CAPÍTULO 07 Glándulas y secreción

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Fig.7-1. Dibujo esque-
mático oue muestra cómo
tanto las glándulas exo-
crinas como las endo-
crinas se desarrollan
por crecimiento en pro-
fundidad de una prolon-
gación de epitelio en el
tejido conectivo subya-
cenle
Se denomina secreción (l,af. secretio,
separar) al proceso por el cual ciertas cé-
lulas transfoÍman compuestos de bajo pe-
so molecular captados de la sangre en
productos específicos, que son Liberados
de la célula. Los procesos parciales que
intervienen requieren energía, a diferen-
cia, por ejemplo, de la difusión pasiva del
oxígeno y el dióxido de carbono a través
del epitelio en los pulmones.
Las glándulas son cé1u1os o cúmulos de
cé]ulas cuva función es la secreción. Las
glándulas 
-exocrinas 
(lat. crinein, separar,
apartar) liberan el producto de secreción
Glándulas y secreción
"Los libros debenseguir a las ciencias y no las ciencias a los libros."
Francis Bacon
Epitelio superficial
conectrvo
Proliferación local del
epitel io superf icial
Crecimiento en
profundidad de una
prolongación del epitel io
Conducto excretor
Terminal
secrelora
--\\
, L a . . ) "prorongacron I
degenera y
O
\ n ' r\ '
oesapafece
Células
secretoras
Capilar
Glándula endocrina
(9 
Ut:--:-....--.\
7-<==\
C A P I T U L O
Glándula exocrina
GLANDULASY SECRECION 177
Gránulo de secreción
Fig. 7-2. Fotomicrografía de células exocrinas
de ácinos del páncreas. Las células acinosas
contienen gránulos de secreción teñidas de
color rojo en la parte ap¡cal del citoplasma.
Coloración tricromo de Liisberq. x440.
oor medio de un sistema de conductos
que se abren a una superficie externa o in-
terna, mientras que las glándulas endocri-
nas liberan el oroducto de secreción a la
sangre, como }iormonas. Algunas células
glandulares paracrinas secretan molécu-
Ias señal que no son liberadas a la sangre,
en cambio, actúan como mediadores loca-
Ies que difunden al líquido extracelular y
afectan a las células vecinas (véase con
mayor detalle más adelante).
Las glándulas exocrinas y endocrinas
se forman durante el desarrollo embriona-
rio, cuando los epitelios que recubren la
superficie emiten prolongaciones hacia el
interior del tejido conectivo subyacente,
donde desarrollan características especia-
Ies, correspondientes a la g lánduia en
cuestión. Si ésta es exocrina, se mantiene
la conexión con la superficie bajo la forma
de conduc tos de exc rec ión ( f i g .7 -1 ) ,
mientras que las prolongaciones de las
glándulas endocrinas forman grupos de
células muy profundas que pierden su co-
nexión con Ia superficie que les dio ori-
gen.
La capacidad de secretar no está ligada
exclusivamente a las células epiteliales.
Si bien en los cortes habituales oara el mi-
croscopio ópl ico sólo se reconóce e l pro-
ceso de secreción en ias células epitelia-
les. mediante métodos radioautográf icos
es posible demostrar claramente que tam-
bién muchas células no epiteliales. como
fibroblastos, condroblastos y osteoblastos
son secretoras, puesto que producen los
comnonentes de la matriz extracelular del
tejido correspondiente. En estos casos, la
secreción tiene lugar directamente al Ií-
178 GLANDULASY SECHECION
quido extracelular. Además, numerosas
células aisladas del organismo secretan
sustancias que median Ia comunicación
entre las células por efecto paracrino y en-
docrino.
Glándulas exocrinas
El ciclo secretor de las glándulas exo-
crinas -síntesis intracelular, transporte y
mecanismo de l iberación del producto de
secreción- se vio al estudiai el retÍculo
endoplasmático y el aparato de Golgi, en
el capítulo 3. Sólo resia diferenciar entre
dos t ipos de secreción, consti tut iva y re-
gulada.
La secreción constitutiva se encuentra
en casi todas las células y presenta carac-
teríst icas de proceso continuo, donde el
material sintetizado es liberado del com-
plejo de Golgi en pequeñas vesículas se-
cretoras que se vacían por exocitosis, con
incorooración simultánea del material de
mem6rana del olasmalema. Las vesículas
no se dist inguen con el microscopio ópti-
co y el vaciamiento de Las vesículas no re-
ouiere estímulos externos. La secreción
óonstitutiva se emplea para la liberación
no regulada de factores de crecimiento,
enzimas v comDonentes de la sustancia
fundamental . aia u"" oue suministra ma-
terial de membrana reóién sintetizado al
olasmalema.
La secreción regulada sólo se encuentra
en las células especializadas, en función
de la liberación de productos específicos,
por ejemplo, las células exocrinas del pán-
creas, que secretan las enzimas digestivas.
F ig .7 -3 . lme
con mlcroscc
co de gránul
ción en la pi
de una célul
exocrina del
Los gránulos
presenlan ur
mogéneo, elr
y están rodei
membrana d
so. x15.000.
J.P. Kroustru¡
C A P I T
Tiene lugar una condensación del produc-
to de secreción en grandes vesículas secre-
toras, visibles con el microscopio óptico,
bajo la forma de gránulos de secreción en
el citoplasma apical de la célula (fi1.7-2),
que se distinguen como grandes vesículas
secretoras electrondensas con el microsco-
pio electrónico (fig. 7-3). Los gránulos de
secreción almacenados sóIo se vacían co-
mo reacción a una señal específica. EsIe
tioo de secreción se estudia en esta sec-
ci-ón sobre glándulas exocrinas.
Mecanismos de secreción
Desde el punto de vista histológico se
distinguen tres mecanismos por los cuales
las células liberan sus productos de secre-
ción.
La secreción merocrina (gr. meros, par-
te) es la que se l leva a cabo por exocitosis,
donde se libera el prcducto de secreción
sin oérdida de sustancia celular.
Lá secreción apocrina se caracteriza
porque una parte del citoplasma apical se
Iibera junto con el producto de secreción.
El plasmalema permanece entero, por
unión de los bordes. v la célula reinicia la
acumulación del próducto de secreción.
La secreción aoocrina sólo ocurre en las
glándulas sudóríparas apocrinas (véase
fíg. L7-26) y en la glándula mamaria (don-
de Ia porción l ipídica de Ia leche se l ibera
por secreción apocrina). Mediante micros-
copia electrónica se ha demostrado que
sólo se pierde un delgado halo de cito-
plasma con el plasmalema que lo rodea
(véase f ig. 23-6).
En la secreción holocrina (gr. holos, en-
tero) se pierden células enteras, que se
Fig.7-4. Fotomicrografía del epitelio del intesti-
no delgado. Se observan dos células calicifor-
mes, de las cuales una está liberando el pro-
ducto de secreción, la mucina, que como mu-
cus f luye sobre el borde en cepi l lo de las célu-
las vecinas. Corte coloreado con hematoxilina-
eosina. x660
Mucus
destruyen en su totalidad. Este mecanismo
de secreción sólo se observa en las glándu-
las sebáceas cutáneas, donde las células se
rompen y se libera el contenido de lípidos
acumulados (véase fig. 17-24).
Además de estos mecanismos de secre-
ción visibles mediante métodos histolóei-
cos, algunas células glandulares epitel iaiós
liberan sustancias por transporte activo,
facilitada por bombas de ATP (véase cap. 3
bajo membrana celular, pág. 59); también a
esto se lo considera una forma de secre-
ción, por ejemplo, la secreción de HCI por
las células parietales del estómago.
Clasificación de las glándulas exocrinas
Las glándulas exocrinas pueden ser
unice]u]ares o multicelula¡es; estas últi-
mas se clasifican a su vez, según se verá
más adelante.
Glándulas unicelulares. Una glándula
unicelular se compone de uno única célu-
la secretora. En los mamíferos, el único
ejemplo de glándula unicelular epitelial
exocrina es la denominada célula calici-
forme, que se encuentra en el epitelio de
muchas membranas mucosas. Las células
cal ici formes secretan mucina f lat. mucus,
moco), una glucoproteÍna (compuesta por
alrededor del 75% de hidratos de carbono
y 25% de proteína). Al captar agua, la mu-
cina se transforma en mucus. En una célu-
Ia caliciforme llena de producto de secre-
ción (f ig. 7-a). la porción apical aparece
distendida por las gotas de mucina acu-
muladas, mientras que el núcleo se en-
cuentra en la zona basal más angosta de la
célula, muy basófila. La célula adopta asíuna forma de cáliz.
