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HORMONAS Y ACCIÓN HORMONAL Las hormonas son moléculas emisoras de señales de una célula a otra mediante un medio soluble. Las hormonas pueden promover la actividad en un tejido blanco lejos de su punto de secreción por el torrente sanguíneo. También, las hormonas pueden actuar localmente: sobre una célula vecina (Paracrino), sobre la propia célula secretora (Autocrino) o sin ser liberada desde la célula (Intracrino). Para identificar a un tejido como blanco requiere tener receptores para la hormona, que están enlazados con mecanismos efectores→fisiológicos. Relación con el SN. El SE y SN comparten varias características, pero difieren en que el SN suministra concentraciones de ligando ↑a receptores de afinidad ↓, permitiendo activar-desactivar efectos biológicos con rapidez y los efectos son breves. Por otro lado, el SE usa receptores de ↑afinidad para extraer y retener ligando desde un fondo común en el plasma circulante. Sus efectos biológicos son duraderos. Al final el SE cambia la respuesta rápida para adaptarse a un área más amplia de distribución de señal y prolongación del efecto biológico. Naturaleza Química de las Hormonas Las hormonas varían por su composición química. Específicos: Proteínas (adrenocorticotropina) que pueden ser glucosiladas (H. estimulante de la tiroides) o dimerizadas (H. estimulante del folículo) o de ambos tipos; Péptidos (vasopresina); Monoaminas (noradrenalina); Derivados de a.a (triyodotironina); Esteroides (cortisol) y Lípidos (prostaglandinas). General: H. Proteínicas, Peptídicas, Monoamina y Lipofílicas (Actúan por receptores de proteína en la membrana celular); H. Tiroidea y los Esteroides (Actúan en el núcleo celular). Glándulas Endocrinas Y Órganos Blanco Estructuras glandulares sin conductos que liberan secreciones hormonales hacia el espacio extracelular para acceder al plasma circulante. Glándulas endocrinas clásicas: hipófisis, G. tiroides, G. paratiroides, islotes pancreáticos, G. suprarrenales, ovarios y testículos. Órganos endocrinos no tradicionales: corazón (péptidos natriuréticos), riñones (eritropoyetina y renina), tej. adiposo (leptina) y el intestino (colecistocinina e incretinas). Regulación de las Concentraciones de Hormona en el Plasma La concentración plasmática de hormona determina la concentración de ligando efectiva para los receptores de hormona en células blanco. La regulación de las cifras de hormona controla los efectos biológicos que ejerce la misma. Biosíntesis de hormona: Mecanismo para ↑ la concentración de hormona en el plasma circulante. H.Proteínicas o H.Peptídicas: ↑ la expresión del gen que codifica para la hormona (↑producción de mRNA que codifica para la hormona) con un ↑de la síntesis de hormona. H.esteroideas o H.tiroideas: ↑ del secuestro de precursores para la síntesis de hormona (colesterol→H.esteroideas o yodo→H.tiroidea) y actividad ↑ de las proteínas enzimáticas para la ejecución de eventos catalíticos requeridos para la producción de hormona (actividad de 1-α hidroxilasa en la síntesis de 1,25-dihidroxivitamina D). Procesamiento de precursor: Algunas H.Peptídicas y H.Proteínicas necesitan el procesamiento para generar la hormona madura (proinsulina a insulina). A veces un procesamiento crucial integra el proceso secretor en sí (separación de la tiroxina desde la tiroglobulina) y su alteración provoca una ↓ de la inmunorreactividad y bioactividad de la hormona madura. Además las H.Proteínicas pueden requerir modificación postraduccional (glucosilación) o montaje (heterodimerización) para mejorar la actividad biológica. Liberación de hormona: H. Péptidos, Proteínas y Monoaminas: Se almacenan en gránulos secretores en células endocrinas y se libera por emisión de señales de los secretagogos. Esto requiere activación de un 2° mensajero (AMP cíclico o movilización de Ca+). Las H. Esteroideas: NO se almacenan en las células productoras de hormona y la síntesis solo importa en el control de las concentraciones de hormona en el plasma circulante. Unión de hormona en el plasma: Las hormonas circulan en forma libre o unidas a proteínas. Forma libre: NO forma complejos, son la fracción activa de la hormona y los mecanismos reguladores homeostáticos trabajan para preservarla. Forma unida a P. plasmáticas: 1.