Anatomía y fisiología del sistema endocrino

El sistema endocrino está formado por varias glándulas endocrinas que segregan hormonas al torrente sanguíneo.

Cuando las hormonas llegan a su célula diana, se unen a un receptor en la membrana de la célula o dentro de esa célula, y en respuesta la célula diana cambia lo que está haciendo.

Así que, al final, el sistema endocrino ayuda a establecer la homeostasis, es decir, una sensación de equilibrio incluso cuando hay cambios en el entorno externo.

Estructuralmente, las hormonas pueden ser esteroideas o no esteroideas.

Las hormonas esteroideas se fabrican a partir del colesterol y son producidas por las glándulas suprarrenales, que se encuentran encima de cada riñón, y las gónadas, ya sean los testículos o los ovarios.

Las hormonas esteroideas son hidrófobas o apolares, lo que significa que odian los entornos acuosos, por lo que viajan por el torrente sanguíneo unidas a proteínas transportadoras para llegar a sus células diana.

Ahora bien, como las hormonas esteroideas son relativamente pequeñas y apolares, también son capaces de difundirse a través de la membrana fosfolipídica de las células diana.

Una vez dentro de la célula, se unen a un receptor que pasa a activar determinados genes en el núcleo.

Las hormonas no esteroideas, en cambio, son péptidos o proteínas, es decir, cadenas de aminoácidos, o pueden provenir de un solo aminoácido.

Las hormonas peptídicas, como la insulina y el glucagón, son hidrófilas, es decir, les encanta correr por nuestra sangre.

Sin embargo, cuando llegan a la membrana celular de una célula diana, no pueden atravesar la bicapa de fosfolípidos.

En cambio, se unen a las proteínas receptoras de la superficie celular.

Una vez que los receptores se unen a una hormona no esteroidea, cambian de forma, lo cual activa varias proteínas y enzimas que pasan a crear cambios en la expresión genética dentro de la célula.

Así que, en última instancia, una vez que la hormona no esteroidea se une al receptor, se produce un cambio en la célula aunque la hormona nunca llegue a entrar en su interior.

Por último, están las hormonas aminoácidas que provienen del aminoácido tirosina, que son las hormonas tiroideas, así como la adrenalina y la noradrenalina, también llamadas epinefrina y norepinefrina.

Estas hormonas se sintetizan de manera diferente, por lo que los ajustes moleculares aquí y allá hacen que se comporten de modo distinto, ya sea más como esteroides, o como péptidos.

Las hormonas tiroideas, por ejemplo, se comportan de forma más parecida a las hormonas esteroideas: viajan por el torrente sanguíneo unidas a una proteína transportadora y atraviesan la membrana celular para unirse a un receptor intracelular y señalar cambios en la expresión de los genes en el núcleo.

La adrenalina y la noradrenalina, por el contrario, se comportan más como hormonas peptídicas: se desplazan por la sangre sin estar unidas y se unen a los receptores de la superficie celular, lo que desencadena cambios intracelulares.

De hecho, esta acción es en parte responsable del aumento del flujo sanguíneo al corazón y a los músculos, que se produce durante una respuesta de lucha o huida, por ejemplo, cuando nos peleamos con una compañía aérea para poder acceder a un vuelo.

Las glándulas endocrinas están repartidas por todo el organismo, como si se tratara de un entorno de trabajo a distancia, así que conviene conocer a nuestra tripulación.

En el cerebro está el hipotálamo, que actúa como el director general, y justo debajo, el primer oficial, la hipófisis.

El hipotálamo y la hipófisis están conectados físicamente por un fino tallo, y trabajan estrechamente para fabricar hormonas que ayudan a controlar la producción de otras glándulas endocrinas, como la tiroides, las glándulas suprarrenales y las gónadas.

El hipotálamo está formado por varios núcleos que son grupos de neuronas con diversas funciones, entre ellas la secreción de hormonas.

La hipófisis está constituida por dos lóbulos: el lóbulo anterior, formado por tejido glandular, y el lóbulo posterior, integrado por los axones de las neuronas que bajan del núcleo supraóptico y paraventricular del hipotálamo.

El hipotálamo actúa como nexo de unión entre el sistema nervioso y el endocrino (recibe información de todo el organismo sobre todo tipo de entidades, como la temperatura corporal, la osmolaridad de la sangre o incluso la información de posibles peligros) y responde produciendo hormonas que se almacenan en la hipófisis posterior, para ser liberadas más tarde, u hormonas que actúan sobre la hipófisis anterior, haciendo que esta segregue algunas hormonas propias.

Así que el hipotálamo da la orden y la hipófisis la hace cumplir.

Esta secuencia es posible porque existen conexiones anatómicas entre el hipotálamo y la hipófisis anterior y posterior.

Entre el hipotálamo y el lóbulo anterior de la hipófisis se sitúa el sistema hipotálamo-hipofisario-portal.

Se trata de un sistema de pequeños capilares que transporta las hormonas rápidamente desde el hipotálamo hasta la hipófisis anterior.

Estas hormonas hipotalámicas pueden ser estimulantes o inhibidoras.

Empecemos por las hormonas estimulantes o liberadoras.

Entre ellas se encuentran las siguientes hormonas liberadoras: de tirotropina, o TRH; de corticotropina, o CRH; de gonadotropina, o GnRH, y de la hormona del crecimiento, o GHRH.

Estas hormonas estimulantes hacen que la hipófisis anterior sintetice sus propias hormonas como respuesta.

La TRH conduce a la producción de la hormona estimulante de la tiroides, o TSH, que llega a la tiroides y le indica que produzca más hormonas tiroideas.

Cuando los valores plasmáticos de la hormona tiroidea aumentan, se envía una señal de retroalimentación negativa a la hipófisis para que produzca menos TSH, manteniendo los valores de la hormona tiroidea en un rango óptimo.

A continuación, está la CRH, que hace que la hipófisis produzca la hormona adrenocorticotrópica, o ACTH, que va a las glándulas suprarrenales y las hace secretar más cantidad de una hormona llamada cortisol.

Al igual que antes, los valores elevados de cortisol inhiben la producción de ACTH a través de un mecanismo de retroalimentación negativa.

A continuación, está la GnRH, que hace que la hipófisis segregue gonadotropinas: la hormona folículoestimulante, o FSH, y la hormona luteinizante, o LH.

Las gonadotropinas actúan sobre las gónadas y regulan la producción y la maduración de los gametos (los espermatozoides en el caso de los testículos y los ovocitos en el de los ovarios), así como la producción de las hormonas sexuales: testosterona, estrógenos y progesterona.

Por regla general, las hormonas sexuales también envían un mecanismo de retroalimentación negativa a la hipófisis.

La excepción es que, en las mujeres, justo antes de la ovulación, los valores de estrógeno se elevan mucho, y hacen que la hipófisis sea aún más sensible a la GnRH hipotalámica.

Esto actúa como una señal de retroalimentación positiva, lo que lleva a un aumento masivo de FSH y LH que conduce a la ovulación.

Por último, la GHRH hace que la hipófisis anterior segregue más hormona del crecimiento (GH), lo que tiene un efecto directo sobre los huesos largos y otros tejidos del cuerpo, haciéndolos crecer.

De modo que estas eran las hormonas hipotalámicas estimulantes.

Las hormonas hipotalámicas inhibidoras son mucho más fáciles de recordar; solo hay 2: la hormona inhibidora del crecimiento, o GHIH, también conocida como somatostatina, y el factor inhibidor de la prolactina, que también se llama dopamina.