Homeostasis, hormonas al poder

Homeostasis, hormonas al poder

Si echamos la vista atrás, encontraremos un mensaje que se sigue repitiendo en la actualidad:

Las personas sufren obesidad por comer más y moverse menos…

Es cierto que la teoría CICO (Calories In Calories Out), puede servir como modelo causal de la actual pandemia de obesidad, sin embargo, deja algunas cuestiones sin poder resolver. Para aquellos que no estén asociados con esta hipótesis, la teoría CICO viene a decir que la diferencia entre las calorías que consumimos y las calorías que gastamos, dará lugar al exceso o déficit de energía, traduciéndose como una ganancia o pérdida de peso respectivamente.

No obstante, el mensaje de comer menos y moverte más que tanto solemos repetir no está funcionando. No sólo somos incapaces de tratar a la población obesa, sino que cada vez la vemos con mayor facilidad y a edades más tempranas.

sobrepeso

La pregunta que debemos hacernos es qué factores hacen que la persona queme menos calorías y tenga mayor sensación de hambre. Para ello, debemos irnos a lo más profundo de ella: Su cerebro, donde en términos más científicos podríamos nombra como neuroendocrinología.

Homeostasis

Al igual que nuestros antepasados, la supervivencia de nuestro organismo depende del correcto funcionamiento de todos sus sistemas. Estos sistemas están comunicados entre sí, y se ven afectados por factores tanto internos como externos. Cuando el equilibrio de uno de los sistemas se encuentra alterado, nuestro organismo tiende a restablecerlo mediante mecanismos compensatorios.

A este estado de equilibrio obtenido se le denomina homeostasis, y es la base de cualquier proceso que se da en nuestro cuerpo

Aunque el proceso para llegar a esa homeostasis va a depender de qué sistemas se encuentran afectados, la mayoría se rigen por una serie de moléculas que son familiares para la mayoría de nosotros: Las hormonas.

Hormonas

Cuando escuchamos la palabra hormona, se nos viene a la cabeza situaciones como enfados, alegría, ganas de comer, y un largo etcétera. Es cierto, las hormonas están relacionadas no sólo con factores externos, sino también con las emociones.

No obstante ¿cuál es la definición de hormona? Podríamos definirla como toda aquella sustancia sintetizada y liberada por un grupo de células secretoras (glándulas) para producir un efecto sobre una célula diana.

En función de su naturaleza podremos hablar de hormonas hidrófilas o lipófilas, tal como vemos en el siguiente recuadro:

hormonas

Hormonas hidrófilas y lipófilas

Tanto los polipéptidos como las aminas, presentan carácter hidrófilíco, o lo que es lo mismo, son solubles en agua. Mientras, por su parte, las hormonas esteroideas son lipofílicas, siendo insolubles en un ambiente acuoso. Esta característica es de gran importancia, ya que va a marcar el mecanismo por el cual la hormona interacciona con el receptor.

En el caso de las hormonas hidrófilas, son excretadas por un mecanismo de exocitosis, circulando por el torrente sanguíneo de forma libre. Una vez llega al tejido diana actúan sobre los receptores superficiales de la célula, produciendo una respuesta intracelular. Por su parte, las hormonas lipófilas viajan unidas a proteínas y penetran la membrana plasmática de la célula diana, interaccionando con los receptores intracelulares, tal como muestra la siguiente imagen:

hidrofilas

Receptores en la célula

Hoy en día sabemos que existen varios tipos de receptores en la superficie de la célula, como pueden ser:

  • Receptores siete dominios transmembrana, donde actúan hormonas como glucagón, dopamina, vasopresina o la hormona luteinizante (LH).
  • Receptores guanililciclasa, relacionados con los péptidos natriuréticos secreados por el tejido cardiaco.
  • Receptores del factor de crecimiento. Tal vez el más conocido gracias a péptidos como el factor de crecimiento insulínico (IGF) o los mediados por Tirosíncinasas, caso de la insulina.
  • Receptores de citosina, siendo el lugar de interacción con hormonas de gran importancia como eritropoyetina, o la hormona de crecimiento.