-Da un reservorio de hormona que se intercambia con la fracción de hormona libre (leyes de acción de masas). La concentración plasmática de hormona NO depende de la síntesis de hormona y de su liberación. 2.-Lentifica el metabolismo o el recambio de la hormona al protegerla de enzimas degradantes o de filtración por los riñones. Metabolismo de hormona: Se encarga de convertir precursores que tienen ↓ actividad hormonal en productos con ↑ actividad (androstenediona a testosterona). También produce la degradación y desactivación de la hormona, cesando la actividad hormonal (Esteroides=metabolitos inactivos/sulfatados para su excreción, H.tiroideas por desyodacion, H.Proteinicas y peptídicas en lisosomas celulares). Regulación de las concentraciones de hormonas: Las concentraciones de hormonas pueden modularse por factores reguladores que afectan cualquiera de los pasos antes listados pero suele ocurrir en la secreción y síntesis de estas últimas. Las concentraciones de hormona están controladas de manera directa o indirecta por la actividad biológica que controlan. La inhibición por retroacción negativa es una característica de la regulación endocrina. También existen asas de retroacción positivas. Acción de Hormona Las hormonas actúan por la interacción con receptores de alta afinidad que, a su vez, están enlazados más sistemas efectores dentro de la célula. Los esteroides y las H.tiroideas actúan en el núcleo de las células, incluso en el compartimento extranuclear. Las H. Peptídicas y neurotransmisores emiten señales en los compartimentos citoplasmático y de membrana, y paralelamente hay efectos sobre el aparato de transcripción. Receptores La actividad biológica depende de interacciones con receptores de ↑afinidad específicos sobre las superficies, citoplasma o el núcleo de células blanco que a su vez están enlazados a sistemas efectores emisores de señales para generar la respuesta biológica. Los receptores transmiten especificidad de la respuesta y el medio para activar el mecanismo efector. Los receptores para las H.Peptídicas y neurotransmisores están sobre la superficie celular, y para las H.Esteroideas, Tiroidea y la Vit D están en los compartimentos citoplasmático o nuclear. La interacción ligando-receptor se basan en las leyes de la acción de masas. Aquellos que se unen a receptores con afinidad alta, son agonistas o antagonistas dependiendo del resultado funcional la interacción. Los agonistas son ligandos que permiten los mecanismos efectores y efectos biológicos. Los antagonistas se unen al receptor pero no activan los mecanismos efectores, solo ocupan el receptor y bloquean la asociación con el agonista. Los agonistas parciales se unen al receptor, pero poseen capacidad limitada para activar los mecanismos efectores. En algunos sistemas, se tiene receptores en exceso, para rectificar una desproporción entre concentraciones circulantes bajas de ligando, y una interacción con afinidad baja entre el ligando y el receptor. Receptores de Neurotransmisor y Hormona Peptídica Los neurotransmisores y las H.Peptídicas interactúan con receptores presentes en la membrana plasmática en la superficie celular. La ocupación de receptor de neurotransmisor está regida por concentraciones muy altas de ligando que pueden lograrse en la hendidura sináptica, y la ocupación del receptor de hormona es por su alta afinidad por el ligando. Los receptores de neurotransmisor y de péptido se dividen en: Receptores Serpentina (7 dominios transmembrana) = Cada receptor contiene 1 dominio extracelular amino terminal seguido por 7 segmentosa.a hidrofóbicos, cada uno de estos abarca la bicapa de membrana. El 7° de éstos, a su vez, va seguido por un dominio carboxilo terminal hidrofílico que está dentro del compartimento citoplasmático. Como grupo, tienen una dependencia de los transductores de proteína G para