Seminario Receptores y Hormonas

Introducción

 Los receptores son estructuras en las cuales existen células capaces de responder con una gran sensibilidad a señales específicas del entorno, y de transferir la información recibida a terminales nerviosos aferentes al SNC que corresponden a axones de neuronas sensitivas. El proceso que hace que el receptor sensorial responda de un modo útil al estímulo se denomina transducción sensorial. La información llega al sistema nervioso suministrado por los receptores sensitivos que detectan estímulos de este tipo como el tacto, el sonido, la luz, el dolor, el frío, y el calor.  La acción de las hormonas a nivel celular comienza con la reunión de esta con su receptor específico. Las hormonas pueden clasificarse por la ubicación de su receptor y por la naturaleza de la señal o del segundo mensajero usado para mediar la acción hormonal dentro de la célula. Se han definido ciertos números de estos segundos mensajeros, se han avanzado bastante en la dilucidación de la forma en que las hormonas trabajan intracelularmente, en particular respecto a la regulación de la expresión de genes específicos. En 1905, el médico inglés Ernest Henry Starling, utilizó por primera vez la palabra “hormona” (del griego hormon - excitante) para designar los “mensajeros químicos” producidos por las glándulas y transportados en la sangre. Otro término menos usado es “incretas o increciones” en contraposición a excretas o excreciones.

Receptores

1. Definición  Son proteínas complejas situadas ya sea en la superficie o en el interior de las células. La unión de comunicación intercelular al receptor provoca cambios en la célula (iónicos, metabólicos, transcripciones) que terminaran por generar la activación de los mecanismos celulares involucrados en el efecto biológico. Así como no hay orador sin público, estas moléculas receptoras son tan relevantes para la función de comunicación como los propios mediadores químicos (llamados también ligando naturales en relación con sus receptores) que las impactan. La modificación de los mecanismos de recepción por medios farmacológicos o por procesos patológicos es relevante desde el punto de vista clínico. El papel sobresaliente de los receptores en los mecanismos fisiológicos de comunicación celular se refleja en su participación, ante su alteración funcional, en la génesis de trastornos, tanto endocrinos como nerviosos. Asimismo numerosos fármacos actúa mediante su unión (ligando articulare) a receptores para distintos mediadores químicos, a los que pueden activar (efecto agonista) como inactivar (efecto antagónico). Los receptores presentan características, presentan características comunes, con independencia del mediador químico que los impacta. Los receptores para mediadores químicos presentan características generales, que son:      

Unión reversible, con afinidad (“apetencia del receptor por su ligando natural) elevada. Concentración sujeta a regulación por distintos factores Especificidad para el ligando natural Especificidad en su distribución tisular Localización celular acorde con las características del mediador Utilización de mecanismos de transducción de señales.

Afinidad: la unión reversible del ligando por su receptor se define por la reacción H + R -> HR

Donde H es el ligando, R el receptor y HR el complejo ligando-receptor. Tanto la asociación de H +R como la disociación de HR tiene una velocidad características, propia de cada interacción ligando receptor. La gran afinidad del receptor por su ligando, reflejada por una constante de asociación mucho mayor que la disociación, hace que el termino de la derecha sea preponderante. Además, la constante de asociación es inversamente proporcional a la concentración del ligando en el medio. De ello se deduce que la afinidad de un receptor hormonal por su ligando será mucho mas elevada que la de un receptor neuronal por su neurotransmisor, dado que la concentración del mediador químico es mucho mas elevada en el espacio sináptico. La elevada afinidad del receptor por su ligando permite que este actué, a pesar de estar presente en concentraciones muy bajas.

2. Características  Los receptores para mediadores químicos presentan características generales, que son:      

Unión reversible, con afinidad (“apetencia del receptor por su ligando natural) elevada. Concentración sujeta a regulación por distintos factores Especificidad para el ligando natural Especificidad en su distribución tisular Localización celular acorde con las características del mediador Utilización de mecanismos de transducción de señales.

3. Propiedades 

Excitabilidad: Capacidad de reaccionar ante un estimulo nervioso, al relacionar un área específica del cerebro con una reacción tanto corpóral o emocional.

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Especificidad: Reacción nerviosa ante un estímulo determinado

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Adaptación: Persistencia ante un estímulo en donde el receptor disminuye la reacción nerviosa.

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Codificación: Si hay mayor intensidad en el estimulo, el receptor envía mayor número de impulsos nerviosos por unidad de tiempo

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Entre otras tenemos:  Son transductores de energía.  Son sensibles sólo a una forma de energía.  Son sensibles a pequeñas intensidades de energía amplificando la señal hacia el sistema nervioso.

4. Cualidades de una sensación  La sensación, también conocida como procesamiento sensorial, es la recepción de estímulos mediante los órganos sensoriales. Estos transforman las distintas manifestaciones de los estímulos importantes para los seres vivos de forma calórica, térmica, química o mecánica del medio ambiente en impulsos eléctricos y químicos para que viajen al sistema nervioso central o hasta el cerebro para darle significación y organización a la información. Esto, dependiendo de la particular forma de procesamiento de cada ser vivo (percepción).

Dentro de una única modalidad podemos identificar diferentes cualidades: la luz consiste en colores; el olfato, en olores; el gusto, en sabores; el sonido, en tonos; las sensaciones cutáneas, en tacto, presión, calidez, frio, dolor. No podemos describir las cualidades de la sensación si no es por comparación con alguna otra cualidad; son esencialmente psicológicas. En algunos casos, sin embargo, la diferenciación de las cualidades tiene una base anatómica o fisiológica, como la especialización de los receptores. Algunos ejemplos son los tres tipos de conos en la retina, los diferentes tipos de bulbos gustativos y las manchas y ampollas del laberinto. Otras bases pueden implicar el solapamiento de áreas receptoras, o ciertas combinaciones de neuronas aferentes de receptores separados espacialmente. Nuestros conocimientos aunque extensos para explicar en su totalidad todas las cualidades de la sensación.

5. Estructura Anatómica y Fisiológica  En la figura se puede observar las cinco regiones o dominios proteicos conocidos respectivamente como A, B, C, D y E. Algunos receptores, como los ERs y los RAR, tienen un dominio llamado F, cuya función no es clara pero se le atribuye acciones inhibitorias.  En la región amino terminal se localizan los dominios A/B que presentan secuencias poco conservadas (100 a 500 aminoácidos). Los dominios A/B les confieren especificidad a los receptores. Dentro del dominio B se localiza una secuencia conocida como función de activación transcripcional 1 que es la independiente de ligando.  El dominio C es el más altamente conservado (aprox. 68 aa.) y es el dominio de unión DNA. En este dominio se encuentran 9 cisteínas, 8 de las cuales se unen a zinc formando dos estructuras que se conocen como dedos de zinc, que permiten la unión de la proteína con el DNA.  La región D tiene secuencias poco conservadas pero importantes, ya que este dominio permite el cambio conformacional del receptor al unirse con la hormona, es decir tiene una función de bisagra.  El dominio E se localiza en la región carboxilo terminal, que es el mas largo y también presenta una secuencia altamente conservada (entre 225 y 285 aa.). Este dominio permite la unión del ligando u hormona que se realiza a través de 12 estructuras helicoidales que forman una bolsa para la unión del ligando.

 En la región E también se encuentra la función de activación 2.  Otras funciones adicionales atribuidas a este dominio son la asociación con las proteínas de choque térmico y la dimerización del receptor.