Fig. 7-5. Fotomicrografía de células calicifor-
mes de la membrana mucosa del intest ino del-
gado. La mucina es una glucoproteína que, en
este preparado, se demuestra mediante la
reacción de PAS. Tinción de PAS más hema-
toxi l ina-eosina. x660. (Cedida por S. Seier
Poulsen )
Células cal ici formesCélulas caliciformes
C A P í T U t O GLÁNDULASY SECRECIÓN 179
Fig.7-6. Dibujos esquemáticos de las caracte-
rísticas al microscopio electrónico de las cé'
lulas cal ici formes. (Según Ham.)
En los cortes habituales incluidos en
oarafina v teñidos con H-E es raro distin-
luir las gbtas individuales de mucina, da-
do que se fusionan durante los procedi-
mientos de preparación. El contenido de
hidrato de carbono de la mucina se de-
muestra mediante la reacción de PAS (fig.
7-5). Con el microscopio electrónico se
observan las gotas de mricina rodeadas
por membranas (f ig. 7-6).La síntesis de la
Fig. 7-7. Fotomicrografía del epitelio superficial
de la membrana mucosa del estómago que
muestra una superficie epitelial secretora. El
corte está teñido con la reacción de PAS y se
dist ingue que todas las células del epitel io su-
peficial son secretoras Así, el epitelio superfi-
cial representa una superficte epitel¡al secreto-
ra Tinción con PAS más van Gieson. x440 (Ce-
dida por S. Seier Poulsen.)
porción proteica de Ia mucina tiene lugar
en el retículo endoplasmático rugoso,
donde también se le agrega algo de hidra-
to de carbono por glucosilación ligada a N
(como es el caso de casi todas las proteí-
nas sintetizadas en el RnR, véase el cap. 3,
pág. 66), mientras que el resto de los hi-
dratos de carbono se agregan en el com-
plejo de Golgi por glucosilación l igada a O
(véase también aparato de Golgi en el cap.
3, pág. 69). La l iberación del producto tie-
ne lugar por secreción merocrina y es bas-
tante constante durante toda la vida de la
célula, es decir, unos 3-5 días para las cé-
lulas de Ia mucosa gástrica. Las células ca-
liciformes atraviesan sucesivos ciclos se-
cretores, durante los cuales se vacÍan al
cabo de minutos por estimulación coli-
nérgica autónoma (véase el sistema ner-
vioso autónomo con mayor detalle en el
cap. 14), tras io cual se vuelven a l lenar
con vesículas de secreción en L-2 horas.
Además de mucina, las vesículas con-
tienen inmunoglobulina A (IgA), se cree
que con función similar a la que cumple
en la saliva (véase el cap. 16 y glándulas
sal iva les en e l cap. 1B).
Glándulas multicelulares. La glándula
multicelular más simple se denomina su-
perficie epitelial secretora, dado que se
compone de una capa epitelial de células
secretoras del mismo tipo. Un ejemplo Io
constituye el epitelio superficial del estó-
maSo t l lg . / - / , .
Las glándulas intraepiteliales se com-
ponen de pequeños cúmulos de células
glandulares insertadas entre células no se-
cretoras, en la produndidad de una capa
epitelial. Las células secretoras se ubican
alrededor de una pequeña luz. Son e)em-
plos típicos las glándulas de Littré de la
uretra (fig. 7-B).
El resto de las glándulas multicelulares
presentan la porción secretora localizada
en el tejido conectivo subyacente, donde
forman las terminales secretoras o adenó-
meros. El producto de secreción se vacía
directamente sobre Ia superficie o llega
*
*. *
f
-* .
* * * {*ü *
*\ * € . *
Fig.7-8. Foto
de la membra
de la uretra qt
glándulas int
les (de Littré)
con hematoxil
x440.
3 ü
..,&, 1"
Superficie epitelial secretora
lBO GLÁNDULASY SECHECIÓN C A P í T
Fig. 7-9. Dibujos esquemát¡cos de los diferentes tipos de glándulas multicelulares que se pue-
den reconocer sobre la base del grado de ramificación del sistema de conductos excretores y la
configuración de las terminales secretoras. a glándula simple, no ramificada, tubular (por ejemplo,
las criptas de Lieberkühn del tubo digestivo). b glándula simple, no ramificada, arrollada, tubular
("glomerular'') (las glándulas sudoríparas ecrinas). c glándula simple, ramificada, tubular (p. ej., las
glándulas del pí loro). d glándula simple, no ramif icada, alveolar. e y f glándulas simples, ramif icadas
alveolares (p. ej., las glándulas sebáceas de la piel). g glándula compuesta, ramificada, tubular. h
glándula compuesta, ramificada, tubuloacinosa y tubuloalveolar. (Según Sobotta,/Hammersen.)
Fig. 7-10. Fotomicrogra-
fía de terminales secre-
toras mucosas y sero-
sas en una glándula sal i-
val de la lengua. Corte te-
ñido con hematoxilina-eo-
sina. x165.
allÍ a través de un sistema de conductos
excretores, formados por células no secre-
roras.
En determinadas glándulas aparecen
capilares secretores intercelulares, que se
extienden desde ia luz hacia las células
glandulares (véase fig. 7-1,3). La pared es-
tá formada por surcos adyacentes en la su-
perficie de células vecinas y se cierran
contra el espacio intercelular limitante
mediante zonulae occludentes entre las
células que limitan el capilar secretor.
Las glándulas multicelulares se c,losfi-
con sobre la base del grado de ramifica-
ción de] sistema de conductos excretores
y sobre Ia base de la configuración de las
terminales secretoras (fig. 7-9). AsÍ, Ias
glándulas multicelulares se denominan
simples, si presentan un conducto excre-
tor no ramificado (fig. z-ga-f), o compues-
tas, si el conducto excretor es ramificado
(fig. zg-h). De acuerdo con Ia conforma-
ción de las terminales secretoras, las
glándulas simples y compuestas se clasi-
f ican en varios tipos. En la glándula tubu-
lar, la porción secretora es tubular, con
una luz de diámetro aproximadamente
constante. Una g lándula-se denomina a l -
veolar si la porción secretora está disten-
dida hasta fórmar un saco o alvéolo (lat.
alveolus, orificio pequeño). Una terminal
secretora acinosa posee Ia forma externa
de un saco, mientras que Ia luz es tubular,
por lo que las células adoptan una forma
geométrica de clavas o pirámides en el
corte. En algunas células, Ia terminal se-
cretora se compone de una porción tubu-
lar y una porción acinosa o alveolar, por
lo que se denominan tubuloalveolares o
tubuloacinosas.
Por último, se debe recordar que la fe.r-
minal secretora puede ser ramificada
-tener una luz secretora ramificada- lo
que implica que contiene una serie de
compartimientos, todos comunicados con
la misma porción terminal del sistema de
conductos secretores (fig. 7-9).
Como ejemplos de la aplicación de este
esquema clasificatorio se presentarán aquí
sólo las glándulas sudoríparas ecrinas
(merocrinas) comunes, que son glándulas
simples, tubulares no ramificadas (arrolla-
das), dado que están compuestas por un
largo tubo epitelial cuyo extremo secretor
terminal está a¡rollado en un ovillo, que
se transforma luego en un largo conducto
excretor tubular no ramificado (fig. 7-9b).
Otro ejemplo es el páncreas, una glándula
compuesta, no ramificada, tubuloacinosa.
Acinos mucosos Acinos serosos
C A P I T U L O GLANDULASY SECRECION 181
Acinos serosos
Fig. 7-1 1. Fotomicrograf ía de terminales se-
cretoras se¡osas (ácinos serosos) en la por-
ción exocrina del páncreas. Corte teñ¡do con
hematoxilina-eosina. x540.
A menudo se clasifican las glíndulas
compuestas de acuerdo con la composi-
ción del producto de secreción, en muco-
sas, serosas o mixtas. Las células mucosas
secretan mucina, de consistencia espesa y
función protectora o lubricante. Por el
contrario, la secreción de las glándulas se-
rosas es fluida y suele contener enzimas.
En las terminales mucosas las células
están llenas de gotas de mucina y presen-
tan un aspecto claro y vacuolado. EI nú-
cleo suele estar aplanado debido al cúmu-
lo de gotas de mucina y se localiza en la
porción basal de las células (fig. 7-10).
