Hormona - ciencias de la naturaleza. 1 INTRODUCCIÓN Hormona, sustancia que poseen los animales y los vegetales que regula procesos corporales tales como el crecimiento, el metabolismo, la reproducción y el funcionamiento de distintos órganos. En los animales, las hormonas son segregadas por glándulas endocrinas, carentes de conductos, directamente al torrente sanguíneo (véase Sistema endocrino). Se mantiene un estado de equilibrio dinámico entre las diferentes hormonas que producen sus efectos encontrándose a concentraciones muy pequeñas. Su distribución por el torrente sanguíneo da lugar a una respuesta que, aunque es más lenta que la de una reacción nerviosa, suele mantenerse durante un periodo más prolongado. 2 HORMONAS EN ANIMALES Páncreas El páncreas tiene tanto una función digestiva como hormonal. Está constituido por tejido exocrino que secreta enzimas al interior del intestino delgado; éstas ayudan a digerir las grasas, los hidratos de carbono y las proteínas. Las agrupaciones de células endocrinas, llamadas islotes de Langerhans, producen glucagón e insulina, hormonas relacionadas con la regulación de los niveles de azúcar en la sangre. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. Los órganos principales implicados en la producción de hormonas son el hipotálamo, la hipófisis, el tiroides, la glándula suprarrenal, el páncreas, la paratiroides, las gónadas, o glándulas reproductoras, la placenta (véase Aparato reproductor) y, en ciertos casos, la mucosa del intestino delgado. Hipófisis La hipófisis, llamada la glándula endocrina maestra, secreta hormonas que controlan la actividad de otras glándulas endocrinas y regulan varios procesos biológicos. Sus secreciones incluyen la hormona del crecimiento (que estimula la actividad celular en los huesos, el cartílago y otros tejidos estructurales); la hormona estimulante del tiroides (que provoca que el tiroides libere hormonas reguladoras del metabolismo); la hormona antidiurética o vasopresina (que induce al riñón a excretar menos agua en la orina); las hormonas estimulantes de las gónadas, y la prolactina (que estimula la producción de leche y el desarrollo de las mamas en las hembras). La hipófisis está regulada de forma tanto neuronal como hormonal por el hipotálamo situado en el cerebro. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. La hipófisis consta de tres partes: el lóbulo anterior, el lóbulo intermedio, el cual se cree que no es funcional o que está casi ausente en humanos, y el lóbulo posterior. El lóbulo anterior es considerado como la glándula más importante del sistema endocrino. Controla el crecimiento del esqueleto; regula la función del tiroides; afecta a la acción de las gónadas y de las glándulas suprarrenales; produce sustancias que interaccionan con otras que son segregadas por el páncreas, y puede influir sobre la paratiroides. También segrega una hormona llamada prolactina (LTH), excepto cuando está inhibido por la progesterona, que estimula la formación de leche en las glándulas mamarias maduras. El lóbulo anterior también segrega la hormona melanotropina, que estimula a los melanocitos o células productoras de pigmentos. Las hormonas producidas o almacenadas en el lóbulo posterior incrementan la presión sanguínea, evitan que se produzca una secreción excesiva de orina (hormona antidiurética o vasopresina), y estimulan la contracción del músculo uterino (oxitocina). Algunas de las hormonas hipofisarias tienen un efecto opuesto al de otras hormonas, como, por ejemplo, el efecto diabetogénico que inhibe la síntesis de insulina. Véase ACTH. Estructura de las gónadas humanas Las gónadas (en los hombres, los testículos; en las mujeres, los ovarios) son los órganos que producen los gametos y las hormonas sexuales. Los gametos masculinos son los espermatozoides, producidos por división celular en los túbulos seminíferos de los testículos adultos. De forma típica, varios millones de espermatozoides maduran en el epidídimo y se almacenan en los conductos deferentes cada día. Todos los que no se liberan en la eyaculación son reabsorbidos, como parte de un ciclo continuo. En las mujeres, los ovarios producen óvulos o huevos. Al nacer, unos 2 millones de oocitos, u óvulos inmaduros, están presentes en los ovarios. Cuando la mujer llega a la pubertad, un óvulo madura cada 28 días aproximadamente, dentro de un folículo de De Graaf. La ovulación ocurre cuando el óvulo maduro se desprende del folículo en el ovario y comienza su viaje por la trompa de Falopio hacia el útero. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. La hormona producida en el tiroides estimula el metabolismo general; también incrementa la sensibilidad de varios órganos, en especial el sistema nervioso central, y tiene un efecto marcado sobre el desarrollo, es decir, en la evolución desde la forma infantil hasta la forma adulta. La secreción de la hormona tiroidea está controlada sobre todo por el lóbulo anterior de la hipófisis, pero también se ve afectada por las hormonas producidas por el ovario y, a su vez, afecta al desarrollo y a la función de los ovarios. Secreción de insulina Esta imagen tomada con microscopio óptico es un corte de páncreas humano y muestra uno de los islotes de Langerhans (en el centro), un grupo de células glandulares modificadas. Estas células secretan insulina, una hormona que ayuda al cuerpo a metabolizar los azúcares, las grasas y el almidón. Las líneas azules y blancas de los islotes de Langerhans son vasos sanguíneos que transportan la insulina al resto del organismo. La deficiencia de insulina causa la diabetes mellitus. Astrid and Hanns-Frieder Michler/Photo Researchers, Inc. La hormona producida por el paratiroides controla la concentración de calcio y fosfato de la sangre. Hipertiroidismo El cuello hinchado que se observa en la fotografía es una muestra de hipertiroidismo. Esta enfermedad se debe a una anomalía del tiroides y cursa con una secreción excesiva de hormonas tiroideas. Lester V. Bergman/Corbis El páncreas segrega al menos dos hormonas, la insulina y el glucagón, que regulan el metabolismo de los hidratos de carbono en el cuerpo. La insulina, que es una proteína, fue sintetizada por científicos estadounidenses en 1965, y el glucagón fue sintetizado en 1968 por investigadores alemanes. Cómo se desarrolla la diabetes mellitus La diabetes mellitus es una enfermedad en la que aparece una cantidad excesiva de glucosa en la sangre. Esto es debido a que el cuerpo no produce insulina o no la utiliza de forma adecuada. Hay dos formas de diabetes mellitus. La diabetes tipo 1 se produce cuando el páncreas no produce insulina. La diabetes tipo 2 tiene lugar cuando las células del cuerpo son incapaces de utilizar la insulina de forma adecuada. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. Las glándulas suprarrenales están divididas en dos partes, una corteza externa o córtex y una médula interna. Los extractos de corteza contienen hormonas que controlan la concentración de sales y de agua en los líquidos corporales, y son esenciales para el mantenimiento de la vida de cada individuo ( véase Hidrocortisona). Las hormonas corticales también son necesarias para la formación de azúcar a partir de proteínas y para su almacenamiento en el hígado, y para mantener la resistencia frente al estrés tóxico, físico y emocional. La corteza también segrega hormonas que afectan a los caracteres sexuales secundarios. La médula, que es independiente de la corteza desde el punto de vista funcional y embrionario, produce adrenalina, que incrementa la concentración de azúcar en la sangre y estimula el sistema circulatorio y el sistema nervioso simpático (véase Sistema nervioso vegetativo), y también produce noradrenalina (precursor de la adrenalina), que es una hormona relacionada con este sistema. Las gónadas, sometidas a la influencia del lóbulo anterior de la hipófisis, producen hormonas que controlan el desarrollo sexual y los distintos procesos implicados en la reproducción. Las hormonas testiculares controlan la formación de esperma en los testículos y la aparición de los caracteres sexuales secundarios masculinos ( véase Andrógeno; Testosterona). Las hormonas ováricas se sintetizan sobre todo en los folículos del ovario. Estas hormonas, llamadas estrógenos, son producidas por células granulosas, y en este grupo se incluyen el estradiol, la más importante, y la estrona, cuya composición química está relacionada con la del estradiol, y cuya función es similar a la de éste, pero menos potente. Las hormonas estrogénicas interaccionan con las hormonas producidas por el lóbulo anterior de la hipófisis para controlar el ciclo de la ovulación. Durante este ciclo, se forma el cuerpo lúteo, éste segrega progesterona, y de este modo controla el ciclo de la menstruación. Durante la gestación, la placenta también produce grandes cantidades de progesterona; junto con los estrógenos, da lugar al desarrollo de las glándulas mamarias y, al mismo tiempo, transmite al hipotálamo la información necesaria para inhibir la secreción de prolactina en la hipófisis. En la actualidad se utilizan varias hormonas semejantes a la progesterona como anticonceptivos, para inhibir la ovulación y la concepción. La placenta también segrega una hormona, similar a otra producida por la hipófisis, que recibe el nombre de gonadotropina coriónica e inhibe la ovulación. Esta hormona está presente en la sangre en cantidades sustanciales y es excretada con rapidez por los riñones; ésta es la base de algunas pruebas de embarazo. Véase Gonadotropina; Terapia