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Hormonas Catecolamínicas Adrenales - UNNE - Inicio

C tedra de Bioqu mica Facultad de Medicina A o 2010. Hormonas Catecolam nicas Adrenales Contenido 1. Introducci n 2. Catecolaminas Bios ntesis Regulaci n de la Bios ntesis 3. Las Ves culas Granulares 4. Secreci n de Catecolaminas 5. Metabolismo e Inactivaci n 6. Funci n de las Catecolaminas Receptores Adren rgicos El Sistema Simp tico-Adrenal Acciones de las Catecolaminas 7. Conclusi n: Respuesta de Adaptaci n al Estr s Las catecolaminas son un grupo de compuestos que poseen en su estructura el grupo catecol, las m s importantes son la 8. Bibliograf a adrenalina y noradrenalina. Las catecolaminas participan en los mecanismos integrativos, tanto neurales como endocrinos. Por lo que el sistema nervioso simp tico y la m dula adrenal conforman una unidad anat mica y fisiol gica, conocida como sistema simp tico-adrenal. Este sistema juega un papel fundamental, junto con el eje hipot lamo-hip fisis-adrenal (CRH-ACTH-Cortisol), en las respuestas al estr s o injuria.

Página 4 Cromograninas Las cromograninas A y B, y la secretogranina II constituyen los principales miembros de una familia de proteínas secretoras acídicas, las

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1 C tedra de Bioqu mica Facultad de Medicina A o 2010. Hormonas Catecolam nicas Adrenales Contenido 1. Introducci n 2. Catecolaminas Bios ntesis Regulaci n de la Bios ntesis 3. Las Ves culas Granulares 4. Secreci n de Catecolaminas 5. Metabolismo e Inactivaci n 6. Funci n de las Catecolaminas Receptores Adren rgicos El Sistema Simp tico-Adrenal Acciones de las Catecolaminas 7. Conclusi n: Respuesta de Adaptaci n al Estr s Las catecolaminas son un grupo de compuestos que poseen en su estructura el grupo catecol, las m s importantes son la 8. Bibliograf a adrenalina y noradrenalina. Las catecolaminas participan en los mecanismos integrativos, tanto neurales como endocrinos. Por lo que el sistema nervioso simp tico y la m dula adrenal conforman una unidad anat mica y fisiol gica, conocida como sistema simp tico-adrenal. Este sistema juega un papel fundamental, junto con el eje hipot lamo-hip fisis-adrenal (CRH-ACTH-Cortisol), en las respuestas al estr s o injuria.

2 Dra. Brandan, Nora Cristina Profesora Titular, C tedra de Bioqu mica. Facultad de Medicina. unne . Bqca. Llanos, Isabel Cristina Jefa de Trabajos Pr cticos. C tedra de Bioqu mica. Facultad de Medicina. unne . Ruiz D az, Daniel Alberto Nicol s Ayudante Alumno por Concurso. C tedra de Bioqu mica. Facultad de Medicina. unne . Rodr guez, Andrea N. Ayudante Alumna Adscripta. C tedra de Bioqu mica. Facultad de Medicina. unne . Universidad Nacional del Nordeste INTRODUCCI N. Las gl ndulas Adrenales (tambi n llamadas suprarrenales) est n ubicadas en el espacio retroperitoneal, sobre el polo superior de ambos ri ones. Cada una de estas gl ndulas en una persona adulta pesan aproximadamente 4 gr., de los cuales el 10% corresponde a la m dula, que est totalmente rodeada por la corteza adrenal, no existiendo una clara delimitaci n entre una y otra zona, por lo que las gl ndulas Adrenales contienen dos rganos endocrinos: La corteza adrenal: que produce glucocorticoides, mineralocorticoides y andr genos La m dula adrenal: que segrega catecolaminas (CA) hacia la circulaci n sangu nea.