6. Clasificación a) Por su anatomía: Receptores Encapsulados:  Corpúsculo de Meissner Son receptores encapsulados presentes en la piel sin pelo, más abundante en la yema de los dedos de la mano, labios y otros puntos donde la discriminación táctil debe ser especialmente satisfactoria. Poseen campos receptores pequeños y pueden emplearse en discriminar entre dos puntos. Son fundamentalmente responsables de la capacidad para reconocer exactamente que punto del cuerpo es tocado y también en la textura de los objetos. Son receptores de adaptación rápida que codifican discriminación de un punto, localización precisa, golpes y vibración. Responden con el movimiento de la piel, pero no cuando el estimulador esta quieto. La frecuencia de descarga de los potenciales aumenta con velocidad del movimiento del estimulo, por lo que también se llaman receptores de velocidad. La información se transmite de forma rápida a través de fibras nerviosas mielinica del tipo II o Aß.

 Corpúsculos de Krause: Son receptores encapsulados en forma de bulbo, presentes en la dermis, el tejido subcutáneo, la mucosa de los labios y parparos, y los genitales externos. Detectan el tacto fino y vibración de baja frecuencia. Son receptores de adaptación rápida y la información se transmite a través de las fibras nerviosas mielinicas del tipo II o Aß, velocidad rápida.  Corpúsculo de Pacini Son receptores encapsulados, en forma de capas de cebolla, situado en las capas subcutáneas de la piel, musculo, articulaciones, glándulas mamarias y genitales externos. Se estimulan por presión, vibración de alta frecuencia, estiramiento y por el movimiento muy rápido de los tejidos. Son los de adaptación más rápida y como responden ante los cambios de velocidad de los estímulos, se han denominado también sensores de aceleración. Pueden detectar cambios en la velocidad el estimulo y codificar la sensación de vibración histológica u otros cambios extremadamente rápidos en el estado mecánico de los tejidos. Esta información la conducen fibras mielinicas del tipo II o Aß.  Corpúsculo de Rufini Son receptores que forman las terminaciones ramificadas en forma multiple, encapsuladas. Se ubican en la zona profunda de la dermis y en capsulas articulares. Tienen campos receptores extensos y se estimulan cuando la piel se estira, en particular en sentido paralelo de la superficie. El estimulo puede localizarse a cierta distancia de los receptores .Se adaptan muy escasamente, y por ello son importantes en la señalización de estados de deformación de la piel y tejidos mas profundos, como señales de tacto groserao y continuo y señales de presión y rotación articular. La información es conducida por las fibras mielinicas del tipo II o Aß.  Husos musculare: Constituyen grupos de fibras musculares especiales que se encuentran entre las fibras esqueléticas y situadas de forma paralela a ellas. Cuando la parte central se distiende, de forma brusca, o de forma progresiva, estos husos se estimulan. La información es conducida por fibras nerviosas mielinicas del tipo Ia, la velocidad muy rápida y por las fibras nerviosas mielinicas del tipo II. Los husos musculares aportan información relativa de los cambios de longitud muscular. Estos receptores son de adaptación lenta.

 Organos tendinosos de Golgi Estos se encuentran situados en la unión entre tendones y musculos. Se estimulan cuando la tensión es excesiva, y la información es conducida por fibras nerviosas mielinicas del tipo Ib o Aß, de velocidad rápida. Al igual que los husos musculares, son de adaptación lenta. Los receptores no encapsulados:  Terminaciones nerviosas libres: Las terminaciones nerviosas libres se distribuyen ampliamente en todo el cuerpo. Están presenten entre las células epiteliales de la piel, la cornea y el tubo digestivo y en tejidos conectivos como la dermis, la fascia, los ligamentos, las capsulas articulares, tendones, el periostio, el pericondrio, los conductos haversianos del hueso, la membrana timpánica y la pulpa dental, además de en el musculo. Las fibras nerviosas aferentes de las terminaciones nerviosas libres son mielinicas o amielinicas. Los estrenos terminales esta desprovistos de vaina de mielina y no hay células de Schwann que cubran sus puntas. La mayoría de estas terminaciones detectan el dolor, mientras que otras detectan el tacto protopatico, la presión y las sensaciones de cosquilleo y posiblemente frio y calor.  Discos de Merkel Los discos de Merkel se encuentran en la piel glabra, por ejemplo en las puntas de los dedos, y en los folículos pilosos. La fibra nerviosa más profunda de la epidermis, llamada célula de Merkel. En la piel con pelo hay conjuntos de discos de Merkel, conocidos como cúpulas táctiles, en la epidermis entre los folículos pilosos. Los discos de Merkel son receptores del tacto de adaptación lenta que transmiten información acerca del grado de presión ejercida sobre la piel, por ejemplo, cuando se sostiene una lapicera.

 Receptores de folículos pilosos. Las fibras nerviosas se enrollan alrededor del folículo en su vaina de tejido conectivo externa por debajo de la glándula sebácea. Algunos ramos rodean el folículo mientras que otros discurren paraleles a su eje mayor. Muchos filamentos axonicos desnudos terminan entre las células de la vaina radicular externa. La curvatura del pelo estimula al receptor del folículo, que pertenece al grupo de los mecanorreceptores que se adaptan rápidamente. Mientras que el perlo permanece doblado el receptor esta silencioso pero cuando el pelo es liberado se inicio otra salva de impulsos nerviosos

b) Por su función: Receptores de Membrana Intracelular:  Los mensajeros liposolubles atraviesan la membrana lipidica y se unen a proteínas receptoras específicas del núcleo o, en algunos casos, en el citoplasma. El complejo mensajero (hormona)-receptor se une a porciones de ADN con secuencias especificas, denominadas elementos de respuesta hormona (HRE).La unión puede aumentar o disminuir la expresión del gen, modificando la síntesis proteica, y alterando, en ultimo extremo, procesos metabólicos generales. Ejemplo de este mecanismo es utilizado por las hormonas asteroideas o tiroides para actuar sobre una célula diana.

Receptores de Membrana:  Asociadas a canales iónicos: La unión del mensajero altera la conformación del receptor-canal, y modifica el flujo de iones que pasan a su través Asociadas a proteínas G: En ellos, la unión del mensajero activa una proteína G asociada, que a su vez activa o inhibe un sistema enzimático y regula la formación de segundos mensajeros o actúa sobre los canales iónicos. Existen mas de cien moléculas que funcionan a atreves de este tipo de receptores, y hay descritas unas 20 proteína G distintas. Con Actividad enzimática intrínseca: Son receptores que presentan actividad enzimática en la porción proteica orientada intracelularmente (guanilatociclasa, tirosincinasa, tirosinfosfatasa,serin / treonincinasas). Asociadas a enzimas: Cuando el receptor es activado interacciona con enzimas (tirosincinasas), las cuales modifican al receptor fosforilandolo y permitiendo la acción enzimática de este.

7. Mecanismo de acción Los diversos receptores pueden excitarse siguiendo alguno de los siguientes modos de generar potenciales de receptor: A. Por deformación mecánica del receptor, que estire su membrana y abra los canales iónicos B. Por la aplicación de un producto químico a la membrana, que también abra los canales iónicos C. Por un cambio de la temperatura de la membrana, que modifique su permeabilidad D. Por los efectos de la radiación electromagnética, como la luz que incide sobre un receptor visual de la retina, al modificar directa o indirectamente las características de la membrana del receptor y permitir el flujo de iones a través de sus canales. Hay que admitir que estos cuatro medios de excitar a los receptores guardan una correspondencia general con los diferentes tipos de receptores sensitivos conocidos. En todos los casos, la causa básica en el cambio en el potencial de membrana es una modificación en la permeabilidad de la membrana del receptor, que permite la difusión iónica con mayor o menor facilidad a través de la membrana y variar así el potencial transmembrana. 8. Neurorreceptores  Receptores de transmisión sobre o cerca de los terminales presinápticos que son sensibles a la liberación del los transmisores liberados por la propia terminal. 9. Receptores presinapticos En casi todas las sinapsis hay receptores en el terminal presinaptico. Por lo general son receptores para el neurotransmisor liberado en esa sinapsis (autorreceptores), y se activan por un aumento en la concentración del transmisor en el espacio sinapticco. Ello genera acontecimientos que provocan una reducción de la liberación o la síntesis del neurotransmisor o ambas. De este modo la sinapsis tiene un servomecanismo negativo que permite calcular la cantidad de neurotransmisor liberado.

