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Las glándulas suprarrenales son órganos pares situados retroperitonealmente en los polos superiores de los riñones, es decir al nivel de la 12ª vértebra torácica. Su forma es piramidal del lado derecho y semilunar del izquierdo. Tienen un masa de 4 a 6 g cada una. Cada glándula adrenal posee una corteza y una médula (Fig. 1) que constituyen sendos órganos endocrinos, que producen hormonas diferentes y están sujetos a distintos mecanismos de regulación. La corteza, que forma 90 % de la masa suprarrenal, deriva embriológicamente del mesodermo, mientras que la médula es de origen neuroectodérmico. La glándula está rodeada por una cápsula de tejido conectivo. La corteza suprarrenal produce hormonas esteroides. Posee tres capas que, desde la superficie a la profundidad, se denominan glomerular, fascicular y reticular. La capa glomerular produce aldosterona en tanto que otras dos capas sintetizan cortisol y andrógenos. La aldosterona y el cortisol son, respectivamente, el principal mineralocorticoide y el principal glucocorticoide. Se llaman mineralocorticoides a los esteroides cuyo efecto biológico más destacado es promover la conservación de sodio (y secundariamente de agua). Los glucocorticoides por su parte se llamaron así por su efecto sobre el metabolismo de los hidratos de carbono – en particular hiperglucemia – aunque también tienen una serie de efectos importantes sobre el metabolismo de proteínas y lípidos, además de muchas otras acciones. La médula suprarrenal corresponde a un ganglio simpático modificado, que al igual que los demás ganglios simpáticos posee células cromafines que sintetizan catecolaminas y diversos péptidos, pero las secretan directamente a la sangre, en lugar de formar axones postganglionares que inervan efectores viscerales (ver SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO). No existe ningún tabique conectivo ni otra estructura de división entre la corteza y la médula. En la corteza hay células cromafines y prolongaciones de células cromafines medulares que se introducen en ella, y en la médula hay células esteroidogénicas intercaladas entre cordones de células cromafines. Esta disposición permite interacciones paracrinas entre corteza y médula. Irrigación sanguínea. Existen de cada lado tres arterias adrenales: superior (rama de la arteria frénica inferior), media (rama de la aorta) e inferior (rama de la arteria renal). Estas arterias forman un profuso plexo arteriolar subcapsular, del cual parten dos tipos de vasos: 1. Capilares sinusoides que irrigan la corteza. 2. Arteriolas que se dirigen a la médula, donde forman redes capilares. El drenaje venoso de la suprarrenal derecha desemboca en la vena cava inferior, y el de la izquierda en la vena renal y la vena frénica inferior. El caudal sanguíneo de las glándulas adrenales es muy elevado para la masa de la glándula, y se incrementa cuando aumenta la actividad secretoria, sobre todo en la corteza. Vasos linfáticos: los vasos linfáticos originados en las glándulas suprrarenales drenan a los ganglios laterales aórticos. Inervación. La médula es inervada por fibras preganglionares mielínicas cuyos somas se encuentran en la columna intermediolateral de la médula espinal, en los segmentos T10 a L1. Tanto la corteza como la médula tienen inervación simpática vasomotora (postganglionar). Existen fibras nerviosas que inervan las células de la capa glomerulosa, pero su función se desconoce. Corteza adrenal Macroscópicamente, la corteza adrenal es amarillenta debido al alto contenido lipídico de sus Glándulas suprarrenales Fig. 1 Posgrado-00 Sello Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 2 células. Las células de la capa glomerular son pequeñas y se agrupan en racimos. Estas células conservan la capacidad de dividirse y pueden originar nuevas células que se diferencian y migran hacia las capas más internas. En la capa fascicular, las células son más grandes y se disponen en cordones a lo largo de los capilares sinusoides. En la capa reticular, las células son de tamaño intermedio y forman una red en torno de los capilares. La capa fascicular forma la mayor parte de la corteza (75 %). La capa glomerular ocupa 15 % y la reticular 10 %. Las células adrenales están comunicadas entre sí por nexos o uniones comunicantes, formados con conexina Cx43, que permiten el paso de moléculas menores de 1000 Da desde el citosol de una célula al de otra adyacente. El paso de señales químicas, en particular cAMP, estimula la síntesis de hormonas esteroides (esteroidogénesis) e inhibe la proliferación. ESTEROIDOGÉNESIS Las hormonas esteroides se caracterizan por compartir la estructura básica del ciclopentano- perhidrofenantreno, de 17 átomos de carbono con Fig. 2 Nomenclatura de esteroides Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 3 cuatro anillos nombrados A a D (Fig. 2). Las hormonas esteroides pueden clasificarse, según su número de átomos de carbono (21, 19 ó 18) en pregnanos (C21), androstanos (C19) y estranos (C18). No hay síntesis significativa de estranos en la corteza suprarrenal. La síntesis de esteroides se realiza en parte en las mitocondrias y en parte en el retículo endoplásmico. En el proceso intervienen varias enzimas del tipo citocromo P450, llamadas convencionalmente CYP con números y letras que identifican cada enzima. La síntesis de hormonas esteroides se realiza a partir del colesterol proveniente de la sangre y almacenado en la glándula como ésteres de colesterol que forman vacuolas en el citosol o, en menor medida, colesterol sintetizado de novo a partir de acetilcoenzima A. La incorporación de colesterol plasmático se realiza mediante receptores para lipoproteínas de baja densidad (LDLR). El colesterol esterificado es transformado en colesterol libre por una esterasa. El colesterol libre se une a una proteína específica llamada proteínas esteroidogénica agudamente regulada o StAR (Steroidogenic Acute Regulatory protein) que posee dos dominios funcionales: una bolsa hidrofóbica que liga colesterol y (en el extremo N-terminal) una secuencia de importación a la mitocondria (Fig. 3). La StAR transporta el colesterol a la membrana mitocondrial interna. Esta transferencia, se considera actualmente el paso limitante en la síntesis de hormonas esteroides. Es bloqueada por el fármaco cicloheximida. Ligada a la membrana mitocondrial interna está la enzima colesterol desmolasa (CYP11A1 = P450scc) que corta la cadena lateral del colesterol, generando pregnenolona (C21). La desmolasa es inhibida por el fármaco aminoglutetimida, que por esta razón es un eficaz bloqueante de la síntesis de hormonas esteroides. La pregnenolona sale de la mitocondria y es transformada en progesterona en el retículo endoplásmico por la 3β-hidroxiesteroide dehidrogenasa. En la Fig. 2 se esquematizan las vías de síntesis de esteroides suprarrenales. La capa glomerular carece de la enzima del retículo endoplásmico 17α-hidroxilasa y por tanto no puede sintetizar cortisol ni andrógenos. En cambio, posee las enzimas mitocondriales 21-hidroxilasa (CYP21) y aldosterona sintasa (CYP11B2), que transforma sucesivamente 11-deoxicorticosterona en corticosterona, 18-hidroxicorticosterona y Fig. 3 Fig. 4 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 4 finalmente aldosterona. La misma enzima cataliza las tres últimas reacciones mencionadas, ya que CYP11B2 posee actividad de 11β-hidroxilasa, 18- hidroxilasa y 18-oxidasa. Por su parte, las capas fasciculada y reticular poseen 17α-hidroxilasa pero carecen de CYP11B2. Por tanto no sintetizan aldosterona, pero sí cortisol y andrógenos. La transformación de 11-deoxicortisol a cortisol es catalizada por una 11β-hidroxilasa mitocondrial (CYP11B1) que carece de actividad de aldosterona sintasa (Fig. 4). Esta enzima es inhibida por el fármaco metirapona. La CYP11B1 (50 kDa) y CYP11B2 (48.5 kDa)son codificadas por genes diferentes, dispuestos en tándem en 8q24.3. Ambas enzimas difieren entre sí en sólo 29 de los 479 aminoácidos que las componen. La 17α-hidroxilasa también es indispensable para la síntesis de andrógenos a través de su actividad de 17,20 liasa que elimina la cadena lateral unida al carbono 17, generando dehidroepiandrosterona (DHEA) y androstenediona. La DHEA es en gran medida sulfatada antes de ser secretada. Este producto (DHEA-S) conserva actividad biológica y es esteroide adrenal que se secreta con una mayor tasa. El fármaco ketoconazol, empleado para tratar diversas micosis, bloquea la esteroidogénesis porque inhibe la desmolasa, la 11β-hidroxilasa y la 17α-hidroxilasa. SECRECIÓN, CIRCULACIÓN Y METABOLISMO DE LOS ESTEROIDES SUPRARRENALES No existe almacenamiento de las hormonas esteroides sintetizadas, que se secretan tan pronto son sintetizadas. Las tasas de secreción diaria y las concentraciones plasmáticas de los principales esteroides suprarrenales se muestran en la Tabla 1. La producción de cortisol es cerca de 100 veces mayor que la de aldosterona, y la concentración plasmática de cortisol es aproximadamente 1000 veces mayor que la de aldosterona. Nótese que la secreción diaria de cortisol está expresada en miligramos y la de aldosterona en microgramos. Las concentraciones plasmáticas están en microgramos/L (cortisol) y nanogramos/L (aldosterona). Cortisol En el plasma, 75 a 80 % del cortisol circula unido reversiblemente a una α2-globulina transportadora de 52 kDa llamada CBG (Cortisol Binding Globulin) o transcortina. Un 15 % del cortisol se une a la albúmina plasmática. En consecuencia, solamente 5 a 10 % del cortisol plasmático total se encuentra en forma libre. La concentración plasmática de transcortina es de 3 a 4 mg/L. Al igual que la tiropexina, que transporta hormonas tiroideas, la concentración de transcortina es incrementada por los estrógenos. Por esta razón, durante el embarazo los valores de cortisol total aumentan, pero el cortisol libre permanece dentro del rango normal. El cortisol libre también permanece en el rango normal en caso de reducción de la concentración de transcortina, como en la cirrosis hepática. Cada molécula de transcortina posee un único sitio de unión para el cortisol (Fig. 5). Su capacidad para ligar cortisol es de aprox. 