Capítulo 6: Sistema Endocrino

Los mamíferos cuentan con 2 sistemas de integración y coordinación de las funciones corporales: el S. Nervioso y el S. Endocrino.

El S. Nervioso se especializa en respuestas rápidas cuyos impulsos viajan por los nervios periféricos, mientras que el S. Endocrino se especializa en respuestas lentas y crónicas por medio de sustancias químicas (las hormonas) que son transportadas por el aparato circulatorio y que actúan a distancia.

El S. Endocrino trabaja en estrecha relación con centros vegetativos cerebrales y el sistema neurovegetativo para regular la alimentación y el metabolismo, la homeostasis  del medio interno (circulación, equilibrios hídrico-electrolítico y ácido-base, temperatura y otros),  el crecimiento, el desarrollo y maduración del organismo, los mecanismos de  reproducción, la adaptación y las respuestas del individuo a su medio ambiente. La regulación implica respuestas neurológicas y mecanismos de retroalimentación.

La mayoría de las funciones arriba señaladas son predominantemente vegetativas y están bajo el control central del HIPOTALAMO que, a su vez, es influenciado por centros cerebrales superiores (el sistema límbico, la formación reticular y la corteza cerebral).

El hipotálamo puede transferir impulsos nerviosos en hormonales por medio de sus células neuroendocrinas, y las hormonas que éstas producen actúan a distancia. Debemos distinguir las hormonas de los neurotransmisores; éstos (como la acetilcolina, que son sintetizados en las terminaciones de las neuronas de los nervios autonómicos) actúan en el breve espacio sináptico donde transfieren los impulsos de la neurona a la célula siguiente.

La médula adrenal asume una posición intermedia pues sus productos (la adrenalina y la noradrenalina) son neurotransmisores hormonales que son vertidos a la sangre y actúan a distancia. La adrenalina y la noradrenalina también son sintetizadas en neuronas.

Los mensajeros del S. Endocrino son las hormonas; sus órganos blanco pueden ser glándulas endocrinas o tejidos no endocrinos. Las células blanco cuentan con receptores hormonales específicos de alta afinidad, que le permiten “escoger” y captar de la sangre la hormona que le corresponde.

Los receptores pueden encontrarse en la membrana celular, pero también en el citoplasma o el núcleo de las células.

Receptores de membrana. Son utilizados por hormonas que químicamente son péptidos y glicoproteínas.

Receptores intracelulares. Son utilizados por los esteroides, hormonas tiroideas, catecolaminas (epinefrina), y eicosanoides (prostaglandinas), y lo hacen mediante un 2do mensajero dentro de la célula que desencadena una serie de cambios que modifican el funcionamiento de la célula.

Es probable que algunas tengan sus receptores en el núcleo de las células.

HORMONAS

Químicamente las hormonas pertenecen a 4 grupos:

1. Péptidos y Glicoproteínas: todas las hormonas del hipotálamo (excepto la Dopamina) y de la hipófisis; la Somatostatina (SIH) y el IGF-1 (somatonedina).

El Glucagon y la Insulina; la Paratohormona (PTH) y la Calcitonina; la Eritropoyetina.

Sus células blanco poseen receptores externos de membrana, que son polipéptidos.

2. Esteroides: la Testosterona, los Estrógenos y los Progestágenos; los Corticoesteroides; el Calcitriol ha sido clasificado como esteroide.

Sus células blanco no poseen receptores de membrana; los esteroides ingresan a las células para unirse allí a proteínas receptoras específicas.

3. Tirosina (derivados de): Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3).

Las catecolaminas Noradrenalina, Adrenalina y Dopamina. (Dopamina es un        neurotransmisor producido en el cerebro medio, y también en el hipotálamo). Sus células blanco no poseen receptores de membrana; ellas ingresan a la célula para fijarse probablemente a receptores del núcleo.

4. Eicosanoides: prostaglandinas.

Sus células blanco poseen receptores intracelulares.

SISTEMA FUNCIONAL HIPOTALAMO/HIPOFISIS

El hipotálamo es una parte del SNC, ubicado en la base del cerebro, que controla una gran cantidad de funciones fisiológicas del organismo. Debajo del hipotálamo, y en estrecha vecindad con él, se encuentra la hipófisis.

La hipófisis de los mamíferos (excepto el hombre, que no posee lóbulo intermedio) tiene 3 partes: la adenohipófisis (lóbulo anterior), la neurohipófisis (lóbulo posterior) y el lóbulo o pars intermedia.

La adenohipófisis y el lóbulo intermedio son órganos de secreción interna, mientras que la neurohipófisis es una extensión del hipotálamo (al que está unido mediante un pedúnculo o infundibulum).

La neurohipófisis está formada mayormente por axones de neuronas del hipotálamo. La pars intermedia de la hipófisis se encuentra en el feto pero no en el adulto humano.