10. Potencial de receptor Los potenciales electrotónicos son variaciones de diferencias de potencial que se producen entre el interior y el exterior de las membranas celulares cuando existe una corriente catódica o anódica. Algunas características de los potenciales electrotónicos son los siguientes:     

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Son locales y no se propagan. Son subumbrales: esto es que no superan el valor umbral en el cual se dispara un potencial de acción. Son pasivos: esto quiere decir que no cambia la polaridad de la membrana. Son sumables en el tiempo y en el espacio. Su amplitud varía, decrece en el tiempo y espacio, a diferencia de un potencial de acción en una celula nerviosa en el cual la amplitud es constante. Puede ser hiperpolarizante o despolarizante. En caso de ser hiperpolarizante nunca se llegará a dar un potencial de acción; en caso de ser despolarizante, si la sumatoria espacial y temporal supera el potencial umbral se dará el potencial de acción.

Es importante, ya que una vez superados los +15 mV originará un potencial de acción 11. Autorreceptores  Una neurona presináptica (izquierda) libera un neurotransmisor, aquí no adrenalina (no repinefrina), en la hendidura sináptica. Allí, el transmisor actúa sobre los receptores de la neurona post-sináptica (derecha), sino también en autorreceptores de la neurona presináptica. La activación de estos autorreceptores normalmente inhibe la liberación de más del neurotransmisor. Un autorreceptores es un receptor situado en presináptica de las células nerviosas membranas y sirve como parte de un circuito de retroalimentación en la transducción de señales . Es sensible sólo a los neurotransmisores o las hormonas que son liberadas por la neurona en cuya membrana se encuentra autorreceptores. Canónicamente, una neurona presináptica libera el neurotransmisor a través de una hendidura sináptica para ser detectados por los receptores en la neurona postsináptica. Autorreceptores en la neurona presináptica también detectará este neurotransmisor y, a menudo la función de controlar los procesos internos de

la célula, inhibiendo la liberación más general, o la síntesis del neurotransmisor. "Autorreceptores parecen funcionar como una especie de válvula de seguridad para reducir la liberación cuando la concentración del neurotransmisor en la hendidura sináptica es muy alto." Por lo general son las proteínas G-receptores acoplados (en lugar de los canales iónicos gated-emisor ) y actuar a través de un segundo mensajero . Autorreceptores se puede situar en cualquier parte del cuerpo de la célula: cerca de la terminal en el axón , en el soma , o en las dendritas . A modo de ejemplo, norepinefrina liberada de simpatía neuronas pueden interactuar con la alfa-2A y 2C receptores alfa para inhibir la libertad norepinefrina neural. acetylcholineparasympathetic Del mismo modo, la acetilcolina liberada de parasimpático neuronas pueden interactuar con muscarínicos-2 y los receptores muscarínicos-4 para inhibir la acetilcolina liberada neural. β-adrenergic autoreceptorsympathetic peripheral nervous system Un ejemplo atípico viene dado por la autorreceptores β-adrenérgicos en el sistema nervioso simpático periférico , que actúa para aumentar la liberación del transmisor.

12. Receptores Metabotropicos Liberan mensajeros intracelulares (AMPcíclico, CA y fosfolípidos). Cuando el receptor recibe el neurotransmisor, pone en funcionamiento la adenilatociclasa y el ATP se transforma en AMPcíclico. Una vez ha actuado, es destruido por la fosfodiesterasa. EL AMPcíclico activa una proteinquinasa, que fosforila 1 proteína. Los receptores de Ca+2, cuando reciben el neurotransmisor, abren 1 canal de Ca+2, entra Ca+2 extracelular y se junta a la proteína calmodulina, formando la calmodulina-Ca, que activa una proteinquinasa que fosforila una proteína. El receptor de membrana, cuando recibe el neurotransmisor, activa la PLC (fosfolipasa C). La PLC actúa sobre los fosfolípidos de membrana (concretamente sobre el fosfotidilinositol) y se derivan 2 productos (inositol trifosfato [IP3] y diacilglicerol). El inositol trifosfato actúa sobre el retículo endoplasmático liberando el Ca+2intracelular. El diacilglicerol, en presencia de Ca+2, activa la proteinquinasa que fosforila la proteína y da lugar a la respuesta postsináptica.

1. Si el receptor es inotrópico sólo abre o cierra canales. Hay receptores que ponen en marcha proteínas G. El neurotransmisor actúa sobre el receptor, que activa una proteína G, que activa la adenil ciclasa y que transforma el ATP en AMPcíclico. Este AMPcíclico puede actuar sobre el canal de membrana, abriéndolo. Son canales iónicos operados por vías metabólicas activadas por proteína G. Cuando se fosforila el canal, se abre. 2. El neurotransmisor y el receptor provocan que la proteína G active la PLC y active el fosfatidil inositol dando (IP3 y diacilglicerol), que libera el Ca+2 y la proteinquinasa fosforila la proteína del canal y se abre.

3. El neurotransmisor estimula el receptor, que provoca que la proteína G abra el canal. Los recientes avances sobre el conocimiento de la farmacología de los receptores de los aminoácidos excitatorios permiten la aplicación del conocimiento fino de su papel en la etiología de las enfermedades neurodegenerativas y su tratamiento. Los receptores ionotrópicos de los aminoácidos excitatorios pueden ser divididos en dos largas familias: la familia del

receptor NMDA y la familia de los receptores AMPA y KAINATO. Los estudios de clonaje de receptores han mostrado que hay un largo número de potenciales subtipos de receptores en ambas familias. Han sido desarrollados antagonistas para los receptores NMDA los cuales pueden interactuar como mínimo con cuatro sitios del receptor, reconocidos como drogas independientes. Para los receptores AMPA y KAINATO, dos clases de antagonistas han sido bien identificados.

Razonable potencia, selectividad y penetración cerebral son las propiedades fundamentales que presentan los antagonistas que se conocen actualmente para éstos sitios y comprenden también la inhibición de la liberación del ácido glutámico presináptico, como puede ser el Riluzole. La capacidad del ácido glutámico para matar neuronas por su excitotoxicidad ha sido ampliamentedemostrada. La acetilcolina como neurotransmisor, actúa sobre los receptores nicotínicos (actúa igual que la nicotina del tabaco) y sobre los receptores muscarínicos (actúa por setas). Los receptores colinérgicos son Muscarínico (M1), Muscarínico (M2) y el nicotínico. Los receptores muscarínicos se pueden bloquear con atropina (se extrae de la Atropa belladona). El curare (dextrotubocuranina) bloquea la sinapsis colinérgica entre el músculo esquelético.

El mismo neurotransmisor, a veces polariza y, a veces, despolariza dependiendo del receptor y los canales que operen el receptor. En la sinapsis colinérgica, se coge ácido acético y se esterifica. La colina + Co-A + ácido acético dan acetilcolina, que se libera en el espacio sináptico y actúa sobre el receptor nicotínico y muscarínico (M1-M2). El enzima acetilcolinesterasa hidroliza el éster de acetilcolina y libera colina y acetato. Después es recaptado y se vuelve a formar acetilcolina. De todas las sinapsis, se tiene que conocer el neurotransmisor, la biosíntesis y la degradación del neurotransmisor. La dopamina, noradrenalina y adrenalina provienen de la fenilalanina que, mediante la fenilalaninahidroxilasa, le introduce un OH y forma la tiroxina, que mediante la tiroxinahidroxilasa le introduce otro OH y forma la dihidroxifenilalanina. Se descarboxila (se saca COO mediante la carboxilasa) y se forma la dopamina (neurotransmisor de las neuronas dopaminérgicas). Si se le introduce otro OH, se forma la noradrenalina o norepinefrina (neurotransmisor de las neuronas noradrenilaninérgicas). Por acción de una N-metil transferasa se forma la epinefrina o adrenalina (neurotransmisor de las neuronas adrenérgicas).