200 μg de cortisol/L de plasma. Un exceso de cortisol plasmático puede ser atenuado por la unión a transcortina, pero cuando el cortisol total supera 280 μg/L, la transcortina se satura, de manera que la fracción de cortisol libre aumenta rápidamente. La transcortina unida al cortisol es degradada por proteasas leucocitarias, lo cual resulta en liberación del esteroide. Esto puede aumentar la concentración de cortisol libre en sitios donde existe inflamación. El cortisol plasmático se encuentra en equilibrio con su análogo inactivo cortisona. El cortisol es oxidado a cortisona en el riñón por la enzima 11-hidroxiesteroide dehidrogenasa (11- HSD) tipo 2. La concentración plasmática total de cortisona es 5 a 10 veces menor que la de cortisol, pero como la cortisona tiene menor afinidad por la transcortina, las concentraciones de cortisol y cortisona libres son similares. En tejidos blancos para la acción del cortisol, como el hepático, muscular, óseo, adiposo y gonadal, existe otra 11-HSD (tipo 1) que transforma la cortisona en cortisol. Tabla 1: Esteroides suprarrenales. Hormona esteroide Tasa de secreción diaria Concentración total plasmática media Cortisol 10 a 15 mg 80 a 150 μg/L Aldosterona 60 a 200 μg 50 a 150 ng/L DHEA 3 a 7 mg 1 a 15 μg/L Sulfato de DHEA 7 a 15 mg 40 a 3000 μg/L Androstenediona 2 a 3 mg 1 a 2 μg/L Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 5 Tanto el cortisol como la cortisona son metabolizados mayormente en el hígado por reducción y conjugación con glucuronato. La conjugación aumenta la hidrosolubilidad de los esteroides. Estos metabolitos se excretan por el riñón como 17-hidroxicorticoides. Solamente 0.3 % del cortisol secretado por la adrenal aparece como cortisol libre en orina (30 a 50 μg/día). Aldosterona La aldosterona se une a las proteínas plasmáticas en menor proporción que el cortisol. Se ha postulado una proteína transportadora específica para aldosterona, cuya existencia no ha sido confirmada. Entre 25 y 40 % de la aldosterona circula libre, y el resto unida a albúmina o transcortina. La vida media de la aldosterona en plasma es breve (15 a 20 min). El 90 % es reducida en el hígado a tetrahidroaldosterona y conjugada con glucuronato en posición 3. El 10 % restante se conjuga en posición 18 sin reducción previa. Ambos metabolitos se excretan por orina, pero el que se mide clínicamente es el 18-glucurónido, del cual se elimina diariamente 5 a 20 μg con una dieta normal en sodio. Andrógenos suprarrenales Los llamados andrógenos suprarrenales (DHEA, sulfato de DHEA y androstenediona) tienen en realidad escasa actividad androgénica por sí mismos, ya que son muy débiles activadores del receptor androgénico. No obstante, son substratos para la producción de testosterona en tejidos periféricos. Durante la vida fetal, la corteza adrenal se diferencia en dos zonas: una externa o neocorteza, que dará lugar a la corteza adrenal definitiva, y una interna o fetal. La neocorteza posee escasa actividad esteroidogénica, mientras que la zona fetal tiene gran actividad sintética, particularmente de andrógenos. Estos andrógenos sirven como precursores para la síntesis de estrógenos en la placenta. Las adrenales del neonato alcanzan una masa próxima a la del adulto, y un tamaño poco menor que el de los riñones. Luego del nacimiento, la porción fetal de la corteza involuciona y se reduce drásticamente la producción de andrógenos. En esta etapa postnatal no hay desarrollo de la zona reticular. Hacia los 7 u 8 años de edad, se reanuda la síntesis de andrógenos, asociada con el desarrollo de la zona reticular. Este fenómeno se denomina adrenarca (ver DESARROLLO PUBERAL). La testosterona producida a partir de los andrógenos suprarrenales es responsable del crecimiento del vello axilar y pubiano en la mujer (en el varón la producción testicular de testosterona supera con mucho la fuente adrenal). La producción de andrógenos suprarrenales se reduce con la edad a partir de la tercera década de vida. No obstante, luego del cese de la función ovárica marcado por la menopausia, el estradiol sintetizado por aromatización de la testosterona producida a partir de los andrógenos suprarrenales es la principal fuente de estrógenos remanente. REGULACIÓN DE LA ESTEROIDOGÉNESIS EN LAS CAPAS FASCICULADA Y RETICULAR El control de la producción de aldosterona está en gran medida disociado del control de la producción de cortisol y andrógenos. Estos últimos dependen principalmente de la corticotropina, mientras que el principal estímulo para la secreción de aldosterona es la angiotensina II. Fig. 5 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 6 Corticotropina La corticotropina o ACTH, secretada por las células corticotropas de la adenohipófisis, se liga a su receptor en la membrana de las células de la corteza adrenal. El receptor para corticotropina es el tipo 2 (MCR2) de la subfamilia de receptores para melanocortina (MCR), que pertenecen a la familia de receptores acoplados a proteínas G. Mediante una proteína Gs, la corticotropina unida a MCR2 activa la síntesis de cAMP (Fig. 6). También hay acoplamiento con proteína Gq con activación de la fosfolipasa C y síntesis de diacilglicerol (que activa la proteína kinasa C) inositol trifosfato que causa liberación de Ca2+ del retículo endoplásmico. La ACTH produce la liberación rápida de la relativamente escasa cantidad de glucorticoides ya sintetizados, y activa la maquinaria sintética. El efecto rápidorequiere activación de la síntesis de óxido nítrico. Este gas activa a su vez la cicloxigenasa, con producción de prostaglandina E2, la cual induce la liberación de glucocorticoides. La corticotropina estimula virtualmente todos los pasos que conducen a la síntesis de esteroides y su posterior liberación. Cuando la acción hormonal es persistente, la estimulación de la esteroidogénesis es amplificada por aumento de la expresión génica de proteínas que participan en el proceso. Además de los citocromos (CYP) esto incluye el receptor para LDL y la adrenodoxina, una ferrosulfoproteína de la familia de las ferredoxinas necesaria como donante de electrones para los citocromos. En el largo plazo, la corticotropina promueve el aumento del tamaño y la complejidad de las organelas involucradas en la síntesis de esteroides. La ACTH tiene un efecto trófico importante que mantiene el número de células necesario para preservar la función corticoadrenal normal. Durante la estimulación excesiva prolongada, la corteza adrenal sufre hipertrofia e hiperplasia. En esta condición, puede llegar a producir 10 a 20 veces más cortisol que lo normal (hasta 250 mg/día). Para preservar su funcionamiento normal y su capacidad de responder a estímulos, las células de las capas fascicular y reticular requieren la exposición continua a corticotropina. Durante la falta de corticotropina por tiempo prolongado (causada, por ejemplo, por la administración de glucocorticoides con fines terapéuticos) la síntesis de esteroides se torna virtualmente nula y la corteza adrenal se atrofia. En estas condiciones, la administración de corticotropina es poco eficaz para aumentar la esteroidogénesis en forma aguda, porque no hay concentraciones adecuadas de las enzimas necesarias. Otros factores Varias aminas biógenas, entre ellas las catecolaminas, estimulan la secreción de cortisol actuando directamente sobre la corteza. Otro tanto ocurre con péptidos neurohormonales como vasopresina, galanina, péptido activador de la adenilato ciclasa hipofisiaria (PACAP), neuropéptido Y, péptido intestinal vasoactivo (VIP), atriopeptinas, corticoliberina (CRH) y adrenomedulinas. Diversas citokinas como las interleukinas (IL) 1, 3 y 6 estimulan la liberación de cortisol, mientras que otras la inhiben, como por ejemplo factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) e interferón gamma. La liberación de cortisol también puede ser estimulada por sustancias producidas por el endotelio, como el péptido vasoconstrictor endotelina 1 y el gas óxido nítrico. Finalmente, varios factores de crecimiento, en particular el factor símil Fig. 6 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 7 insulina 1 (IGF-1) y el factor transformante de crecimiento beta (TGF-b) estimulan la secreción cortical adrenal. Algunos de los factores citados circulan en la sangre, pero la mayoría de ellos se producen localmente y pueden influenciar la función de la corteza adrenal de manera paracrina. Dado que la corticotropina es el principal estimulante de la capa fasciculada, y que en su ausencia la corteza adrenal sufre atrofia, podría cuestionarse la importancia fisiológica de otras influencias neurohumorales. De hecho, la situación no es clara en el adulto. No obstante, durante las primeras semanas de vida la corteza adrenal responde escasamente a la ACTH pero es sensible a la activación de los nervios esplácnicos, Esto indica que las catecolaminas y posiblemente otros mediadores químicos producidos en la glándula son importantes para permitir la liberación de cortisol en la etapa postnatal temprana, de manera independiente de la corticotropina. Síntesis de andrógenos La corticotropina tiene un efecto modesto sobre la síntesis de andrógenos suprarrenales, lo que sugiere la existencia de uno o más factores diferentes que estimulan la zona reticular. Los estrógenos producidos localmente están