regulación del metabolismo, crecimiento y desarrollo
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Regulación del Metabolismo, Crecimiento y Desarrollo. Hormonas de Metabolismo y del Desarrollo. Glucocorticoides y catecolaminas Hormonas Tiroideas Insulina y glucagon Hormona del crecimiento. Funciones del Sistema Endocrino. Crecimiento y desarrollo GH Somatomedinas (IGFs) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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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
Vía metabólica Aumenta Disminuye
Glucogenogénesis In (H, M) Glucagon (H),epinefrina
Glicólisis y oxidación a piruvato
In (A) Glucagon
Gluconeogénesis Glucocorticoides,glucagon, epinefrina, GH
In
Vía pentosa fosfato In
Glucogenolisis Glucagon (H), epinefrina
In
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Control Endocrino del Metabolismo Lipídico
Vía metabólica Aumenta Disminuye
Lipogénesis In (A) Glucagon (H)Epinefrina
Cetogénesis Glucagon (H) In (H)
Lipolisis GlucagonGlucocorticoidesGH (A)
In (A)
Síntesis de colesterol
In (H) Glucagon (H)
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Control Endocrino del Metabolismo Proteico
Vía metabólica Aumenta Disminuye
Síntesis proteica Insulina, testosterona, estrógenos, GH
Proteólisis T3, glucocorticoides
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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
40 y 44 aa
Prepro-GHRH
Nucleo Arcuato
Ventromedial
Celula Somatotropa
Aumenta proliferaciones de las células Somatotrofas
DA
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Somatostatina
Nucleo paraventricular
Inhibición de movimientos de CaHiperpolarizacion 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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IGF I local Mitosiscondrocitos
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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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Acciones Biológicas
De GH
Captación tisular de aa
Fabricación de mRNA
Actividad enzimática
Utilizacion celularDe glucosa
Produccion hepatica de glucosa
Activacion de adipositosDe la triglicerol-lipasa
Neosintesis proteica
Balance nitrogenopositivo
Destruccion de trigliceridos
FFA
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 estimularíanlas poblaciones de condrocitos•GH diferenciación de estas células,haciendo, que expresen el gen parasomatomedina•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
InsulinaH. TiroideasEsteriodes Sexuales
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Estimula la secreción de la GH - GHS-RSensación 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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Neurotransmisor Estimula Inhibe
Noradrenalina -adren.
GHRH
bloquea SS
-2 estimula SS
Dopamina Bloquea GH x In
Inhibe GHRH
Estimula SS
Acetilcolina Est. colinergicos Piridostigmina
Inhibe SS
Bloqueadores colinergicos atropina
Seratonina GHRH
Sueño
GABA GH SS
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Hormonas Estimula Inhibe
H. Tiroideas T3 modula tasa transcrip GH a respuesta de est. GHRH
Glucocorticoides Estimulan secreción de GH
Potencia expresión del gen receptor de GHRH
Forma crónica a través SS
Esteroides
Sexuales
Crecimiento
Sm C
Otras Opiodes Galanina, inhibe SS
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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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InsulinaFormación y colocación del y colocación del glicógeno en músculos y hígado glicógeno en músculos y hígado a partir de la glucosa a partir de la glucosa encontrada en la sangre.encontrada en la sangre.