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El hipotálamo posee hormonas de liberación y hormonas de inhibición, que son transportadas a la adenohipófisis mediante una conexión vascular especial. Estas hormonas se unen a receptores específicos de las células de la adenohipófisis, regulando la liberación de las hormonas que ésta produce.

I – HORMONAS DEL HIPOTALAMO Y SU REGULACION

Las hormonas del hipotálamo que regulan la actividad de las hormonas de la Adenohipófisis serán discutidas junto éstas.

Aquí nos referiremos a dos hormonas que son sintetizadas en el hipotálamo, y cuyos mecanismos de regulación (retroalimentación) actúan sobre el hipotálamo.

Estas hormonas son la ADH (hormona antidiurética, o Vasopresina) y la Oxitocina. Estas hormonas son almacenadas en la neurohipófisis, desde la cual son secretadas.

1 – ADH (Hormona Antidiurética o Vasopresina)

La ADH es un péptido de 9 aminoácidos. Se une a receptores en los túbulos distales y en los tubos colectores de los riñones, donde favorece la reabsorción de agua. Este trabajo lo realiza en parte facilitando la permeabilidad osmótica de los epitelios involucrados, pero fundamentalmente facilitando la acción de canales de aquaporina en la membrana de los túbulos, que permiten el pasaje de agua a la sangre y reduciendo su excreción por la orina.

En ausencia de ADH los túbulos son prácticamente impermeables al agua.

La ADH tiene además otras acciones; entre otras, es un vasoconstrictor arteriolar e incrementa la glucogenolisis en los hepatocitos.

Diabetes insipidus

El trastorno patológico más importante asociado a la falta de ADH es la diabetes insipidus. Es causada por tumores, abscesos o lesiones vasculares en el sistema hipotálamo/neurohipófisis.  Se observa en perros y raras veces en felinos y equinos.

El cuadro clínico es de polidipsia, poliuria, orina clara sin albúmina y con PE bajo en forma persistente (1.002 a 1.006).

2 – Oxitocina

Su estructura es similar a la ADH, de la que sólo se diferencia en dos aminoácidos.

También es producida en testículos, ovarios y otros órganos. Ejerce sus acciones principalmente en las hembras:

• Eyección de la leche (“bajada de la leche”), estimulando la contracción de las células mioepiteliales de los alvéolos lácteos.

Mecanismo de eyección de la leche:

en la ubre (principalmente pezones) se activan receptores nerviosos sensitivos; el impulso nervioso viaja por los nervios inguinales hasta la médula espinal y de allí hasta el hipotálamo. En las células del hipotálamo se inicia una corriente de despolarización que alcanza a las células de la neurohipófisis, estimulándolas a secretar oxitocina hacia capilares venosos mediante un mecanismo de exocitosis.

La oxitoxina es luego transportada por las yugulares y las venas cavas anteriores hasta el corazón y los pulmones; de aquí se sigue desplazando por las venas pulmonares al corazón, a la arteria aorta y finalmente por las arterias mamarias hasta alcanzar el mioepitelio de los alvéolos lácteos.

Este mecanismo es inhibido por la acción de epinefrina (reacción de stress).

• Contracción de la musculatura uterina. Hacia finales de la gestación aumentan los receptores de oxitocina en las fibras musculares lisas del miometrio. Una vez que se desencadena el parto (por acción coordinada del cortisol fetal, estrógenos placentarios, PGF2 α del útero y relaxina del CA), se estimulan los receptores de oxitocina y el útero se contrae fuertemente culminando el parto.

• Comportamiento maternal. Durante el parto aumentan los niveles cerebrales de oxitocina, donde parece intervenir en el comportamiento maternal.

En el macho, la oxitocina parece facilitar el transporte de espermatozoides en el tracto reproductor del macho.

II – HORMONAS DE LA ADENOHIPOFISIS Y DEL LOBULO INTERMEDIO

Ha sido un concepto clásico considerar que la adenohipófisis está formada por grupos de células especializadas en la producción de hormonas específicas. Sin embargo, parece actualmente evidente que la mayoría de las células son capaces de efectuar la síntesis de múltiples hormonas.

1 – Somatotropina – STH -  (Hormona del Crecimiento)

Es una hormona proteica de unos 190 aminoácidos, producida en la adenohipófisis. Interviene en el control de varios procesos metabólicos y en el crecimiento. Posee efectos directos y efectos indirectos.

Los efectos directos se deben a que se une a receptores específicos en algunas células, como los adipositos. En estas células, la STH estimula el catabolismo de los triglicéridos e impide la captación de grasas de la circulación.

Los efectos indirectos son mediados por una hormona especial, conocida como IGF-1 (insulin-like growth factor-1) o somatomedina, que es producida en el hígado y otros tejidos mediante estímulo de la STH, que tiene actividad anabólica.

Un efecto central de la STH es el anabolismo proteico, aparentemente mediante intervención directa, además de la acción indirecta de la IGF-1.