ejecutar sus efectos biológicos. Un 2° grupo incluye los receptores de dominio transmembrana único que tienen actividad de tirosina cinasa intrínseca (Incluye: Insulina, el IGF y receptores de EGF). Un 3° grupo, es funcionalmente similar al 2° grupo y tiene un dominio de unión extracelular, grande, seguido por un segmento que abarca la membrana única, y una cola citoplasmática; estos carecen de actividad de tirosina cinasa intrínseca y funcionan por la interacción con moléculas transductoras solubles que poseen esa actividad (Incluye: Prolactina y H. de crecimiento). Otro grupo son los miembros de la familia del TGF-β que emiten señales por medio de dominios de serina/treonina cinasa en sus colas citoplasmáticas. Un 5° grupo, incluye los receptores de péptido natriurético, actúan por la activación de una guanilil ciclasa particulada y síntesis de cGMP. La ciclasa está unida de manera covalente en la porción carboxilo terminal del dominio de unión a ligando. Receptores acoplados a Proteína G Los receptores comparten 7 regiones que abarcan la membrana conectadas por asas intracelulares y extracelulares, además están orientados para que el dominio amino terminal sea extracelular y la cola carboxilo terminal sea citoplasmática. Estos receptores pueden adoptar 2 conformaciones con orientaciones de los segmentos que abarcan la membrana que difieren uno del otro: 1) Conformación inactiva= orientación favorecida en ausencia de un ligando agonista, por lo que el receptor no activa una proteína G. 2) Conformación activa= orientación estabilizada por la unión de un ligando agonista apropiado, y aquí el receptor activa una proteína G cognada. Todos los receptores acoplados a proteína G pasan por un cambio conformacional en el momento de la unión a agonista, produciendo un cambio estructural en el dominio citoplasmático activando la proteína G. Muchos de los receptores se dimerizan, ya sea consigo mismos (homodimerización) o con otros receptores acoplados a proteína G (heterodimerización). A veces la dimerización es necesaria para la biosíntesis de receptor y localización de membrana eficientes o para que sean óptimas la afinidad del ligando, la especificidad y la emisión de señales del receptor. Las mutaciones hereditarias en receptores acoplados a proteína G se relacionan con enfermedad. Transductores de Proteína G Los receptores acoplados a proteína G emiten las señales intracelulares al activar una proteína G (o múltiples). Las proteínas G son una familia de proteínas heterotriméricas que regulan la actividad de moléculas efectoras para lograr su respuesta biológica. La identidad de una proteína G se da por la naturaleza de su subunidad α, de la cual depende la activación de efector. Las proteínas G importantes en la acción de hormonas son: Gs (estimula adenilil ciclasa), Gi (inhibe adenilil ciclasa; regula canales de Ca+ y K+) y Gq/11 (estimula fosfolipasa C [PLC] β). Las subunidades β y γ de las proteínas G están muy relacionadas entre sí, y funcionan como un dímero. Las proteínas G están unidas de manera no covalente a la membrana plasmática y están cerca de sus receptores cognados y de sus blancos efectores. La naturaleza de la subunidad α de la proteína G la que es crucial para el reconocimiento del receptor. Una proteína G particular es activada por un gran número de receptores diferentes. Efectores Los efectores se han enlazado a los receptores acoplados a proteína G. Un ejemple es la adenilil ciclasa que es activada por Gs, lo que resulta en un ↑ transitorio de la concentración intracelular de cAMP. El cAMP se une a la subunidad reguladora inhibidora de PKA inactiva, y provoca su disociación desde el complejo, permitiendo actividad aumentada de la subunidad catalítica la cual fosforila sustratos celulares (fosforilasa cinasa hepática = activa cascada enzimática = ↑glucogenólisis. La PKA fosforila otros factores de transcripción. La PLCβ es un 2° sistema efector, la enzima es activada por transducción (participa Gq) de señales generadas por complejos de hormona-receptor. La activación provoca la división del