Independientemente de su naturaleza, las hormonas también pueden agruparse en función del lugar en el que llevan a cabo su trabajo, encontrándonos:

  • Liberación Autocrina: La hormona es liberada por la célula para producir el efecto sobre ella misma. autocrina
  • Liberación Paracrina: La hormona es liberada por la célula para producir el efecto sobre una célula vecina. paracrina
  • Liberación Endocrina: La hormona es liberada por la célula, viajando por el torrente sanguíneo hasta llegar a su célula diana. endocrina

Mecanismo de acción

Cuando el sistema central detecta una alteración en algunos de los sistemas, envía una señal a la glándula para que secrete una determinada cantidad de hormonas. Estas reconocen el lugar de acción en la célula diana, produciendo una respuesta compensatoria a la alteración que se haya producido. Una vez se ha restablecido el equilibrio en el sistema, la glándula recibe la señal de no secretar más hormonas, evitando una sobrecompensación.

La exposición prolongada a las hormonas pueden producir el efecto opuesto (por una respuesta desmesurada) o perder eficacia por una resistencia a ella (caso de la insulina). Por ello, nuestro sistema central debe regular de forma precisa los niveles de hormonas circulantes, consiguiéndolo a través de mecanismos de feedback.

mecanismos-de-accion

En el gráfico superior, podéis ver todo lo comentado líneas arriba con un ejemplo práctico:

Los sensores periféricos avisan al sistema central de que el pH del duodeno es ácido. Este envía la señal a las células S del duodeno para que produzcan secretina y viaje por el torrente sanguíneo hasta llegar al páncreas, su órgano diana. El páncreas recibe el mensaje y aumenta la producción de bicarbonato como mecanismo compensatorio. El resultado es un aumento de los valores de pH, o en otras palabras, se consigue mantener la homeostasis. Esta respuesta es detectada por el sistema central que impide que se siga liberando más secretina.

Feedback negativo

En resumen, podemos simplificar el feedback negativo al siguiente patrón:

Estímulo→ Glándula → Hormona secretada→ Acción en célula diana→ Inhibición del estímulo sobre la glándula

Feedback positivo

No obstante, en ocasiones nos podemos encontrar que la cantidad de hormonas secretadas por la glándula no son suficiente para alcanzar el equilibrio del sistema. Por ello, el tejido diana manda una señal para que se mantenga el estímulo sobre la glándula secretora, aumentando los niveles circulantes de dicha hormona. Este fenómeno recibe el nombre de feedback positivo.

feedback

Mecanismo de Feedback positivo. La célula diana favorece que el estímulo se amplifique, aumentando la cantidad de hormonas secretadas

Debemos entender de que nuestro organismo no puede tener infinitas herramientas para las infinitas funciones que debe regular, por lo que nos encontraremos hormonas que produzcan procesos totalmente opuestos según al receptor que se unan o que incluso células de distintos tejidos tengan el mismo receptor.

Ejemplo: la adrenalina

Esta sustancia produce vasoconstricción si se une a los receptores alfa, o vasodilatación si se une a los receptores beta.

adrenalina

Por otro lado, la adrenalina puede unirse al mismo receptor en distintos órganos para llevar a cabo funciones distintas. Ejemplo de ello ocurre cuando interacciona con los receptores beta de los hepatocitos, facilitando la ruptura de glucógeno (glucogenólisis), o unirse a los receptores beta de los adipocitos, facilitando la lipólisis.

Ambos producen un aumento de los sustratos para producir energía, sin embargo, el primero será mediante la oxidación de glucosa mientras que el segundo mediante los ácidos grasos.

Conclusiones

En resumen, podemos ver como nuestro organismo es capaz de mantener un estado de equilibrio en todos sus sistemas mediante la señalización hormonal y los mecanismos de feedback. Es de vital importancia aprender estos conceptos básicos para poder entender los posteriores temas, ya que veremos como las personas obesas tienen alterados los mecanismos de feedback o presentan resistencia a ciertas hormonas por parte de nuestro sistema central.

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