13. Receptores Ionotropicos Son Receptores canales iónicos regulados por un ligando. Son proteínas que tienen un sitio de unión a un ligando específico (el mensaje) y presentan, al mismo tiempo, un poro o canal en su estructura. En este grupo se ubican los receptores nicotínicos, los GABAA, los ionotrópicos a glutamato. Está estrechamente relacionado con los canales iónicos. Cuando un NT se une a un canal hay un intercambio de iones produciéndose un potencial. Es un receptor de R rápida. La estructura tiene 5 subunidades, y forman una proteína dejando un canal para el intercambio de iones. Tiene un ligamiento de unión con diferentes sustancias endógenas, los NT. Algunos receptores ionotrópicos son: nicotínicos; receptor de ACH que se une a la nicotina, Gaba A, Glicina, Glutamato, SHT3 (muchos para la serotonina).

14. Receptores sensoriales Clasificación de receptores sensitivos I.

Mecanorreceptores a. Sensibilidades táctiles de la piel (epidermis y dermis). i. Terminaciones nerviosas libres ii. Bulbos Terminales 1. Discos de Merkel 2. Otras variedades iii. Terminaciones en ramillete 1. Terminaciones de Ruffini

II.

III.

IV.

V.

iv. Terminaciones encapsuladas 1. Corpúsculos de Meissner 2. Corpúsculos de Krause v. Terminaciones nerviosas del pelo b. Sensibilidad de los tejidos profundos i. Terminaciones nerviosas libres ii. Terminaciones en ramillete 1. Terminaciones de Ruffini iii. Terminaciones encapsuladas 1. Corpúsculos de Pachi 2. Otras variedades iv. Terminaciones en los músculos 1. Husos musculares 2. Receptores de Golgi de los tendones c. Audición i. Receptores cocleares del sonido d. Equilibrio i. Receptores vestibulares e. Presión arterial i. Barorreceptores de los senos carotídeos y la aorta Termorreceptores a. Del frío i. Receptores del frío (Krause) b. Del calor i. Receptores del calor (Ruffini) Nociceptores a. Del dolor i. Terminaciones nerviosas libres Receptores electromagnéticos a. De la visión i. Bastones ii. Conos Quimiorreceptores a. Del gusto i. Receptores de las papilas gustativas b. Olfatorios i. Receptores del epitelio olfatorio c. Del oxígeno en sangre arterial i. Receptores de la aorta y los cuerpos carotídeos d. Osmolalidad i. Probables neuronas en los núcleos supraópticos o en su proximidad

e. CO2 en sangre i. Receptores del bulbo raquídeo o de su superficie y de la aorta y los cuerpos carotídeos f. Glucosa, aminoácidos y ácidos grasos en sangre i. Receptores del hipotálamo TABLA

CLASIFICACIÓN DE LOS RECEPTORES SENSORIALES EXTEROCEPTORES INTEROCEPTORES

MECANORRECEPTORES

TACTO, PRESIÓN OIDO, VIBRACIÓN

QUIMIORRECEPTORES

GUSTO, OLFATO

TERMORRECEPTORES

TEMPERATURA

FOTORRECEPTORES

RETINA

NOCICEPTORES

DOLOR

PROPIOCEPTORES EQUILIBRIO, PRESIÓN RECEPTORES DE O2CO2 y pH OSMORRECEPTORES TEMPERATURA

DOLOR

Los receptores sensoriales son células especializadas en la captación de estímulos, que representan la vía de entrada de la información en el sistema nervioso de un organismo. Los receptores pueden ser neuronas algo modificadas, las cuales reciben el nombre de células sensoriales primarias; o células no nerviosas, células sensoriales secundarias, quienes se ponen en contacto química o eléctricamente con las neuronas. Estas células sensoriales secundarias se concentran, frecuentemente, en estructuras denominadas órganos sensoriales. Los órganos sensoriales, en los seres humanos y otros animales, son los órganos especializados para recibir estímulos del exterior y transmitir el impulso a través de las vías nerviosas hasta el sistema nervioso central donde se procesa y se genera una respuesta. Los cinco sentidos son el oído, la vista, el olfato, el gusto y el tacto, aunque los científicos contabilizan más de 15 sentidos adicionales, debido a que las sensaciones generales de las necesidades del organismo, como la sed, el hambre, la fatiga y el dolor, también se consideran sentidos.

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Según el tipo de estimulo que reciben, los receptores se pueden clasificar en:

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Quimiorreceptores

Se excitan al ponerse en contacto con sustancias químicas por aire o agua, y se encuentran en los sentidos del gusto y del olfato. También se encuentran en los senos carotídeos y aórticos, quienes captan los cambios de PH en la sangre.

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Mecanoreceptores

Reciben la información de tipo mecánico, es decir, responden al contacto, a las diferencias de presión, a la fuerza de gravedad, etc. Existen mecanorreceptores especializados, por ejemplo, los estatorreceptores informan sobre la posición del equilibrio, y los fonorreceptores perciben las ondassonoras.

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Termoreceptores

Se especializan en procesar la información sobre los cambios de temperatura, algunos perciben el frío y otros el calor. Son terminaciones nerviosas libres. Los receptores al frío son terminaciones de fibras mielíticas de pequeño tamaño (tipo Adelta) y los receptores al calor son fibras amielínicas (tipo C). Los receptores al frío se estimulan cuando la temperatura de la piel es menor de 37 grados, y los receptores al calor cuando la temperatura de la piel supera los 37 grados.

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Fotorreceptores o Receptores electromagnéticos:

Reciben los fotones (cuantos de luz) y transforman la energía electromagnética en impulsos nerviosos. Tienden a concentrarse en órganos más o menos complejos: los ojos simples (hombre) o los compuestos (artrópodos). En la retina se encuentran los fotorreceptores, conos y bastones, encargados de captar la luz. Las señales procedentes de los fotorreceptores llegan a las células ganglionares a través de una red de interneuronas.

Esquema de un omatidio de Drosophila mostrando las células fotorreceptoras que lo componen. r: rabdómero (paquete de microvellocidades que posee cada célula fotorreceptora); R1-8: las ocho células fotorreceptoras que conforman un omatidio; p.c: células pigmentarias (rodean normalmente a los omatidios y desaparecen al ser éstos disociados). B. Corte transversal de un omatidio, mostrando los rabdómeros (r) de 7 de los 8 fotorreceptores (el octavo fotorreceptor es más corto) y parte del resto de cada una de estas células. 

Nociceptores

Detectan un estímulo que puede producir daño en el organismo y producen la sensación del dolor. Son terminaciones libres en la piel, que pueden ser de varios tipos: 

Nociceptores mecanorreceptores

Son terminaciones de fibras mielínicas de pequeño diámetro (Adelta). Se estimulan por una presión intensa sobre la piel (por ejemplo, un pellizco o un pinchazo). Una presión débil estimula los mecano receptores de Merkel y produce sensación de tacto, si la presión es más intensa también estimula los nociceptores y produce dolor.

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Nociceptores termorreceptores

Una temperatura extrema de frío o calor (por encima de 50 grados, o por debajo de 0) estimula estos nociceptores que son terminaciones libres de fibras mielínicas de pequeño diámetro (Adelta). 