fosfoinositol 4,5-bifosfato en la membrana plasmática y genera inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) y DAG. El DAG es un activador de isoformas de PKC (α, β, γ), estas dependen del Ca+ porque proporciona una interacción sinérgica con las 2 vías emisoras de señales impulsadas por la actividad del PLCβ. Otras fosfolipasas pueden ser importates en la emisión de señales dependiente de hormona (fosfolipasa D -> ácido fosfatídico= DAG. Fosfolipasa A2 -> Ac. Araquidónico= moléculas emisoras de señales). La activación de efectores está controlada por mecanismos reguladores que impiden la sobreestimulación de células por un ligando agonista: En el Receptor, hay 2 eventos reguladores 1) Desensibilización, donde la estimulación inicial de un receptor por sus agonistas lleva a pérdida de la capacidad del receptor para desencadenar después activación de proteína G. La unión agonista-receptor, activa la proteína G y origina activación de una cinasa (receptor acoplado a GRK) que fosforila el dominio citoplasmático del receptor y este adquiere ↑afinidad por un miembro de la familia de proteínas arrestina. Así el receptor fosforilado queda desacoplado de su proteína G, impidiendo la emisión de señales hacia el efector. El receptor permanece inactivo hasta que una fosfatasa actúa para restituir el receptor a su estado no fosforilado. 2)Regulación descendente por agonista, para una concentración ↓ de receptores de superficie celular después de exposición de las células a un agonista. Además, la exposición crónica de células a un agonista puede dar emisión de señales que suprimen la biosíntesis de receptores nuevos y ↓la concentración de receptor de estado estable. Estos eventos también ayudan en la promoción de la emisión de señales celulares. Además los receptores acoplados a proteína G internalizados retienen emitir señales, y los efectos difieren de los que se producen cuando la activación ocurre en la membrana plasmática. Trastornos de Proteínas G y de Receptores Acoplados a Proteína G Dos toxinas bacterianas modifican de manera covalente subunidades α de proteína G específicas, alterando su actividad funcional. La toxina del cólera es una proteína, la enzima es una ADP-ribosil transferasa que transfiere ADP ribosa desde NAD hacia un sitio aceptor (Arg201) en la subunidad α de Gs. Esta modificación covalente inhibe la actividad de GTPasa de αs y ↑la activación de la adenilil ciclasa al extender la duración de la forma de la proteína G unida a GTP activa. Así, la toxina activará la actividad de adenilil ciclasa sin unión de un agonista a un receptor acoplado a proteína G, resultando en una activación sostenida de adenilil ciclasa. La toxina de Bordetella pertussis es una ADP-ribosil transferasa y sus sustratos son subunidades α de diferentes proteínas G (Gi y Go). La porción ADP ribosa es transferida hacia un residuo de cisteína cerca del carboxilo terminal de la subunidad α. Una vez ADP-ribosiladas por la toxina, estas proteínas G ya no pueden interactuar con receptores activados y quedan detenidas en una conformación inactiva (unida a GDP). Existen mutaciones genéticas de subunidades α de proteína G en varias enfermedades. Las mutaciones activadoras adquiridas de αs producen fenotipos considerando el sitio de expresión de la proteína mutante. En el Sx de McCune-Albright, la mutación está en células de la cresta neural durante la embriogénesis. Los descendientes de estas células tienen la proteína mutante, que resulta en mosaicismo genético, donde seevidencia una producción no regulada de cAMP en tejidos particulares (displasia fibrosa poliostótica, pigmentación cutánea anormal, pubertad precoz). Las mutaciones de pérdida de la función en αs se relacionan con el trastorno hereditario seudohipoparatiroidismo tipo 1 (PHP-1a), es una enfermedad por resistencia de células blanco a una hormona, los Px presentan hipoparatiroidismo (p. ej., hipocalcemia, hiperfosfatemia), con ↑de la concentración circulante de PTH y tienen resistencia de célula blanco a la PTH. Incluso una pérdida parcial de la emisión de señales de