Glucagon H. AntagonistaMovilización de glucosa delMovilización de glucosa delhígado y aumento en los hígado y aumento en los concentración de glucosa en sangreconcentración de glucosa en sangre
Páncreas Endocrino
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Islotes de Langerhan
1-2% de la masa totalReciben 10-15% del flujo sanguíneoSe encuentran inervados por el Sistema simpático y parasimpático
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Tipos celulares del islote de Langerhans
Célula Ubicación en el islote
Cabeza anterior, cuerpo y cola (dorsal)
Cabeza posterior (ventral)
Productos
A Periférica
10% <0,5% Glucagon, Proglucagon GLP1-2
B Central
80% 20% In, péptidoC ProIn, GABA
D Intermedio 5% <1% SRIF
F Intermedio <2% 85% PP
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GIP
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Insulina: bioquímica
• Gen:brazo corto del cromosoma 11
• Retículo endoplásmico de las células
• 55 aa. Cadena A: 21 aa, cadena; B:30 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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Preproinsulina (RER)
mRNA (núcleo)
Proinsulina (86 aa, Golgi)
Insulina (31 aa) (gránulos secretorios)
Endopeptidasas I y II ProteasasCarboxipeptidasas
Biosíntesis de insulina
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A (21 aa)
(péptido C, 31 aa)
Molécula de insulina
Proinsulina: 15-20% activiad de In (> Vida media)Péprtido C: secreción equimolar con Insulina
B (30 aa)
86 aa
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Secreción de insulina
10 m 90m
In(ng/ml)
20
60
Administración Continua de G
Fase inicialFase tardía
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Control de la Secreción de Insulina
Glucosa
Captación de Ca AMPC
Movilización de Ca de mitocondrias
Retarda eflujo de Ca
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Insulina
Receptor (TK)
IRS1-2
PI3K
Fosforilación proteica
GLUT-4LDLrIGF-2
PLC
IP3
Esteroidogénesis
Mecanismo de acción de la insulina
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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)
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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 quehidrolisa a los trigliceridos para ser liberados como ac. grasos
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glucosa-ácido graso
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Captación de Glucosa
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Transportadores de Glucosa
Tipo Ubicación Rol Afinidad a la glucosa
Sensibilidad a la insulina
1 Todos los tejidos Transporte basal
Alta NO
2 H, P, GI,R Transpote posprandial
Baja NO
3 SNC Transporte basal
Alta NO
4 M, A Transporte posprandial
Media SI
5 GI, espermatozoide
Transporte de F
Media NO
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Insulina: secreción
• Secreción normal:40-50 U/d
• Concentración sérica en ayunas:10 uU/ml
• Concentración sérica Posprandial:100 uU/ml
• Pico inicial:8-10 min
• Pico posterior:30-45 min • Ayunas: 80-120mg/ml
• Comida: 120-140/ml
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Regulación de la Secreción de Insulina
Estimulantes
GlucosaManosaLeucinaVagoSU
Amplificadores
GLP-IGIPCCKSecretinaBeta adrenArgininaAc. Graso (palmitico)
Inhibidores
Alfa adrenSRIFFenitoínaVinblastinaColchicinaCatecolaminas
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Insulina: Efectos Metabólicos Hepáticos
ANABOLICOS
glicogénesis Síntesis de TG, LDL y VLDL Síntesis Proteinas, aa
ANTICATABOLICOS
Glicogenólisis cetogénesis gluconeogénesis
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GRPPGLUCAGON
GLP-1 GLP-2
Intestino
Aumento posprandialAumenta secreción de InVM: 10 min
30-40% inactiva en el higado
Origen intestinal y pancreático
Molécula de proglucagon (160 aa)
(29 aa)
Glucagon
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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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Glucagon
Receptor con 7 dominios
GTP
Adenilciclasa
AMPc
Mecanismo de acción del glucagon
Proteincinasa
Glucogeno Glucosa 6 fosfato
Fosforilasa b fosforilasa a
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Glucagon
Adenilciclasa
AMPc
Proteinkinasa
Lipasa inactiva Lipasa activa
TG Glicero
Acción lipolítica de glucagon
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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,PEPcarboxikinasa, 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
![Page 65: Regulación del Metabolismo, Crecimiento y Desarrollo](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022061610/5681372e550346895d9eb9cd/html5/thumbnails/65.jpg)
Glucosa
G6P
F6P
GP
PEP
PiruvatoOxalacético
G6fosfatasa
Via pentosas
F16DPFFK
PC
PEP carboxikinasa
GLICOLISIS
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• Diabetes Mellitus Tipo 1
– Incapaz de producir inulina
• Diabetes Mellitus Tipo 2
– Insulina resistente
• Diabetes Suprarrenal
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