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Regulacin del Metabolismo, Crecimiento y Desarrollo

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T3 tiene efecto estimulatorio en transcripci n de GHR/GHBP. Somatomedinas (IGF o Sm C) ... Sensaci n de Hambre. Crecimiento. GH-GHBP-IGF-1 ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Regulacin del Metabolismo, Crecimiento y Desarrollo


1
Regulación del Metabolismo,Crecimiento y
Desarrollo
2
Hormonas de Metabolismo y del Desarrollo
  • Glucocorticoides y catecolaminas
  • Hormonas Tiroideas
  • Insulina y glucagon
  • Hormona del crecimiento

3
Funciones del Sistema Endocrino
  • Crecimiento y desarrollo
  • GH
  • Somatomedinas (IGFs)
  • Reproducción
  • Gametogénesis
  • Desarrollo dimórfico anatómico
  • Conducta sexual.

4
  • Producción, utilización y almacenamiento de
    energía
  • Las hormonas son los mediadores primordiales del
    movimiento de sustrato y de la conversión de los
    metabolitos procedentes de la digestión en
    energía.
  • Mantenimiento del medio interno
  • Intervienen en la regulación y estabilización de
    los líquidos corporales y su contenido
    electrolítico.
  • Presión sanguínea y frecuencia cardiaca.

5
Control del Metabolismo Hidrocarbonado
6
Control Endocrino del Metabolismo Lipídico
7
Control Endocrino del Metabolismo Proteico
8
Células Acidófilas Hormona del Crecimiento
  • GH 191 aa.
  • PM 22,000
  • GHRH 44 aa.
  • Somatostatinas 14 aa
  • Secreción episódica
  • Transcripción del gen del receptor de GHRH
  • Estimulada por Pit-1 y Cortisol
  • Inhibida por Estradiol.

9
GHRH
DA
40 y 44 aa Prepro-GHRH Nucleo Arcuato Ventromedial
Celula Somatotropa
Aumenta proliferaciones de las células
Somatotrofas
10
Somatostatina
Nucleo paraventricular
Inhibición de movimientos de Ca Hiperpolarizacion
de la membrana tras el incremento de la
permeabilidad de K
Inhibe TSH, insulina, glucagon, renina
11
Hormona del crecimiento (GH)
  • Control
  • Hormona liberadora de GH(GHRH)
  • Hormona inhibidora (GIH) somatostatina
  • Concentración de Hormona del Crecimiento
  • Varones 1-3 ng/ml
  • Mujeres 2-5 ng/ml
  • Ondas lentas del sueño ?GH.
  • Disminución con la edad (somatopausia)
  • Niveles de GH son interferidos por valores de
    GHBP

12
Hormona del Crecimiento Funciones
  • Crecimiento
  • Mantenimiento de la composición corporal
  • Capacidad para el ejercicio
  • Bienestar subjetivo del adulto
  • Regulación de la Energía del Metabolismo
  • Lípidos
  • Carbohidratos
  • Proteínas

13
Efectos metabólicos y desarrollo
  • Estimula la captación de aa en el músculo,
    síntesis de RNA y proteínas
  • Lipolisis a partir de lípidos
  • Bloquea la captación de glucosa por otros tejidos
    distintos al SN
  • Promueve la utilización de los ac. grasos en
    lugar de glucosa.
  • Glucagon y GH actúan para mantener los niveles de
    glucosa en sangre.
  • Mayor retención de K, Fosfato, Magnesio, Ca, Na y
    Cl.