adenilil ciclasa es incompatible con el desarrollo normal. También hay Sx de resistencia a hormona en Px que carecen de la expresión de receptores acoplados a proteína G funcionales para vasopresina, ACTH y TSH. Las mutaciones que hacen a los receptores acoplados a proteína G constitutivamente activos (en ausencia de un ligando agonista) está en varios trastornos endocrinos. Esas mutaciones producen un fenotipo de enfermedad que semeja el que se observa con concentraciones excesivas del agonista de la hormona correspondiente. Las mutaciones activadoras en el receptor de PTH dan lugar a la condrodisplasia metafisaria tipo Jansen. Un método teórico para tratar trastornos originados por receptores acoplados a proteína G constitutivamente activos sería la administración de “agonistas inversos”, agentes que estabilizan receptores en su conformación inactiva. Las mutaciones puntuales producen actividad constitutiva y alteran la especificidad de unión a ligando o la capacidad del receptor para quedar desensibilizado. Receptores del Factor de Crecimiento A diferencia de los receptores relacionados con proteína G, estas proteínas abarcan la membrana sólo una vez, y adquieren su capacidad de emisión de señales por medio de activación de actividad de tirosina cinasa, que es intrínseca a las moléculas receptoras individuales. La insulina y los receptores de IGF caen dentro de este grupo, al igual que aquellos para los reguladores autocrinos o paracrinos del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) y EGF. La emisión de señales se inicia por la asociación de un ligando (insulina) con el dominio extracelular del receptor y dimerización subsiguiente de receptor. Esto da por resultado fosforilación de tirosinas tanto en el receptor en sí como en sustratos no receptores y desata una cascada de eventos de activación que contribuye a perturbaciones en las vías intracelulares. Una vez fosforilados, estos sitios se asocian, con diversas proteínas accesorias que poseen capacidad emisora de señales independiente. Éstas incluyen PLCγ, fosfoinositol (PI) 3′ cinasa, proteína activadora de GTPasa (GAP), proteína unida al receptor del factor de crecimiento-2 (GRB2), y la familia de tirosina cinasas no receptoras Src. Estas interacciones son fomentadas por la presencia de dominios de homología de src tipo 2. Cada dominio SH2 individual muestra especificidad para los a.a que rodean los residuos de fosfotirosina en la molécula del receptor. Los receptores del factor de crecimiento unidos a ligando, también pueden emitir señales por medio de la fosfoinositida 3-OH cinasa (PI-3K). En el caso de células blanco sensibles a la insulina, los blancos torrente abajo de la PKB activada son 6-fosfofructo-2-cinasa (actividad aumentada), glucógeno sintasa cinasa-3 (GSK3) (actividad disminuida), el transportador de glucosa con capacidad de respuesta a insulina GLUT 4 (translocación y actividad incrementada), y p70 S6 cinasa (actividad aumentada). Esto lleva a incremento de la glucólisis, de la síntesis de glucógeno, del transporte de glucosa, y de la síntesis de proteína, respectivamente. Receptores de Citocina: Receptores de membrana que tienen un tramo hidrofóbico interno de a.a y abarcan la membrana sólo una vez. Compuestos de monómeros o heterodímeros de ≠ moléculas. Incluyen: para citocinas, eritropoyetina, factor estimulante de colonias, GH y prolactina. Receptores de hormona de crecimiento y de prolactina Los receptores para GH y prolactina son receptores de citocina prototípicos. Los receptores de GH carecen de un dominio tirosina cinasa. Diferentes dominios de una molécula de GH única se asocian con regiones homólogas de 2 receptores de GH independientes y promueve la dimerización de los receptores, la asociación subsiguiente y la activación de, cinasa Janus (JAK). JAK2 sufre autofosforilación, y la tirosina fosforila los receptores de GH, proporcionando un sitio de acoplamiento para los factores transductores de señal y activador de transcripción (STAT); STAT 5a y 5b son necesarios para la acción de la GH y la prolactina. Los STAT se