Regulacin del Metabolismo, Crecimiento y Desarrollo

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Regulación del Metabolismo,Crecimiento y
Desarrollo
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Hormonas de Metabolismo y del Desarrollo

• Glucocorticoides y catecolaminas
• Hormonas Tiroideas
• Insulina y glucagon
• Hormona del crecimiento

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Funciones del Sistema Endocrino

• Crecimiento y desarrollo
• GH
• Somatomedinas (IGFs)
• Reproducción
• Gametogénesis
• Desarrollo dimórfico anatómico
• Conducta sexual.

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• Producción, utilización y almacenamiento de
  energía
• Las hormonas son los mediadores primordiales del
  movimiento de sustrato y de la conversión de los
  metabolitos procedentes de la digestión en
  energía.
• Mantenimiento del medio interno
• Intervienen en la regulación y estabilización de
  los líquidos corporales y su contenido
  electrolítico.
• Presión sanguínea y frecuencia cardiaca.

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Control del Metabolismo Hidrocarbonado
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Control Endocrino del Metabolismo Lipídico
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Control Endocrino del Metabolismo Proteico
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Células Acidófilas Hormona del Crecimiento

• GH 191 aa.
• PM 22,000
• GHRH 44 aa.
• Somatostatinas 14 aa
• Secreción episódica
• Transcripción del gen del receptor de GHRH
• Estimulada por Pit-1 y Cortisol
• Inhibida por Estradiol.

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GHRH
DA
40 y 44 aa Prepro-GHRH Nucleo Arcuato Ventromedial
Celula Somatotropa
Aumenta proliferaciones de las células
Somatotrofas
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Somatostatina
Nucleo paraventricular
Inhibición de movimientos de Ca Hiperpolarizacion
de la membrana tras el incremento de la
permeabilidad de K
Inhibe TSH, insulina, glucagon, renina
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Hormona del crecimiento (GH)

• Control
• Hormona liberadora de GH(GHRH)
• Hormona inhibidora (GIH) somatostatina
• Concentración de Hormona del Crecimiento
• Varones 1-3 ng/ml
• Mujeres 2-5 ng/ml
• Ondas lentas del sueño ?GH.
• Disminución con la edad (somatopausia)
• Niveles de GH son interferidos por valores de
  GHBP

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Hormona del Crecimiento Funciones

• Crecimiento
• Mantenimiento de la composición corporal
• Capacidad para el ejercicio
• Bienestar subjetivo del adulto
• Regulación de la Energía del Metabolismo
• Lípidos
• Carbohidratos
• Proteínas

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Efectos metabólicos y desarrollo

• Estimula la captación de aa en el músculo,
  síntesis de RNA y proteínas
• Lipolisis a partir de lípidos
• Bloquea la captación de glucosa por otros tejidos
  distintos al SN
• Promueve la utilización de los ac. grasos en
  lugar de glucosa.
• Glucagon y GH actúan para mantener los niveles de
  glucosa en sangre.
• Mayor retención de K, Fosfato, Magnesio, Ca, Na y
  Cl.

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Mitosis condrocitos
IGF I local
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• Cartílago y Hueso
• Incorporación de SO4 en proteoplicanos
• Incorporación de timidina en el DNA condrocitos
• Conversión de prolina en hidroxiprolina en el
  colágeno
• Acciones Lipolitica y Diabetogena
• GH endógena
• Aumento de la glicemia
• Alteración metabólica crónica
• Disminuye niveles plasmáticos de colesterol
• Oxidación de ácidos grasos
• Aumenta niveles plasmáticos de trigliceridos
• Bloqueo de GH atrofia del timo y ganglios
  linfáticos

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Neosintesis proteica Balance nitrogeno positivo
Captación tisular de aa Fabricación de
mRNA Actividad enzimática
Acciones Biológicas De GH
Destruccion de trigliceridos FFA
Activacion de adipositos De la triglicerol-lipasa
Utilizacion celular De glucosa Produccion
hepatica de glucosa
Hiperglucemia Hiperinsulinismo
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Proteína Ligadora de Hormona del Crecimiento

• Dominio extracelular del receptor de GH (GHR).
• Asociado con niveles de leptina y porcentaje de
  grasa corporal.
• Niveles de GHBP son bajos en acromegalia
  (downregulation)
• T3 tiene efecto estimulatorio en transcripción de
  GHR/GHBP

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Somatomedinas (IGF o Sm C)

• Mediador del crecimiento somático
• Dependiente de GH
• Incorporación de sulfato de los proteoglicanos
  del cartílago Factor de sulfatación
• 2 formas peptidicas estruc. Y funcionalmente
  similares a la insulina
• Insulin like growth factors (IGF y II)

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• GH y somatomedina estimularían
• las poblaciones de condrocitos
• GH diferenciación de estas células,
• haciendo, que expresen el gen para
• somatomedina
• Mecanismo para y autocrinos

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• Estructura y distribución
• IGF-I
• 70aa
• PM 7469 daltons
• Secuencia similar a la proinsulina
• IGF-II
• 67aa
• 1 Sm circula de forma libre VM 10-20 min
• 99 proteínas transportadoras
• SMBP 150K (80) VM 18 horas
• SMBP 35K (19)
• Receptores
• Tipo I y II

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Superfamilia IGBP

• Inicialmente identificadas como transportadoras
  de IGFs
• Tienen también acción directa sobre el
  crecimiento de huesos.
• Se han observado receptores de membrana y
  receptores nucleares.
• IGBP1 es el principal producto secretorio del
  útero decidualizado.