3 Evidentemente ambos rganos end crinos difieren en sus funciones, tanto en la producci n de sus Hormonas como en su origen embriol gico. Es as que la m dula suprarrenal es b sicamente un ganglio simp tico modificado (tejido nervioso), sin embargo estas c lulas neuronales de la m dula no poseen axones, por lo tanto presentan la particularidad de descargar sus productos directamente al torrente circulatorio, actuando de una manera aut nticamente end crina. Seg n el desarrollo embriol gico, hacia la sexta semana post-concepci n, una subpoblaci n de c lulas de la cresta neural da lugar a los ganglios auton micos simp ticos; mientras otras invaden la corteza adrenal de origen mesenquimal, para formar la m dula adrenal. La m dula adrenal se compone casi exclusivamente de c lulas llamadas cromafines o feocromocitos. (cromaf n indica la afinidad de dichas c lulas por las sales de cromo). Estas c lulas tienen una forma poli drica irregular y se disponen en cordones o peque os c mulos rodeados por nervios, tejido conectivo y vasos sangu neos.

4 Estas c lulas tienen grandes n cleos y un aparato de Golgi perfectamente desarrollado. Adem s, poseen numerosos gr nulos cromafines, los cuales son ves culas electrodensas de 100 a 300 nm de di metro, similares a los gr nulos de las terminales nerviosas simp ticas del sistema nervioso, en los que se almacenan las catecolaminas, tales como la adrenalina y noradrenalina. No obstante, adem s de catecolaminas, tambi n contienen p ptidos opioides, incluyendo met-encefalina, leu-encefalina, neurop ptido Y, sustancia P, y aminas como la serotonina. Los feocromocitos tambi n se re nen a ambos lados de la aorta para formar los paraganglios. El conjunto principal de estas c lulas esta a nivel de la arteria mesent rica inferior y forma el rgano de Zuckerkandl, muy protuberante en la vida fetal. Las gl ndulas Adrenales reciben el aporte sangu neo de las ramas superior, media e inferior de la arteria diafragm tica inferior, de las arterias renales y directamente de la aorta.

5 Las arterias Adrenales se ramifican y forman un plexo bajo la c psula. Este plexo irriga la corteza adrenal; algunas de las arterias del plexo penetran en la corteza y nutren la m dula. Este sistema capilar proveniente del plexo arterial que irriga a la corteza se contin a con el sistema venoso que drena esta estructura y da lugar a la formaci n del sistema porta cortico-medular (Figura Figura 1. Gl ndula Adrenal-Histolog a y Circulaci n 1), luego estas peque as venas van aumentando de calibre hasta formar las venas Adrenales ; la derecha es de corta longitud y drena directamente en la vena cava inferior, la izquierda de mayor longitud se anastomosa con la vena fr nica inferior formando una vena de mayor calibre que drena en la vena renal izquierda. Seg n esta disposici n de las estructuras anat micas en las gl ndulas Adrenales se hace evidente que la circulaci n venosa contiene altas concentraciones de Hormonas esteroideas, provenientes de la corteza suprarrenal que van a influir sobre la bios ntesis de las Hormonas de la m dula; mientras que esta a su vez tambi n modifica la bios ntesis de los esteroides corticales, fundamentalmente en la zona reticular.

6 P gina 1. CATECOLAMINAS. El t rmino catecolamina (CA) designa a todos aquellos compuestos que contienen el grupo catecol (orto- dihidroxibenzeno) y una cadena lateral con un grupo amino: el n cleo catecol. Las CA de importancia fisiol gica son la Dopamina (DA), Noradrenalina (NA) y Adrenalina (A). La adrenalina (o tambi n epinefrina) es sintetizada y almacenada en la m dula adrenal y liberada hacia la circulaci n sist mica. La noradrenalina (o norepinefrina) es sintetizada y almacenada no solamente en la m dula adrenal, adem s tambi n lo es en los nervios simp ticos perif ricos. La dopamina se encuentra en la m dula adrenal y en los nervios simp ticos perif ricos, pero esta CA act a fundamentalmente como un neurotransmisor en el sistema nervioso central. En la m dula adrenal m s del 80% del contenido de catecolaminas est constituido por adrenalina, para ser liberada a la circulaci n sangu nea y ejercer su acci n sobre distintos rganos a distancia; el 20% restante lo constituye la noradrenalina.