fosforilan, se disocian del receptor de GH, migran hacia el núcleo, y se unen a elementos reguladores de DNA de unión a STAT (SIE/ISRE/GAS) específicos, de los cuales depende el control de transcripción de genes blanco de la GH, como IGF-1. La emisión de señales de STAT también está regulada por una familia de inhibidores denominada proteínas supresoras de emisión de señales de citocina (SOCS). Receptores de TGF-β se unen a ligandos por medio de un receptor heterodimérico que consta de 2 subunidades transmembrana (receptores tipo I y tipo II). Los tipoI y II tienen un dominio de serina/treonina cinasa intracelular. El tipo II está fosforilado y es activo de manera constitutiva, no así el tipo I. Los ligandos inicialmente se unen al receptor tipo II. El receptor tipo I es reclutado hacia el complejo donde el receptor tipo II cinasa fosforila y activa el receptor tipo I, que propaga más la señal. Receptores de TNF Un miembro es el receptor activador del factor nuclear κB (RANK), importante en la regulación de la fisiología ósea. Estos receptores tienen un complejo trimérico de 3 receptores transmembrana únicos que se unen a ligando. La cola citoplasmática interactúa con los factores relacionados con el receptor de TNF (TRAF) que activan varias vías torrente abajo, como el factor nuclear kappa B (NF-κβ). La emisión de señales de receptor de TNF activa NF-κB por medio de fosforilación del complejo de I-κB cinasa heterotrimérico (IKK) y despues fosforila el inhibidor de NF-κB (I-κB). Receptores Enlazados con Guanilil Ciclasa La activación de cascadas de emisión de señales dependientes de la guanilil ciclasa puede ocurrir por 2 mecanismos independientes. 1) Activación de la guanilil ciclasa soluble, una enzima que contiene hem, que es activada por el gas NO. La NO sintasa existe como tres isozimas diferentes en tejidos corporales seleccionados. Las formas constitutivas de NO sintasa (NOS) se producen en células endoteliales (NOS-3) y en células neuronales (NOS- 1). La forma inducible (i) de la NO sintasa (NOS-2) está en células inflamatorias del sistema inmunitario. 2) Otro mecanismo para aumentar la concentración de cGMP dentro de células blanco es la activación de guanilil ciclasas particuladas, esto comprende los receptores de péptido natriurético, su porción amino terminal de la región intracelular tiene un dominio de homología de cinasa (KHD) de unión a ATP que está involucrado en la regulación de la actividad de ciclasa y el dominio carboxilo terminal contiene el centro catalítico de la guanilil ciclasa particulada. Entonces la asociación de ligando con el dominio extracelular lleva a un cambio conformacional en el receptor que suspende el control inhibidor tónico del dominio parecido a cinasa, y permite la activación de la actividad de guanilil ciclasa. Acción Nuclear de Hormonas Peptídicas Los blancos iniciales de la emisión de señales de receptor de hormona peptídica están en el citoplasma, pero estos receptores pueden tener profundos efectos sobre la actividad de transcripción nuclear pero los blancos finales son factores de transcripción que rigen la expresión de genes blanco.Incluyen activación hormonal de factores de transcripción nucleares c-Jun y c-Fos quef orman el complejo AP-1 heterodimérico, este altera la expresión de genes eucarióticos por medio de asociación con elemento de respuesta a forbol éster (TPA) (TRE), presente dentro de la secuencia de DNA de sus promotores respectivos. Otros receptores de factor de crecimiento que usan el mecanismo de emisión de señales dependiente de MAPK parecen dirigirse al factor de respuesta sérico (SRF) y sus proteínas de complejo ternario relacionadas. Se cree que la modificación postraduccional de estos factores de transcripción amplifica la señal que proviene de este complejo, cuando se asocia con el elemento de respuesta sérico (SRE) cognado, hacia el aparato de transcripción central. Receptores Nucleares Incluyen aquellos para los glucocorticoides, mineralocorticoides, andrógenos, progesterona, estrógenos, H. Tiroidea y Vit. D, difieren de otros receptores porque aunque algunos receptores están compartimentados en el citoplasma y otros están confinados al núcleo, todos operan dentro de la cromatina nuclear para iniciar la emisión de señales. Los receptores se agrupan en 2 subtipos: 1)Familia de receptor de esteroide, incluye el receptor de glucocorticoide (GR) prototípico, y receptores para mineralocorticoides (MR), andrógenos (AR) y progesterona (PR). 