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• Acciones Biológicas
• Efectos agudos
• Descenso rápido de glicemia y FFA
• Recuperación mas rápida c/ insulina
• Efectos Crónicos
• Síntesis de DNA y proliferación Celular
  fibroblastos, condrocitos (placas de cartílagos
  de los huesos), músculo liso, células de Sertoli
  y células de la granulosa ovárica.
• Incremento de la velocidad de crecimiento
• Aumento del espesor de la epífisis tibial
• Aumento de la incorporación de timidina
• Sulfato al cartílago
• Aumento del peso de órganos, rinon, bazo, timo

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Eje GH-Somatomedinas-Crecimiento
Insulina H. Tiroideas Esteriodes Sexuales
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Estimula la secreción de la GH - GHS-R Sensación
de Hambre
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Crecimiento

• GH-GHBP-IGF-1
• Niñas con niveles altos de IGFBP-3 tienen menor
  crecimiento debido a menor disponibilidad de IGF
  1
• IGFBP-5 es almacenado en hueso y estimula la
  proliferación de los osteoblastos.

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(No Transcript)
27
(No Transcript)
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Hormona del Crecimiento Pruebas de Secreción

• Estimulan secrecion
• Hipoglicemia insulínica.
• GHRH
• Leucina, arginina, triptofano.
• L-dopa
• Propranolol
• Clonidina

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ACROMEGALIA

• Aumento en GH por tumor hipofisis
• No disminuye a hiperglicemia
• Aumenta GH con TRH y GnRH
• Disminuye GH con L-DOPA
• Niveles por debajo de 0,4 ng/ml
• Tratamiento
• Análogos a somatostatina

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Páncreas endocrinoControl endocrino del
metabolismo intermediario
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Páncreas Endocrino
Insulina Formación y colocación del glicógeno en
músculos y hígado a partir de la glucosa
encontrada en la sangre.
Glucagon H. Antagonista Movilización de glucosa
del hígado y aumento en los concentración de
glucosa en sangre
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Islotes de Langerhan
1-2 de la masa total Reciben 10-15 del flujo
sanguíneo Se encuentran inervados por el Sistema
simpático y parasimpático
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Tipos celulares del islote de Langerhans
34
GIP
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Insulina bioquímica

• Genbrazo corto del cromosoma 11
• Retículo endoplásmico de las células ?
• 55 aa. Cadena A 21 aa, cadena B30 aa
• Insulina humana porcina (alanina x treonina en B
  30)
• Insulina humana bovina (alanina x treonina en A8
  y valina x isoleucina en A10)
• Vida media 3-5 minutos
• Catabolismo insulinasa (H, R y placenta)

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Biosíntesis de insulina
mRNA (núcleo)
Preproinsulina (RER)
Proinsulina (86 aa, Golgi)
Endopeptidasas I y II
Proteasas Carboxipeptidasas
Insulina (31 aa) (gránulos secretorios)
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Molécula de insulina
86 aa
(péptido C, 31 aa)
B (30 aa)
A (21 aa)
Proinsulina 15-20 activiad de In (gt Vida
media) Péprtido C secreción equimolar con
Insulina
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Secreción de insulina
Fase inicial
60
Fase tardía
In
Administración Continua de G
(ng/ml)
20
10 m
90m
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Control de la Secreción de Insulina
Glucosa
? Captación de Ca
Retarda eflujo de Ca
? AMPC
Movilización de Ca de mitocondrias
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Mecanismo de acción de la insulina
Insulina
Receptor (TK)
IRS1-2
PLC
PI3K
IP3
Esteroidogénesis
Fosforilación proteica
GLUT-4 LDLr IGF-2
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Efectos Metabólicos de Insulina en el Hígado

• Aumenta la glucogenogénesis (glicokinasa y
  glucogeno sintasa)
• Disminuye glucogenolisis (fosforilasa)
• Aumenta la glicolisis(FFK, PK, PD)
• Diminuye conversión de AGL a CC
• Disminuye incorporación de aa
• Inhibe gluconeogénesis (Pcarboxilasa,
  PEPcarboxilasa, F16DP)
• Aumenta síntesis de TG y VLDL

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• Efectos Insulina sobre el Hígado
• No necesita transportador de glucosa
• Activa la enzima hexokinasa, fosforila glucosa
• Insulina inhibe glucosa -6- fosfatasa
• Activación de la Glucogeno-sintetasa
• Fosfofructokinasa, piruvatocinasa

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Efectos metabólicos de Insulina en el Músculo