entre los posibles reguladores. Las células de la zona reticular poseen receptores estrogénicos beta (ERβ) y las células de la médula adrenal presentan actividad de aromatasa, la enzima que produce estradiol. Dada la estrecha proximidad de la médula con la zona reticular de la corteza, el estradiol podría estimular Fig. 7 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 8 de manera paracrina la síntesis de andrógenos. Se postula que una sinergia entre el IGF-1 y los estrógenos inicia la adrenarca, o aumento de la síntesis de andrógenos en la glándula adrenal prepuberal. MECANISMO DE ACCIÓN DE LOS GLUCOCORTICOIDES Los glucocorticoides ejercen sus efectos mediante mecanismos que afectan directamente la transcripción de DNA en RNA (genómicos) y también mediante mecanismos no genómicos. Los primeros median efectos lentos e intermedios (horas a días), mientras que los efectos no genómicos son más rápidos (segundos a minutos). Ver la Fig. 7. Mecanismos genómicos Como se explicó en MECANISMOS DE LA ACCIÓN HORMONAL, los glucocorticoides se unen a su receptor en el citoplasma. Esta unión cambia la conformación tridimensional del receptor y permite que se libere del complejo de chaperoninas formado por HSP90 y otras proteínas. El receptor migra al núcleo, se dimeriza y se une específicamente a secuencias de DNA que forman elementos de respuesta a los glucocorticoides. Estos elementos pueden ser de respuesta positiva (transactivación) o negativa (transrrepresión) según activen o repriman la transcripción génica. En el primer caso, el receptor dimérico unido al DNA recluta un complejo coactivador y promueve la síntesis de mRNA del gen correspondiente. En el segundo caso, en lugar de un complejo coactivador recluta un complejo correpresor, que inhibe la transcripción del gen regulado. Esto último ocurre en particular en el hipotálamo y la hipófisis, como parte de las asas de retroalimentación negativa que regulan el eje hipotálamo-hipófiso-adrenal (que se trata más adelante). No obstante, hay ejemplos de transrrepresión también en células del sistema inmune. Un tercer modo de acción vinculado a la transcripción génica es la interacción directa del receptor dimerizado con factores de transcripción, cuya función es así inhibida (por ejemplo, factores de transcripción proinflamatorios como NF-kB y AP-1; véase INMUNIDAD). La aldosterona también puede unirse al receptor glucocorticoide. A igual concentración, el efecto antiinflamatorio de la aldosterona es un cuarto (25 %) del efecto antiinflamatorio del cortisol. No obstante, la concentración de aldosterona libre es una milésima parte de la concentración de cortisol libre, por lo cual la influencia de la aldosterona es insignificante a este respecto. Mecanismos no genómicos Los efectos no genómicos han sido menos explorados y sólo se conocen parcialmente. Muchos efectos no genómicos pueden ser mediados por receptores específicos para glucocorticoides presentes en el citosol, que no migran al núcleo. Otros pueden ser causados por receptores específicos presentes en la membrana plasmática. Por ejemplo, se ha demostrado que la activación de receptores glucocorticoides de la membrana interfiere con la función del receptor de los linfocitos T (TCR; ver INMUNIDAD). Los efectos no genómicos pueden modificar los flujos iónicos transmembrana, la concentración de calcio intracelular y la actividad de diversas kinasas y fosfatasas. Una tercera posibilidad es que los glucocorticoides causen efectos inespecíficos, que no requieren interacción con un receptor, sino que son el resultado de la presencia del glucocorticoide en la membrana plasmática o de organelas como las mitocondrias. Por ejemplo, el glucocorticoide sintético metilprednisolona previene el efecto estimulante del consumo de oxígeno que tiene la lectinas concavalina A sobre los linfocitos y otras células inmunes, o lo bloquea de inmediato si es agregado después de la lectina. EFECTOS DE LOS GLUCOCORTICOIDESLos glucocorticoides poseen numerosas acciones, que se enumeran en la Tabla 2. Metabolismo intermedio Los glucocorticoides poseen efectos anabólicos y catabólicos, aunque predominan estos últimos. El cortisol y los compuestos relacionados elevan la glucemia por dos mecanismos principales: 1) aumentan la producción hepática de glucosa a partir de glucógeno (glucogenolisis) y aminoácidos (gluconeogénesis); 2) antagonizan la acción de la insulina sobre el músculo y el tejido adiposo, con lo cual reducen la incorporación de glucosa a estos tejidos. El efecto gluconeogénico es importante para mantener la glucemia durante el ayuno prolongado, ya que en estas condiciones, las Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 9 reservas hepáticas de glucógeno se agotan en menos de 24 h. La menor incorporación de glucosa al tejido adiposo disminuye la lipogénesis. También poseen una acción lipolítica directa, que libera ácidos grasos y glicerol. Los primeros pueden emplearse como fuente de energía mediante beta- oxidación, mientras que el glicerol se emplea como sustrato para la gluconeogénesis hepática. La lipólisis inducida por cortisol es en parte contrarrestada porque la hiperglucemia aumenta la secreción de insulina, que es lipogénica. Cuando hay exceso de glucocorticoides, como en la enfermedad de Cushing, el efecto neto es un aumento de la masa adiposa acompañado de una redistribución de la grasa corporal: las extremidades se adelgazan y el tronco se engrosa. La acumulación de grasa en la espalda da la apariencia típica de “giba de búfalo.” Los glucorticoides tienden a reducir la síntesis de proteínas en el músculo y el tejido conectivo, con aumento de la concentración plasmática de aminoácidos y de la degradación hepática de éstos para producir glucosa; el efecto neto es aumentar el catabolismo de las proteínas. Los glucorticoides tienen una acción permisiva sobre los efectos lipolíticos y termogénicos de las catecolaminas. Aparato digestivo El cortisol tiene un efecto trófico sobre la mucosa del aparato digestivo. Se requieren concentraciones normales de glucocorticoides para mantener la integridad estructural y las funciones secretoria y absortiva del epitelio gastrointestinal. Estimula la secreción gástrica de ácido clorhídrico y pepsina; el exceso de glucocorticoides puede causar o favorecer la aparición de úlceras pépticas. Los glucocorticoides también aumentan el apetito y por tanto promueven un aumento de peso. Aparato cardiovascular y masa eritrocitaria Se requieren concentraciones normales de cortisol para que las catecolaminas ejerzan su acción vasoconstrictora; el déficit de glucocorticoides causa hipotensión ortostática. Por el contrario, el exceso causa hipertensión por una combinación de vasoconstricción y aumento del gasto cardíaco. El cortisol posee un efecto inotrópico positivo cardíaco, posiblemente porque aumenta el número de receptores adrenérgicos beta. El cortisol estimula la síntesis y liberación de la hormona renal eritropoyetina, la cual estimula la producción de eritrocitos; el déficit de cortisol produce anemia, y su exceso policitemia. Tejido conectivo Los glucorticoides inhiben la proliferación de los fibroblastos y la síntesis de colágeno. En exceso, debilitan la dermis lo cual causa estrías rojo vinosas y reducen el tejido de sostén de los capilares, facilitando la aparición de equimosis. Músculo estriado En concentración normal el cortisol facilita la síntesis de acetilcolina y la transmisión neuromuscular. El exceso de glucocorticoides causa reducción de la masa muscular por inhibición de la síntesis y aumento de la degradación de las proteínas. La debilidad resultante puede acentuarse por hipokalemia. Tabla 2: Acciones biológicas de los glucocorticoides Metabolismo Tejido conectivo Hiperglucemia Inhiben división de Glucogenogénesis fibroblastos Gluconeogénesis Reducen la síntesis de Catabólica proteínica colágeno Lipolítica Movilización de grasas Músculo Antagonista de la Efecto inotrópico en insulina en adipocitos músculo esquelético y miocitos y cardíaco Gastrointestinales Hueso Estructura y función Inhiben la formación y Del tracto digestivo estimulan la resorción Estimulan la secreción gástrica Renales Aumentan el apetito Inhiben la secreción y el efecto de la vasopresina Cardiovasculares y Aumentan filtración Hemáticas Permisiva para el efecto Psíquicas vasoconstrictor de las Depresión/euforia catecolaminas (también del efecto calorigénico Antiinflamatorio e y lipolítico) inmunosupresor Aumenta la secreción de Inhiben fosfolipasa A2 eritropoyetina y la Estabilizan lisosomas producción de eritrocitos Inhiben quimiotaxis Deprime la respuesta inmune Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 10 Hueso Los glucocorticoides reducen la absorción intestinal y la reabsorción renal de calcio. Además poseen efectos directos sobre el hueso, donde deprimen la actividad de los osteoblastos (formadores de hueso) y estimula la acción reabsortiva de los osteoclastos. El exceso crónico de glucocorticoides causa osteoporosis. Riñón El cortisol aumenta la filtración glomerular por un efecto directo sobre el riñón y porque aumenta el gasto cardíaco. Además se comportan como un antagonista de la vasopresina (ADH) pues reduce tanto su secreción por la neurohipófisis como su efecto sobre la retención renal de agua. El déficit de cortisol, por el contrario, potencia la acción de la vasopresina y aumenta el riesgo de intoxicación acuosa. Psiquis Los glucocorticoides pueden alterar el ánimo. El déficit de cortisol se asocia con depresión, apatía e irritabilidad. El exceso, por otra parte, puede causar inicialmente una sensación de bienestar y euforia, pero luego labilidad emocional y depresión. También puede causar psicosis e insomnio, con reducción del sueño REM. Inflamación e inmunidad Los glucocorticoides son poderosos antiinflamatorios. Incluso en concentraciones normales el cortisol es capaz de reducir la respuesta inflamatoria por múltiples mecanismos (Fig. 8): 1. Inhiben la fosfolipasa A2, enzima clave para la síntesis de prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos, importantes mediadores de la inflamación. 