En las terminales serosas el citoplasma
de las células es muy basófilo, mientras
que el ápice es eosinófilo claro, en ocasio-
nes con gránulos de secreción visibles
(fig. 7-11). El núcleo es redondeado y se
localiza en Ia porción basal de las células.
Las terminales mixtas contienen célu-
las mucosas y serosas. En su mayor parte,
las terminales se componen de célulasmucosas, mientras que las escasas céIulas
serosas son aplanadas y forman estructu-
ras con forma de semiluna, denominadas
semilunas de von Ebner, en los extremos
de los acinos (fig.7-12). EI producto de se-
creción llega a la luz a través de los capi-
lares secretores intercelulares (fig. 7-13).
Características histológicas
de las glándulas exocrinas
Por lo gen'eral, las glándulas de mayor
tamaño tienen la misma conformación, da-
do que Ia relación entre las porciones epi-
teliales, el parénquima, y la estroma de te-
182 GLÁNDULASY SECRECION
jido conectivo de sostén es similar de una
glíndula a otra. Por fuera las glándulas es-
tán rodeadas por una condensación de te-
jido conectivo que forma una fuerte cu-
bierta o cápsula, que sostiene las partes
parenquimatosas más blandas del órgano.
Desde la superficie interna de la cápsula
se extienden tabiques de teiido conectivo
hacia el interior de Ia glándula y Ia divi-
den en segmentos o lóbulos. Tabiques más
delgados dividen los lóbulos en lobulillos
más pequeños (fig. 7-1a). Allí hay una fina
red de tejido conectivo que rodea las ter-
minales secretoras y las porciones inicia-
les del sistema de conductos excretores y
sirve como sostén de estas estructuras. Los
tabiques más gruesos de teiido conectivo
que dividen la glándula en lóbulos se de-
nominan tabiques interlobulares, mien-
tras que los más delgados, que dividen los
lóbulos en lobulillos, se denominan tabi-
ques intralobulares o interlobulillares.
Los vosos sanguineos y linfóticos y los
nervios que llegan hasta las glándulas atra-
Fig.7-12. Fot(
f ía de la glándr
xilar. Se obsen
rosas terminal
tores mixtas )
chas de ellas li
serosas format
de von Ebner.
reado con hen
eosina. x165.
F ig .7 -13 . D i t
mático de un¿
glandular mixl
ción de las cé
sas en la sen
von Ebner llel
por medio de
res secretorc
lulares.
Semiluna de von Ebner Terminales mixtas
Caoilares secretores intercelulares
C A P I T
Fig. 7-14. Fotomicrogra-
fía de la glándula subma-
xi lar como i lustración de
las características histo-
lógicas generales de
una glándula exocrina.
Se observa una parte de
un lóbulo (ubicado inme-
diatamente por debajo de
la cápsula) y su división
en lobul i l los mediante ta-
biques de tejido conecti-
vo. Corte coloreado con
hematoxilina-eosina. x40.
viesan la cápsula y siguen los tabiques,
primero interlobulares y luego interlobuli-
llares, desde donde emiten ramificaciones
hacia el interior de los lobulillos. Los va-
sos sanguíneos y linfáticos rodean las ter-
minales glandulares y los conductos ex-
cretores como finas redes. mientras que las
ramificaciones terminales nerviosas Tinali-
zan formando pequeños engrosamientos
en la superficie de las células glandulares.
El sisfema de conductos excretores lle-
va el producto de secreción hacia una su-
oerficie externa o interna. EI conducto ex-
iretor principal se divide en conductos
lobulares, que se ramifican en Ios tabi-
ques intralobulares (interlobuliilares) y se
denominan conductos interlobulares. En
Ios lobulillos los conductos se denominan
intralobulares, que Iuego pasan a conduc-
tillos, cuyas ramificaciones desembocan
en las terminales secretoras. El eoitelio
disminuve en altura. desde estralif icado
-en los tonductos mayores- hasta cilín-
drico simple y, por último, cúbico en los
conductil los.
Regulación de la secreción exocrina
Algunas glándulas exocrinas reciben
únicamente estímulos oor vía del sistema
nervioso autónomo (véáse con mayor deta-
lle en el cap. 14), mientras que otras glán-
dulas sólo reciben estimulación hormonal.
Otras glándulas reciben estímulos hormo-
nales y del sistema nervioso autónomo.
Glándulas endocrinas
Para su funcionamiento como un todo
integrado, los organismos multicelulares
dependen de la comunicación entre las
Cápsula
Tabique
interlobular
Lóbulo
Conductos
excrelores
intralobulares
células, a fin de coordinar las funciones
de los distintos tejidos y órganos. Esta co-
municación intercelular se lleva a cabo a
través de mensajeros químicos o molécu-
las señal. Se define a una molécula señal
como la sustancia química sintetizada
por células con la finalidad de influir so-
bre la actividad de otras células del mis-
mo organismo. Numerosas sustancias quí-
micas actúan como moléculas señal: pro-
teínas, pépt idos pequeños, c ier tos ámi-
noácidos, esteroides, derivados de ácidos
grasos, nucleótidos y determinados gases
disueltos. entre ellos, dióxido de carbono
y monóxido de nitrógeno (NO).
Como se vio en el capítulo 6, Ias sustan-
cias químicas pueden pasar desde el cito-
plasma de una célula al citoplasma de una
célula vecina a través de los nexos, por
ejemplo, entre las células musculares car-
díacas v en las sinapsis del sistema ner-
vioso. Ésta forma de comunicación inter-
celular es Ia más directa, dado que aquí
las moléculas señal no entran en contacto
con el líouido extracelular. En otros casos
tampoco se secretan las moléculas señal,
pero igual hacen contacto con el líquido
extracelular, dado que actúan como molé-
culas ligadas a la superficie celular, que
transfieren su señal a otras células me-
diante el contacto directo, como ocurre en
una resDuesta inmune celular mediada
por linfócitos T (véase con mayor detalle
en el cap. L6). En todos los demás (que
son la mayoría) Ia molécula señal es libe-
rada por la célula, ya sea secretada por
exocitosis o por difusión a través del plas-
malema. Las moléculas señal están enton-
ces en condiciones de actuar sobre otras
células, denominadas células blanco, que
a veces son un único tipo celular y en
otras ocasiones son varios tipos celulares
C A P I T U L O GLANDULASY SECRECION 183
u otras células del organismo (p. ei., la
hormona de la glándula tiroides). El he-
cho de que las moléculas señal sean espe-
cíficas para un tipo determinado de célu-
las o para sólo algunos pocos t ipos celula-
res se debe a que todas ejercen su efecto
sobre otras células al fijarse a receptores
que suelen estar localizados sobre la su-
perficie de ia célula blanco (cara externa
del plasmalema), pero que también pue-
den estar en el interior de la céiula, en cu-
yo caso la molécula señal atraviesa el
plasmalema e ingresa al ci toplasma (p. ej. ,
las hormonas esteroides). Un receptor es
un sjfio de unión, compuesto por una pro-
teína, una glucoproteína o un polisacóri'
do, en la superficie o dentro de una célu-
la, al cual se fija específicamente una sus-
tancia, por ejemplo una hormona, un me-
tabohto, un neurotransmisor, un fórmaco
o un virus, con gron afinidad y desenca-
dena así una respuesta específica. La sus-
tancia que se f i ja al receptor se denomina
l igando. Una célula puede tener desde
unos Docos cientos hasta alrededor de
100.000 receptores de superf icie, pero por
ejemplo, suele haber unos 10.000 recepto-
res para hormonas peptÍdicas por célula.
Por otra parte, cada céiula puede contener
distintos tipos de receptores para distin-
tas moiéculas señal, dado que determina-
dos tipos celulares tienen combinaciones
especTficas de receptores. De este modo,
cada t ioo celular está en condiciones de
reaccionar individualmente frente a los
cientos de t ipos dist intos de moléculas se-
ñal [factoreJ de crecimiento, neurotrans-
misores, hormonas, etc), que l legan a Ia
célula por el l íquido extracelular y el to-
rrente sansuíneo. La unión entre una mo-
Iécula señál v el receptor desencadena va-
r iaciones alóstéricas^de la conformación
del receptor, que inician los procesos mo-
leculares que generan la respuesta, como
se verá más adelante en este capítulo.