7 Bios ntesis de Catecolaminas Las CA son sintetizadas a partir de tirosina, este amino cido puede derivar directamente de la dieta (fuente ex gena). o ser sintetizado en el h gado (fuente end gena) a partir del amino cido fenilalanina. La tirosina ingresa a las c lulas cromafines (o neuronas si habl ramos del sistema nervioso) a trav s de un transporte activo. El proceso de s ntesis en los feocromocitos de la m dula adrenal consta de 4 reacciones qu micas catalizadas por enzimas (Figura 2), estos pasos biosint ticos suceden en el citosol y en las ves culas electrodensas (gr nulos cromafines): 1. Hidroxilaci n: catalizado por la enzima Tirosina-Hidroxilasa (TH), convirtiendo a la tirosina en dihidroxifenilalanina (DOPA). Se conocen en la actualidad 4 isoformas de esta enzima, encontr ndose en el citosol de las c lulas cromafines, es estereoespec fica, requiere ox geno molecular, hierro y un cofactor, la tetrahidropteridina.

8 Esta hidroxilaci n de la tirosina es el paso limitante en la bios ntesis de las CA, debido a que la TH se encuentra finamente regulada. 2. Descarboxilaci n: la DOPA se transforma en dopamina, por una reacci n de descarboxilaci n producto de la actividad de la enzima Descarboxilasa de L-Amino cidos Arom ticos, enzima con poca especificidad de sustrato, distribuida en muchos tejidos, localizada en el citosol de las c lulas cromafines y que requiere piridoxal fosfato como cofactor. Figura 2. Etapas en la Bios ntesis de Catecolaminas La dopamina una vez formada en el citosol, tras las reacciones precedentes, es transportada activamente al interior de las ves culas granulares donde continuar . la bios ntesis de las CA. 3. Hidroxilaci n: por la actividad de la enzima Dopamina- -Hidroxilasa (D H) se produce la conversi n de dopamina a noradrenalina. Esta enzima requiere ox geno molecular, utiliza el cido asc rbico como cofactor y est relacionada gen tica y estructuralmente con la TH.

9 Es una prote na que contiene cobre en su mol cula y al igual que la TH es una enzima espec fica que se encuentra solamente en P gina 2. tejidos que sintetizan y almacenan CA. Su especificidad de Dado que la descarboxilaci n es un paso sustrato no es alta. Se encuentra localizada dentro de los enzim tico muy activo, es relativamente dif cil gr nulos de las c lulas cromafines de la m dula adrenal (y conseguir mediante su inhibici n una disminuci n en los niveles end genos de CA. La carbidopa y la en las ves culas sin pticas de las terminales nerviosas bencerazida, f rmacos utilizados para el simp ticas). Es un componente tanto de la pared del tratamiento del mal de Parkinson, inhiben esta gr nulo como del contenido soluble de las ves culas, por enzima sin atravesar la barrera hematoencef lica y evitan la conversi n perif rica de L-DOPA en el lo que es liberada al romperse las mismas. sistema nervioso central para su conversi n a DA.

10 En la m dula adrenal la noradrenalina es liberada de los gr nulos vesiculares al citoplasma, para continuar con la formaci n del producto principal de la m dula adrenal, la adrenalina. 4. Metilaci n: la noradrenalina es metilada en el nitr geno de su grupo amino dando como producto adrenalina, por acci n de la enzima Feniletanolamina-N-Metil-Transferasa (PNMT) que utiliza como cofactor un dador de metilos, la S-adenosil-l-metionina, as como tambi n O2 y Mg+2. No tiene gran especificidad de sustrato y puede metilar otras aminas -hidroxiladas. Esta enzima citos lica se ha encontrado tambi n en un n mero restringido de neuronas del sistema nervioso central que utilizan la adrenalina como neurotransmisor. Luego de formada la adrenalina es transportada al interior de ves culas granulares, las cuales cumplen un rol de almacenamiento. Regulaci n de la Bios ntesis de Catecolaminas El punto de control m s importante en la regulaci n de la s ntesis de CA se produce a nivel de la tirosina-hidroxilasa; e implica cambios en la actividad y/o velocidad de s ntesis de esta enzima.


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