Sistema Endocrino

Señalización autocrina

La señalización autocrina la utilizan las células para efectuar cambios en su interior. La célula libera una molécula de señalización, como una hormona o citocina. A continuación, esta molécula de señalización se une a los receptores de la misma célula, desencadenando cambios en su interior. Esta forma de señalización la emplean, entre otras, las células del sistema inmunitario.

Fig. 1 - Diagrama del proceso de señalización autocrina

Señalización yuxtacrina

Las células utilizan la señalización yuxtacrina para producir cambios directamente en las células vecinas. En este modo de señalización, la célula señalizadora no libera nada. En su lugar, las proteínas de la célula señalizadora interactúan con las proteínas receptoras de la célula receptora.

Fig. 2 - Visión general de la señalización yuxtacrina

Señalización paracrina

La señalización paracrina es utilizada por las células para efectuar cambios en las células del área local. La célula señalizadora libera factores par acrinos en el área circundante. A continuación, estos factores se propagan por la zona circundante. La difusión de los factores paracrinos crea un gradiente, cuya concentración disminuye cuanto más te alejas de la célula señalizadora. Cuanto mayor es la concentración de factores paracrinos a la que se expone una célula, mayor es su respuesta. Este tipo de señalización se utiliza, por ejemplo, en las sinapsis.

Fig. 3 - Visión general de la señalización paracrina, que muestra el gradiente de difusión que hace que las células más distantes estén expuestas a concentraciones más bajas de la molécula señal.

Señalización endocrina

La señalización endocrina es el tipo de señalización celular que utiliza el sistema endocrino. La señalización endocrina se basa en el uso de moléculas químicas de señalización llamadas hormonas.

Esta forma de señalización puede actuar sobre células de todo el cuerpo, fuera del área local, lo que supone un aumento significativo del alcance de la comunicación en comparación con los métodos de señalización anteriores. Este alcance se consigue porque la glándula segrega la hormona en el torrente sanguíneo, en lugar de en la zona extracelular inmediata. El torrente sanguíneo transporta entonces la hormona por todo el cuerpo, lista para interactuar con los receptores pertinentes de su diana.

Fig. 4 - Diagrama del funcionamiento de la señalización endocrina

La función del sistema endocrino

El sistema endocrino regula prácticamente todos los factores del organismo. Cualquier cosa que requiera cierto grado de homeostasis está regulada por una parte del sistema endocrino, como los niveles de glucosa en sangre o las tasas metabólicas. El sistema endocrino regula los factores del organismo directamente, mediante la acción de las hormonas, o indirectamente, mediante los efectos de las interacciones hormonales.

Debido a esta amplia gama de impactos, el sistema endocrino está implicado en muchas enfermedades, que van desde los trastornos metabólicos al cáncer. El estudio del papel que desempeña el sistema endocrino en las enfermedades se conoce como endocrinología. Las enfermedades causadas por el sistema endocrino suelen deberse a niveles alterados de liberación de hormonas, a una liberación de hormonas en un momento inadecuado, a que la glándula falta o está dañada, o a que la glándula ha crecido demasiado y, por tanto, es hiperactiva.

El sistema nervioso frente al sistema endocrino

Aunque tanto el sistema nervioso como el endocrino permiten la transmisión de señales por todo el cuerpo, aquí es donde termina su similitud. Las células nerviosas conducen señales eléctricas por todo el cuerpo. Utilizan mensajeros químicos, pero sólo a distancias increíblemente cortas en uniones especiales entre células conocidas como sinapsis, en lugar de a larga distancia a través del torrente sanguíneo, como hace el sistema endocrino. También suelen actuar durante un periodo de tiempo muy corto, pero las señales viajan rápidamente. Esto es lo contrario de la señal endocrina, en la que, debido a la necesidad de que las hormonas circulen por la sangre, la respuesta es mucho más lenta pero más duradera, ya que actúa hasta que las hormonas se descomponen.

Diagrama del sistema endocrino

El siguiente diagrama muestra las glándulas clave del sistema endocrino: ovarios, testículos, glándula pineal, glándula suprarrenal, tiroides, paratiroides, hipófisis, hipotálamo y páncreas, cada una de las cuales se analiza en profundidad a continuación.

Fig. 5 - Diagrama de los componentes clave del sistema endocrino

Estructura del sistema endocrino

Las glándulas del sistema endocrino difieren bastante en su estructura de otras glándulas, que constituyen las glándulas exocrinas. Las glándulas exocrinas, como las del tubo digestivo o las sudoríparas, segregan sus productos fuera del cuerpo. Para ello, deben disponer de un conducto que lleve el producto a la zona requerida. Como no segregan su producto en la sangre, tienen pocos vasos sanguíneos. En cambio, las glándulas endocrinas no suelen tener conductos, ya que su producto se difunde en el torrente sanguíneo. Esta necesidad de acceso al torrente sanguíneo también significa que tienen muchos más vasos sanguíneos que las glándulas exocrinas.