2. Reducen la síntesis y liberación de citokinas como las interleukinas 1 y 6 y el factor de necrosis tumoral alfa. 3. Reducen la actividad de moléculas de adhesión endoteliales y leucocitarias. 4. Inhiben la extravasación y migración de leucocitos hacia áreas de inflamación. 5. Estabilizan la membrana de los lisosomas leucocitarios, con lo cual reducen la liberación de enzimas proteolíticas. 6. Disminuyen la actividad fagocitaria de los neutrófilos. 7. Disminuyen el número de eosinófilos circulante (aunque aumentan la liberación de neutrófilos por parte de la médula ósea). 8. Reducen la liberación de histamina y leucotrienos mediada por IgE por parte de los mastocitos. 9. Reducen la respuesta proliferativa de los fibroblastos que tiende a limitar la diseminación del foco inflamatorio. También deprimen la respuesta inmune, en particular la mediada por células e indirectamente también la mediada por anticuerpos. En concentraciones elevadas, disminuyen el número de linfocitos T circulantes y reducen su migración Fig. 8 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 11 Estas acciones de los glucocorticoides son fisiológicamente importantes para resolver la inflación y modular las respuestas inmunes. En dosis farmacológicas, se emplean en terapéutica cuando se requiere un potente efecto antiinflamatorio (como en las enfermedades reumáticas) o inmunosupresor, como en los transplantes de órganos o tejidos. No obstante, aumentan la susceptibilidad a las infecciones, además de otros muchos efectos colaterales. REGULACIÓN DE LA SECRECIÓNDE CORTISOL La regulación de la secreción de cortisol depende de la actividad del eje hipotálamo-hipófiso- suprarrenal, también llamado hipotálamo-pituitario- adrenal (HPA). Control de la secreción de corticotropina En el núcleo paraventricular del hipotálamo existen neuronas parvocelulares que sintetizan corticoliberina (CRH) y la liberan en los capilares de la eminencia media. La CRH circula hasta la adenohipófisis por los vasos portas largos y estimula las células corticotropas. La liberación de CRH (y de ACTH) es pulsátil. La pulsatilidad es necesaria para evitar la desensibilización de los receptores CRH1 que se produce frente a niveles constantes de corticoliberina. La vasopresina (hormona antidiurética) también estimula por sí misma la secreción de corticotropina, aunque más débilmente que la CRH. No obstante, el efecto de la corticoliberina se ve potenciado por la vasopresina. Esta sinergia es interesante porque existen neuronas parvocelulares que liberan vasopresina al sistema porta, y algunas neuronas parvocelulares secretan CRH y vasopresina. A diferencia de las neuronas magnocelulares que secretan vasopresina a la circulación general, las neuronas parvocelulares que secretan vasopresina en la eminencia media no responden a estímulos osmóticos pero son muy sensibles al estrés, un poderoso activador del eje HPA que se trata más abajo. La sinergia entre CRH y vasopresina se debe a que ambas hormonas, actuando sobre diferentes receptores acoplados a proteínas G, activan vías de señalización complementarias. En la membrana de la célula corticotropa, la corticoliberina actúa sobre receptores de membrana CRH1, acoplados a proteína Gs, cuya activación aumenta la síntesis de cAMP (Fig. 9). El cAMP activa diversos sistemas efectores, incluyendo ingreso de Ca2+ y activación de factores de transcripción, que resultan en la liberación rápida de corticotropina y la estimulación de la transcripción del gen de su molécula precursora, proopiomelanocortina (POMC). Por su parte, la vasopresina activa receptores acoplados a proteína Gq, que activan la fosfolipasa C. Como consecuencia se produce inositol trifosfato, que libera Ca2+ del retículo sarcoplásmico, y diacilglicerol que activa la proteína kinasa C. Además de favorecer la liberación de corticotropina, la vasopresina aumenta la transcripción del receptor para corticoliberina CRH1 en las células corticotropas. La POMC puede ser procesada en péptidos diferentes por las prohormonas convertasas 1/3 y 2 (Fig. 10). Estas enzimas escinden sus sustratos en pares de residuos básicos de lisina o arginina. Los productos finales del procesamiento de la POMC son específicos del sitio de producción. En el lóbulo anterior de la hipófisis se produce corticotropina (ACTH) y β-lipotropina, esta última de función incierta. La β-lipotropina es parciamente procesada a β-endorfina. Todos estos péptidos se almacenan en gránulos secretorios y son liberados conjuntamente con la corticotropina. Retroalimentación negativa La corticotropina estimula la síntesis y liberación de cortisol en las glándulas suprarrenales, por Fig. 9 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 12 mecanismos ya descritos. A su vez el cortisol inhibe tanto la liberación de CRH por parte del hipotálamo como de ACTH por parte de la hipófisis. Parte del efecto de retroalimentación negativa es rápido, y probablemente involucra mecanismos no genómicos. Además, en un plazo mayor el cortisol reprime la transcripción de mRNA de corticoliberina y de corticotropina. Otros glucocorticoides, incluidos los sintéticos, como dexametasona, poseen efectos similares. También existe un asa corta de retroalimentación, pues la corticotropina, actuando sobre el hipotálamo, inhibe la liberación de CRH Ritmo circadiano En ausencia de estímulos como estrés o citokinas, la liberación de ACTH y cortisol sigue un ritmo circadiano, con liberación creciente durante la noche que alcanza un máximo hacia las 8 y un mínimo en horas de la tarde (Fig. 11). En promedio, la concentración plasmática de corticotropina de 0 a 12 es de 25 ng/L, mientras que de 12 a 24 es de 10 ng/L. Las concentraciones medias de cortisol son de 110 μg/L de 0 a 12 y de 40 μg/L de 12 a 24. Este ritmo está generado endógenamente por el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, y se sincroniza con el día solar mediante los ciclos de luz y oscuridad. El núcleo supraquiasmático influencia la actividad de las neuronas parvocelulares secretoras de CRH, aumentando o reduciendo la frecuencia de los episodios de liberación. Este ritmo circadiano tiene importancia clínica. Cuando se estudia el funcionamiento de la corteza adrenal, la extracción de sangre para determinar cortisol debe realizarse entre las 8 y las 9. Activación del eje HPA por estrés La palabra estrés proviene de la física mecánica, y fue aplicada a la fisiología por Hans Selye. En este sentido, el estrés puede definirse como cualquier fenómeno que altera o pone el riesgo la homeostasis, o es percibido como una amenaza para el bienestar del individuo. Un estímulo puede causar estrés por sí mismo o por ser percibido como una amenaza Fig. 10 Fig. 11 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 13 potencial. Por ejemplo, los traumatismos, el maltrato psicológico, las temperaturas ambientales extremas y la hipoglucemia causan estrés. La respuesta fisiológica al estrés tiene como objetivo evidente preparar al organismo para afrontar una situación de emergencia, de modo que aumenta el estado de alerta, se enfoca la atención, aumenta el gasto cardíaco, y el aporte de oxígeno y nutrientes al cerebro, el corazón y los músculos. Al mismo tiempo se inhiben vías nerviosas que cumplen funciones poco útiles para la emergencia, como alimentación y comportamiento reproductivo. La respuesta al estrés puede ser inadecuada en la situación de emergencia cuando es insuficiente o excesiva. Además, se torna contraproducente (maladaptativa) cuando se prolonga excesivamente y se torna crónica. La respuesta neuroendocrina al estrés es similar independientemente de su causa (estereotipada) y consiste en una activación del sistema simpático y del eje HPA. La vía final común de los diferentes estímulos estresantes sobre el eje HPA son las neuronas secretoras de CRH y de vasopresina del núcleo paraventricular. Otras neuronas que emplean CRH como neurotransmisor participan en la respuesta al estrés del sistema límbico (ver COMPORTAMIENTO EMOCIONAL E INSTINTIVO). El control de la secreción de CRH por estrés es en extremo complejo. Aquí sólo se proporcionará una versión deliberadamente simplificada (Fig. 12). Los estímulos estresantes pueden clasificarse en reactivos y anticipatorios. En los primeros hay una activación debida a un cambio ya ocurrido que amenaza la homeostasis, como dolor, hipoglucemia o inflamación (que se trata aparte). En contraposición, son anticipatorios aquellos estímulos en los cuales el individuo por instinto o por experiencia anticipa problemas en determinada situación (como un ambiente o una situación desconocidos, la presencia de sujetos amenazantes y, por supuesto, exámenes finales). Los estímulos debidos al estrés reactivo provienen principalmente del núcleo del tracto solitario en el bulbo raquídeo, que recibe e integra aferencias viscerales de todo tipo, y de neuronas noradrenérgicas del tallo cerebral que se activan frente al dolor o la exposición al frío. Estas áreas envían eferencias excitatorias directas a las neuronas parvocelulares del núcleo paraventricular. Los neurotransmisores serotonina y acetilcolina y neuropéptidos liberados centralmente, como vasopresina y PACAP, también poseen efectos activadores sobre el eje HPA. La influencia de los estímulos que causan estrés anticipatorio sigue vías indirectas. Las neuronas parvocelulares están sujetas a una inhibicióntónica por parte de regiones como el núcleo del lecho de la estría terminal y el hipotálamo dorsomedial. La inhibición es mediada por ácido gamma-aminobutírico (GABA). Las eferencias de la amígdala, principal centro subcortical relacionado con la conducta emocional e instintiva, tienden a aumentar la liberación de CRH por supresión de la inhibición tónica antes mencionada. Por el contrario, las eferencias desde la corteza prefrontal y cingular anterior, relacionadas con el control cognitivo de la conducta, envías fibras excitatorias que acentúan la inhibición tónica mediada por GABA y por tanto tienden a reducir la actividad de las neuronas parvocelulares secretoras de CRH. Activación del eje HPA por citokinas Como se explicó antes, los glucocorticoides tienen gran importancia como moduladores de la inflamación y la respuesta inmune. Como Fig. 12 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 14 contrapartida, diversas citokinas producidas por células inmunes pueden activar el eje HPA en múltiples niveles: 1. La interleukina (IL) 1β y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) se unen a receptores en el endotelio de la barrera hematoencefálica, donde estimulan la producción de prostaglandina E2 que activa el eje HPA. 2. La IL-1, IL-6, el factor inhibidor de la leucemia (LIF) y el TNF-α son transferidos al cerebro mediante mecanismos de transporte específicos. 