14
Mitosis condrocitos
IGF I local
15
  • Cartílago y Hueso
  • Incorporación de SO4 en proteoplicanos
  • Incorporación de timidina en el DNA condrocitos
  • Conversión de prolina en hidroxiprolina en el
    colágeno
  • Acciones Lipolitica y Diabetogena
  • GH endógena
  • Aumento de la glicemia
  • Alteración metabólica crónica
  • Disminuye niveles plasmáticos de colesterol
  • Oxidación de ácidos grasos
  • Aumenta niveles plasmáticos de trigliceridos
  • Bloqueo de GH atrofia del timo y ganglios
    linfáticos

16
Neosintesis proteica Balance nitrogeno positivo
Captación tisular de aa Fabricación de
mRNA Actividad enzimática
Acciones Biológicas De GH
Destruccion de trigliceridos FFA
Activacion de adipositos De la triglicerol-lipasa
Utilizacion celular De glucosa Produccion
hepatica de glucosa
Hiperglucemia Hiperinsulinismo
17
Proteína Ligadora de Hormona del Crecimiento
  • Dominio extracelular del receptor de GH (GHR).
  • Asociado con niveles de leptina y porcentaje de
    grasa corporal.
  • Niveles de GHBP son bajos en acromegalia
    (downregulation)
  • T3 tiene efecto estimulatorio en transcripción de
    GHR/GHBP

18
Somatomedinas (IGF o Sm C)
  • Mediador del crecimiento somático
  • Dependiente de GH
  • Incorporación de sulfato de los proteoglicanos
    del cartílago Factor de sulfatación
  • 2 formas peptidicas estruc. Y funcionalmente
    similares a la insulina
  • Insulin like growth factors (IGF y II)

19
  • GH y somatomedina estimularían
  • las poblaciones de condrocitos
  • GH diferenciación de estas células,
  • haciendo, que expresen el gen para
  • somatomedina
  • Mecanismo para y autocrinos

20
  • Estructura y distribución
  • IGF-I
  • 70aa
  • PM 7469 daltons
  • Secuencia similar a la proinsulina
  • IGF-II
  • 67aa
  • 1 Sm circula de forma libre VM 10-20 min
  • 99 proteínas transportadoras
  • SMBP 150K (80) VM 18 horas
  • SMBP 35K (19)
  • Receptores
  • Tipo I y II

21
Superfamilia IGBP
  • Inicialmente identificadas como transportadoras
    de IGFs
  • Tienen también acción directa sobre el
    crecimiento de huesos.
  • Se han observado receptores de membrana y
    receptores nucleares.
  • IGBP1 es el principal producto secretorio del
    útero decidualizado.

22
  • Acciones Biológicas
  • Efectos agudos
  • Descenso rápido de glicemia y FFA
  • Recuperación mas rápida c/ insulina
  • Efectos Crónicos
  • Síntesis de DNA y proliferación Celular
    fibroblastos, condrocitos (placas de cartílagos
    de los huesos), músculo liso, células de Sertoli
    y células de la granulosa ovárica.
  • Incremento de la velocidad de crecimiento
  • Aumento del espesor de la epífisis tibial
  • Aumento de la incorporación de timidina
  • Sulfato al cartílago
  • Aumento del peso de órganos, rinon, bazo, timo

23
Eje GH-Somatomedinas-Crecimiento
Insulina H. Tiroideas Esteriodes Sexuales
24
Estimula la secreción de la GH - GHS-R Sensación
de Hambre
25
Crecimiento
  • GH-GHBP-IGF-1
  • Niñas con niveles altos de IGFBP-3 tienen menor
    crecimiento debido a menor disponibilidad de IGF
    1
  • IGFBP-5 es almacenado en hueso y estimula la
    proliferación de los osteoblastos.

26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
Hormona del Crecimiento Pruebas de Secreción
  • Estimulan secrecion
  • Hipoglicemia insulínica.
  • GHRH
  • Leucina, arginina, triptofano.
  • L-dopa
  • Propranolol
  • Clonidina

29
ACROMEGALIA
  • Aumento en GH por tumor hipofisis
  • No disminuye a hiperglicemia
  • Aumenta GH con TRH y GnRH
  • Disminuye GH con L-DOPA
  • Niveles por debajo de 0,4 ng/ml
  • Tratamiento
  • Análogos a somatostatina

