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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D5 - Hormonas y ejes endocrinos: TSH, cortisol, insulina, eje HPG
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:3577
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Eje tiroideo y sensibilidad TSH–hormona tiroidea
Retroalimentación negativa extremadamente sensible entre hormona tiroidea libre y TSH; pequeñas desviaciones tiroideas producen cambios inversos amplificados de TSH.
Grupo 2: Grupo 2: Eje HPA: ritmo, transporte y cortisol libre
Producción suprarrenal de cortisol bajo control en cascada, modulación circadiana y partición entre cortisol unido y libre; el estrés severo reduce la proteína transportadora y eleva transitoriamente la fracción libre.
Grupo 3: Grupo 3: Pruebas dinámicas del eje HPA
Interrogación clínica del eje suprarrenal mediante estimulación sintética y supresión por dexametasona; la respuesta de cortisol permite evaluar reserva o pérdida de retroalimentación negativa.
Grupo 4: Grupo 4: Glucosa–insulina y sensibilidad metabólica
Relación entre sensibilidad hepática a insulina, concentraciones de insulina/glucosa en ayunas y sensibilidad periférica medida por clamp.
Grupo 5: Grupo 5: Eje HPG y secreción pulsátil
Liberación pulsátil hipotalámica de GnRH, respuesta pulsátil de LH y modulación de frecuencia según fase reproductiva y retroalimentación ovárica.
Grupo 6: Grupo 6: Diagnóstico por localización de la falla endocrina
Interpretación integrada de patrones hormonales y pruebas dinámicas para localizar la falla dentro de los circuitos endocrinos.
ID:1264
Grupo 1: Grupo 1: Eje tiroideo y sensibilidad TSH–hormona tiroidea
Descripción
Retroalimentación negativa extremadamente sensible entre hormona tiroidea libre y TSH; pequeñas desviaciones tiroideas producen cambios inversos amplificados de TSH.
Pregunta clave: ¿Cómo amplifica la retroalimentación tiroidea pequeñas desviaciones hormonales y cómo se usa TSH para evaluar la función tiroidea?
Retroalimentación negativa extremadamente sensible entre hormona tiroidea libre y TSH; pequeñas desviaciones tiroideas producen cambios inversos amplificados de TSH. En el eje que regula la función de la tiroides, esta relación entre la glándula superior y la glándula inferior es excepcionalmente sensible: pequeños cambios en la concentración de la hormona tiroidea libre producen cambios mucho más grandes, y en sentido inverso, en la concentración de la hormona que la hipófisis libera para estimular a la tiroides —la hormona estimulante de la tiroides—, de modo que la relación entre ambas no es proporcional sino que se amplifica fuertemente cuando la hormona tiroidea libre se aleja, incluso levemente, de su punto de equilibrio. Esta amplificación es la razón por la que la hormona estimulante de la tiroides es el mejor indicador disponible de la función tiroidea: cuando esta hormona se mantiene dentro de un rango normal relativamente estrecho —entre cuatro décimas y cuatro miliunidades por litro—, prácticamente descarta que exista una disfunción de la tiroides clínicamente relevante, porque cualquier alteración incluso pequeña de la hormona tiroidea libre ya se habría traducido en un cambio mucho más visible de la hormona estimulante de la tiroides. Los ejes endocrinos funcionan como circuitos de retroalimentación negativa organizados en cascada: una glándula superior libera una hormona que estimula a una glándula inferior a producir su propia hormona, y esa hormona de la glándula inferior, una vez que alcanza una concentración suficiente en la sangre, actúa de vuelta sobre la glándula superior para frenar la liberación de la hormona que la había estimulado en un principio, cerrando así el circuito y manteniendo la concentración de cada hormona dentro de un rango estrecho. Existe un modelo matemático que descompone esta secreción pulsátil en una serie de picos individuales, lo que permite cuantificar por separado qué tan grande es cada pulso y con qué frecuencia aparecen, y esta cuantificación permite distinguir dos causas muy distintas de la falta de ovulación: cuando los pulsos son lentos y de poca amplitud, indica que el propio hipotálamo está liberando su hormona con menos fuerza de la habitual; cuando en cambio los pulsos son mucho más frecuentes de lo normal, indica que el ovario ha dejado de responder y ya no está devolviendo al hipotálamo la señal de retroalimentación negativa que normalmente frena la frecuencia de esos pulsos, de modo que el hipotálamo, sin ese freno habitual, libera su hormona liberadora cada vez con más frecuencia.