2)Familia de receptor tiroideo, incluye el receptor de H. tiroidea (TR), y los receptores para estrógeno (ER), ácido retinoico (RAR y RXR), Vit. D (VDR) y el receptor activado por proliferador de peroxisomas. También hay receptores huérfanos que tienen homología estructural con miembros de la familia de NR pero se desconoce el “ligando”. Existen 48 NR y receptores huérfanos en seres humanos. Familia de Receptor de Esteroide El ER está en el compartimento nuclear. La asociación del ligando esteroide con el receptor da lugar a disociación del HSP, activando una señal de translocación nuclear oculta en la estructura del receptor, e inicia el transporte del receptor al núcleo, donde se asocia con el elemento de respuesta a hormona. Cada ER tiene un dominio amino terminal extendido de longitud variable, y homología de secuencia limitada con otros miembros de la familia, esta región se ha llamado AF-1, participa en la función de transactivación por medio de la cual los receptores individuales promueven aumento de la transcripción de gen. El amino va seguido por una región básica que codifica para dos motivos dedo de cinc que se ha mostrado que establecen contactos en el surco principal del elemento de reconocimiento de DNA cognado. Después de la región básica está el dominio carboxilo terminal de la proteína que se encarga de la unión del ligando relevante, la dimerización o heterodimerización del receptor, y asociación con las proteínas de choque térmico. En casos seleccionados, no ligandos pueden activar receptores de esteroide: La dopamina activa el receptor de progesterona e ↑actividad de transcripción dependiente de PR, por medio de fosforilación. Se sabe que varios esteroides, (glucocorticoides y estrógenos), tienen efectos independientes sobre la estabilidad de transcritos de gen blanco. Familia de Receptores de Tiroides Incluye el TR, RAR, RXR, ER, PPAR y VDR. Con excepción del ER, no se asocian con la HSP, y están unidos de manera constitutiva a la cromatina en el núcleo celular. El ER se une a su RE como un homodímero, mientras que el VDR, RAR, RXR y TR se unen como heterodímeros. La capacidad para formar complejos heterodiméricos contribuye a la flexibilidad y la potencia de estos sistemas receptores de hormona en la regulación de la expresión de gen. La ubicación de las proteínas participantes en el RE es importante en la determinación del resultado funcional de la asociación. Se han descrito las estructuras cristalográficas de los dominios de unión a ligando (LBD) de: RXRα no unido a ligando dimérico, RARγ unido a ligando monomérico, TRα unido a ligando monomérico, VDR unido a ligando, y PPARγ unido a ligando. En el estado no unido a ligando, los dímeros de receptor se asocian con un complejo macromolecular que contiene las proteínas represoras N-CoR o SMRT, un correpresor de transcripción Sin3, y una histona desacetilasa RPD3. La adición de ligando provoca un cambio de la conformación del receptor que ya no favorece la interacción con el correpresor y promueve el remodelado de cromatina dependiente de ATP y el montaje de un complejo activador. Parece ser que el receptor unido a antagonista puede asociarse con las moléculas correpresoras NCoR y SMRT. SRC también interactúa con el dominio AF-1, lo que sugiere un mecanismo potencial para maximizar la actividad sinérgica entre dominios AF-1 y AF-2 en los receptores. Se cree que CBP funciona como un componente esencial del complejo regulador de NR. CARM1 también interactúa con los 3 miembros de la familia de SRC y promueve la metilación del coactivador p160 y la disociación del complejo CARM1-SRC del DNA asociado con NR, eliminando el promotor del complejo regulador