3. Las citokinas también penetran pasivamente por regiones carentes de barrera hematoencefálica (órganos circumventriculares). 4. Algunas citokinas pueden ser sintetizadas en el sistema nervioso central por células de la microglia y astroglia. En el sistema nervioso central, las citokinas actúan directamente sobre las neuronas parvocelulares productoras de corticoliberina, pero también indirectamente por activación de neuronas del núcleo del tracto solitario que envían eferencias estimulantes de las neuronas parvocelulares como se indicó en la Fig. 12. El núcleo del tracto solitario también puede activarse por aferentes vagales estimulados por citokinas en la periferia. Las células corticotropas de la hipófisis tienen receptores para la familia de citokinas denominada gp130, que incluye LIF e IL-6 y 11. La activación de estos receptores inicia la activación de kinasas tipo Janus (JAK) y otras activadas por éstas. Las citokinas pg130 estimulan la secreción de ACTH incluso en ausencia de CRH. Al igual que la vasopresina, tienen además un efecto sinérgico con la corticoliberina sobre las células corticotropas. Los ratones deficientes en LIF tienen una respuesta subnormal incluso al estrés no inflamatorio (por ejemplo, producido por inmovilización). Esto sugiere que las citokinas son necesarias para preservar la capacidad de respuesta de las células secretoras de corticotropina. Como se mencioná antes, además de estimular el eje HPA a nivel central e hipofisiario, algunas citokinas como IL-6 también estimulan directamente la capa fasciculada de la corteza adrenal y aumentan la liberación de cortisol. Los glucocorticoides liberados como resultado del estímulo proporcionado por las citokinas permiten un balance (freno) de las respuestas inflamatoria e inmune, evitando una excesiva intensidad y duración de las mismas. Resumen Los factores que influyen en la secreción de ACTH, y por tanto de cortisol, se resumen gráficamente en la Fig. 13. REGULACIÓN DE LA ESTEROIDOGÉNESIS EN LA CAPA GLOMERULAR Como se mencionó, la angiotensina II es el principal estimulante de la secreción de aldosterona, aunque también participan otros factores. Fig. 13 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 15 Angiotensina II El péptido angiotensina II se produce, a partir de angiotensina I, catalizada por la enzima de conversión principalmente en el endotelio pulmonar. La angiotensina I es liberada del angiotensinógeno, una proteína precursora sintetizada en el hígado, por la acción de la enzima circulante renina, secretada por el riñón. La secreción de aldosterona sigue un ritmo circadiano, con mayor secreción nocturna que se asocia con la actividad de renina plasmática, lo que subraya la importancia del sistema renina-angiotensina en la secreción basal de aldosterona (Fig. 14). Este ritmo es similar pero independiente del ritmo de secreción del cortisol, que es debido a las variaciones de corticoliberina y corticotropina. La función del sistema renina- angiotensina-aldosterona en el mantenimiento del volumen extracelular y la presión arterial, y los estímulos que favorecen la secreción de renina, se explican en el capítulo REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL. La angiotensina II tiene dos tipos de receptores, llamados AT1 y AT2. Ambos son receptores de siete dominios transmembrana acoplados a proteínas G. El receptor responsable de los efectos de la hormona sobre la zona glomerular es el subtipo AT1. Sin embargo, la activación de receptores AT2 del endotelio de los vasos adrenales, por su parte, permite el aumento del caudal sanguíneo que acompaña a la estimulación de las células corticoadrenales. La angiotensina II tiene múltiples acciones en las células glomerulosas. En forma rápida (Fig. 15) produce un aumento de la concentración intracelular de Ca2+ mediante efectos mediados por proteínas G. Activa los canales de Ca2+ tipo T en forma directa e indirectamente por inhibir la corriente de K+ en los canales TASK, cuya función se describe luego (aunque inhibe la conductancia de otros canales de Ca2+ llamados L, el efecto neto es un aumento del ingreso del ión). Además, la angiotensina II activa la fosfolipasa C, que produce inositol trifosfato, el cual mediante receptores específicos induce la liberación de Ca2+ del retículo endoplásmico. A su vez esta liberación activa canales de Ca2+ llamados capacitivos (SOC) cuya función es mantener la reserva de Ca2+ del retículo endoplásmico. Como se indica en el recuadro de la Fig. 15, el Ca2+ estimula la síntesis de aldosterona por efectos sobre la transcripción de genes críticos, como StAR y CYP11B2 (aldosterona sintasa), acelera el transporte de colesterol hacia la matriz Fig. 14 Fig. 15 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 16 mitocondrial y aumenta la disponibilidad de NADPH para la síntesis de aldosterona. En una escala temporal mayor, la angiotensina II tiene un efecto trófico fundamental sobre las células glomerulosas, que mantiene la capacidad de producir aldosterona. Este efecto se debe a la activación de diversos sistemas de kinasas que fosforilan factores de transcripción (Fig. 16). En la glándula adrenal se ha descrito un sistema renina-angiotensina local, que produce angiotensina, angiotensinógeno y enzima de conversión de la angiotensina. El sistema local es activado por exceso de K+ y déficit de Na+. Sin embargo, se desconoce aún la importancia de su contribución relativa en la regulación hidrosalina. Potasio (K+) extracelular Las células de la zona glomerular son muy sensibles a cambios en la concentración extracelular de K+, que es normalmente de 4 mmol/L. Un aumento de apenas 10 % de la potasemia causa una rápida respuesta adrenal, de modo que la concentración plasmática de aldosterona se duplica ó triplica. Una mayor ingesta de potasio en la dieta tiene un efecto similar. Por el contrario, la reducción de la potasemia y la deficiencia de potasio en la dieta reducen la secreción de aldosterona. Las células de la zona glomerular tienen un potencial transmembrana de reposo elevado, de aprox. – 80 mV. Este potencial es mantenido por la continua salida de K+ mediante canales de potasio de dos poros llamados TASK1 y TASK3. Un aumento de la salida de K+ hiperpolariza la célula, mientras que una reducción de la salida de K+ despolariza la célula, tornando menos negativo el potencial transmembrana. Los canales TASK son menos sensibles al potencial transmembranapero mucho más sensibles a aumentos de la potasemia que los demás canales de K+ conocidos. Cuando aumenta la potasemia, la corriente de salida de K+ se reduce y la célula se despolariza. La despolarización activa canales de Ca2+ dependientes de potencial. El Ca2+ activa la StAR y además aumenta la esteroidogénesis directamente o mediante la activación de kinasas dependientes de Ca2+-calmodulina. Fig. 16 Fig. 17 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 17 El efecto estimulante del K+ extracelular sobre la secreción es sinérgico con el de la angiotensina II. En completa ausencia de angiotensina II el efecto del K+ es muy débil. La razón es que la angiotensina II reduce la conductancia de los canales TASK y acentúa el efecto de aumentos en la potasemia. Los animales en los cuales se suprime experimentalmente el gen TASK muestran respuestas anormales a los cambios en la ingesta de sodio, que es un regulador importante del sistema renina-angiotensina-aldosterona (Fig. 17). En condiciones normales, la deficiencia de sodio en la dieta incrementa la secreción de renina y la producción de angiotensina II. En animales con supresión de canales TASK el efecto se magnifica. El exceso de sodio en la dieta suprime la secreción de renina, la producción de angiotensina II y la secreción de aldosterona. En animales que carecen de canales TASK, una dieta con exceso de sodio no suprime la secreción de aldosterona. En estos aspectos, el fenotipo de estos animales se asemeja al de pacientes humanos con hiperaldosteronismo primario idiopático. Corticotropina La administración aguda de corticotropina es capaz de estimular la liberación de aldosterona de la zona glomerulosa en proporción comparable a la de cortisol en la zona fascicular. Sin embargo, el efecto es transitorio. El aumento de la aldosterona causa retención de sodio y expansión del líquido extracelular y el volumen intravascular, lo que deprime la secreción de renina y por tanto la producción de angiotensina. Además, la