ID:4326
Grupo 2: Grupo 2: Eje HPA: ritmo, transporte y cortisol libre
Descripción
Producción suprarrenal de cortisol bajo control en cascada, modulación circadiana y partición entre cortisol unido y libre; el estrés severo reduce la proteína transportadora y eleva transitoriamente la fracción libre.
Pregunta clave: ¿Cómo varía el cortisol con el tiempo, su transporte plasmático y el estrés severo?
Producción suprarrenal de cortisol bajo control en cascada, modulación circadiana y partición entre cortisol unido y libre; el estrés severo reduce la proteína transportadora y eleva transitoriamente la fracción libre. La mayor parte del cortisol que circula en la sangre viaja unido a una proteína transportadora, y solo entre un cinco y un quince por ciento circula libre, que es la única fracción biológicamente activa; en los estados de estrés severo, como una sepsis o una cirugía mayor, esta proteína transportadora disminuye porque se consume más rápido de lo que el hígado logra reponerla, lo que hace que la fracción libre de cortisol suba de forma transitoria incluso cuando la concentración total de cortisol en la sangre se mantiene dentro de lo normal. El mismo circuito de retroalimentación negativa que regula al cortisol se puede aprovechar en sentido inverso para cribar el exceso de cortisol: administrando la noche anterior, alrededor de las once de la noche, un miligramo de un corticoide sintético que el organismo reconoce igual que al propio cortisol, ese corticoide sintético frena, en una persona sana, la liberación de las hormonas que la hipófisis y el hipotálamo usan para estimular a la glándula suprarrenal, y esa supresión hace que el cortisol medido a la mañana siguiente, alrededor de las ocho, caiga por debajo de un valor de referencia de un microgramo con ocho por decilitro. En conjunto, todos estos ejes endocrinos —el eje tiroideo, con la extraordinaria sensibilidad de su circuito de retroalimentación; el eje que regula al cortisol, con su ritmo circadiano y su reserva suprarrenal medible directamente; el eje que regula la relación entre la glucosa y la insulina; y el eje que regula la función reproductiva, con su secreción pulsátil característica— comparten todos el mismo principio de una glándula superior que estimula a una inferior y una hormona inferior que frena de vuelta a la superior. El cortisol, la hormona que libera la glándula suprarrenal como parte de otro de estos ejes en cascada, no se libera de forma constante a lo largo del día, sino siguiendo un ritmo que alcanza su punto más alto por la mañana y su punto más bajo durante la noche.
ID:4327
Grupo 3: Grupo 3: Pruebas dinámicas del eje HPA
Descripción
Interrogación clínica del eje suprarrenal mediante estimulación sintética y supresión por dexametasona; la respuesta de cortisol permite evaluar reserva o pérdida de retroalimentación negativa.
Pregunta clave: ¿Cómo se fuerza artificialmente el eje HPA para medir reserva o detectar pérdida de supresión?