30
Páncreas endocrinoControl endocrino del
metabolismo intermediario
31
Páncreas Endocrino
Insulina Formación y colocación del glicógeno en
músculos y hígado a partir de la glucosa
encontrada en la sangre.
Glucagon H. Antagonista Movilización de glucosa
del hígado y aumento en los concentración de
glucosa en sangre
32
Islotes de Langerhan
1-2 de la masa total Reciben 10-15 del flujo
sanguíneo Se encuentran inervados por el Sistema
simpático y parasimpático
33
Tipos celulares del islote de Langerhans
34
GIP
35
Insulina bioquímica
  • Genbrazo corto del cromosoma 11
  • Retículo endoplásmico de las células ?
  • 55 aa. Cadena A 21 aa, cadena B30 aa
  • Insulina humana porcina (alanina x treonina en B
    30)
  • Insulina humana bovina (alanina x treonina en A8
    y valina x isoleucina en A10)
  • Vida media 3-5 minutos
  • Catabolismo insulinasa (H, R y placenta)

36
Biosíntesis de insulina
mRNA (núcleo)
Preproinsulina (RER)
Proinsulina (86 aa, Golgi)
Endopeptidasas I y II
Proteasas Carboxipeptidasas
Insulina (31 aa) (gránulos secretorios)
37
Molécula de insulina
86 aa
(péptido C, 31 aa)
B (30 aa)
A (21 aa)
Proinsulina 15-20 activiad de In (gt Vida
media) Péprtido C secreción equimolar con
Insulina
38
Secreción de insulina
Fase inicial
60
Fase tardía
In
Administración Continua de G
(ng/ml)
20
10 m
90m
39
Control de la Secreción de Insulina
Glucosa
? Captación de Ca
Retarda eflujo de Ca
? AMPC
Movilización de Ca de mitocondrias
40
Mecanismo de acción de la insulina
Insulina
Receptor (TK)
IRS1-2
PLC
PI3K
IP3
Esteroidogénesis
Fosforilación proteica
GLUT-4 LDLr IGF-2
41
Efectos Metabólicos de Insulina en el Hígado
  • Aumenta la glucogenogénesis (glicokinasa y
    glucogeno sintasa)
  • Disminuye glucogenolisis (fosforilasa)
  • Aumenta la glicolisis(FFK, PK, PD)
  • Diminuye conversión de AGL a CC
  • Disminuye incorporación de aa
  • Inhibe gluconeogénesis (Pcarboxilasa,
    PEPcarboxilasa, F16DP)
  • Aumenta síntesis de TG y VLDL

42
  • Efectos Insulina sobre el Hígado
  • No necesita transportador de glucosa
  • Activa la enzima hexokinasa, fosforila glucosa
  • Insulina inhibe glucosa -6- fosfatasa
  • Activación de la Glucogeno-sintetasa
  • Fosfofructokinasa, piruvatocinasa

43
Efectos metabólicos de Insulina en el Músculo
  • Activacion del sistema de transporte
  • Aumenta síntesis de proteinas
  • (incorporación de aa y síntesis ribosomal)
  • Disminuye liberación de aa
  • Transporte de G (GLUT-4)
  • Aumenta síntesis de glucógeno
  • (transporte de G, glucogeno-sintasa)
  • Disminuye glucogenolisis (fosforilasa)

44
(No Transcript)
45
Insulina Efectos Metabólicos en el Músculo
  • Promueve síntesis proteica (? transporte de aa
    y síntesis Pr ribosómica)
  • Promueve síntesis glucógeno (? transporte de G y
    actividad de glucógeno-sintetasa, ?
    glucógeno-fosforilasa)

46
Efectos Metabólicos de Insulina en el Tejido
Adiposo
  • Transporte de G (GLUT-4)
  • Activa glicólisis (FFA y PD)
  • Activa lipasa endotelial hidrólisis de TG
    circulante
  • Aumenta aporte de Glicerofosfato
  • Aumenta almacenamiento de TG
  • Inhibe lipasa celular
  • Promueve almacenamiento de triglicéridos
  • Induce LPL favorece absorción de AGL
  • Aumenta transporte de glucosa en el adipocito