aldosterona aumenta la excreción renal de K+, por lo que tiende a disminuir la potasemia. En condiciones de baja angiotensina II y bajo K+ plasmático, el efecto de la corticotropina sobre la secreción de aldosterona se vuelve insignificante. No obstante, las concentraciones normales de corticotropina son importantes como un estímulo tónico de la transcripción génica en la zona glomerulosa. En ausencia de este estímulo basal, las células pierden su capacidad de responder a la angiotensina II y al K+ plasmático. Atriopeptinas Las atriopeptinas o péptidos natriuréticos auriculares se secretan en respuesta a la expansión del volumen intravascular. Poseen un efecto inhibitorio (mediado por cGMP) sobre la secreción de aldosterona y reducen la respuesta de la zona glomerular a la angiotensina II o el aumento de la potasemia. Otros factores La reducción en la concentración plasmática de Na+, las aminas biógenas acetilcolina y serotonina y los neuropéptidos VIP y PACAP estimulan la secreción de aldosterona, mientras que la dopamina, el óxido nítrico y la somatostatina la inhiben. El papel de estos factores en la regulación normal se desconoce. FUNCIONES DE LOS MINERALOCORTICOIDES La principal función de la aldosterona es conservar sodio y secundariamente agua, lo cual tiende a mantener el volumen del líquido extracelular. La hormona es capaz de reducir la secreción de sodio en diversos epitelios, como las glándulas sudoríparas, salivales, gástricas y el epitelio del colon. Su principal efector es, sin embargo, parte de la porción distal de la nefrona, es decir el último segmento del túbulo contorneado distal y el túbulo colector cortical. Allí la aldosterona incrementa el número de canales epiteliales de sodio (ENaC) en la membrana apical en contacto con el fluido endotubular, y el número de unidades de Na,K-ATPasa de la membrana basolateral, en contacto con el intersticio. De este modo, favorece el transporte vectorial de sodio (reabsorción) y secundariamente de cloruro y agua. Asimismo la aldosterona estimula los antiportes sodio luminal/potasio intracelular, y sodio luminal/hidrogeniones intracelulares (este último en parte por una acción no genómica). Por tanto, una acción excesiva de la aldosterona tiende a causar hipokalemia y baseosis metabólica por pérdida de dichos iones en la nefrona distal. Cuando los niveles de aldosterona persisten elevados por varios días, el aumento en el volumen extracelular no prosigue indefinidamente, sino que se produce un fenómeno de escape. El escape se debe al incremento en el volumen intravascular, que por un lado aumenta la filtración glomerular, lo cual conduce a una mayor carga de sodio a nivel distal; y por otro estimula la secreción de péptidos natriuréticos auriculares, hormonas que promueven la excreción de sodio. Sin embargo, no se produce escape para la pérdida de potasio y de hidrogeniones que resulta de un exceso de aldosterona. Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 18 MECANISMO DE ACCIÓN DE LOS MINERALOCORTICOIDES La aldosterona y otros mineralocorticoides producen sus efectos mediante la unión a receptores específicos de alta afinidad. Las acciones más estudiadas y mejor comprendidas son de tipo genómico pues involucran cambios en la tasa de transcripción de determinados genes. De todos modos, existe ya abundante evidencia de que la aldosterona tiene diversas acciones no genómicas que tienen importancia en la fisiología normal y patológica. El receptor mineralocorticoide (MR) EL MR es el receptor más grande de la familia de los receptores nucleares (Fig. 18). Existe un único gen de MR, llamado NR3C2 y localizado en 4q31.1. La forma más común de MR tiene 984 aminoácidos, aunque existen diversas variantes. El mayor tamaño con respecto a otros receptores nucleares se debe a la región A/B (en el extremo N- terminal) de 601 aminoácidos, donde se encuentran dos dominios de activación AF-1 (a y b). En ausencia de ligando, se encuentra normalmente en el citoplasma, unido a un complejo de chaperoninas. Cuando se une al ligando, se disocia del citado complejo, se dimeriza y es traslocado al núcleo gracias a varias secuencias de localización nuclear (NLS). La función y la estabilidad del MR puede ser modificada por fosforilación, acetilación, sumoilación y ubiquitinación en ciertos sitios específicos (Fig. 18). El MR se expresa en mayor medida en epitelios funcionalmente polarizados, como el de la nefrona distal, del colon y de las glándulas sudoríparas, donde la aldosterona regula el transporte transepitelial de Na+. También se expresa en el tejido adiposo, el miocardio y en neuronas del hipotálamo e hipocampo, donde participa en efectos diversos. Selectividad del efecto mineralocorticoide La afinidad in vitro de los MR por aldosterona y cortisol es aproximadamente equivalente. Dado que la concentración plasmática de cortisol libre es aproximadamente 300 veces mayor que la de aldosterona libre, se plantea el problema de cómo se evita que los glucocorticoides activen inapropiadamente el MR. Existen tres niveles generales que fisiológicamente preservan una relativa pero importante selectividad para la aldosterona sobre el MR, y comprenden fenómenos previos a la unión al receptor, relacionados con la unión al receptor y Fig. 18 Fig. 19 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 19 consecutivos a la unión al receptor. 1. En células epiteliales que transportan Na+ (pero no en otros tejidos que poseen MR), parte de la selectividad se debe a la presencia de la enzima 11β hidroxi- esteroide dehidrogenasa 2 (11β-HSD2) que no afecta a la aldosterona, pero transforma cortisol en cortisona (Fig. 19). La cortisona posee muy escasa afinidad por el MR. 2. La unión del cortisol al MR es menos estable que la de la aldosterona. Además, la aldosterona producevarios cambios conformacionales en el MR que el cortisol es incapaz de producir. Dichos cambios promueven la unión al DNA y el reclutamiento de coactivadores y correpresores específicos del MR. 3. Mientras que algunos factores coactivadores son comunes a diversos receptores nucleares, otros son relativamente específicos. Por ejemplo, ELL (Eleven-nineteen Lysine-rich Leukemia) coactiva el MR pero suprime fuertemente la coactivación del receptor glucocorticoide. Entre los correpresores específicos para MR pueden mencionarse DAXX (Death Associated Protein Six) y PIAS1 (Protein Inhibitor of Activated STAT-1). Los coactivadores, correpresores y otras moléculas asociadas que expresa cada tejido determinan en parte la consecuencia de la activación del MR. Otras hormonas que pueden ligarse al MR son la progesterona y los andrógenos. La progesterona funciona como un antagonista de la acción de la aldosterona y su efecto es importante durante el embarazo, durante el cual el sistema renina-angiotensina está activado, pero los niveles de progesterona son altos. Esto último limita la excesiva retención hidrosalina (ver ENDOCRINOLOGÍA DE LA GESTACIÓN Y ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS DURANTE EL EMBARAZO). En terapéutica se emplean diversos antagonistas que actúan sobre el MR. El más conocido es la espironolactona, que también tiene cierto efecto antagonista sobre otros receptores para esteroides. Actualmente, la espironolactona tiende a reemplazarse por eplerenona, que es más selectiva para el MR. Efectos genómicos de la aldosterona La principal función de la Los efectos identificados han sido bien estudiados en epitelios que participan en la conservación de Na+, como el epitelio del Fig. 20 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 20 túbulo colector cortical en el riñón y el epitelio del colon. En estos epitelios, el transporte de Na+ desde la luz tubular al intersticio se realiza en dos pasos (Fig. 20, A): 1. Ingreso del Na+ en la membrana apical, mediado por el canal epitelial de Na+ (ENaC). 2. Salida de Na+ desde el citoplasma al intersticio mediada por la Na,K-ATPasa. La aldosterona aumenta la expresión de las proteínas que forman ENaC y Na,K-ATPasa. Además aumentan la expresión de proteínas que facilitan o prolongan la acción de ENaC y Na,K- ATPasa. Una de ellas es la kinasa de serina y treonina SGK1 (Serum and Glucocorticoid- induced Kinase 1) que fosforila la ligasa de ubiquitina Nedd4-2 e impide la degradación de ENaC en proteasomas. La aldosterona también aumenta la expresión de la proteasa de ubiquitina Usp2-45 que causa la disociación de la ubiquitina ya ligada al ENaC. El factor inductor de canales (CHIF), inducible por aldosterona, aumenta la actividad de Na,K-ATPasa. Se conocen otras proteínas con efectos similares que son inducidas por activación del MR. Por otra parte, en estos epitelios la aldosterona también aumenta la expresión de otras proteínas (como endotelina 1) cuyo significado funcional en dicho tejido se desconoce. Finalmente, aunque la activación del MR reprime la transcripción de varios genes, se ignora aún la importancia de este efecto en el transporte epitelial. En tejidos no epiteliales, se ha observado que la aldosterona modifica la expresión de diversos genes. En algunos casos, la activación del MR contrarresta efectos de la activación del receptor glucocorticoide. Por ejemplo, el cortisol promueve la apoptosis de neuronas del hipocampo y de linfocitos, mientras que la aldosterona tiene un efecto protector. Los glucorticoides aumentan la resorción de hueso, pero la aldosterona favorece la diferenciación de osteoblastos. Al contrario que las hormonas tiroideas, la aldosterona causa represión de proteínas desacoplantes de la fosforilación oxidativa (UCP1 y UCP3) en la grasa parda. Por otra parte, en el aparato circulatorio los efectos genómicos de la aldosterona observados hasta ahora poseen mayormente importancia fisiopatológica. Por ejemplo, en el