Interrogación clínica del eje suprarrenal mediante estimulación sintética y supresión por dexametasona; la respuesta de cortisol permite evaluar reserva o pérdida de retroalimentación negativa. Aprovechar ese mismo circuito de retroalimentación en sentido inverso, administrando una hormona sintética que lo frena o lo estimula artificialmente, permite tanto cribar un exceso de cortisol como confirmar una reserva suprarrenal normal; y cuantificar la amplitud y la frecuencia de los pulsos hipotalámicos permite distinguir si una falla reproductiva se origina arriba, en el propio hipotálamo, o abajo, en un ovario que ya no responde. En conjunto, todos estos ejes endocrinos —el eje tiroideo, con la extraordinaria sensibilidad de su circuito de retroalimentación; el eje que regula al cortisol, con su ritmo circadiano y su reserva suprarrenal medible directamente; el eje que regula la relación entre la glucosa y la insulina; y el eje que regula la función reproductiva, con su secreción pulsátil característica— comparten todos el mismo principio de una glándula superior que estimula a una inferior y una hormona inferior que frena de vuelta a la superior. Cuando en cambio el cortisol medido a la mañana siguiente se mantiene por encima de ese valor de referencia, esto indica que el circuito de retroalimentación negativa no está respondiendo con normalidad, y obliga a investigar directamente un exceso de producción de cortisol con pruebas adicionales de confirmación. Para evaluar directamente cuánta reserva de cortisol es capaz de movilizar la glándula suprarrenal ante un estímulo, existe una prueba que administra una hormona sintética que imita a la que normalmente libera la hipófisis para estimular a la suprarrenal, y mide el cortisol treinta a sesenta minutos después: cuando ese cortisol alcanza un pico igual o superior a quinientos nanomoles por litro, descarta que exista una insuficiencia de la glándula suprarrenal.
ID:4328
Grupo 4: Grupo 4: Glucosa–insulina y sensibilidad metabólica
Descripción
Relación entre sensibilidad hepática a insulina, concentraciones de insulina/glucosa en ayunas y sensibilidad periférica medida por clamp.
Pregunta clave: ¿Cómo se relacionan glucosa, insulina y sensibilidad tisular, y cómo se estiman directa e indirectamente?
Relación entre sensibilidad hepática a insulina, concentraciones de insulina/glucosa en ayunas y sensibilidad periférica medida por clamp. Combinando la concentración de glucosa en ayunas con la concentración de insulina en ayunas se obtiene un índice que estima indirectamente qué tan resistente se ha vuelto el hígado a la insulina, y cuando ese índice supera un valor de referencia de dos y medio, indica una resistencia a la insulina clínicamente relevante, compatible con un síndrome metabólico o con un estado previo a la diabetes. Para medir directamente, y no de forma indirecta, qué tan sensibles son los tejidos periféricos del organismo a la insulina, en vez del hígado, existe una técnica de referencia que mantiene al paciente con una infusión constante de insulina y ajusta al mismo tiempo la infusión de glucosa necesaria para mantener la glucemia estable, usando la cantidad de glucosa que hace falta infundir como la medida directa de esa sensibilidad periférica. Un tipo distinto de eje regula la relación entre la glucosa y la insulina: cuando el hígado se vuelve menos sensible a la insulina, necesita una concentración de insulina cada vez más alta para mantener la misma concentración de glucosa en ayunas que mantendría un hígado normalmente sensible. En conjunto, todos estos ejes endocrinos —el eje tiroideo, con la extraordinaria sensibilidad de su circuito de retroalimentación; el eje que regula al cortisol, con su ritmo circadiano y su reserva suprarrenal medible directamente; el eje que regula la relación entre la glucosa y la insulina; y el eje que regula la función reproductiva, con su secreción pulsátil característica— comparten todos el mismo principio de una glándula superior que estimula a una inferior y una hormona inferior que frena de vuelta a la superior.
ID:4329
Grupo 5: Grupo 5: Eje HPG y secreción pulsátil
Descripción
Liberación pulsátil hipotalámica de GnRH, respuesta pulsátil de LH y modulación de frecuencia según fase reproductiva y retroalimentación ovárica.
Pregunta clave: ¿Cómo codifica el eje reproductivo su señal en frecuencia y amplitud de pulsos?