También juega rol importante en el mantenimiento de los niveles séricos de glucosa.

La secreción de la STH es esencialmente regulada por 2 hormonas:

• Factor de Liberación de somatotropina (producida en el hipotálamo)

• Somatostatina – SIH (hipotálamo y varios tejidos), por retroalimentación negativa al Factor de Liberación y a la IGF-1; y también en respuesta a hipoglucemia.

La liberación de la STH tiene un carácter pulsátil, como resultado de la interacción de todos los factores que intervienen en su producción y regulación de su secreción.

Existen algunas alteraciones patológicas relacionadas con la STH, sobre todo en humanos:

a) La deficiencia de STH en animales jóvenes causa enanismo. En perros se presenta debido a factores genéticos, a defectos en el desarrollo, o a quistes hipofisiarios.

En perros adultos causa alopecia e hiperpigmentación.

b) Gigantismo, ocurre por secreción excesiva de STH en animales jóvenes (antes del cierre de las epífisis)

c) Acromegalia, la secreción excesiva ocurre en adultos (después del cierre de las epífisis); ha sido descrita en gatos causada por un tumor en la adenohipófisis.

2 – Prolactina

Es otra hormona proteica estrechamente relacionada con la somatotropina. La adenohipófisis y otros tejidos sintetizan una protohormona que es luego reducida a la forma activa de 194-199 aminoácidos.

La prolactina posee múltiples acciones, algunas bien conocidas y otra no tanto. Su acción principal consiste en estimular el desarrollo de la glándula mamaria y la producción de leche (lactogénesis). Interviene en la función de las gonadas, en el metabolismo y en el balance hídrico-electrolítico. En ovinos tiene acción luteotrópica.

Hay una relación recíproca entre prolactina y LH en algunas especies como la marrana y la vaca, que explicaría la fertilidad reducida durante la lactancia en muchas especies, así como el largo período inter-estro que se observa en perras.

La prolactina, asociada a otros elementos, parece favorecer el comportamiento maternal.La regulación de la secreción de prolactina es compleja y no está bien definida. No hay evidencias de la presencia en el hipotálamo de un factor específico de liberación de prolactina.  Esta acción parece estar bajo el control de varios compuestos, como la TRH (hormona liberadora de la hormona tireoestimulante) bajo la influencia de estrógenos, un péptido pequeño del lóbulo intermedio y el VIP (Vasoactive Intestinal Peptide).

La inhibición de secreción de prolactina es efectuada, al parecer, por una acción tónica del hipotálamo. Sin embargo, la dopamina presente en el hipotálamo parece ser el principal inhibidor de la secreción de prolactina.

3 – Hormona Tíreoestimulante (TSH)

Es una glicoproteína formada por 2 sub-unidades; la sub-unidad alfa forma parte también de las hormonas glicoproteicas  FSH y LH. La TSH estimula la síntesis y la secreción de las hormonas tiroideas (tiroxina – T4 y triyodotironina – T3).

La secreción de la TSH es regulada mediante la interacción de tres elementos:

• Factor de liberación de la TSH del hipotálamo

• Inhibición a cargo de la somatostatina hipotalámica

• Mecanismo de retroalimentación que actúa sobre el hipotálamo

La somatostatina del hipotálamo tiene un efecto inhibitorio de la TSH.

Hipotiroidismo secundario puede ocurrir por tumores hipofisiarios.

4 – Pro-opiomelanocortina (POMC)

La POMC es sintetizada por células corticotróficas y células melanotróficas.

POMC es una molécula de 241 a-a, precursora para la síntesis de varias hormonas:

• ACTH (adenocorticotropina)

• β-LPH (β-lipotropina)

• α-MSH (α-melanotropina)

• CLIP (corticotropin-like intermediary peptide)

• γ-LPH (γ-lipotropina)

• β-END (β-endorfina)

• γ-MSH (con presencia y funciones no claras)

Las hormonas ACTH y β-lipotropina son sintetizadas por las células corticotróficas de la adenohipófisis bajo control del factor de liberación CRH.  Las hormonas α-MSH, CLIP, γ-lipotropina y β-endorfina, son sintetizadas en el lóbulo intermedio bajo control de la dopamina; y la α-MSH además por un factor de liberación (MRH) del hipotálamo.

La α-MSH interviene en la pigmentación de la piel con melanina (pero no en el hombre). La melanina se forma por oxidación de la 3,4-dihidroxifenilalanina y de la tirosina.  Existe cierta evidencia de que regula el crecimiento fetal.

La β-endorfina es un opioide con efectos analgésicos y euforizantes.

La β-lipotropina moviliza grasa desde el tejido adiposo.