endotelio la aldosterona aumenta la expresión del gen de la enzima de conversión de angiotensina y reprime la del gen de la glucosa-6-fosfato dehidrogenasa. Esto último genera estrés oxidativo y reduce la producción de óxido nítrico, que requiere NADPH. También estimula la síntesis de colágeno en fibroblastos cardíacos y renales, lo cual puede favorecer la fibrosis de dichos órganos. La aldosterona también aumenta la expresión de otros genes que participan en la regulación de la matriz extracelular, la regulación del tono vascular y la inflamación. Efectos no genómicos de la aldosterona Los efectos no genómicos se caracterizan por no ser bloqueados por inhibidores farmacológicos de la transcripción de DNA a mRNA (actinomicina A) o de la transducción de mRNA a una cadena peptídica (cicloheximida). Además, muchos de ellos se inician en intervalos mucho más breves que los exigidos para la síntesis proteica. Si un efecto aparece en menos de 45 min, ello indica que es no genómico. Esto no significa, sin embargo, que todos los efectos lentos sean necesariamente genómicos. Existe abundante evidencia sobre efectos no genómicos de la aldosterona, aunque en algunos casos aún no sean claras sus implicaciones fisiológicas o fisiopatológicas.1 En epitelios que reabsorben Na+, además de poseer efectos genómicos, la aldosterona activa rápidamente canales iónicos, antiportes y ATPasas de la membrana apical y basolateral (Fig. 20, A). En los efectos no genómicos participan diversas vías de señalización intracelular, como aumento de la concentración intracelular de Ca2+, activación de adenilato ciclasa y diversas kinasas (por ejemplo, proteína kinasa C, fosfoinositósido 3 kinasa y Erk 1/2). Es posible que ciertas vías no genómicas faciliten o potencien algunos efectos genómicos (Fig. 20, B). Aunque el tema no está resuelto, es posible que los efectos no genómicos sean mediados tanto por MR clásicos como por otros receptores aún no identificados (“no clásicos”). Los efectos no genómicos sobre el aparato cardiovascular y el riñón son de considerable interés, pero los resultados son contradictorios. La inconsistencia puede deberse al contexto biológico. Por ejemplo, cuando la presión de oxígeno y la 1 El primer efecto no genómico fue descrito en 1958 por William F. Ganong y Patrick J. Mulrow. La inyección de aldosterona a perras adrenalec- tomizadas redujo la excreción renal de Na+ y aumentó la excreción renal de K+ al cabo de 5 a 30 min (Am J Physiol 195: 337-342). Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 21 ingesta de sodio son bajas, la aldosterona induce vasodilatación e inhibición de la agregación plaquetaria por activación de la sintasa de óxido nítrico 3 (NOS3 ó eNOS). En caso de alta presión de oxígeno y alto sodio dietario o inflamación, el efecto predominante es vasoconstrictor y activación plaquetaria por producción de radicales libres superóxido y peroxinitrito, al tiempo que se inhibe la NOS3. La aldosterona puede causar contracción de las células del músculo liso vascular por efectos no genómicos mediados por proteína kinasa C, Ca2+, fosfolipasa C y fosfoinositósido 3 kinasa. En perros en los que se ha provocado isquemia cardíaca la aldosterona reduce adicionalmente la perfusión y afecta la función contráctil del miocardio. Algunas vías no genómicas activadas por la aldosterona se superponen e interactúan con las activadas por angiotensina II (Fig. 21). Dado que la angiotensina II es el principal estímulo para la secreción de aldosterona, esta superposición reviste interés. La aldosterona tiene un efecto permisivo sobre la respuesta contráctil y proliferativa (hiperplasia e hipertrofia) del músculo liso a la angiotensina II. La aldosterona también contribuye, por vía genómica y no genómica, a aumentar la contracción y proliferación del músculo liso vascular causadapor activación de receptores para factor de crecimiento epidérmico (EGFR). ENFERMEDADES DE LA CORTEZA ADRENAL La corteza adrenal puede afectarse por diversas enfermedades donde hay exceso o déficit de producción de sus hormonas. Típicamente, algunas enfermedades afectan la secreción de cortisol y otras la de aldosterona, aunque en algunos casos ambas están afectadas. Secreción excesiva de glucocorticoides: Síndrome de Cushing Harvey Cushing (1869-1939) describió la enfermedad causada por un adenoma (tumor benigno) hipofisiario secretor de corticotropina. Tal tumor no es sensible a la retroalimentación negativa por cortisol. El exceso de ACTH causa hipersecreción de cortisol. A esta entidad se le llama enfermedad de Cushing. Posteriormente se identificaron otras causas que provocaban un cuadro clínico similar, excepto que no había adenoma hipofisiario ni agrandamiento de la silla turca. El síndrome de Cushing es el conjunto de signos y síntomas de exceso crónico de glucocorticoides causado por enfermedad de Cushing o por otras causas (Fig. 22). Entre ellas se incluyen tumores no hipofisiarios productores de corticotropina, tumores adrenales que secretan cortisol fuera del control por el eje HPA, y la administración de glucocorticoides con fines terapéuticos (iatrogénico). Esta última es hoy la causa más frecuente de síndrome de Cushing. El diagnóstico de síndrome de Cushing no iatrogénico se basa en demostrar un exceso de secreción de cortisol, para lo cual puede medirse el cortisol libre excretado en orina de 24 h o la concentración de cortisol plasmático a las 8 (cuando es máximo) y a las 24, cuando debe de ser mínima. Como la concentración de cortisol libre plasmático es proporcional a la de la saliva, puede alternativamente medirse el cortisol salival. Una vez demostrado un exceso de cortisol, la causa se explora mediante la determinación de ACTH y pruebas funcionales con glucocorticoides sintéticos (dexametasona) que debieran suprimir la secreción de corticotropina (y por tanto de cortisol). Además, se indican estudios por imágenes que evalúan si existe un tumor en la hipófisis o en la propia glándula adrenal. Fig. 21 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 22 Exceso de aldosterona: Hiperaldosteronismo primario La producción de aldosterona puede aumentar en diversas condiciones que se acompañan de retención de sodio y agua, como la insuficiencia cardíaca congestiva. En este caso, la hipersecreción de aldosterona se debe a uno o más factores que activan el sistema renina-angiotensina, y se denomina hiperaldosteronismo secundario. Cuando el exceso de aldosterona es el problema de base, la condición se denomina hiperaldosteronismo primario. Puede ser causado por un adenoma productor de aldosterona o a hiperplasia adrenal bilateral (hiperaldosteronismo idiopático). Existen otras causas menos frecuentes (hiperaldosteronismo primario familiar). El hiperaldosteronismo primario es una causa relativamente frecuente de hipertensión arterial secundaria, y por tanto curable. Además de hipertensión, los pacientes suelen presentar hipokalemia y una baseosis metabólica debido a que la aldosterona causa una pérdida excesiva de K+ y H+ por la orina. El diagnóstico se basa en estas características clínicas, las alteraciones morfológicas de las glándulas, y la demostración de una relación entre la concentración de aldosterona plasmática y la actividad de renina plasmática mayor de 25. Una relación elevada indica que la secreción de aldosterona no se debe a la angiotensina II. El diagnóstico se confirma si la administración de un mineralocorticoide sintético, como fludrocortisona, no es capaz de reducir significativamente la concentración de aldosterona plasmática. Insuficiencia adrenal: Enfermedad de Addison La enfermedad de Addison se debe a destrucción bilateral de las glándulas suprarrenales. La etiología más frecuente en el pasado era la tuberculosis. Actualmente, la causa más frecuente es un proceso autoinmune que puede afectar las adrenales en forma aislada o involucrar también otros órganos y tejidos. La mayor parte de sus manifestaciones se deben a un déficit combinado de glucorticoides y mineralocorticoides. La enfermedad de Addison se establece habitualmente de manera gradual e insidiosa. El signo más constante es la hiperpigmentación de la piel, más marcada en los pliegues de la mano, que afecta también las mucosas y los lechos ungueales. Esto se debe al exceso de MSH que se segrega junto con la corticotropina. Cuando la causa es autoinmune, la mayor pigmentación puede acompañarse de zonas de vitiligo. El vello axilar y pubiano se adelgaza y se torna escaso. Los síntomas generales incluyen fatiga, astenia, malestar general y pérdida de peso. Los síntomas digestivos suelen ser prominentes: náuseas y vómitos, dolor abdominal, constipación o diarrea. En ambos sexos puede disminuir el deseo sexual y en la mujer en edad fértil es común la amenorrea. Hay tendencia a la depresión (trastorno del ánimo), aunque en ocasiones se desarrolla una psicosis (trastorno del curso y contenido del pensamiento). Generalmente hay hiponatremia porque la pérdida de sodio causa contracción del volumen del líquido extracelular que causa aumento de la secreción de vasopresina y retención de agua. Los pacientes refieren un intenso apetito por la sal. El potasio se eleva y hay una leve acidosis metabólica por déficit de aldosterona. Otros datos de laboratorio son anemia normocítica leve, aumento de uremia y creatininemia, linfocitosis, eosinofilia e hipercalcemia. Los pacientes con enfermedad de Addison son muy sensibles al estrés, que puede causarles una agudización severa de su enfermedad, llamada Fig. 22 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 23 crisis addisoniana y caracterizada por deshidratación, hipotensión arterial e insuficiencia circulatoria aguda (shock). El diagnóstico de enfermedad de Addison se basa en el cuadro clínico, las