• Activacion del sistema de transporte
• Aumenta síntesis de proteinas
• (incorporación de aa y síntesis ribosomal)
• Disminuye liberación de aa
• Transporte de G (GLUT-4)
• Aumenta síntesis de glucógeno
• (transporte de G, glucogeno-sintasa)
• Disminuye glucogenolisis (fosforilasa)

44
(No Transcript)
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Insulina Efectos Metabólicos en el Músculo

• Promueve síntesis proteica (? transporte de aa
  y síntesis Pr ribosómica)
• Promueve síntesis glucógeno (? transporte de G y
  actividad de glucógeno-sintetasa, ?
  glucógeno-fosforilasa)

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Efectos Metabólicos de Insulina en el Tejido
Adiposo

• Transporte de G (GLUT-4)
• Activa glicólisis (FFA y PD)
• Activa lipasa endotelial hidrólisis de TG
  circulante
• Aumenta aporte de Glicerofosfato
• Aumenta almacenamiento de TG
• Inhibe lipasa celular
• Promueve almacenamiento de triglicéridos
• Induce LPL favorece absorción de AGL
• Aumenta transporte de glucosa en el adipocito

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Lipoproteinas
Inhibe a la lipasa intracelular que hidrolisa a
los trigliceridos para ser liberados como ac.
grasos
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glucosa-ácido graso
49
Captación de Glucosa
50
Transportadores de Glucosa
51
(No Transcript)
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Insulina secreción

• Secreción normal40-50 U/d
• Concentración sérica en ayunas10 uU/ml
• Concentración sérica Posprandial100 uU/ml
• Pico inicial8-10 min
• Pico posterior30-45 min
• Ayunas 80-120mg/ml
• Comida 120-140/ml

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Regulación de la Secreción de Insulina
54
Insulina Efectos Metabólicos Hepáticos
55
Glucagon
Molécula de proglucagon (160 aa)
GLUCAGON
GRPP
(29 aa)
GLP-1
GLP-2
Intestino
Origen intestinal y pancreático
Aumento posprandial Aumenta secreción de In VM
10 min 30-40 inactiva en el higado
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Secreción de glucagon

• Aumento
• Hipoglicemia
• GH
• Arginina
• Alanina
• Catecolaminas
• CCK, GIP,glucocorticoides
• Estimulo colinérgico
• Ejercicio
• Comida rica en proteínas

• Disminución
• Hiperglicemia
• AGL
• Somatostatina
• Serotonina

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Mecanismo de acción del glucagon
Glucagon
Receptor con 7 dominios
GTP
Adenilciclasa
Fosforilasa b fosforilasa a
Proteincinasa
AMPc
Glucogeno
Glucosa 6 fosfato
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Acción lipolítica de glucagon
Glucagon
Adenilciclasa
AMPc
Proteinkinasa
Lipasa inactiva
Lipasa activa
TG
Glicero
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Acciones biológicas de glucagon en el hígado y
tejido adiposo

• Higado
• Aumenta la glucogenolisis (glucogeno-fosforilasa)
• Disminuye la formación de glucógeno (glucógeno
  sintasa)
• Disminuye la glicólisis (FFA, PK, PD)
• Inhibe via glucolitica
• Aumenta la gluconeogénesis (Pcarboxilasa,PEPcarbox
  ikinasa, F16DP)
• Aumenta captación de aa
• Aumenta cetogénesis (acetil carnitin transferesa
  mitocondrial)

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• Adipocito
• Aumenta la lipólisis (lipasa celular)
• TG en glicerol y ac. Grasos
• Musculo
• Carece glucos-6- fosfatasa, no se produce glucosa
• Lactato

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Somatostatina

• Preprosomatostatina (116 aa)
• Somatostatina (14 aa)
• Somatostatina de SNC, hipotálamo y TGI 28 aa
• Somatostatina pancreática 14 aa
• Aumentan secreción glucosa, arginina,
  enterohormonas

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Acciones biológicas de somatostatina

• Disminuye secreción de Insulina, glucagon, GH,
  TSH. Gastrina, pepsina, Peptido Instestinal
  vasoactivo (VIP), GIP, PTH, calcitonina,
  captacion de glucosa
• Prolonga vaciamiento gástrico
• Disminuye secreción exocrina del páncreas
• Disminuye flujo esplácnico
• Mecanismo de acción 7 dominios, proteinas G,
  tirosinfosfatasa, inhibición de AC

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Polipéptido pancreático

• 36 aa
• Secreción aumentada con comida mixta
• Estimulo vagal o comida rica en proteinas
• Bloqueo de secreción por vagotomía
• Ausencia de secreción con administración de
  glucosa o TG
• Secreción discreta por administración de aa
• Secreción incrementada en adultos mayores y
  alcohólicos
• Acción biológica desconocida

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• Pancreastatina
• Betagranina

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GLICOLISIS
Glucosa
G6fosfatasa
G6P
Via pentosas
F6P
FFK
F16DP
GP
PEP carboxikinasa
PEP
PC
Piruvato
Oxalacético
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• Diabetes Mellitus Tipo 1
• Incapaz de producir inulina
• Diabetes Mellitus Tipo 2
• Insulina resistente
• Diabetes Suprarrenal

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(No Transcript)