5 – Adenocórticotrofina (ACTH)

El ACTH interviene en mecanismos enzimáticos de células de la corteza adrenal, facilitando la conversión de colesterol en pregnenolona; y controla la síntesis de glucocorticoides a partir de aquella en la zona fasciculada (intermedia); también controla la síntesis del esteroide Dehidro-epi-androsterona – DHEA, precursor de testosterona, en la zona reticular (profunda). La excesiva producción de andrógenos adrenales en las hembras, podría contribuir a causar problemas reproductivos.

De la pregnenolona se forman progesterona y la testosterona en las gónadas, ninguna de las cuales es controlada por el ACTH. Los mineralocorticoides también derivan de la pregnenolona y son producidos en la zona glomerulosa (superficial) de la corteza adrenal; no están bajo el control del ACTH.

La regulación de la secreción de ACTH es un mecanismo de retroalimentación. Los glucocorticoides naturales inhiben al ACTH a nivel del hipotálamo, mientras que los esteroides sintéticos, como la dexametasona, actúan a nivel de la hipófisis.

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6 – Gonadotropinas

La adenohipófisis sintetiza 2 glicoproteínas, FSH y LH, que estimulan las gonadas. En las hembras FSH estimula la producción de estrógenos en los folículos ováricos a partir de testosterona sintetizada en la teca bajo influencia del LH.

En el macho LH se une a receptores de las células de Leydig, estimulando la síntesis y secreción de testosterona; mientras que el FSH se une a las células de Sertoli para sintetizar estrógenos a partir de la testosterona.

La regulación de la secreción de FSH y LH la hace el GnRH (factor de liberación de gonadotropinas) producido en el hipotálamo, con la colaboración de la inhibina.

La inhibina es producida en el folículo (hembra) y en las células de Sertoli (macho).Las Glándulas Endocrinas bajo control del sistema Hipotálamo/Hipófisis serán discutidas más adelante. Ellas comprenden:

1 – Tiroides (T3 y T4)

2 – Corteza adrenal (Zonas fasciculada y reticular)

3 – Ovarios

4 – Testículos

Además del sistema Hipotálamo/Hipófisis, debemos considerar Sistemas Endocrinos Periféricos Independientes, de los que también nos ocuparemos más adelante.

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III – GLANDULAS BAJO CONTROL DEL SISTEMA HIPOTALAMO/HIPOFISIS

1 – Tiroides (T3 y T4)

En la tiroides se encuentran los folículos tiroideos que se encargan de la síntesis de las hormonas yodadas tiroxina (T4) – más abundante pero menos activa y triyodotironina (T3) a partir de la tirosina. Los tejidos pueden, si es necesario, activar la formación de la más potente T3 a partir de la T4.

Al margen de los folículos se encuentras otras células endocrinas: las “células C”, que se encargan de la síntesis de la calcitonina, cuya función será discutida más adelante.

Las hormonas tiroideas entran a las células de los tejidos por difusión para luego unirse a receptores dentro del núcleo. Ellas son esencialmente anabólicas, estimulando diversas actividades metabólicas de los tejidos. Juegan un rol muy importante en el crecimiento, la producción y la reproducción. Pero en cantidades excesivas, son catabólicas.

Su secreción es normalmente regulada por un mecanismo de retroalimentación. Si la actividad de la tiroides está disminuida, hablamos de hipotiroidismo; si está aumentada, hablamos de hipertiroidismo. Estas condiciones son más comunes en el hombre. Se presentan también en caninos y felinos.

Los trastornos de la tiroides en animales mayores están prácticamente circunscritos al bocio tiroideo.

Hipotiroidismo

En caninos es más frecuente el hipotiroidismo primario que en otras especies. Es causado por tiroiditis linfocítica o por atrofia idiopática de la tiroides. El hipotiroidismo secundario, poco frecuente, es causado por tumores de hipófisis; éstos suelen causar un cuadro de panhipopituitarismo.

Hipertiroidismo

Es más frecuente en felinos, causado por un adenoma funcional de la tiroides. En caninos el hipertiroidismo es poco frecuente, siendo causado por un carcinoma.

Bocio tiroideo y Mixedema

Esta condición es causada por hiperplasia de la glándula tiroides (bocio). En animales jóvenes se acompaña de mixedema de la piel, tejido subcutáneo y músculos del cuello, que puede extenderse hasta el pecho.

Si el bocio es de gran tamaño, puede causar interferencias en las funciones digestiva, circulatoria o respiratoria.

Se han identificado 4 causas para esta condición en animales mayores:

• Deficiencia de yodo

• Consumo de sustancias bociógenas

• Exceso de yodo en la ración

• Defecto genético en la síntesis hormonal

a) Deficiencia de yodo

En animales adultos se presentan trastornos reproductivos, inclusive abortos y el nacimiento de crías débiles con bocio y mixedema. Pueden presentar aumento de tamaño de la tiroides. Los animales jóvenes muestran crecimiento retardado y bocio.

b) Sustancias bociógenas

La soya no procesada y muchas otras plantas (Leucaena spp, crucíferas) contienen sustancias que interfieren con la síntesis de hormonas tiroideas

c) Intoxicación por yodo

Ha sido observado en potrillos cuyas madres recibieron raciones con exceso de yodo.

d) Defecto genético en la síntesis hormonal

En varias especies se ha detectado la presencia de un gen recesivo responsable de la deficiente formación de la enzima que interviene en la síntesis de tiroxina.