alteraciones de laboratorio, las imágenes que muestran destrucción de tejido suprarrenal. Además el cortisol plasmático es bajo y la ACTH es alta; la aldosterona también es baja y la actividad de renina plasmática está elevada. La confirmación del diagnóstico se realiza mediante la administración de un análogo de corticotropina, que normalmente debe causar una elevación importante del cortisol plasmático. Este aumento no se produce o es muy escaso en la enfermedad de Addison. Otra forma de insuficiencia suprarrenal es secundaria a tratamientos prolongados (semanas o más) con glucocorticoides, que causan supresión del eje HPA y atrofia de las glándulas adrenales. Si la administración de glucocorticoides se interrumpe de manera abrupta, puede incluso precipitarse una crisis adrenal. La semiología es similar a la de la enfermedad de Addison, excepto que no hay pigmentación de la piel (la secreción de MSH estaba suprimida) ni tampoco hiponatremia ni hiperkalemia, porque el efecto sobre la secreción de aldosterona es mínimo. Déficit de enzimas esteroidogénicas Los defectos genéticos en algunas enzimas responsables de la esteroidogénesis adrenal causan diversas enfermedades, colectivamente llamadas síndromes adrenogenitales o hiperplasia adrenal congénita. En ellos, la deficiencia en la síntesis de cortisol interrumpe el circuito de retroalimentación negativa del eje HPA, por lo que la corticotropina está muy elevada. Esto causa hiperplasia de las glándulas. En 90 % a 95 % de los casos, la enzima afectada es la 21β-hidroxilasa, necesaria para la síntesis de cortisol y aldosterona (Fig. 22). El gen de esta enzima se localiza en el brazo corto del cromosoma 6, en la región del complejo mayor de histocompatibilidad. Diferentes mutaciones producen fenotipos muy variables en severidad. Como la producción de cortisol está bloqueada, bajo el estímulo de la corticotropina seproducen andrógenos en gran cantidad. Esto causa virilización de los fetos femeninos, con hipertrofia del clítoris y genitales externos ambiguos. En ambos sexos, puede haber pseudopubertad precoz. En 75 % de los casos la producción de aldosterona está suficientemente afectada como para causar hipovolemia e hipotensión arterial, que pueden ser severas. Otros defectos son más raros. En la deficiencia de 3β-hidroxiesteroide dehidrogenasa (gen en 1p13.1) afecta todas las vías esteroidogénicas y produce un exceso de dehidroepiandrosterona, que puede virilizar fetos femeninos pero interfiere en el desarrollo genital de los varones (por ejemplo, causa hipospadias). El Fig. 23 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 24 fenotipo es muy variable. La falta de 17α-hidroxilasa (CYP17; gen en 10q24.3) impide la síntesis de cortisol, pero también la de andrógenos. La falta de producción de andrógenos adrenales y gonadales produce feminización de los fetos masculinos. La secreción de aldosterona está aumentada, por lo cual hay manifestaciones de hiperaldosteronismo (hipertensión e hipokalemia). Si bien no se produce cortisol, tal déficit es en parte paliado por una mayor producción de corticosterona, que tiene actividad glucocorticoide. Los defectos en la 11β-hidroxilasa (CYP11B1; gen en 8q21) impiden la formación de cortisol y aumentan la producción de 11- deoxicortisol y 11-deoxicorticosterona. Esta última posee actividad mineralocorticoide, por lo cual además de virilización de fetos femeninos y pseudopubertad precoz en ambos sexos, la hipertensión arterial es un signo destacado. Una forma muy particular de hiperplasia adrenal congénita se produce por defectos en la P450 oxidorreductasa (gen en 7q11.2), que sirve como donante de electrones para la 17α-hidroxilasa y 21β-hidroxilasa. El fenotipo es el de una deficiencia combinada de ambas enzimas. Causa ambigüedad sexual con bajas concentraciones de andrógenos en ambos sexos, y además (por causa aún desconocida) malformaciones craneofaciales. La pérdida de función de la proteína StAR causa una hiperplasia notable debida a la ACTH, pero como el transporte de colesterol a la mitocondria es defectuoso, se acumula colesterol en la glándula (hiperplasia adrenal lipoide). Finalmente, la deficiencia de colesterol desmolasa (CYP11A1) es letal in utero porque en este caso la adrenal fetal no puede producir los andrógenos precursores necesarios para la síntesis de estrógenos en la placenta (ver ENDOCRINOLOGÍA DE LA GESTACIÓN Y ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS EN EL EMBARAZO). Médula adrenal La médula adrenal es considerada un efector primario de la respuesta sistémica del organismo al estrés de diferentes orígenes. Tiene un espesor de sólo 2 mm y está rodeada por la corteza. Las principales células de la médula adrenal son los feocromocitos (“feo” del griego phaios, gris) o células cromafines (Fig. 24, A) que derivan de la misma porción de la cresta neural que las neuronas postganglionares simpáticas y forman dos poblaciones diferentes: una secretora de adrenalina y otra secretora de noradrenalina. Las células secretoras de adrenalina son más numerosas y se disponen en la región vecina a la corteza, mientras que las secretoras de noradrenalina ocupan el centro de la médula. En ambos casos, forman acúmulos de cerca de 100 células cada uno. Las células cromafines están vinculadas entre sí por nexos (uniones comunicantes). Los nexos permiten el paso de diversas sustancias químicas y de corriente eléctrica entre una y otra célula. En el ser humano, los nexos están formados por conexinas 43 y 50. VESÍCULAS CROMAFINES Además de otras características morfológicas, las células poseen gránulos o vesículas cromafines donde se almacenan las catecolaminas y péptidos con actividad biológica (Fig. 24, B). Son muy abundantes, y se estima que ocupan más del 10 % del volumen de la célula cromafín. Estas vesículas poseen un centro denso a los electrones. Las que acumulan noradrenalina se distinguen de las que acumulan adrenalina por varias características. Cuando se las fija para microscopía electrónica Fig. 24 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 25 (glutaraldehído-osmio) las vesículas noradrenérgicas son de mayor tamaño medio (400 nm), más densas y de forma elipsoide u oval. Las vesículas adrenérgicas son esféricas, de 200 nm de diámetro medio, menos densas en su centro, el cual está rodeado de un halo claro limitado por la membrana de la vesícula. Cada célula cromafín posee un solo tipo de vesícula, lo que permite determinar que, en el hombre, aproximadamente 80 % de las células cromafines secretan adrenalina. La vesícula cromafín es una organela formada en el complejo de Golgi, que además de catecolaminas contiene varias proteínas llamadas colectivamente cromograninas, nucleótidos de adenina, activador del plasminógeno, proteínas que participan en la exocitosis de las vesículas como sintaxina 1 y sinaptotagmina I, la enzima dopamina β-hidroxilasa y diversos péptidos con actividad biológica (Fig. 25). Las vesículas tienen una elevada concentración de Ca2+, en parte porque las cromograninas poseen decenas de sitios de fijación de Ca2+ en cada molécula. En su membrana posee transportadores necesarios para transferir dopamina y adrenalina del citosol a la vesícula y de noradrenalina de la vesícula al citosol y proteínas necesarias para la exocitosis (ver más abajo). SÍNTESIS DE CATECOLAMINAS Las catecolaminas se sintetizan a partir del aminoácido tirosina (Fig. 26). La tirosina hidroxilasa y la L-aminoácido aromático decarboxilasa se encuentran en el citosol, mientras que la dopamina β-hidroxilasa se localiza en las vesículas. La feniletanolamina N-metiltransferasa (PNMT) es una enzima citosólica que se expresa sólo en las células que sintetizan adrenalina. La concentración de dopamina en el citosol es de 0.5 a 2 μmol/L. La dopamina es transportada hacia el interior de la vesícula cromafin por un transportador vesicular de monoaminas (VMAT). Hay dos VMAT, llamados 1 y 2. El VMAT1 es propio de las neuronas, y el VMAT2 de tejido no nervioso. Ambos pueden transportar dopamina, adrenalina, noradrenalina y serotonina. El VMAT2 transporta también histamina. Los VMAT transportan monoaminas en intercambio con dos protones. Para su funcionamiento, debe existir un gradiente electroquímico favorable a la salida de protones. Para ello existe una H+-ATPasa tipo Vo en la membrana vesicular, cuya acción torna al interior de la vesícula 1.7 unidades de pH más ácido y 40 mV más positivo que el citosol (Fig. 27). En el interior de la vesícula, la dopamina es transformada en noradrenalina por la dopamina b- hidroxilasa, que emplea como cofactor ácido ascórbico. El ácido ascórbico se transforma en dehidroascorbato, que debe ser reducido a ácido ascórbico por medio del transporte de electrones mediado por un citocromo llamado b561. La concentración de catecolaminas en las vesículas alcanza valores miles de veces mayores Fig. 25 Fig. 26 Glándula suprarrenal Dr. Fernando D. Saraví 26 que en el citosol (0.5 a 1 mol/L), en parte porque una fracción importante se une reversiblemente a las cromograninas. Para que la noradrenalina producida en la vesícula sea transformada en adrenalina por la PNMT, debe transferirse al citosol. Una vez producida, la adrenalina se incorpora a las vesículas mediante VMAT. La PNMT no se expresa constitutivamente en las células cromafines. Su expresión es estimulada por el cortisol en concentraciones mucho más altas que las que existen en plasma, pero que se alcanzan localmente en la médula adrenal. Así, principalmente por un efecto paracrino, el cortisol permite la síntesis y secreción preferencial de adrenalina. El efecto del cortisol requiere la presencia de varios activadores transcripcionales (Egr1, SP1, AP-2 y MAZ) del gen de la PNMT
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