Las glándulas del sistema endocrino

Hay nueve componentes principales que forman el sistema endocrino, que son los ovarios, los testículos, el cuerpo pineal, la glándula suprarrenal, la tiroides, la paratiroides, la hipófisis, el páncreas y el hipotálamo. A continuación se ofrece un breve resumen de cada uno de ellos.

Los ovarios

Los ovarios son el lugar de maduración y liberación de los óvulos, pero también desempeñan un papel importante en el control hormonal, tanto de la ovulación como de muchos otros sistemas. Las hormonas producidas por los ovarios incluyen estrógenos, inhibina y progesterona. Las disfunciones en la secreción hormonal de los ovarios pueden dar lugar a varios problemas, uno de los más comunes esel síndrome de ovario poliquístico.

Testículos

Los testículos son el equivalente masculino de los ovarios, y producen espermatozoides en lugar de óvulos. Al igual que los ovarios, además de producir gametos, producen la hormona testosterona. La disminución de la producción hormonal de los testículos, denominada hipoandrogenismo, provoca una serie de síntomas, como contracción genital, baja masa muscular y fragilidad ósea, entre otros.

Cuerpo pineal

El cuerpo pineal, también conocido como glándula pineal, es una pequeña glándula situada dentro del cerebro. Regula el ritmo circadiano mediante la producción de melatonina, también conocida como la hormona del sueño. La desregulación de la producción de melatonina puede provocar la correspondiente desregulación del ritmo circadiano y de los ciclos reproductivos.

Glándula suprarrenal

Las glándulas suprarrenales están situadas en la parte superior de cada riñón. Como la mayoría de las glándulas del sistema endocrino, producen una serie de hormonas, entre ellas hormonas esteroideas que regulan la tensión arterial y los niveles de sal, así como el metabolismo de muchos compuestos, como los andrógenos. Éstos suelen convertirse en testosterona y DHT o estrógenos, según el sexo de su propietario. Las otras hormonas producidas por las glándulas suprarrenales, que les dan nombre, son la adrenalina y la noradrenalina. Éstas son responsables de la respuesta de lucha o huida y actúan aumentando la tensión arterial, la frecuencia cardiaca y respiratoria y los niveles de azúcar en sangre.

Tiroides

El tiroides está situado delante de la tráquea, en el cuello. Produce varias hormonas, conocidas colectivamente como hormonas tiroideas. Se producen dos variantes de hormonas tiroideas, numeradas según el número de yodo de su estructura. La T3 es la forma activa, y la T4 su prohormona, segregándose en una proporción de 1:14. La T4 es convertida en T3 por deiodinasas localizadas por todo el organismo. Las hormonas tiroideas actúan para aumentar el metabolismo en todo el cuerpo, aumentar la frecuencia respiratoria y cardíaca, y regular el desarrollo y la función cerebral.

Paratiroides

Las glándulas paratiroides son pequeñas glándulas situadas detrás del tiroides. Son responsables de la regulación de los niveles de calcio en sangre mediante la producción de la hormona paratiroidea. Ésta induce la liberación de calcio de los huesos, además de hacer que los riñones aumenten la producción de vitamina D y la retención de iones de calcio. La vitamina D actúa para elevar los niveles de calcio aumentando la absorción en el intestino. La sobreproducción o infraproducción de las hormonas paratiroideas puede provocar desórdenes en los niveles de calcio en la sangre.

Páncreas

El páncreas es un órgano del tubo digestivo. Se encarga de regular los niveles de azúcar en sangre produciendo las hormonas glucagón e insulina. El glucagón es liberado por las células alfa del páncreas y eleva la glucemia. La insulina es producida por las células beta del páncreas y reduce los niveles de azúcar en sangre. Funcionan conjuntamente en un par de circuitos de retroalimentación negativa, que mantienen un estrecho margen de niveles de azúcar en sangre. Los trastornos del páncreas suelen provocar diabetes mellitus.

Hipotálamo

El hipotálamo es el centro de control del sistema endocrino. Recibe información de todo el cuerpo y desencadena la liberación de hormonas de la hipófisis. Lo hace produciendo un tipo especializado de hormona conocida como neurohormona. Éstas descienden por el sistema hipofisario hasta la hipófisis, donde controlan la liberación de hormonas de la hipófisis.

Glándula pituitaria

La hipófisis es una glándula situada en la base del hipotálamo, dentro del cerebro. Segrega una amplia gama de hormonas, muchas de las cuales regulan otras glándulas del cuerpo. Las acciones controladas por una serie de glándulas y hormonas se denominan eje, como el eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal, que regula diversos sistemas de todo el cuerpo, como la digestión, la inmunidad, el estado de ánimo, la libido y el metabolismo. Debido a su papel en la regulación de la actividad de otras glándulas, a menudo se hace referencia a la hipófisis como la glándula maestra. Las hormonas liberadas por la hipófisis son, entre otras, la hormona del crecimiento humano, la hormona estimulante del tiroides, la hormona luteinizante, la hormona foliculoestimulante, la hormona antidiurética y la oxitocina. Debido al gran número de sistemas sobre los que incide la hipófisis, pueden surgir muchas enfermedades diferentes por trastornos hipofisarios.