de sustitución hormonal. La membrana mucosa del intestino delgado segrega un grupo especial de hormonas en una fase determinada de la digestión. Estas hormonas coordinan las actividades digestivas puesto que controlan la movilidad del píloro, del duodeno, de la vesícula biliar y de los conductos biliares. También estimulan la formación de los jugos digestivos del intestino delgado, de la bilis hepática y de las secreciones internas y externas del páncreas. La gastrina es una hormona producida por una parte del revestimiento del estómago y es liberada a la sangre mediante impulsos nerviosos, iniciados en el momento de la degustación del alimento o por la presencia de comida en el estómago. En el estómago, la gastrina estimula la secreción de pepsina, una proteasa, y de ácido clorhídrico, y estimula las contracciones de la pared del estómago. La gastrina estimula la secreción de enzimas digestivas y de insulina por el páncreas, y de bilis por el hígado. Véase Aparato digestivo. La deficiencia o el exceso de cualquier hormona altera el equilibrio químico que es esencial para la salud, para un crecimiento normal y, en casos extremos, para la vida. La hormonoterapia es el método utilizado para tratar las enfermedades que aparecen como consecuencia de alteraciones endocrinas; este método implica la utilización de preparaciones procedentes de órganos animales y de productos sintéticos, y ha conseguido algunos éxitos notables y a veces espectaculares. Véase Enfermedad de Addison; Cretinismo; Diabetes mellitus; Gigantismo; Bocio; Mixedema. 2.1 Mecanismos hormonales Cuando las hormonas llegan al torrente sanguíneo, se unen a proteínas plasmáticas o transportadoras específicas, que las protegen de una degeneración prematura y evitan que sean absorbidas de inmediato por los tejidos a los cuales afectan, los tejidos diana o blanco. En general, los tejidos diana poseen receptores o células que atrapan de forma selectiva y concentran a sus moléculas hormonales respectivas, hasta que las hormonas reaccionan con los tejidos diana. Se cree que las hormonas afectan a los tejidos diana de tres formas básicas. Primera: regulan la permeabilidad de la membrana celular externa y de las membranas intracelulares. Se cree que la insulina relaja las membranas de las células del músculo esquelético, permitiéndoles transportar glucosa con rapidez. Segunda: las hormonas modifican las enzimas intracelulares. Por ejemplo, la adrenalina, que procede de la médula adrenal, permite que se produzca la hidrólisis del glucógeno en azúcares de seis átomos de carbono en las células del hígado y del músculo, mediante la activación de una enzima unida a la membrana de la célula y recibe el nombre de adenilato-ciclasa. Este proceso está mediado por moléculas que reciben el nombre de segundos mensajeros; no son hormonas y se encuentran dentro de las células diana. Cuando los receptores celulares se unen a las hormonas del torrente circulatorio, se altera el nivel de actividad de los segundos mensajeros, los cuales estimulan o inhiben al tejido diana. El tercer modo en que las hormonas afectan a los tejidos diana consiste en cambiar la actividad de los genes de las células diana. Se ha demostrado que las hormonas causan plegamiento o desenrrollamiento; en determinados cromosomas, de un modo directo al entrar en las células diana, o, con mayor probabilidad, actuando de forma indirecta a través de segundos mensajeros; esto indica que los genes están implicados de una forma activa en la síntesis de moléculas de ácido ribonucleico mensajero o ARNm. Las moléculas de ARNm son traducidas a proteínas específicas necesarias para procesos controlados por hormonas y son tan diversos como la muda en los insectos, o el mantenimiento de los caracteres sexuales secundarios en los vertebrados. 2.2 Obtención de hormonas a partir de bacterias Utilizando la tecnología del ADN recombinante (véase Ingeniería genética), los investigadores han desarrollado técnicas que permiten utilizar bacterias modificadas genéticamente para producir grandes cantidades de insulina destinada a los pacientes que padecen diabetes. Se han empleado métodos similares para producir la hormona del crecimiento, una sustancia muy solicitada porque se utiliza para tratar a los niños que presentan un crecimiento insuficiente (mediante métodos convencionales, se necesita la hormona de crecimiento de 50 hipófisis humanas procedentes de donaciones, para proporcionar un solo año de tratamiento). Los investigadores tienen grandes esperanzas en la utilización de la síntesis de productos en bacterias para tratar úlceras pépticas sangrantes severas y para soldar fracturas óseas complicadas. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993--2008 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
