Regulación del Metabolismo, Crecimiento y Desarrollo

1. Regulación del Metabolismo,Crecimiento y Desarrollo

2. Hormonas de Metabolismo y del Desarrollo • Glucocorticoides y catecolaminas • Hormonas Tiroideas • Insulina y glucagon • Hormona del crecimiento

3. Funciones del Sistema Endocrino • Crecimiento y desarrollo • GH • Somatomedinas (IGFs) • Reproducción: • Gametogénesis • Desarrollo dimórfico anatómico • Conducta sexual.

4. 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.

5. Control del Metabolismo Hidrocarbonado

6. Control Endocrino del Metabolismo Lipídico

7. Control Endocrino del Metabolismo Proteico

8. 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.

9. GHRH DA 40 y 44 aa Prepro-GHRH Nucleo Arcuato Ventromedial Celula Somatotropa Aumenta proliferaciones de las células Somatotrofas

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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.

14. Mitosis condrocitos IGF I local

15. 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

16. 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

17. 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

18. 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)

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

20. 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

21. 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.

22. 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

23. Eje GH-Somatomedinas-Crecimiento Insulina H. Tiroideas Esteriodes Sexuales

24. Estimula la secreción de la GH - GHS-R Sensación de Hambre

25. 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.

28. Hormona del Crecimiento: Pruebas de Secreción • Estimulan secrecion: • Hipoglicemia insulínica. • GHRH • Leucina, arginina, triptofano. • L-dopa • Propranolol • Clonidina

29. 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

30. Páncreas endocrinoControl endocrino del metabolismo intermediario

31. 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

32. Islotes de Langerhan 1-2% de la masa total Reciben 10-15% del flujo sanguíneo Se encuentran inervados por el Sistema simpático y parasimpático

33. Tipos celulares del islote de Langerhans

34. GIP

35. 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)

36. Biosíntesis de insulina mRNA (núcleo) Preproinsulina (RER) Proinsulina (86 aa, Golgi) Endopeptidasas I y II Proteasas Carboxipeptidasas Insulina (31 aa) (gránulos secretorios)

37. Molécula de insulina 86 aa (péptido C, 31 aa) B (30 aa) A (21 aa) Proinsulina: 15-20% activiad de In (> Vida media) Péprtido C: secreción equimolar con Insulina

38. Secreción de insulina Fase inicial 60 Fase tardía In Administración Continua de G (ng/ml) 20 10 m 90m

39. Control de la Secreción de Insulina Glucosa Retarda eflujo de Ca  Captación de Ca  AMPC Movilización de Ca de mitocondrias

40. Mecanismo de acción de la insulina Insulina Receptor (TK) IRS1-2 PLC PI3K IP3 Esteroidogénesis Fosforilación proteica GLUT-4 LDLr IGF-2

41. 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

42. 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

43. 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)

45. 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)

46. 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

47. Lipoproteinas Inhibe a la lipasa intracelular que hidrolisa a los trigliceridos para ser liberados como ac. grasos

48. glucosa-ácido graso

49. Captación de Glucosa

50. Transportadores de Glucosa