Según Ia disloncio que migran los mo-
léculas señal antes de actuar sobre la cé-
lulas blanco, se distinguen tres grupos de
moléculas señal: 1) algunas se secretan
bajo la forma de neurotransmisores desde
las terminaciones nerviosas, donde for-
man sinopsis (véase con mayor detalle en
el cap. 1a) y por lo general difunden sólo
Ios 20-30 nm que representa la hendidura
sináptica, Io cual tarda apenas milisegun-
dos. 2) Otras moléculas señal actúan co-
mo mediadores locales. dado que tienen
función oorocrinov sólo difunden una
corta disiancia paraalcanzar los recepto-
res de las células vecinas, sobre las cuales
actúan. Aquí la difusión dura un período
del orden de los segundos, y en ese lapso,
el mediador local se fija al receptor de Ia
célula blanco o es inmovilizado por com-
ponentes de la matriz extracelular, o es
184 GLÁNDULASY SECRECIÓN
degradado por las enzimas extracelulares.
Por ejemplo, Ia mayoría de los factores de
crecimiento actúan como mediadores pa-
racrinos. En algunos casos los mediadores
locales actúan sobre receptores denomi-
nados autorreceptores, sobre Ia misma cé-
lula que secretó la molécula señal; este ti-
po dé actividad paracrina se denomina
efecto autocrino dado que tiene lugar una
especie de autorregulación de las activi-
dades celulares. 3) Por último, algunas
moléculas señal llegan al totente sangui-
neobajo la forma de hormonas, que alcan-
zan así células blanco lejanas. Una hor-
mona (gr. hormon, estimulante, de ho¡-
maein, poner en movimiento) se define
como la suslancia química sintet izodo
por células -aisladas u organizadas en un
tejido y órgano endocrino- y secretada a)
torrenle sanguíneo poro ser transportodo
a sitios alejados con )a finalidad de influir
sobre la actividad de otras células. De es-
te modo, las hormonas alcanzan sus célu-
las blanco al cabo de segundos a minutos.
Los dos mecanismos principales para la
compleja coordinación de las funciones de
los distintos órganos y tejidos de los orga-
nismos mamíferos son mediados por el
sistema nervioso y por el sistema endocri-
no. El sistema nervioso, con una estructu-
ra muy desarrollada en los vertebrados, es
capaz de mediar patrones integradores que
incluyen procesos exactos y muy rápidos.
Como se vio antes, se denomina neuro-
transmisores a las sustancias químicas o
moléculas señal que median Ia comunica-
ción entre las células nerviosas entre sí y
entre céluias nerviosas y otras células
blanco, por ejemplo células giandulares y
céiulas musculares, Estos neurotransmiso-
res son l iberados por las células nerviosas
en los contactos sinápticos y ejercen su
efecto sobre una célula postsináptica in-
mediatamente adyacente (véase con ma-
yor detalle en sistema nervioso, cap. 14).
El sistema nervioso es asistido por el
sistema endocrino, compuesto por céLu-
las endocrinas aisladas, teiido endocrino
y glóndulas endocrinas. Las células que Io
compone sintetizan hormonas que, como
se vio son liberadas a la sangre circulante.
Si bien el efecto de las hormonas tarda
más en comenzar que el efecto de los im-
pulsos nerviosos, como contrapartida son
más duraderos, lo cual tiene gran impor-
tancia cuando es necesario mantener ac-
ciones más prolongadas.
Por lo general, en las glándulas endo-
crinas las células se disponen en placas o
cordones anastomosados. pero en una
g lándu la , la t i ro ides . fo rman las paredes
de cavidades llenas de líquido, denomi-
nadas folículos ( lat. fol l iculus, pequeño
saco). Durante la evolución de Ias glándu-
las endocrinas penetran vasos sanguíneos
C A P I T L
en su interior y se ramifican hasta formar
una rica red caoilar alrededor de las célu-
las glandulares.
En algunos casos, una glándula puede
contener tejido glandular endocrino y
exocrino. Por ejemplo, en el páncreas se
encuentran pequeños islotes denomina-
dos de Langerhans, formados por tejido
glandular endocrino (que secreta insulina,
entre otros productos), diseminados en la
masa principal de tejido glandular exocri-
no (fig. 18-63).
Características histológicas
de las glándulas endocrinas
Las glándulas endocrinas son: la hipófi-
sis, la glándula pineal, Ia glándula tiroi-
des, las glándulas paratiroides, el pán-
creas, las glándulas suprarrenales, los
ovarios, los testículos, y Ia placenta. A és-
tas se agrega un sistema endocrino difuso
formado por células endocrinas aisladas
ubicadas, por ejemplo, en el tubo digesti-
vo, Ias vías respiratorias y el sistema ner-
vioso central -incluidas las células neuro-
secretoras (células nerviosas productoras
de hormonas) del hipotálamo-. Las célu-
las pertenecientes a este sistema produ-
cen hormonas verdaderas y mediadores
locales, además de neurotransmisores, de
acuerdo con los tipos celulares individua-
Ies. En el capítulo 21 se verán con mayor
detalle las distintas glándulas endocrinas,
si bien los órganos que poseen otras fun-
ciones (páncreas, ovarios, testÍculos y pla-
cental v el sistema endocrino difuso se es-
tudian-en los capítulos correspondientes.
Si bien las glándulas endocrinas son
bastante diferentes en sus ca¡acterísticas
histológicas, tienen dos rasgos estructura-
Ies básicos comunes: la carencia de un sis-
tema de conductos excretores -de allÍ la
denominación glóndulas cerradas- y stt
muy rica vascularización. Las células pro-
ductoras de hormonas, que conforman el
parénquima de la glándula, se encuentran
casi en su totalidad ubicadas sobre vasos
de paredes muy finas, cuyo endoteiio es
muy delgado y fenestrado (IaI. fenestra,
ventana, por lo tanto, fenestrado, con ori-
f icios), sólo en ios testículos los capilares
no están fenestrados. En consecuencia, la
distancia de difusión hacia el torrente
sanguíneo es muy corta.
Sobre la base de la composición quími-
ca del producto de secreción, las células
endocrinas se dividen en dos tipos gene-
rales principales: las que secretan hormo-
nas proteicas o polipeptídicas t hormo-
nas esteroides (los tipos celulares endo-
crinos productores de aminas en la glán-
dula pineal y la médula suprarrenal no se
ubican en ninguna de estas dos categorías
principales).
Células glandulares endocrinas
productoras de proteínas y polipéptidos
En las células de las glándulas endocri-
nas de este tipo, están especialmente de-
sarrolladas las organelas relacionadas con
la síntesis proteica, pero no tanto como en
las células de las glándulas exocrinas se-
cretoras de proteínas. Esto se debe a que la
cantidad de secreción producida es mu-
cho menor, en el orden de gramos por día
para toda una glándula endocrina. En
comparación, el páncreas l ibera 1.200 mL
de secreción r ica en enzimas oor día.
Con e l m ic roscoo io e lec t rén ico se ob-
servan cantidades moderadas de retículo
endoplasmático rugoso (RER), un com-
plejo de Golgi bastante desarrol lado y
numerosas vesículas de secreción l imi-
tadas por membrana (f ig. 7-15). Del mis-
mo modo que en las células secretoras
de proteína de las glándulas exocrinas,
la hormona se sintet iza en el RER y es
adaptada en el complejo de Golgi, para
luego formar una vesícula de secreción.
Como en el caso de otras proteínas sinte-
t i zadas en e l RER (véase i ín tes is de pro-
te ínas en e l cap . 3 , pág. 62) , en su co-
mienzo la hormona contiene una prolon-
gac ión en la te rmina l N de la hórmona
verdadera, la cual se une a la partícula
de reconocimiento de señal e induce al
r ibosoma a un i rse con e l RER. La hormo-
na con su secuenc ia seña l se denomina
pre hormona, pero como en el caso de
otras proteínas, una señalpeptidasa es-
cinde la secuencia señal en cuanto ésta
últ ima pasó a la luz del RER. Una vez fí-
nal izada la síntesis, la cadena suele con-
tener porciones en exceso, por Io general
en uno o ambos extremos de Ia secuen-
cia hormonal verdadera (en el caso de Ia
insul ina, como excepción, hay una se-
cuencia dentro de la cadena peptídica),
que se separan durante el posterior trata-
miento de la hormona. Las hormonas en
esta forma, aún no terminada, se deno-
minan pro hormonas (por lo tanto, se
habla de pre pro hormonas cuando aún
no se ha separado Ia secuencia señal). Se
ha demostrado oue casi todas las hormo-
nas peptídicas eitudiadas hasta Ia fecha
se producen como estadios previos de
pro hormona. En ocasiones se sintet iza
una pro pol ihormona, en cuyo caso la
escisión forma 2 o más hormonas dife-
rentes, incluso con diferente resultado
en t ipos ce lu la res d is t in los . És te es . por
ejemplo, el caso de la pro pol ihormona
pro opiomelanocortina (POMC) que se
forma en determinadas células de la hi-
pófisis (véase conmayor detal le en el
cap. 21.). La POMC contiene secuencias
peptídicas para las hormonas ACTH y
beta endorfina, además de otras hormo-
C A P I T U L O GLANDULASY SECRECION 185
Fig .7-15 . lma l
da con microsc
trónico de una
cretora de som
de la hipófisis r
plo de una típir
de glándula er
que secreta pl
pol ipéptidos. I
retÍculo endopl
rugoso mooera
desarrol lado y
de Go lg i . x17 .C
da por P. Ottos
'.é;'
1d;
¡tü
::.tü,
Gránulos de secreción
nas potenciales. En el RER, además del
recorte de la molécula peptídica, se sue-
len producir glucosi laciones, al igual
que en el aparato de Golgi.