Nociceptores polimodales

Se estimulan indistintamente por estímulos nociceptivos mecánicos (presión intensa), térmicos (temperaturas extremas) y químicos (substancias químicas que se liberan en la piel cuando se produce una lesión, como potasio, ácidos o mediadores de la inflamación como la bradikinina). Estos receptores son terminaciones de fibras amielínicas (tipo C). También existen nociceptores en las vísceras, que son fibras de tipo C, principalmente. Responden a distintos tipos de estímulo según de que víscera se trate, por ejemplo en las vísceras huecas (intestino, uréteres) el dolor se produce sobre todo por distensión de la pared. Algunas vísceras (el cerebro, o el parénquima hepático) no tienen nociceptores, y no son sensibles al dolor. La sensación dolorosa, al contario que otros tipos de sensibilidad, no se atenúa con la estimulación repetida sino que al contrario se hace más intensa, y esto se denomina hiperalgesia. La hiperalgesia se debe en parte a un mecanismo periférico (los nociceptores en la piel se vuelven más sensibles por la liberación de factores de inflamación, como las prostaglandinas) y en parte a un mecanismo central (la sinapsis en la médula espinal entre las fibras aferentes y las neuronas espinotalámicas se potencia con la estimulación repetida)

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Vías

Las fibras de gran diámetro (propiocepción y tacto) ascienden en la médula espinal por los cordones posteriores, hacen sinapsis en los núcleos de los cordones posteriores, luego la información va al tálamo, y de ahí a la corteza somatosensorial primaria o SI (circunvolución poscentral).

Las fibras de pequeño diámetro (dolor y temperatura) hacen sinapsis con neuronas espinotalámicas en el asta posterior de la médula, estas neuronas originan la vía espinotalámica que asciende al tálamo, y desde el tálamo esta información va a la corteza, en parte a la corteza somatosensorial primaria, pero también a otras regiones relacionadas con las emociones, como la circunvolución cingular anterior. 

Corteza

La información sobre la posición y el tacto, y una parte de la información térmica y dolorosa, se dirige desde el tálamo a la corteza somatosensorial primaria o SI, en la circunvolución postcentral, que incluye las áreas de Brodman 3a, 3b, 1 y 2. 15. Receptores Hormonales Un receptor de la hormona es una proteína receptora en la superficie de una célula o en su interior que se une a una determinada hormona. La hormona provoca muchos cambios que tendrá lugar en la célula. La unión de las hormonas a los receptores de la hormona a menudo desencadena el comienzo de una señal biofísicos que pueden conducir a nuevas vías de transducción de señal , el disparo o la activación o la inhibición de los genes 

Importancia de Receptores hormonales:

Porque es un compuesto químico orgánico formado en el interior de una glándula o de una célula que actúa excitando o inhibiendo las funciones orgánicas, es decir, tiene función de regulación. Coordinar o regular alterando la velocidad de las reacciones metabólicas.



Organización de receptores e internalización:

En estado normal la mayoría de los receptores de membrana están distribuidos en la membrana celular, y luego de unirse a su ligando hormonal, comienzan a agregarse en algún sitio de la membrana celular; primeramente esta agregación es limitada, formando dimeros y esto quizás sea ser importante en la señalización inicial; luego el estado de agregación se intensifica, surgen agregaciones mayores y finalmente se produce el fenómeno de la internalización del complejo hormona-receptor-membrana, para la mayoría de los receptores la internalización ocurre a través regiones especializadas de la membrana llamados pozos recubiertos que están situados en la membrana intracelular; recubiertos por claritina. Se produce una desaparición de los receptores de la membrana de las células efectoras con una consecuente desensibilizacion a nuevos estímulos hormonales, al menos por un periodo de tiempo determinado, esto es el llamado periodo refractario. Los pozos recubiertos se invaginan y forman vesículas endosómicas las cuales están recubiertas por vesículas endosomales o receptomas, son acidificados y fusionados con lisosomas, en medio ácido, el ligando se desvía del receptor y ocurre la degradación y el receptor reciclado va hacia la membrana celular y lo hace con la capacidad de unirse al ligando. Un receptor puede hacer más de 50 ciclos y regresar a la membrana celular luego de su degradación mientras que la degradación de la hormona dura solo minutos la del receptor puede durar horas o días. Para algunas hormonas la degradación del receptor constituye el proceso de señalización; el grado de internalización del receptor parece estar regulado por factores intrínsecos o extrínsecos del propio receptor. 16. Receptores de serpentina Receptores de 7 helices (receptores en serpentina) Estos receptores forman un grupo grande de proteína de membrana que transfieren la señal de la hormona o del transmisor con ayuda de las proteínas G a proteínas efectoras, las que a su vez modifican la concentración de iones y de segundos mensajeros Rodean a la membrana celular varias veces. En este caso, la rodea siete veces, enroscándose como una serpiente, alternando bucles citosolicos y extracelulares. Los terminales N del receptor quedan expuestos al fluido extracelular, mientras que las terminaciones C residen en el citosol. Además, la proción extracelular de este tipo de receptor acoplado a proteína G posee un único sitio de unión para la hormona.

Las proteínas G tienen una estructura heterotrimerica, es decir, están formadas por tres subunidades: alfa, beta, y gamma y pueden ser del tipo estimulador Gs o inhibidor G1. El bucle citosolico del receptor conectado entre la quinta y sexta hélice transmembrana es especifico para un determinado tipo de proteína G.De esta forma se tiene un método versátil para unir diferentes mensajeros a diferentes vías de transducción de la señal .Al unirse a la hormona al receptro, este bucle activa a la proteína G actuando como un interruptor tipo “ON” y “OFF” molecular, cuyo estado depende de la unión de esta a GTP o a GDP. De las tres subunidades de la proteína G, es la subunidad alfa la encargada del interruptor. Esta subunidad puede unirse a difosfato de guanosina( GDP) o a guanosintrifosfato GTP. Cuando se une se activa. Por tanto, la actividad estimuladora o inhibidora reside en la subunidad alfa de la proteína Gn que se denomina alfa s, cuando es estimuladora y alfa 1 si es inhibidora.

17. Enfermedades de los receptores La neurotransmisión colinérgica a nivel del sistema nervioso central regula sueño, vigilia y memoria. Dos situaciones clínicas ilustran el rol de la acetilcolina en el SNC: - Los inhibidores de la acetilcolinesterasa se utilizan en la enfermedad de Alzheimer y otras demencias. La inhibición de la enzima que cataliza la degradación de acetilcolina (acetilcolinesterasa) produce una concentración aumentada de acetilcolina a nivel sináptico, potenciando de esta manera la neurotransmisión colinérgica. - Las drogas con actividad anticolinérgica pueden causar encefalopatías agudas, tales como delirios o estados confusionales agudos. Algunas

drogas de venta libre como la difenhidramina (un antihistamínico) puede producir un bloqueo colinérgico capaz de llevar a una descompensación de déficits cognitivos preexistentes (en particular en pacientes con enfermedad de Alzheimer). 

La miastenia grave es un desorden autoinmune caracterizado por debilidad muscular debido a un déficit de la transmisión neuromuscular, en la que está implicada la acetilcolina. Los pacientes con miastenia grave muestran anticuerpos a los receptores colinérgicos nicotínicos. Se cree que estos anticuerpos reaccionan con el receptor inhibiendo su función, ya sea su capacidad para captar la acetilcolina, ya sea no experimentando los cambios de conformación que permiten la entrada del sodio.