Liberación pulsátil hipotalámica de GnRH, respuesta pulsátil de LH y modulación de frecuencia según fase reproductiva y retroalimentación ovárica. Existe un modelo matemático que descompone esta secreción pulsátil en una serie de picos individuales, lo que permite cuantificar por separado qué tan grande es cada pulso y con qué frecuencia aparecen, y esta cuantificación permite distinguir dos causas muy distintas de la falta de ovulación: cuando los pulsos son lentos y de poca amplitud, indica que el propio hipotálamo está liberando su hormona con menos fuerza de la habitual; cuando en cambio los pulsos son mucho más frecuentes de lo normal, indica que el ovario ha dejado de responder y ya no está devolviendo al hipotálamo la señal de retroalimentación negativa que normalmente frena la frecuencia de esos pulsos, de modo que el hipotálamo, sin ese freno habitual, libera su hormona liberadora cada vez con más frecuencia. El eje que regula la función reproductiva sigue el mismo principio de retroalimentación en cascada, pero de una forma que se puede observar directamente en la sangre como una sucesión de pulsos: el hipotálamo libera su hormona liberadora en pulsos, cada sesenta a noventa minutos durante la primera mitad del ciclo menstrual, cada dos a cuatro horas durante la segunda mitad, y prácticamente deja de liberarla durante el embarazo; cada uno de estos pulsos del hipotálamo genera, a su vez, un pulso correspondiente de la hormona luteinizante que libera la hipófisis, amplificando la señal hipotalámica. Aprovechar ese mismo circuito de retroalimentación en sentido inverso, administrando una hormona sintética que lo frena o lo estimula artificialmente, permite tanto cribar un exceso de cortisol como confirmar una reserva suprarrenal normal; y cuantificar la amplitud y la frecuencia de los pulsos hipotalámicos permite distinguir si una falla reproductiva se origina arriba, en el propio hipotálamo, o abajo, en un ovario que ya no responde. El mismo circuito de retroalimentación negativa que regula al cortisol se puede aprovechar en sentido inverso para cribar el exceso de cortisol: administrando la noche anterior, alrededor de las once de la noche, un miligramo de un corticoide sintético que el organismo reconoce igual que al propio cortisol, ese corticoide sintético frena, en una persona sana, la liberación de las hormonas que la hipófisis y el hipotálamo usan para estimular a la glándula suprarrenal, y esa supresión hace que el cortisol medido a la mañana siguiente, alrededor de las ocho, caiga por debajo de un valor de referencia de un microgramo con ocho por decilitro.
ID:4330
Grupo 6: Grupo 6: Diagnóstico por localización de la falla endocrina
Descripción
Interpretación integrada de patrones hormonales y pruebas dinámicas para localizar la falla dentro de los circuitos endocrinos.
Pregunta clave: ¿Cómo permiten los patrones y pruebas localizar clínicamente el punto de falla de un eje endocrino?
Interpretación integrada de patrones hormonales y pruebas dinámicas para localizar la falla dentro de los circuitos endocrinos. Existe un modelo matemático que descompone esta secreción pulsátil en una serie de picos individuales, lo que permite cuantificar por separado qué tan grande es cada pulso y con qué frecuencia aparecen, y esta cuantificación permite distinguir dos causas muy distintas de la falta de ovulación: cuando los pulsos son lentos y de poca amplitud, indica que el propio hipotálamo está liberando su hormona con menos fuerza de la habitual; cuando en cambio los pulsos son mucho más frecuentes de lo normal, indica que el ovario ha dejado de responder y ya no está devolviendo al hipotálamo la señal de retroalimentación negativa que normalmente frena la frecuencia de esos pulsos, de modo que el hipotálamo, sin ese freno habitual, libera su hormona liberadora cada vez con más frecuencia. De este modo, los mismos ejes endocrinos que funcionan como circuitos de retroalimentación negativa en cascada terminan siendo, a través de todos estos mecanismos e instrumentos diagnósticos, lo que la clínica interpreta para reconocer en qué punto exacto de cada circuito se ha producido la falla.
ID:4331