La célula libera la hormona oor exocito-
s is de las ves ícu las de secrec lón cuando
llega un estímulo, dado que es una secre-
ción estimulada. Sin embargo, para las
hormonas peptídicas también hay una se-
creción constitutiva, es decir, una secre-
ción continua de pequeñas cantidades de
Como ejemplos de típicas células secre-
toras de péptidos se pueden nombrar las
células alfa y beta del páncreas (glucagón
e insulina), y las células somatotrofas de
la hipófisis (hormona del crecimiento), ti-
186 GLANDULASY SECRECION
rotrofas (hormona estmulante de Ia tiroi-
des), gonadotrofas (hormonas gonadotró-
ficas) y corticotrofas (hormona adrenocor-
ticotrofa) además de Ias células C de la
glándula tiroides (calcitonina).
La glándula t iroides presenta condi-
ciones especiales, dado que el producto
t iroglobul ina, una gLucoproteína, se acu-
mula exf¡acelularmente dentro de los fo-
lÍculos de la glándula (véase fig. 21-18 y
fig. 7-16). Desde el aparato de Golgi, las
vesículas de secreción mieran hacia la su-
per f i c ie ap ica l ( lumina l ) | vac ían su con-
tenido en la luz folicular por exocitosis. El
l ra tamiento pos ter io r de ia g lucopro te Ína .
con liberación de la hormona verdadera
se verá en el capítulo 21.
C A P I T L
Fig. 7-16. lmagen capta-
da con microscopio elec-
trónico de células folicu-
lares de la glándula ti-
roides que muestra el al-
macenamiento de secre-
ción extracelular (coloi-
de) en la luz del folículo.
x7.000. (Cedida por P.
Ottosen.)
Gránulos subapicales Lisosomas
f-{
Gotas de coloide
4r1SE¡*:s:
1,fu,' - r e' í
. 1 Q ;I?Z 'ü:í{
h r r , l
6."": I
i5
::.:.f;1
w-tffiffi:4.:..|:g+:i
tr.-*t,, o-1..;i1-
Capi lar
,rftrrlifri*
Células glandulares endocrinas
secretoras de esteroides
Este tipo de células glandulares endo-
crinas se encuentran en Ios ovarios, Ios
testículos y las suprarrenales. Se carac-
terizan por presentar tn retículo endo-
plasmótico Liso (REL) bien desanollado,
crue forma una densa red de túbulos
anastomosados (fig. 7-1,7 y 22-42). El
aparato de Golgi también está bien desa-
rrolladcl. No se observan gránulos de se-
creción, pero se encuentran gotas de lí-
pido en cantidad variable. Hay muchas
mitocondrias con prolongaciones tubu-
]ares desde la membrana interna [en lu-
gar de las crestas).
Las células secretoras de esteroides se
caracterizan por no almacenar la hormo-
na terminado en cantidades dignas de
mención, sino el precursor colesterol, que
es captado exclusivamente de la sangre
(por endocitosis de LDL y HDL mediada
por receptores, véase con mayor detalle
en el cap. 18, bajo hígado) y se acumulan
como ésteres de colesterol en las gotas de
lípido del citoplasma. El primer paso de
la síntesis de las hormonas esteroides tie-
ne lugar en las mitocondrias, cuya mem-
brana interna contiene una enzima que es-
c inde Ia cadena latera l del co les lero l (v lo
Aparato de Golgi
transforma en pregnenolona), y luego con-
tinúa Ia síntesis en el REL. Varias de las
enzimas que catalizan la síntesis de Ias
hormonas- esteroides se local izan en las
membranas del REL. La gran cantidad de
esta organela permite a la célula afrontar
una necesidad aguda de secreción de la
hormona, a pesar de que no se acumula.
En consecuencia, es característico de las
células secretoras de esteroides que reac-
c ionan muv ráDidamente con aumento de
la secreción déspués de la est imulación,
tras Io cual disminuye la cantidad de go-
tas de lípido como expresión de que los
ésteres de colesterol al l í almacenados
ahora se utilizan para la síntesis de hor'-
mona.
Se desconoce el mecanismo de libera-
ción de hormonas esteroides por la célula.
pero en apar ienc ia , e l fac to r más impor -
tante es la estimulación de la síntesis, da-
do que la liberación posterior de la hor-
mona es automática (posiblemente por di-
fusión).
Regulación de la secreción endocrina
Por lo general, algunas células endocri-
nas oueden reaccionar frente a variacio-
nes de la concentración de metabolitos en
el líquido extracelular circundante, pero
Retículo endoplasmático rugoso
cAP í ru to GLÁNDULASY SECRECIÓN 187
Retículo
endoplasmático liso
Retículo
endoplasmático
rugoso
otras son especialmente sensibles a las
hormonas secretadas por otras glándulas
endocrinas.
En ambos casos por lo general la regula-
ción se lleva a cabo mediante un mecanis-
mo de retroalimentación negativa: el
efecto de Ia hormona sobre el órgano blan-
co causa, por ejemplo, la l iberación por Ia
célula de una sustancia -metabolito u
hormona- hacia el esoacio extracelular. El
aumento de la concentración de la sustan-
cia en la sangre actúa (en forma negativa)
sobre Ia glándula endocrina, inhibiendo
la liberación de la hormona. Por ejemplo,
la hormona oaratiroidea actúa sobre las
células óseas. oue aumentan la concentra-
ción de calcio én Ia sangre; este incremen-
to inhibe la secreción de hormona oarati-
roidea por retroal imentación negativa. En
casos aislados la regulación tiene Iugar
por retroalimentación positiva. Véanse es-
tos mecanismos con mayor detalle en el
canítulo 21.
El destino final de las hormonas en eI
organismo es la inactivación o la degra-
dación en el órgano blanco (véase más
adelante) o (en la mayoría de los casos)
en el hígado o los r iñones. En apariencia,
la degradación de hormonas es un proce-
so no regulado, por lo que las variaciones
de la síntesis o la secreción son las oue
modif ican Ia cantidad de hormona cir iu-
Aparato de Golgi
Retículo endoplasmático
rugoso
Lisosoma
lante. En consecuencia, Ias investigacio-
nes demuestran también, que si se detie-
nen Ia síntesis y Ia secreción de la hormo-
na, al mismo tiempo se detiene el efecto
hormonal. Por lo general sólo hay muy
escasas reservas de hormona en la econo-
mÍa, a menudo sólo menos de lo requeri-
do para un día (una excepción clara es la
hormona tiroidea, véase cap. 2L). Mien-
tras circulan por la sangre, algunas hor-
monas se encuentran disueltas en el plas-
ma (la mayor parte de las hormonas amí-
nicas, peptídicas o proteicas, que son
muy solubles), mientras que otras (hor-
monas esteroides y la hormona tiroidea,
poco solubles) circulan unidas a proteí-
nas de transporte. En este último caso,
más del 90% está unida a proteínas, y só-
lo el 10% restante que circula libre tiene
actividad biológica (es decir, está en con-
diciones de reaccionar con receptores a
generar ret raoal imentación negat iva) .
Aquí las hormonas libre y unida a proteí-
na se encuentran en eouilibrio dinámico
entre sí. La vida media en Ia sangre varía
desde unos pocos minutos para las hor-
monas que forman parte de las regulacio-
nes "agudas" (en minutos), por ejemplo
la regulación de la glucemia, hasta varias
horas en las funciones reguladoras a más
largo plazo, por ejemplo la regulación del
ciclo menstrual.