2 – Corteza adrenal (Zonas fasciculada y reticular)

Las zonas fasciculada (intermedia) y reticular (profunda) de la corteza adrenal deben conceptuarse como una unidad por su estrecha dependencia con el ACTH. Cualquier situación de stress va a estimular la secreción de ACTH desde el sistema hipotálamo/hipófisis para inducir la secreción de los glucocorticoides en la zona fasciculada.

Estos se acoplan a receptores citoplasmáticos (existentes en todos los tejidos), para luego penetrar al núcleo.

El principal glucocorticoide natural es el cortisol (hidrocortisona), siendo sus más importantes acciones las siguientes:

• Interviene en el metabolismo de la glucosa (neoglucogénesis hepática; movilización de aminoácidos desde los músculos para ser usados como sustratos para la síntesis de glucosa, y del glicerol desde las grasas)

• Antiinflamatorio; retarda la cicatrización

• Inmunosupresor; reduce la producción de anticuerpos y la fagocitosis

• Interviene en producción del surfactante pulmonar

• Respuesta leucocitaria principal: eosinopenia y linfopenia

Principales problemas patológicos relacionados con la función glucocorticoide

a) Síndrome de Cushing

Es consecuencia de una excesiva actividad glucocorticoide.

Enfermedad bastante común en perros y rara en otras especies.

Puede ocurrir por:

• excesiva producción y secreción de ACTH en el sistema hipotálamo/hipófisis; es la forma más común, causada por tumores, principalmente adenomas hipofisiarios.

• Excesiva producción de cortisol  – por adenomas de la corteza adrenal.

Los signos clínicos principales son: poliuria, polidipsia y polifagia; hiperglucemia y glucosuria; hepatomegalia; atrofia y temblores musculares; alopecia, piel fina y con aumento de pigmentación.
b) Enfermedad de Addison

Es resultado de una deficiencia córtico-adrenal en la producción de glucocorticoides y mineralocorticoides, observada en caninos y equinos. Se piensa que es causada por procesos autoinmunes; por granulomas, tumores y otras causas.

Se caracteriza por progresiva pérdida de condición corporal; puede haber hiperkalemia, hiponatremia, hipocloremia; complicaciones renales, digestivas y otras.

Puede haber hiperpigmentación de la piel por estimulación de α-melanotropina (α-MSH)  a causa de excesiva producción de ACTH.

3 – Ovarios  4 – Testículos

Las funciones y disfunciones del aparato reproductor son tratadas en Fisiología y Patología de la Reproducción.

SISTEMAS ENDOCRINOS PERIFERICOS INDEPENDIENTES

1 – Glándula pineal (epífisis)

Es una glándula endocrina situada en la base del cerebro, cuya función parecía estar limitada a controlar el ritmo circadiano del sueño a través de la melatonina. Actualmente parece cumplir una función central como modulador del funcionamiento del sistema inmuno-neuro-endócrino del organismo.

Melatonina

La melatonina es sintetizada por la glándula pineal a partir de la serotonina. Es secretada rítmicamente durante la oscuridad, bajo el control del hipotálamo, y sobre todo, bajo el control de células fotorreceptoras existentes en  la retina y la glándula pineal, de acuerdo al  fotoperíodo ambiental; con lo cual no sólo regula el sueño, sino la función reproductiva que permite la supervivencia de los recién nacidos en la estación más propicia.

Es un modulador del sistema inmune por medio de un péptido opioide, ejerciendo una acción importante sobre el timo.  Es un antioxidante que protege las células contra la acción de radicales libres. Probablemente regule múltiples funciones fisiológicas diarias y mantenga la homeostasis endocrina.

Su producción es inhibida por la luz a través de un circuito neuronal que se inicia en la retina, pasa por el núcleo supraquiasmático – que es considerado el asiento del reloj biológico – y termina en la glándula pineal.

2 – Regulación reproductiva

a) Utero – PG F2α (luteolisis)

b) Trofoblasto – Factores de reconocimiento de la gestación como EPF, proteina B y sobre todo el interferon tau con función anti-luteolítica, que bloquea la producción de PG F2α  en el endometrio

c) Placenta – Produce muchas hormonas, como las gonadotropinas coriónicas hCG en la mujer y la eCG en la yegua; también estrógeno, progesterona, somatotropina y relaxina.

La regulación reproductiva es tratada en Fisiología y Patología de la Reproducción.