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Receptores al glutamato y aminoacidos excitadores El L-Glutamato es el principal neurotransmisor excitator del sistema nervioso central de los mamíferos y actúa tanto a través de receptores acoplados a canales iónicos (receptors ionotrópicos) como a receptores acoplados a proteínas G (metabotrópicos). La activación de estos receptores es la responsable de la transmisión sináptica excitadora y de muchas formas de plasticidad sináptica que se cree están implicadas en los procesos del aprendizaje y de la memoria. La sospecha de que los receptores para glutamato, especialmente los de la familia NMDA están implicados en desórdenes neurodegenerativos y neurotóxicos, epilepsia e isquemia cerebral y la conocida neurotoxicidad por envenamiento con ácido domoico y el latirismo (producido por la ingestión del ácido b-oxalildiaminopropiónico, un análogo del AMPA, presente en el altramuz) ha aumentado el interés en desarrollar compuestos que puedan actuar sobre estos receptores.

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Receptores para glicinaLa glicina es un aminoácido neutro cuya distribución está mucho más localizada que la del GABA. La glicina inhibe la descarga de las neuronas motoras de la médula espinal y del tronco encefálico, pero sólo tiene un débil efecto sobre las neuronas de la corteza cerebral. Más de un 50% de las sinapsis inhibitorias en la médula espinal usan la glicina como inhibidor, utilizando el GABA las restantes.La glicina es sintetizada por la serina hidroximetiltransferasa , una enzima presente en las mitocondrias de las neuronas motoras de la médula a partir de la serina, almacenándose en las vesículas sinápticas. Una vez liberada en la hendidura sináptica, la glicina es eliminada rápidamente por transportadores específicos. Las mutaciones en algunas de estas transportadoras provoca la acumulación de glicina en el líquido cefalorraquídeo y en la sangre dando origen a la hiperglicinemia no

cetósica, una enfermedad neonatal caracterizada por retraso mental, consulviones y somnolencia. 

Dopamina: la dopamina es producida por la acción de la DOPAdescarboxilasa sobre la DOPA. La dopamina está ampliamente distribuída por todo el cerebro, pero predomina en la sustancia negra del encéfalo, área que desempeña un importante papel en los movimientos corporales. En la enfermedad de Parkinson, las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra degeneran produciendo la disfunción característica de esta enfermedad. La enfermedad de Parkinson se trata con DOPA o administrando agentes que impiden la degradación de las catecolaminas.

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Histamina: la histamina es una amina bioactiva ampliamente difuncidad en el organismo. Inicialmente se encontró en los mastocitos y plaquetas en respuesta a reacciones alérgicas. Más tarde, se descubrió su papel fundamental en la secreción gástrica de ácido, y más recientemente seha implicado como neurotransmisor. La histamina es producida a partir de la histidina por acción de la histidina descarboxilasa. Tanto la histamina como la enzima que la produce se encuentran en el hipotálamo, desde donde neuronas histaminérgicas envían sus señales a casi todas las regiones del encéfalo y de la médula espinal.

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Serotonina: la serotonina es producida en dos pasos a partir del triptófano, aminoácido esencial que no es fabricado en el organismo. El triptófano de la dieta es captado por un transportador de la membrana plasmática en hidroxilado gracias a una triptófano hidroxilasa para ser seguidamente descarboxilado. La serotonina se localiza en grupos discretos de neuronas en las regiones del rafe de la protuberancia y el tronco encefálico superior. Las neuronas dopaminérgicas han sido implicadas en la regulación del sueño.

Hormonas

1. Definición Las hormonas son los mensajeros químicos del cuerpo. Viajan a través del torrente sanguíneo hacia los tejidos y órganos. Surten su efecto lentamente y, con el tiempo, afectan muchos procesos distintos, incluyendo:  Crecimiento y desarrollo  Metabolismo: cómo el cuerpo obtiene la energía de los alimentos que usted

consume  Función sexual  Reproducción  Estado de ánimo

Las glándulas endocrinas, que son grupos especiales de células, producen las hormonas. Las principales glándulas endocrinas son la pituitaria, la glándula pineal, el timo, la tiroides, las glándulas suprarrenales y el páncreas. Además de lo anterior, los hombres producen hormonas en los testículos y las mujeres en los ovarios. Las hormonas son potentes. Se necesita solamente una cantidad mínima para provocar grandes cambios en las células o inclusive en todo el cuerpo. Es por ello que el exceso o la falta de una hormona específica pueden ser serios. 2. Clasificación  Según su composición química Proteínas y polipéptidos Los péptidos y/o proteínas son una forma química muy común en las hormonas. Se caracterizan por ser proteínas secretables y se suelen sintetizar por el proceso de la síntesis proteica la cual se da en los ribosomas unidos al retículo

endoplasmático y se producen precursores llamados preprohormonas. Luego atraviesa las ribofarinas que forman una especie de canal en la membrana del retículo y queda así la prohormona. Finalmente se transfieren al aparato de Golgi y son empacadas en vesículas, antes de su liberación en forma de “estallidos” con lo que se permite la rápida secreción de gran cantidad de hormona. Como ejemplo de estas hormonas tenemos a: insulina, oxitocina, vasopresina, paratohormona, glucagon, etc.

Esteroideas Las hormonas esteroideas se suelen transportar en la sangre por diferentes tipos de proteínas. Entran en las células por difusión simple y en el interior existen receptores específicos que son los que determinan la entrada de la hormona en esa célula. Estos receptores son proteínas de alta afinidad por las hormonas esteroideas, que entran en el citoplasma. Estas se derivan biosinteticamente del colesterol, todas las células que producen estas hormonas pueden sintetizarlo, pero la mayor parte lo captan de las lipoproteínas circulantes. Se producen reacciones similares y sencillas, pero repetidas continuamente, es un proceso largo, donde las reacciones que ocurren son: Reacciones catalizadas por desmolasas, eliminan fragmentos carbonados; Reacciones catalizadas por hidrolasas; y Reacciones catalizadas por deshidrogenadas. Derivados de aminoácidos En este caso, el principal aminoácido del cual se derivan hormonas es la Tirosina. La glándula tiroides produce dos hormonas relacionadas, la triiodotironina, T3, y la tiroxina, T4, que estimulan el metabolismo en la mayoría de los tejidos. Estas hormonas, que no son polares, son transportadas en la sangre por proteínas transportadoras del plasma, principalmente globuliinas de unión de tiroxina, pero también la prealbúmina y la albúmina. Estas hormonas pasan las membranas de sus células diana y se unen a proteínas específicas del citosol. El complejo proteína-hormona parece ser que no atraviesa el núcleo, y por tanto parece ser que este complejo mantiene una reserva intracelular de las hormonas. El verdadero receptor es una proteína no histónica del núcleo. La unión de estas hormonas a este receptor estimula varios factores de transcripción, dando lugar a un aumento en la velocidad de síntesis de numerosas enzimas metabólicas.

Derivados de ácidos grasos Corresponden a las prostaglandinas, la prostaciclinas y el leucotrieno, que son sintetizadas en células de múltiples órganos y ejercen sus efectos en las mismas células que las producen. Estas se unen a los receptores de la membrana exterior.  Por su efecto biológico La hormonas pueden actuar de distintas maneras, básicamente actúan sobre los sistemas enzimáticos, sobre la permeabilidad de las membranas y sobre los genes. Sobre los sistemas enzimáticos Es el más utilizado por las hormonas proteicas por ser de elevado peso molecular y no poder atravesar la membrana molecular, generalmente las hormonas transportadas por el torrente sanguíneo se unen a un receptor que las transporta hasta el sitio donde van a cumplir su función. Sobre la permeabilidad de las membranas En este caso la hormona modifica la permeabilidad de la membrana celular permitiendo el paso de sustancias desde el exterior hasta el interior. Un ejemplo de ello se observa cuando la insulina permite el paso de glucosa hacia el cerebro. Sobre los genes Este mecanismo de acción es el más utilizado por las hormonas esteroideas, que penetran la célula por su bajo peso molecular. El receptor en este caso se encuentra a nivel del núcleo.