Fig .7-17 . D ib
mático de una
lula glandular
na secretofa I
na esteroidea
esoecialmente
endoplasmátic
aparato de Go
desarrol lados.
Fawcett. Lono
Lípidos
1BB GLÁNDULASY SECRECIÓN C A P I T L
Efecto de las moléculas señal sobre
las células blanco
Como se vio antes, las células están en
condiciones de comunicarse entre sí a
través de los nexos mediante pequeñas
moléculas señal intracelulares. De este
modo las células vecinas coordinan su
actividad, como por ejemplo, las células
del músculo cardíaco, donde los nexos
funcionan como sinapsis eléctr icos. Sal-
vo en es te caso, son muy pocos los cono-
cimientosdisoonibles sobre las formas
de comunicación mediadas por los ne-
xos. Las demás moléculas señal se des-
plazan por afuera de las células y ejercen
su efecto sobre Las células blanco por
unión con receptores específ icos. Como
se expl icó, en algunos casos las molécu-
las señal Dermanecen local izadas sobre
la superf icie de Ia célula que sintet izó la
molécula señal, pero a part ir de ahora se
verán sólo las moléculas señal que, al
igual que las hormonas, se l iberan fuera
de la célula, es decir, los neurotransmiso-
res, los mediadores locales y las hormo-
nas. En unos pocos casos, las moléculas
que conforman eI receptor se localizan
en el interior de la célula, por lo que las
moléculas señal deben atravesar el plas-
m a l e m a e i n g r e s a r a l a c é l u l a p a r a , ñ i r s e
a l receptor ; pero por lo genera l la un ión
de la molécula señal con los receptores
tiene lugar sobre lo superf icie de lo célu-
la blanco. La presencia de receptores es-
pecíf icos para la molécula señal estable-
ce cuáles células serán blanco para deter-
minada molécula señal. En algunos ca-
sos, dist intos t ipos celulares reaccionan
diferente ante Ia unión de la misma mo-
lécula señal, lo que se puede deber a que
las células poseen dist intos subtipos de
receptores para la molécula señal en
cuestión, o a que los receptores son idén-
t icos oero son diferentes los efectos in-
tracel i lares desecadenados Dor la unión
con el receptor.
Efecto de las moléculas señal por medio
de receptores intracelulares
Las hormonas esteroides y la hormona
tiroidea (tiroxina y triyodotironina) ejer-
cen su efecto después de atravesar el plas-
malema, ingresar en la célula y unirse con
Dn receptor intracelular específico, Iocali-
zado en el núcleo celular en ambos casos,
Las hormonas esteroides l iposolubles po-
siblemente ouedan atravesar la doble ca-
pa l ipídica del plasmalema por difusión,
mientras oue se desconoce la forma en
que la hormona t iroidea atraviesa el plas-
malema. El receotor nuclear de la hormo-
na t iroidea oresénta simil i tudes estructu-
ral y funcional con los receptores de las
hormonas esteroides meior conocidas. Co-
mo se vio al estudiar la regulación de los
genes en el capítulo + (pág. 112), Ia unión
de la hormona esteroide con el receotor
resu l ta en que és te ú l t imo se l i j e a de ter -
minadas secuencias de DNA, denomina-
das elementos de respuesta de hormona,
por 1o que se activa la transcripción de
cierto grupo de genes. Es decir, que los re-
ceotores de hormona esteroide funcionan
como factores de transcrioción lvéase con
mayor de ta l le en e l cap . + ) . en s i , la un ión
del receotor de esteroide con el DNA t ie-
ne lugai a través del denominado patrón
de l dedo de c inc .
Canales dirigidos por transmisores (receptores acoplados a canales iónicos)
Los receptores acoplados a canales ió-
nicos también se denominan canales di-
rigidos por transmisores o receptores
ionotropos (a diferencia de los canales
dirigidos por presiones, que se abren y
cierran en respuesta a modificaciones
del potencial de membrana, y los recep-
tores metabotropos, con acción indirec-
ta sobre las proteínas de canal, dado que
están acopladas a la proteína G, véase
con mayor detalle más adelante y en el
cap. 14). Un ejemplo característico y
bien estudiado de receptor acoplado a
canal iónico es el receptor de acetilcoli-
na (del t ipo de la nicotina), relacionado
con la transmisión sináptica en la placa
terminal motora de las fibras muscula-
res esqueléticas (véase con mayor deta-
l le en los caps. 13 y 1 ). En este caso el
neurotransmisor es Ia aceti lcol ina l ibe-
rada oor el terminal nervioso cuando le
I lega un potencial de acción, que difun-
de por la hendidura sináptica y se une al
receptor de acetilcolina sobre la superfi-
cie de la célula muscular. Esto causa un
aumento rápido y corto de Ia permeabi-
l idad para los iones sodio, Io cual debi-
do al gradiente electroquímico favorece
una mayor difusión de estos iones hacia
al interior de la célula v se despolariza
la membrana de la cé lu la muscu lar . Se
oroduce entonces la contracción de la fi-
bra muscular. En consecuencia, el re-
ceptor de acetilcolina actúa como canal
iónico para los iones sodio dirigido por
un transmisor.
C A P í T U t O GLÁNDULASY SECRECIÓN 189
Proteínas G y su mecanismo de acción
La proteína G es una proteína hetero-
trimérica, es decir, se compone de tres
subunidades diferentes denominadas al-
fa, beta y gamma (fig. 7-18). Por lo gene-
ral están unidas entre sí y se agrega GDP
(guanosindifosfato) a la subunidad alfa.
Cuando una molécula señal, por ejemplo
una hormona, se fija al sitio de unión (so-
bre la superficie externa del plasmalema)
sobre el receptor, éste sufre un cambio de
conformación y después se une a la pro-
teína G. Este oroceso causa Ia escisión
del GDP de la proteína G y la unión de
GTP. La unión de GTP con la proteína G
produce la disociación de la subunidad
álfa, que activa a la adenilciclasa. Poco
después se hidrol iza GTP a GDP, lo cual
conduce a la nueva unión de la subuni-
dad alfa con las subunidades beta y gam-
ma de la proteína G, por lo que cesa la es-
t imulación de Ia adenilciclasa. Si la mo-
lécula señal permanece unida al receptor
se repite el ciclo.
Las proteínas G que estimulan la ade-
ni lciclasa del modo descri to se denomi-
nan proteínas G" (proteína G estimulado-
ra), dado que también existen proteÍnas
G que inhiben la adenilciclasa y forman
AMP cícl ico, las proteínas G,. Se expl ica
así que Ia hormona adrenalina puede
desencadenar dist intos efectos en dife-
rentes órganos por unión con los deno-
minados receptores adrenérgicos en va-
r ios órganos blanco. La unión con los re-
ceptorcs beta, adrenérgicos de las célu-
las del múrsculo cardíaco estimulan la
producc ión de AMP c Íc l i co ( io cua l au-
menta la frecr-rencia y la fuerza de las
cont racc iones card íacas) porque la p ro-
teína G que interviene es del t ipo C.. Por
el contrario, la unión de adrenalina a los
receptores alfa, adrenérgicos de las célu-
las musculares l isas de los vasos sanguí-
neos causa menor producción de AMP
cícl ico (con la conslguiente contracción
de las células musculares l isas). dado
que aquí la proteÍna G es de t ipo G,. Se
cree que el mecanismo para el efecto in-
hibidor sobre la adenilciclasa desoués
de la un ión de la hormona con e l recep-
tor es el mismo para la proteína G, que el
analizado para la proteÍna G., con Ia sal-
vedad de que la subunidad alfa l iberada
inhibe directamente la adenilciclasa,
mientras que las subunidades beta y gam-
ma inbiben por vÍa rndirecta, por unión
con las subunidades alfa de Ia oroteína
C. también ex is ten te . lo cua l imp ide que
esta última estimule Ia adenilciclasa.
El efecto del AMP cíclico sobre la cé-
lula como segundo mensajero tiene lugar
190 GLANDULASY SECRECION
cuando el AMP se une a una enzima de-
nominada proteinquinasa A (depen-
diente de AMP cíclico) y la activa. Como
se vio en el capítulo 4 (pág. 121), las pro-
teinquinasas son un grupo de enzimas
capaces de catalizar la fosforilación de
proteínas, por lo que regulan su activi-
dad. Las proteinquinasas fosforilan las
proteínas al catalizar la transferencia del
grupo fosfato terminal del ATP a los ami-
noácidos de la molécula de proteína: en
e l caso de la p ro te inqu inasa ion los ami -
noácidos serina y treonina. Este tipo de
proteinquinasas se denominan también
proteinserin/treoninquinasas. Si bien el
AMP cícl ico activa la misma enzima, Ia
proteinquinasa A, en dist intos t ipos ce-
lulares ouede inducir diferentes efectos
con la áctividad de la proteinquinasa,
dado que esta enzina fosfori la varios gru-
pos de proteínas en las dist intas células
b lanco.
