá su acción modificando la expresión génica del ADN, promoviendo o inhibiendo la síntesis de determinadas proteínas que desencadenarán los procesos fisiológicos de los que esa hormona es responsable.
• Las moléculas de ARNm originadas dirigen en el citoplasma la síntesis de unidades proteicas, que son las que producirán los efectos fisiológicos hormonales.

Hormonas proteicas

Las hormonas proteicas, por ser moléculas de gran tamaño, no pueden entrar en el interior de las células blanco.

• La unión hormona‑receptor provoca la estimulación de una proteína reguladora llamada proteína G, que a su vez activa a una enzima de la membrana: la adenilato ciclasa.
• La adenilato ciclasa toma ATP del medio intracelular para generar AMPc, que actúa como segundo mensajero.
• El AMPc induce los cambios en la célula al activar a una serie de enzimas que producirán el efecto metabólico deseado.