3. Mecanismos de Acción a. M.A: Hormonas Polipeptídicas:  Se liberan al espacio intersticial y luego pasan al torrente sanguíneo. Estímulo de un receptor de superficie. Despolarización de membrana plasmática Aumento de la concentración del AMPc INSULINA La insulina actúa en varias reacciones celulares. Primero, se une a receptores específicos que se encuentran en las células efectoras, la interacción que se produce entre esta sustancia y sus receptores va seguida de la disminución de los niveles intracelulares de AMPc. La insulina una vez unida a sus receptores impide el aumento de AMPc provocado por el glucagón y las catecolaminas y modera los niveles hepáticos de AMPc. Por lo tanto, una de las acciones de la insulina es modular la actividad de las hormonas dependientes del AMPc. Cuando se une a los receptores también facilita la penetración de la glucosa y de aminoácidos a las células del tejido adiposo y muscular por medio de diferentes mecanismos. En este caso, la insulina interviene de manera indirecta en el transporte de los ácidos grasos por la célula adiposa, puesto que estimula la producción de lipoproteínlipasa, una enzima que también estimula la hidrólisis de los triglicéridos plasmáticos. Este polipéptido también influye de manera significativa en las vías metabólicas que siguen tanto la glucosa, los aminoácidos y los ácidos grasos después de la penetración en la célula. Básicamente, la insulina: 

Estimula las vías que dan lugar a la producción de energía a partir de la glucosa, a una acumulación de energía en forma de glucógeno y de grasas.

    

Estimula la síntesis de diversos tipos de proteínas, al mismo tiempo que interfiere en sus vías de degradación. Interfiere en la gluconeogénesis. Actúa como antagonista con las acciones mediadas por el AMPc. Aumenta la captación celular de sodio, potasio y de fosfato inorgánico, independientemente de la utilización de la glucosa. Estimula la síntesis de mucopolisacáridos.

GLUCAGON Es una hormona secretada por las células alfa de los Islotes de Langerhans cuando disminuye la glicemia y cumple varias funciones diametralmente opuestas a la insulina. Eleva la concentración sanguínea de glucosa. Degrada el glucógeno hepático y aumenta la glucogenia hepática. Sus efectos principalmente se manifiestan sólo cuando su concentración aumenta muy por encima del máximo habitual medido por la sangre. Activa la lipasa de las células adiposas, con lo que aumenta la disponibilidad de ácidos grasos para su consumo energético. - Estimula la contracción cardiaca. - Aumentan el flujo sanguíneo de algunos tejidos, sobre todo en los riñones. - Favorecen la secreción biliar. - Inhiben la secreción de HCl en el estómago.

b. M.A: Hormonas esteroides      

Difusión a través de la membrana celular. Transferencia por la membrana nuclear hacia el núcleo y unión a la proteína receptor. Interacción del complejo hormona-receptor con DNA nuclear. Síntesis de RNA mensajero. Transporte del RNA a los ribosomas. Síntesis proteica en el citoplasma que lleva a una acción celular específica. Si bien es cierto que las hormonas esteroides entran a la mayoría de las células por difusión, en algunos casos puede existir transporte activo.

c. M.A: Prostaglandina  La acción de las prostaglandinas está relacionada con cambios en el AMP cíclico; en unos sistemas la misma prostaglandina es capaz de estimular la adenilciclasa, caso en el cual estimula la función celular y en otros es capaz de inhibirla, manifestándose por depresión de sus funciones. La intensidad de acción de diferentes prostaglandinas sobre la adenil ciclasa no es igual. Recientemente se demostró que la PGI2 y el tromboxano TXA2tienen un efecto más potente sobre el AMP y el GMP cíclicos que las PGEs. LaPGI2 tiene un efecto más potente sobre la adenil ciclasa de las plaquetas que la PGE1. Existe evidencia que la PGI1 es la sustancia natural que se une con más avidez al receptor. El tromboxano A2 es un inhibidor de la formación del AMPc mediado por la PGE1 a nivel de las plaquetas. En vista de que el bloqueo de del tromboxano A2 por el imidazol inhibe, no sólo la lipólisis y la formación del AMPc mediadas por catecolaminas, se ha sugerido que el tromboxano A2 es el punto de unión entre el receptor y la adenil ciclasa. 4. Propiedades Para que una hormona pueda ejercer su acción no es necesario que se manifieste en grandes concentraciones, sino que éstas se asemejan a los catalizadores biológicos actuando en concentraciones pequeñísimas y generando respuestas altamente intensas y específicas. Las concentraciones en sangre pueden variar desde 1 picogramo (millonésimo de millonésimo de gramo) hasta unos cuantos microgramos (millonésimos de gramo) por mililitro de sangre. Existen hormonas que son vertidas casi inmediatamente luego de originado el estímulo específico y reaccionan con la misma rapidez en sus células blanco, tal es el caso de la adrenalina, noradrenalina, insulina, glucagón, etc. De igual manera, una vez finalizada su acción, son catalizadas rápidamente convirtiéndose en productos inactivos. Otras hormonas, en cambio, necesitan un tiempo más prolongado para desarrollar su acción total, como por ejemplo la hormona del crecimiento (STH), hormonas tiroideas, hormonas esteroideas. El vertido de las hormonas hacia la sangre, generalmente no implica uniformidad. Existen algunas que son secretadas cíclicamente como las hormonas ováricas en cada ciclo sexual femenino, STH, cortisol, testosterona; y otras como la insulina o calcitonina estimuladas por incrementos en la concentración sanguínea de glucosa o calcio respectivamente. A. Actividad: Las hormonas actúan en concentraciones muy pequeñas; una baja cantidad de hormonas es capaz de generar respuestas notablemente intensas.

B. Vida Media: debido a su actividad biológica, las hormonas deben ser degradadas y convertidas en productos inactivos, pues su acumulación en el organismo tendría efectos dañinos. El tiempo de duración depende de cada tipo de hormona y puede oscilar entre segundos y días. C. Velocidad y Ritmo de Secreción: En general, la secreción de la hormona es un proceso que no mantiene velocidad uniforme y sostenida. En algunos casos, la glándula de origen vierte la hormona a la circulación en respuesta a estímulos del ambiente o del medio interno. D. Especificidad: Una de las propiedades más notables de las hormonas es su gran especificidad de acción. Una hormona determinada sólo actúa sobre ciertas células que constituyen su blanco u objetivo. La hormona es vertida a toda la circulación y alcanza a todos los tejido; sin embargo, su acción se ejerce únicamente a nivel de un número ilimitado de células en las cuales provoca un tipo definido de respuesta. 5. Interacción Hormona – Receptor  La especificidad de las hormonas y su capacidad para identificar el blanco son posibles gracias a la presencia de receptores en las células efectoras. Estos receptores son macromoléculas o asociaciones macromoleculares a las cuales la hormona se fija selectivamente en virtud de una estrecha adaptación conformacional o complementariedad estructural. Al unirse la hormona correspondiente, induce en ellos un cambio conformacional iniciándose los eventos determinantes del efecto final. Cada receptor suele ser muy específico para una única hormona; ello determina el tipo de hormona que actuará sobre un tejido particular. Las localizaciones de los receptores para los diferentes tipos de hormonas son en general los siguientes:  Los receptores que se encuentran en o sobre la superficie de la membrana celulares son principalmente específicos para hormonas proteicas, peptídicas y catecolamínicas (adrenalina, y noradrenalina).  Los receptores para las diferentes hormonas esteroideas se encuentran casi en su totalidad en el citoplasma.