El mecanismo aDarente inmediato de
transducción de la-señal por intermedio
del AMP cíclico incluye rcfuerzo de se-
ña1, dado que un único receptor act ivado
puede inducir la act ivación de varias
moléculas de adenilciclasa, las cuales a
su vez pueden desencadenar con su acti-
vidadónzimática Ia activación de una
cantidad equivalente de moléculas de
proteinquinasa, que a su vez cada una
posee la capacidad de catalizar la fosfo-
r i lación de gran número de proteínas,
etc. Además, debido a la gran cantidad
de pasos del proceso, aumenta Ia f lexibi-
l idad respecto al control de la respuesta,
dado que se puede actuar sobre la casca-
da de acontecimientos que se desencade-
na en numerosos Dasos
Como se vio bájo receptores acopla-
dos a canales iónicos, algunas proteínas
de canal son dir igidas por transmisores
mediante unión directa del transmisor a
la proteína de canal, los denominados
canales iónicos dir igidos por transmisor
o receptores ionotropos. Sin embargo,
existen canales iónicos cuva oermeabi-
l idad (es dec i r , s i es tán ab jó r tós o cer ra -
dos) también es dir igida por transmiso-
res, pero en forma indirecta, dado que
el receptor ejerce una acción indirecta
sobre el canal iónico mediada oor la
pro te ína C. Es te t ipo de receptores d i r i -
gidos por transmisores se denominan
receptores metabotropos. Esto vale para
otro tipo de receptor de acetilcolina (de
tipo muscarínico) que se encuentra en
las células musculares cardíacas. En es-
te caso la unión del neurotransmisor
aceti lcol ina con el recentor muscarínico
C A P I T U
Fig. 7-18. Dibujo esque-
mático del mecanismo
de acción de la proteína
G (véase el texto para los
detal les)
Molécula señal
----Y¡-
ESPACIO EXTRACELULAR
Proteína G
z Activación de la
..- adenilciclasa
ñr,\
lAIP]---*FMP "r"ti*l
Adenilciclasa
. A D I T I I I T 1 GLANDULASY SECRECION 191
causa la activación de una proteÍna G, y
la subunidad alfa de la proteína G indu-
ce a continuación la abbrtura de los ca-
nales del ion potasio. La proteína G que
interviene en esta reacción es del tipo
G, y se ha demostrado experimentál-
mente que las mismas proteínas G, ca-
paces de inhibir la adenilciclasa pue-
den abrir los canales del ion ootasio. La
unión de acetilcolina al receotor en la
musculatura cardíaca producé, después
de la difusión de los iones ootasio hacia
el exter ior de las célu las-musculares.
una hiperpolarización de la membrana
celular muscular, que causa disminu-
ción de la frecuencia cardíaca (el efecto
se ejerce sobre el nodo sinusal, véase
con mayor detalle en el cap. 15).
Efecto de las moléculas señal por medio
de receptores de superficie celular
Como se vio, este mecanismo es mucho
más frecuente que Ia vía por receptores in-
tracelulares. Los receptores de superf icie
celular son proteínas integrales de la
membrana del plasmalema, en algunos
casos con grupos de hidratos de carbono o
Iípidos unidos mediante enlaces covalen-
tei. El si t io de unión del receotor con el l i -
gando se local iza sobre la superf icie exter-
na del plasmalema, y la f i jación de la mo-
lécula señal al si t io de unión causa una
modif icación alostérica de la conforma-
ción de la molécula receptora, que genera
reacciones dentro de la célula blanco, que
conforma Ia respuesta a la molécula señal.
La expresión transducción de señal (o
acoplamiento) designa el proceso por el
cual la fijación de una molécula señal a
un sitio de unión sobre la superficie celu-
]ar externa desencadena una resDuesta
bojo lo lormo de reocciones dentro de Io
célula blanco.
Sobre Ia base de sus mecanismos de ac-
ción, en general los receptores de superf i-
cie celular se clasifican en tres tipos prin-
cipales: receptores acoplados a canales
iónicos, receptores acoplados a proteína
G y receptores catalíticos.
Receptores acoplados a canales ióni-
cos. Como se vio al estudiar plasmalema
en el capítulo S (pág. 57), son proteínas de
canal que median la difusión facilitada de
iones pequeños como Na*, K*, 6¿** y Cl .
Intervienen en la transmisión sináotica de
Ias s inaps is qu Ímicas . dado que la p ro te í -
na de canal iónico posee un sit io de unión
para la sustancia t lansmisora, local izada
sobre la superf icie externa del plasmale-
ma. La unión de la sustancia transmisora
tiene entonces lugar directamente con la
proteína de canal, en la que causa un cam-
bio de conformación que induce la aper-
tura del canal durante un corto período. lo
cua l aumenta Ia permeab i l idad para e l ion
en cuestión.
Receptores acoplados a proteína G. Re-
presentan el grupo más grande y el más
diversif icado de los receptores del plas-
malema; tienen en común que su efecto es
mediado por las proteínas G, denomina-
das asÍ porque pueden fijar el nucleótido
GTP (tr i fosfato de guanosina), El papel de
las proteínas G en la transducción de se-
ñalés se descubrió en relación con el des-
cubrimiento de que muchas hormonas,
por ejemplo el glucagón y la adrenalina,
después de la f i jación al receptor sobre la
superf icie externa del plasmalema de la
célula blanco activaba una enzima en el
interior de la célula. Esta enzima se desig-
nó adenilciclasa, dado que cataliza Ia for-
mación del compuesto AMP cÍclico a par-
t ir de ATP (el AMP cícl ico es, como su
IP, y DAG: el sistema de segundo mensaiero alternativo
Como se vio antes existe un sistema de
segundo mensajero alternativo, en el que
intervienen IP, (trifosfato de inositol) y
DAG {diacilglicerol) como segundos
mensajeros. IP, y DAG son derivados del
fosfatidilinositol localizado sobre la mi-
tad interna del plasmalema. Una de estas
moléculas de fosfatidilinositoles es el bi-
fosfato de fosfatidilinositol (PIP,). Cuan-
do Ia molécula señal se fija al receptor,
éste se une a un tipo especial de proteí-
192 GLÁNDULASY SECRECIÓN
na G, denominado proteína Go (fig. 7-19)
porque activa la enzima foslolipasa C
del mismo modo que la proteína G. acti-
va la adenilciclasa. La fosfolipasa C es-
cinde ahora PIP 
" 
a IP, y DAG, que actúan
después como segundos mensajeros del
siguiente modo.
Después de formarse sobre la cara in-
terna del plasmalema, IP. difunde hasta
el REL y allí estimula la liberación de io-
nes calcio; estos iones se unen a proteí-
C A P I T L )
Fig. 7-19. Dibujo esque-
mático del mecanismo
de acción de la proteína
Gp (véase el texto para
los detal les).
Molécula señal
Receptor
. , \- / \
l l ' r l- -
I f :TPI
L - " I
ESPACIO EXTRACELULAR
Proteína Gp
CITOSOL
ü
Activación
de la
fosfolipasa C
nas f i jadoras de calcio, en especial la
proteína calmodulina, de aparición unl-
versal en la economía, que interviene en
procesos reguladores intracelulares. La
unión de los iones calcio a la calmodu-
l ina genera un cambio de conformación
de la proteína, tras lo cual se puede unir
con otras proteínas, que se activan a su
vez. Intervienen varias enzimas, entre
el las, adenilciclasa, fosfodiesterasa (que
escinde el AMP cÍcl ico), fosfori lasa qui-
nasa (que contribuye a Ia degradación
de glucógeno) y la multiproteinquinasa
dependiente de calmodulina. Esta enzi-
ma cataliza la fosforilación de una serie
de proteínas diferentes y desempeña un
papel similar al de la proteinquinasa A
relacionada con la función del AMP cí-
cl ico como segundo mensajero. IP" y
AMP cícl ico t ienen superposición de
efectos, por lo que afectan sus respecti-
vas funciones: así, la calmodulina acti-
vada actúa sobre la síntesis (a través de
PIP,
osfolipasa C
2X..-
Al REL y
liberación de
iones calcio
Activación de la
proteinquinasa C
la estimulación de la adenilciclasa) y la
degradación (a traves de la est imulación
de la fosfodiesterasa) y además, en algu-
nos casos la proteinquinasa A y la cal-
modulina activada activan a la misma
oroteína.- 
DAG funciona como segundo mensa-
j e r o a l a c t i v a r o l r a p r o t e i n q u i n a s a . l a
pro te inqu inasa C. Es to ocur re cuando
DAG favorece la unión de la proteinqui-
nasa C a la superf icie interna citoplasmá-
t ica del plasmalema, tras lo cual la pro-
teinouinasa C cataliza la fosforilación de
un giupo determinado de proteínas. Los
efectos que así se producen parecen de-
berse a oue interviene en el control de la
divisiórr celular. De este modo la pro-
teinquinasa C aumenta la transcripción
de determinados genes, de los cuales sesabe que algunos son regulados por las
dos proteínas fijadoras de DNA iun y
AP2 (véase también bajo regulación de
Benes en el cap. a, pág.11.2).