3 – Médula adrenal

Utilizando como substrato la tirosina, células especializadas de la médula adrenal sintetizan y secretan 2 catecolaminas de acción sistémica, la noradrenalina y la adrenalina. Su secreción forma parte de la reacción de alarma a situaciones de stress crítico. Son secretadas por estimulación de acetilcolina, liberada de las fibras simpáticas de la médula adrenal. La adrenalina y la noradrenalina llevan a cabo  una estimulación similar a la que realizan los nervios simpáticos.

Las respuestas fisiológicas que causan estas hormonas dependerán de los receptores adrenérgicos en la membrana de las células blanco. Conocemos la existencia de receptos Alfa 1 y 2 y también Beta 1 y 2.

Las principales respuestas adrenérgicas de alarma son:

• Aumento de la fuerza y la frecuencia de las contracciones del miocardio

• Vasoconstricción

• Dilatación de los bronquiolos

• Neoglucogénesis

• Midriasis

Feocromocitomas

Son tumores usualmente benignos de la médula adrenal que secretan adrenalina, noradrenalina o ambas. Han sido detectados con mayor frecuencia en caninos y bovinos. En algunos casos los feocromocitomas están asociados a tumores de la células C de la tiroides, secretoras de calcitonina.

En algunos casos la respuesta endocrina de los feocromocitomas es paroxística, mientras que en otros es persistente.

4 – Páncreas endocrino

Distribuidos en el parénquima del páncreas se encuentran miles de Islotes de Langerhans, que contienen células endocrinas especializadas. Las principales son:

• Células A o alfa, que sintetizan glucagon

• Células B o beta, productoras de insulina

• Células D o delta, productoras de somatostatina

Glucagon

Su función principal, antagónica a la de la insulina, es elevar los niveles sanguíneos de glucosa. Cuando los niveles de glucosa bajan, es decir cuando hay hipoglucemia, el glucagon estimula a los hepatocitos a llevar a cabo glucogenolisis (a partir de las reservas hepáticas de glucógeno) y neoglucogénesis (a partir de aminoácidos).

La secreción de glucagon es inhibida por la somatostatina y la insulina.

Son raras las disfunciones de las células alfa.

Hay alguna evidencia en humanos que sugiere que en ciertos casos de diabetes hay una hiperactivación aberrante de las células alfa, con elevada producción de glucagon.

Insulina

La insulina  es una molécula proteica formada por 2 cadenas cuya estructura es muy parecida en todos los mamíferos. Es sintetizada por las células beta (B) del páncreas y almacenada en gránulos secretores dentro del citoplasma.

Promueve la utilización de glucosa por las células. Cuando se elevan los niveles de glucosa en la sangre – y el espacio extracelular (en los islotes de Langerhans), la glucosa penetra a las células beta (B) mediante un transportador de membrana.

El incremento de glucosa intracelular induce la secreción de insulina por varios mecanismos. Un mecanismo central parece ocurrir con la participación del calcio, cuyo ingreso del espacio extracelular hacia el interior de la célula es facilitado por la glucosa. Parecería que el calcio induce la exocitosis de los gránulos secretores que contienen la insulina.

Funciones de la insulina

a) Regulación de los niveles plasmáticos de la glucosa

La insulina se encarga de mantener los niveles plasmáticos de glucosa dentro de niveles bastante estrechos (mg de glucosa por 100 mL de sangre: 70-110 en humanos, 65-118 en caninos, 45-80 en rumiantes).

Inhibe la neoglucogénesis.

b) Captación celular de glucosa

La glucosa es la principal fuente de energía para las células. Para la captación de glucosa por los músculos, tejido adiposo y otros tejidos – con excepción del hígado y el cerebro – se requiere de receptores de membrana con la participación de la insulina.

El principal receptor y transportador de glucosa es el GLUT4, presente en vesículas citoplasmáticas, que depende de la acción de la insulina.

c) Fosforilación

La insulina cumple un conjunto de tareas en el metabolismo intermedio, sobre todo de los carbohidratos y las grasas. Para ello activa a un complejo receptor de membrana con actividad enzimática, cuya función principal consiste en la fosforilación de muchas proteínas intracelulares, que a su vez generan importantes respuestas biológicas.

d) Síntesis de glucógeno

A nivel hepático interviene en varios mecanismos enzimáticos que conducen a la polimerización de la glucosa con la formación de glucógeno, que es almacenado en los hepatocitos. Inhibe la glucogenolisis.

e) Metabolismo de las grasas

Cuando la síntesis hepática de glucógeno está saturada, la insulina es desviada a la síntesis de ácidos grasos y también de glicerol, con que se favorece la síntesis y el almacenamiento  de triglicéridos.

f) Otros

La insulina interviene en el metabolismo de las proteínas y de ciertos elementos como el potasio, el fósforo y el magnesio.

Diabetes mellitus

La diabetes tipo II de humanos adultos no depende de la insulina. La diabetes tipo I es dependiente de la insulina y corresponde a una hipofunción de las células beta del páncreas.