47
Lipoproteinas
Inhibe a la lipasa intracelular que hidrolisa a
los trigliceridos para ser liberados como ac.
grasos
48
glucosa-ácido graso
49
Captación de Glucosa
50
Transportadores de Glucosa
51
(No Transcript)
52
Insulina secreción
  • Secreción normal40-50 U/d
  • Concentración sérica en ayunas10 uU/ml
  • Concentración sérica Posprandial100 uU/ml
  • Pico inicial8-10 min
  • Pico posterior30-45 min
  • Ayunas 80-120mg/ml
  • Comida 120-140/ml

53
Regulación de la Secreción de Insulina
54
Insulina Efectos Metabólicos Hepáticos
55
Glucagon
Molécula de proglucagon (160 aa)
GLUCAGON
GRPP
(29 aa)
GLP-1
GLP-2
Intestino
Origen intestinal y pancreático
Aumento posprandial Aumenta secreción de In VM
10 min 30-40 inactiva en el higado
56
Secreción de glucagon
  • Aumento
  • Hipoglicemia
  • GH
  • Arginina
  • Alanina
  • Catecolaminas
  • CCK, GIP,glucocorticoides
  • Estimulo colinérgico
  • Ejercicio
  • Comida rica en proteínas
  • Disminución
  • Hiperglicemia
  • AGL
  • Somatostatina
  • Serotonina

57
Mecanismo de acción del glucagon
Glucagon
Receptor con 7 dominios
GTP
Adenilciclasa
Fosforilasa b fosforilasa a
Proteincinasa
AMPc
Glucogeno
Glucosa 6 fosfato
58
Acción lipolítica de glucagon
Glucagon
Adenilciclasa
AMPc
Proteinkinasa
Lipasa inactiva
Lipasa activa
TG
Glicero
59
Acciones biológicas de glucagon en el hígado y
tejido adiposo
  • Higado
  • Aumenta la glucogenolisis (glucogeno-fosforilasa)
  • Disminuye la formación de glucógeno (glucógeno
    sintasa)
  • Disminuye la glicólisis (FFA, PK, PD)
  • Inhibe via glucolitica
  • Aumenta la gluconeogénesis (Pcarboxilasa,PEPcarbox
    ikinasa, F16DP)
  • Aumenta captación de aa
  • Aumenta cetogénesis (acetil carnitin transferesa
    mitocondrial)

60
  • Adipocito
  • Aumenta la lipólisis (lipasa celular)
  • TG en glicerol y ac. Grasos
  • Musculo
  • Carece glucos-6- fosfatasa, no se produce glucosa
  • Lactato

61
Somatostatina
  • Preprosomatostatina (116 aa)
  • Somatostatina (14 aa)
  • Somatostatina de SNC, hipotálamo y TGI 28 aa
  • Somatostatina pancreática 14 aa
  • Aumentan secreción glucosa, arginina,
    enterohormonas

62
Acciones biológicas de somatostatina
  • Disminuye secreción de Insulina, glucagon, GH,
    TSH. Gastrina, pepsina, Peptido Instestinal
    vasoactivo (VIP), GIP, PTH, calcitonina,
    captacion de glucosa
  • Prolonga vaciamiento gástrico
  • Disminuye secreción exocrina del páncreas
  • Disminuye flujo esplácnico
  • Mecanismo de acción 7 dominios, proteinas G,
    tirosinfosfatasa, inhibición de AC

63
Polipéptido pancreático
  • 36 aa
  • Secreción aumentada con comida mixta
  • Estimulo vagal o comida rica en proteinas
  • Bloqueo de secreción por vagotomía
  • Ausencia de secreción con administración de
    glucosa o TG
  • Secreción discreta por administración de aa
  • Secreción incrementada en adultos mayores y
    alcohólicos
  • Acción biológica desconocida

64
  • Pancreastatina
  • Betagranina

65
GLICOLISIS
Glucosa
G6fosfatasa
G6P
Via pentosas
F6P
FFK
F16DP
GP
PEP carboxikinasa
PEP
PC
Piruvato
Oxalacético
66
  • Diabetes Mellitus Tipo 1
  • Incapaz de producir inulina
  • Diabetes Mellitus Tipo 2
  • Insulina resistente
  • Diabetes Suprarrenal

67
(No Transcript)
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