 Los receptores para las hormonas metabólicas tiroideas (tiroxina y tríyodotironína) se encuentran en el núcleo, se cree que por estar situados en- asociación con uno o más cromosomas. El problema fundamental de la endocrinología molecular es poder dilucidar el conjunto de mecanismos por los cuales la formación del Complejo Hormona Receptor origina en etapas sucesivas la respuesta biológica. En este complejo (HR), el R presenta las siguientes características destacables: a) Adaptación inducida. A semejanza de la unión sustrato-enzima, la fijación de la hormona al receptor implica una adaptación estructural recíproca de ambas moléculas. b) Saturabilidad. El número de receptores existentes en una célula es limitado; si se representa en un sistema de coordenadas la cantidad de hormona fijada a receptores en una porción determinada de tejido en función de la concentración de hormona, se obtiene una curva hiperbólica. c) Reversibilidad. La unión hormona-receptor es reversible. D) Afinidad. La capacidad de fijación del receptor a un ligando está dada por la afinidad, que es determinada por las propiedades moleculares del receptor 6. Hormonas Hipofisarias: Clasificación A nivel de la hipófisis antero o adeno hipofisiaria:      

GH: crecimiento. ACTH: suprarrenal, adenocorticotropa. TSH: estimulante del tiroides. LTH: prolactina, actúa sobre las mamas, estimulando la producción de leche. FSH y LH: gonadotropina, actúa sobre los testículos y los ovarios. La hipófisis produce LSH (estimulante de los melanocitos), actúa sobre los melanocitos de la piel para producir melanina.

7. Biosíntesis y Regulación{on Secretora La regulación de hormonas en general incluye tres partes importantes: Heterogeneidad de la hormona.  Regulación hacia arriba y hacia abajo de los receptores.  Regulación de la adenil-ciclasa. 

Los factores de crecimiento son producidos por expresión local de genes. Operan por unión a receptores en la membrana celular. Los receptores generalmente contienen un componente intracelular con tirosina-quinasa. Otros factores actúan a través de segundos mensajeros, tales como el AMPc y el fosfoinositol. Las hormonas se sintetizan en células especializadas, que con frecuencia se organizan en estructuras llamadas glándulas endocrinas, que vierten su producto al torrente circulatorio. Hay muchas hormonas que se sintetizan en células especializadas, pero no están agrupadas en estructuras determinadas: la insulina (células beta de los Islotes L del páncreas) y el glucagón (células alfa de los islotes L del páncreas). El páncreas no es glándula endocrina sino exocrina por su papel en la digestión. Una vez sintetizada y transportada por el torrente sanguíneo, la hormona es detectada por células que presentan receptores específicos para esa hormona, son receptores de naturaleza proteica, situados en el exterior o interior de la membrana plasmática. Tras la interacción hormona receptor se pone en marcha un mecanismo de transmisión de información que va a manifestarse en la modificación de determinadas acciones fisiológicas o metabólicas. La intensidad de la acción de una hormona depende de varios factores: Velocidad de síntesis.  Velocidad de segregación.  Velocidad de degradación en el interior de las células que la producen.  Transporte.  Disponibilidad de receptores en las células tanto, cualitativamente, cuantitativamente como a nivel de sensibilidad.  Vida media de la hormona, tiempo que permanece sin degradarse fuera de las células que la sintetizan. 

8. Efectos biológicos más importantes A. TESTOSTERONA Tiene básicamente dos acciones sobre el músculo esquelético: 1.- Una acción Indirecta estimulando la liberación de GH (hormona del crecimiento) y de somatomedinas (IGF-1) que mejoran los procesos de reparación y síntesis de proteínas, por tanto un incremento del anabolismo proteico y de proteínas contráctiles. 2.- Una acción más directa sobre los factores nerviosos que estimulan el aumento de la acción de los receptores de los neurotransmisores y favorece también la transformación de las fibras musculares en fibras tipo II, más fuertes, menos resistentes y con mayor capacidad glucolítica. B. INSULINA Permite disponer a las células del aporte necesario de glucosa para los procesos de síntesis con gasto de energía. De esta glucosa, mediante glucólisis y respiración celular se obtendrá la energía necesaria en forma de ATP. Su función es la de favorecer la incorporación de glucosa de la sangre hacia las células: actúa siendo la insulina liberada por las células beta del páncreas cuando el nivel de glucosa en sangre es alto. El glucagón, al contrario, actúa cuando el nivel de glucosa disminuye y es entonces liberado a la sangre. Por su parte, la Somatostatina, es la hormona encargada de regular la producción y liberación tanto de glucagón como de insulina. La insulina se produce en el Páncreas en los "Islotes de Langerhans", mediante unas células llamadas Beta. Una manera de detectar si las células beta producen insulina, es haciendo una prueba, para ver si existe péptido C en sangre. El péptido C se libera a la sangre cuando las células Beta procesan la proinsulina, convirtiéndola en insulina. Cuando sólo entre un 10% y un 20% de las células Beta están en buen estado, comienzan a aparecer los síntomas de la diabetes, pasando primero por un estado previo denominado luna de miel, en el que el páncreas aún segrega algo de insulina. C. GH-SOMATOTROFINA Estimula varios procesos metabólicos en todas las células, pero una de las acciones mejor entendidas, es la producción de IGF-1. La GH estimula la expresión de este gen en todos los tejidos. En la mayoría de ellos, el IGF-1

ejerce acciones autocrinas y paracrinas, pero el hígado secreta activamente IGF-1 hacia la circulación. Hasta hace mucho se creía que este gen era responsable de muchas de las acciones de GH in vivo. Datos más recientes muestran que el IGF-1 circulante debe ser considerado más como un “marcador” de la acción de GH en el hígado que como un mecanismo por el cual la GH ejerce sus efectos. Al respecto, hay fuertes evidencias de un rol central de IGF-1 en el mantenimiento de la masa muscular esquelética y en la hipertrofia y se ha postulado que la falta de IGF-1 sea una de las causas por las cuales el músculo esquelético pierda masa y fuerza con el transcurso de la edad. - Efectos: *Anabólico: Cumple actividades anabólicas críticas para la homeostasis metabólica. La principal acción de la GH es estimular la síntesis de proteínas. Es al menos tan poderosa como la testosterona, y sus efectos individuales son aditivos o posiblemente sinergísticos. Además para estimular la síntesis proteica, la GH simultáneamente moviliza grasa por acción lipolítica directa. Parece más probable que estimule la síntesis de proteína a través de la movilización de transportadores de aminoácidos, en una manera análoga a los transportadores de glucosa e insulina. El efecto promotor del crecimiento de la GH requiere de numerosos factores, incluyendo efectores nutricionales (principalmente proteínas), reguladores hormonales (Ej. Insulina y hormona tiroidea), factores específicos de tejidos y factores genéticos. De hecho cuando se utiliza STH por vía exógena, como las necesidades del organismo de las otras hormonas aumentan; (tiroides, insulina, cortico-esteroides, gonadotrofina, estrógenos) esto produce un verdadero desequilibrio en el delicadísimo sistema de regulación hormonal. *Efecto sobre el metabolismo de los carbohidratos: Ejerce acciones semejantes a las que realiza la insulina, que aumenta la captación y la utilización de glucosa y aminoácidos durante las comidas. Sin embargo, los efectos opuestos ejercidos por la GH y la insulina, son de gran relevancia fisiológica. *Efecto lipolítico: Que se opone a los efectos lipogénicos de la insulina, y moviliza ácidos grasos para su uso como fuente de combustible durante el ayuno.

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RECEPTORES Y HORMONAS

CURSO: FISIOLOGIA

DOCENTE: JESÚS CABRERA SALINAS

ALUMNA: CLAUDIA FERNÁNDEZ LLONTOP

CICLO: II

TRUJILLO – PERÚ 2011