Entre las especies domésticas más afectadas están los caninos y los felinos. Se han descrito algunos casos en equinos y bovinos.

Es causada por procesos inflamatorios o inmunológicos del páncreas, seguido por procesos degenerativos – con frecuencia asociados con depósito de amiloide, sobre todo en gatos -  que afectan a las células beta. A veces se presenta una diabetes secundaria, relacionada con hiperactividad de la corteza adrenal.

También se han descrito en perros casos de diabetes resistentes a la insulina. Los signos cardinales de diabetes son de poliuria, glucosuria, polidipsia y polifagia, pérdida de peso y debilidad; cataratas bilaterales en perros. Suele haber menor resistencia a las infecciones.

Tumores funcionales

En caninos y bovinos se han descrito carcinomas funcionales de las células beta, con excesiva producción de insulina y consiguiente hipoglucemia.

La hipoglucemia causa signos neurológicos reversibles a la administración de glucosa.

5 – Regulación del calcio/fósforo

Es llevada a cabo mediante la compleja interacción de la calcitonina, la PTH y el calcitriol.

a) Tiroides – Calcitonina tiroidea

La calcitonina es sintetizada fundamentalmente – pero no exclusivamente -  por las células C de la tiroides. Participa en el metabolismo del calcio y del fósforo; reduce los niveles séricos de calcio ayudando a fijar el calcio en los huesos por inhibición de los osteoclastos y por inhibición de la reabsorción de fósforo en los túbulos renales (favorece fosfaturia). También favorece la eliminación renal de Ca, Na y Cl.

b) Paratiroides – PTH (Parathormona)

La parathormona es el principal regulador de la homeostasis del calcio y del fósforo en el medio extracelular. Actúa en respuesta a niveles séricos bajos de calcio iónico, que son detectados por sensores de membrana en las células de la paratiroides. Se sabe ahora que también existen sensores al calcio en membranas de células de otros tejidos, como las células C de la tiroides, los osteoblastos, riñones y mucosa intestinal.

La elevación  del nivel sérico de calcio iónico del plasma va acompañada de una disminución del fósforo sérico. Para ello la PTH actúa a tres niveles:
• Movilizando calcio de los huesos

• Facilitando la absorción intestinal de calcio

• Estimulando la reabsorción renal de calcio y facilitando la eliminación renal de fósforo

El hipoparatiroidismo, por hipofunción de la glándula a causa de diversos procesos patológicos, ha sido descrito en caninos. Cursa con hipocalcemia e hiperfosfatemia. No está relacionado con la eclampsia puerperal en perras, aunque clínicamente se observa excitabilidad neuromuscular aumentada y tetania en ambas condiciones.

Un hipoparatiroidismo relativo juega un rol en la patogenia de la paresia puerperal en bovinos. En ésta no hay excitación neuromuscular ni tetania, probablemente debida a una hipermagnesemia concomitante y otros factores.

El hiperparatiroidismo puede ser:

• Primario, en perros, causado por un adenoma. Corresponde a la osteitis fibrosa del hombre (enfermedad de Recklinghausen). Hay desmineralización del esqueleto y sus secuelas (deformaciones, fracturas).

• Renal secundario, en perros, causado por una disfunción renal crónica asociada a retención de fósforo, que ocasiona desmineralización del esqueleto y osteodistrofia fibrosa.

• Nutricional secundario. Es causado por un exceso – absoluto o relativo – de fósforo en la ración. La PTH eleva la calcemia e incrementa la eliminación renal de fósforo, causando desmineralización del esqueleto y osteodistrofia fibrosa. Se ha observado en caninos, equinos y otras especies.

c) Riñón – Calcitriol

En la piel se encuentra un precursor del colesterol, el 7-dehidrocolesterol. En presencia de luz UV, que pasa la piel blanca, esta molécula se transforma en colecalciferol (vitamina D3). La vitamina D3 también puede ser incorporada al organismo con la alimentación. El colecalciferol es hidroxilado en el hígado a 25 OH-colecalciferol.

Esta sustancia llega a los riñones. En células epiteliales del tubo contorneado proximal se forma la sustancia biológicamente activa, que es el 1,25(OH)2-colecalciferol (1,25(OH)2-D3) o calcitriol.

Su principal acción es facilitar la absorción intestinal de Ca, P y Mg. Actúa también a nivel de los huesos favoreciendo el adecuado equilibrio de Ca y P para la adecuada mineralización de los huesos. También parece favorecer el crecimiento y diferenciación de muchas células.

Raquitismo/Osteomalacia

El raquitismo puede ser causado por deficiencia de fósforo o de 1,25(OH)2-D3 en animales jóvenes. La deficiencia en animales adultos se denomina osteomalacia. La lesión básica del raquitismo es una falla en la mineralización del osteoide y de la matriz cartilaginosa; mientras que la de la osteomalacia lo es del osteoide.

