E14 Sistema hormonal

Tópico

El sistema hormonal utiliza hormonas secretadas por glándulas endocrinas que viajan por la sangre hasta sus órganos diana. La concentración de cada hormona depende del equilibrio entre su velocidad de secreción y su eliminación. Cuando ambas permanecen estables se alcanza una concentración de equilibrio. La velocidad de eliminación varía considerablemente entre hormonas: algunas, como la insulina, tienen semividas de minutos, mientras otras, como la hormona tiroidea T4, permanecen durante días. Esta diferencia determina la rapidez con que cada sistema hormonal puede responder a cambios en su secreción.

Un ejemplo fundamental de regulación es el eje hipotálamo-pituitaria-suprarrenal. Frente al estrés, el hipotálamo libera una hormona que estimula a la pituitaria, esta secreta otra hormona que activa la suprarrenal y finalmente se libera cortisol. Cuando el cortisol aumenta, inhibe al hipotálamo y a la pituitaria, reduciendo las señales que estimularon inicialmente su producción. Esta retroalimentación negativa evita una secreción descontrolada. El sistema, además, no permanece constante: presenta oscilaciones durante el día y un ritmo circadiano, con niveles de cortisol más altos por la mañana y más bajos durante la madrugada.

Los ritmos circadianos tienen su origen en relojes moleculares presentes en las células. En ellos, un gen genera ARN mensajero, este produce una proteína y, después de varios procesos intermedios, aparece un represor que inhibe al propio gen que inició el ciclo. Cuando existe suficiente retraso entre la producción y la inhibición, y esta última es suficientemente marcada, el circuito puede oscilar espontáneamente con un período cercano a 24 horas. Estos relojes celulares proporcionan una base para sincronizar los ritmos diarios del cortisol y de numerosas otras hormonas.

La concentración de una hormona tampoco determina por sí sola la magnitud de su efecto. Para actuar debe unirse a receptores situados en la superficie o en el interior de las células diana. A bajas concentraciones se ocupan pocos receptores y la respuesta es pequeña; al aumentar la hormona aumenta la ocupación y el efecto, hasta alcanzar una saturación en la que prácticamente todos los receptores están ocupados y una mayor concentración ya no incrementa significativamente la respuesta.

En la resistencia hormonal, el órgano diana responde menos de lo esperado y necesita concentraciones hormonales mayores para producir un efecto equivalente. Por ello, una persona puede presentar niveles normales o incluso elevados de una hormona y, sin embargo, mostrar una respuesta biológica insuficiente. Para distinguir esta situación de una deficiencia hormonal pueden utilizarse pruebas que administran una cantidad conocida de hormona y evalúan directamente la respuesta del órgano diana.

Otro ejemplo importante de retroalimentación es el eje pituitaria-tiroides. La pituitaria secreta hormona estimulante de la tiroides (TSH), que estimula la producción tiroidea de T4. A su vez, la T4 inhibe la secreción de TSH. Este sistema posee una elevada sensibilidad: pequeñas variaciones de T4 libre pueden producir cambios importantes y en sentido contrario de la TSH. Por esta razón, la medición de TSH constituye una herramienta especialmente sensible para detectar alteraciones de la función tiroidea.

En conjunto, el funcionamiento endocrino depende de la interacción entre secreción, eliminación, retroalimentación, ritmos temporales y respuesta de los receptores. La semivida determina cuánto permanece una hormona circulando y condiciona la frecuencia de administración cuando se utiliza como tratamiento; los circuitos de retroalimentación permiten regular la producción hormonal y ayudan a localizar alteraciones dentro de un eje endocrino; los relojes moleculares organizan las variaciones hormonales a lo largo del día, y la ocupación de receptores transforma la concentración circulante en una respuesta biológica. Estos mecanismos permiten interpretar si una alteración se debe a una producción hormonal insuficiente o excesiva, a una falla dentro de un eje regulador o a una resistencia del órgano diana frente a la hormona circulante.

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