de transcripción. Los complejos de proteína asociada a TR (TRAP), y proteína interactuante con receptor de vitamina D sirven como un puente funcional entre el NR unido a ligando unido a DNA y los factores de transcripción general (GTF) involucrados en la formación del complejo de preinicio. También se ha sugerido que la acetilación es un motivo de unión a NR clave (LXXLL) sobre el coactivador SRC. Los receptores nucleares se pueden modificar de manera postraduccional por medio de acetilación, ubiquitinación y fosforilación. La fosforilación por cinasas relacionadas con la maquinaria de transcripción general recluta coactivadores hacia el complejo y estas moléculas pueden poseer actividad de cinasa, ubiquitina ligasa, ATPasa, metiltransferasa o acetilasa. Aunque el receptor de glucocorticoide es codificado por un gen único, TR es codificado por dos genes (α y β). TR α1 y TR β1. TR α1 está enriquecido en el músculo esquelético, la grasa parda y el SNC, y TR β1 está en el hígado, los riñones y el SNC. Se cree que emiten señales para la mayor parte de los efectos vinculados con el desarrollo y termogénicos de la H. tiroidea en el animal entero. Hay 3 isoformas para el RXR y el RAR. En conjunto, estos receptores desempeñan un papel importante en la morfogénesis, pero la función de las isoformas individuales sólo se entiende parcialmente. Hay 2 isoformas de ER. ERα emite señales para la mayor parte de la actividad estrogénica tradicional. ERβ está en diversos y posee actividad antiproliferativa que puede servir para aminorar los efectos de ER unido a ligando. Efectos no Genómicos de las Hormonas Esteroides Dentro de este grupo se incluyen la supresión rápida de secreción de ACTH después de administración de esteroides, la modulación de la maduración de oocitos y de la excitabilidad neuronal por la progesterona, la estimulación del NO sintasa endotelial por estrógeno, la inhibición de la desyodasa tipo II y la estimulación de consumo mitocondrial de oxígeno por la H. tiroidea, y la regulación de la función de los canales del Ca+ por la 1,25-(OH)2 vitamina D. Los neuroesteroides son otra clase de agonistas hormonales no tradicionales con actividad biológica singular. Algunos de éstos son esteroides nativos (progesterona) y otros son derivados conjugados o metabolitos de los esteroides nativos (dihidroprogesterona). Estos agonistas se han identificado en el SNC y operan por medio de interacción con el receptor para ácido γ-aminobutírico, una molécula que aumenta la conductancia de membrana neuronal al ion cloruro. Esto tiene el efecto neto de hiperpolarizar la membrana celular y suprimir la excitabilidad neuronal. Sx de Resistencia de Receptor de Hormona Esteroide y Tiroidea. se caracterizan por un fenotipo clínico de deficiencia de hormona, por concentración alta de ligandode hormona circulante, y concentración aumentada (o inapropiadamente detectable) de la hormona reguladora trófica relevante (ACTH, TSH, FSH o LH). Las mutaciones puntuales en los dedos de cinc del dominio de unión a DNA, así como en el dominio de unión a ligando del receptor de vitamina D, provocan raquitismo dependiente de vitamina D (tipo II). Se hereda como un trastorno autosómico recesivo. Defectos a lo largo de la trayectoria del receptor de andrógeno provoca Sx con resistencia a andrógeno (esterilidad→ Sx de feminización testicular florido). Se hereda de una manera ligada a X. Defectos en el receptor de glucocorticoide no son comunes, ya que pueden ser mortales, los signos son por ↓glucocorticoide y sobreproducción de andrógenos o mineralocorticoides suprarrenales. La resistencia a la H.tiroideas provoca muchas mutaciones presentes en la longitud de la forma β del receptor (anillo de la bolsa de unión a coactivador). Los defectos en el ER son raros, la presentación clínica es esterilidad y osteopenia. Una mutación en el receptor PPARγ provoca un fenotipo de Px con Sx metabólico. Existe un Sx de resistencia a mineralocorticoides, o seudohipoaldosteronismo, en varias familias independientes.
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