El raquitismo se caracteriza por deformación de los huesos largos. En osteomalacia es más común observar deformaciones de la columna vertebral.

6 – Regulación del equilibrio hídrico/electrolítico

Los cambios endocrinos relacionados con el equilibrio hídrico-electrolítico ya fueron tratados en las disfunciones del aparato urinario. Desde el punto de vista patológico tienen importancia alteraciones de la zona glomerulosa de la corteza adrenal y su relación con la producción de renina.


Corteza adrenal (zona glomerulosa) – mineralocorticoides

Los cambios endocrinos que afecten la producción de mineralocorticoides van generalmente asociados a cambios en la actividad de los glucocorticoides. Tal es el caso de la enfermedad de Addison, ya descrita.

Otros procesos patológicos son:

• El síndrome de Conn (hiperaldosteronismo primario), descrito en humanos, puede tener su contraparte en caninos, a causa de hiperplasia de la glomerulosa asociada a una estimulación continuada de renina.

Clínicamente se caracteriza por hipokalemia, retención de sodio y agua, debilidad y tetania.

• Atrofia adrenocortical idiopática, observada en caninos; compromete a toda la corteza.

En algunos casos se afecta la glomerulosa, con menor producción de aldosterona, caracterizada por hiperkalemia, hiponatremia e hipocloremia. La hiperkalemia se refleja en cambios en el ECG; puede presentarse con poliuria, deshidratación y hemoconcentración, asi como colapso circulatorio e insuficiencia renal

7 – Sistemas titulares

a) Hígado (grupo de péptidos conocidos como Somatomedinas o IGF-1 = insulin-like growth factor-1)

b) Estómago (gastrina)

c) Intestino (secretina, colecistokinina y otras)

d) VIP es un péptido relacionado con la secretina. Es un potente vasodilatador de amplia distribución sistémica que no debe ser considerado una hormona gastrointestinal.

e) Sistema inmune y otros (citokinas, autacoides, mediadores químicos)

No serán tratados en el presente capítulo.

5 Comentarios

  1. Miguel Jordán Verano; Vetrinario
    01/10/2008 2:28 pm

    Estimado Hans. Es la segunda vez que escucho que la Oxitocina es producida en otros órganos además del hipotálamo. La primera fue de boca de un joven veterinario en su charla sobre reproducción acá en Huaral, cuando mencionó que era secretada por el cuerpo lúteo. Por mas que busco en la literatura que tengo, no encuentro una confirmación sobre esto. Te ruego mayor aclaración al respecto.
    Saludos. Miguel

  2. Yoan Corrales Pujadas-Doctor Medicina Veterinaria y Zootecnia
    10/06/2009 1:26 pm

    Estimado Hans: le comento que en nuestra universidad preferimos clasificar la Diabetes Mellitus como un síndrome endocrino-metabólico y la estudiamos en lo referente a hiperglicemia. Yo he preparado un pequeño software educativo, que muestra los mecanismos fisiopatológicos de algunas de las disfunciones asociadas. Creo que le puedo hacer llegar un demo si lo desea.
    Saludos. Dr. Corrales Pujadas
    Universidad Agraria de la Habana. Cuba

  3. Estimado Yoan, en Cuba:
    Aprecio tu mensaje y sí me gustaría conocer más sobre tus conceptos sobre Diabetes mellitus. Como te habrás dado cuenta,lo que yo estoy escribiendo consiste en una información general sobre disfunciones orgánicas que ayuden al MV a comprender mejor las enfermedades. En ese sentido, pienso que la información que he proporcionado sobre el tema, aunque perfectible, es correcta.
    Te comento que hace 4 años me fuí a Cuba para conocer “lo bueno, lo malo y lo feo”. Si me indicas tu mail, te envío algo que escribí sobre esta visita. Un saludo cordial, HANS

  4. Yoan Corrales Pujadas
    16/06/2009 10:17 am

    Estimado Dr. Hans:
    Muchas Gracias por su mensaje, no pensé que recibiría respuesta tan rápido. En contesta a su mensaje le digo que mi email es yoan_corrales@isch.edu.cu en el lugar donde escribo el comentario lo puse pero no es publicado. El concepto que aquí manejamos para definir diabetes mellitus y que hago mio es el siguiente: “Síndrome endocrino-metabólico caracterizado por hiperglicemia y asociado a hipofunción de los Islotes de Langerhans”. Clínicamente se manifienta como la enfermedad de las 3 P (poliuria, polidipsia y polifagia) y con el transcurso de tiempo aparecen un número importante de disfunciones hasta dar con el coma diabético. Casualmente hace unas semanas atendí un caso clínico de DM en una perra de 11 años. Cuando tenga su email, le mando un DEMO como le dije anteriormente. Para servirle, Dr. Corrales Pujadas.

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