C A P í T U t O GLANDIJLASY SECRECION 193
Mecanismo de acción de los receptores catalíticos
Cuando la molécula señal se une a
un receptor catalítico, éste sufre un
cambio de conformación, por Io que se
activa como proteinquinasa, en este ca-
so del tipo proteintirosinquinasa (dado
que cataliza la fosforilación del ami-
noácido tirosina). La fosforilación de la
tirosina tiene lugar sobre Ia misma mo-
lécula proteica del receptor, en el domi-
nio citoplasmático, y se denomina auto-
fosforilación. A partir de entonces, las
moléculas de tirosina fosfori ladas ac-
túan como sitios de unión selectivos
para determinadas moléculas, lo cual
desencadena una serie de actividades
secundarias en el citoplasma. Por ejem-
plo, se activa una proteína G denomina-
da Ras que, al igual que otras proteínas
G, se relaciona con la superficie cito-
plasmática del plasmalema y estimula
un grupo de enzimas fosforiladoras de
proteínas, las MAPquinasas (protein-
quinasas activadas por mitógenos)
(véase también regulación de la divi-
sión celular en el cap. 4, pá9. 1,24). Las
MAPquinasas fosforilan, por ejemplo,
el factor de transcripción APL, que ac-
túa sobre la división celular, dado que
controla la transcripción de un grupo
de genes codificadores de proteínas ne-
cesarias para la división celular. Así, es
característico que los receptores catalí-
ticos en su mayor parte sean activados
por distintos factores de crecimiento,
entre ellos, el factor de crecimiento epi-
dérmico y el factor de crecimiento deri-
vado de plaquetas. El receptor de insu-
l ina también es una t i ros inouinasa.
nomb¡e Io indica, un derivado cícl ico del
AMP denominado 3',5'monofosfato cícl i-
co de adenosinal. El aumento de la con-
centración de AMP cícl ico en el ci toolas-
ma desencadena, a cont inuac ión , uná se-
r ie de reacciones químicas que componen
la respuesta de Ia célula blanco a la f i ja-
ción de la molécula señal al receotor. Des-
pués de generar es tos e fec tos , e f AMP c í -
cl ico se degrada rápidamente por acción
de la enzima nucleotidociclicofosfodies-
terasa.
El descubrimiento del AMP cícl ico y de
sus efectos condujo a la denominada teoría
del "segundo mensajero": Ia molécula se-
ñal es transportada como "primer mensa-
iero" hacia las células blanco, tras lo cual
el AMP cíclico actúa como "segundo men-
saiero", dado que constituye el eslabón in-
tracelular entre el primer mensajero extra-
celular y la respuesta fisiológica en la célu-
la blanco sobre la oue actúa la hormona. Si
bien el AMP cíctióo actúa como segundo
mensaiero para numerosas hormonas, la
Superfamilias de receptores
Además de ser clasificados en tres
grupos, como se vio en la sección ante-
rior (receptores acoplados a canales ió-
nicos, receptores acoplados a proteína
G y receptores catalít icos), los recepto-
res se pueden dividir en superfamilias
de receptores sobre la base de Ia confor-
mación de las moléculas proteicas que
intervienen. Así, se habla de receptores
de paso único en los cuales la cadena
polipeptídica que constituye el receptor
presenta sólo una hélice alfa transmem-
brana. Son ejemplos los receptores cata-
líticos que actúan como proteintirosin-
quinasas. Los receptores de siete pasos
componen otra superfamilia de recepto-
res, en los cuales la cadena polipeptídi-
ca presenta siete hélices alfa transmem-
brana. Estos receptores pertenecen to-
dos al t ipo acoplado a proteína G y son
ejemplos los receptores de los neuro-
194 GLANDULASY SECRECION
transmisores aceti lcolina (de tipo mus-
carínico) y adrenalina y de las hormo-
nas LH (luteinizante) y TSH (tiroesti-
mulante). Por último, una tercera super-
familia de receptores comprende los re-
ceptores con subunidades múltiples,
compuestos por varias subunidades pro-
teicas, cada una de las cuales a su vez
está constituida por una única cadena
polipeptídica que puede presentar va-
rias hélices alfa transmembrana. Un
ejemplo de este caso es el receptor de
acetilcolina (de tipo nicotina), compues-
to por cinco subunidades, cada una de
las cuales presenta cinco hélices alfa
transmembrana. En cada subunidad,
una de las hélices alfa es menos hidró-
foba que las demás, y estas cinco héli-
ces alfa Drovenientes de las cinco subu-
nidades recubren la superficie interna
del canal iónico central del receotor.
C A P I T U
reacción de cada célula frente a determina-
da hormona es específica, dado que los re-
ceotores sobre la membrala celular son es-
peiíficos para las distintas hormonas.
La fijación de una hormona a un recep-
tor no desencadena la estimulación direc-
ta de la adenilciclasa, dado que se inserta
un eslabón intermedio bajo la forma de Ia
proteína G, una proteína de membrana lo-
calizada sobre la superficie citoplasmátca
del olasmalema.
Además del AMP cíclico se ha demos-
trado la existencia de un sistema de se-
gundo mensajero alternativo, que incluye
dos tipos de segundos mensajeros, deno-
minados respectivamente IP. (trifosfato
de inositol) y DAG (diacilglicerol). Estas
moléculas derivan del fosfolípido fosfati-
dil inositol. oue se encuentra en la mitad
interna de Ilmembrana del olasmalema.
Receptores catalÍticos. Eñ estos casos
el receptor funciona como enzima, que
con su actividad catalítica desencadena Ia
transducción señal hacia el interior de Ia
célula después de Ia fijación de la molécu-
Ia señal al sitio de unión del receptor, so-
bre la superficie externa del plasmalema.
Terminación de la respuesta a la señal
En algunos casos, este proceso puede
ocurrir por la eliminación de ias molé-
culas señal; por ejemplo, para el neuro-
transmisor aceti lcol ina, que es degrada-
do oor la enzima aceti lcol inesterasa. En
otrós casos t iene lugar una endocitosis
mediada por receptor del receptor con
la molécula señal unida, tras lo cual
puede ocurrir la degradación del recep-
tor y de la molécula señal en el sistema
lisosomal. lo oue conduce a la disminu-
ción de la canl idad de receptores sobre
e l p lasmalema, denominado regu lac ión
hacia abajo, o el receptor es transporta-
do de vuelta al plasmalema, donde se
uti l iza nuevamente, en cuyo caso no
hay regulación hacia abajo (véase tam-
b ién l i sosomas y endoc i tos is en e l cap .
3 , p á 9 . B 1 l .
En ocasiones tiene lugar una inactiva-
ción más rápida de la respuesta por re-
ceptores a través de un proceso denomi-
nado desensibilización de receptor. Esto
puede ocurrir , por ejemplo, cuando se
oroduce una fosfori lación de Ia molécula
ieceptora, como en el caso del receptor
beta, adrenérgico. La desensibi l ización
sólo t iene lugar cuando el receptor está
unido a adrenalina; de este modo Ia de-
sensibi l ización contr ibuye a detener la
acción de la adrenalina sobre el receptor.
La desensibi l ización es un proceso más
rápido que la endocitosis mediada por
receptor.
C A P í T U t O GLANDULAS Y SECRECIÓN 195
Cuestionario sobre glándulas y secreción
1. ¿Qué tipo de tejido forma el parén-
quima de las glándulas?
2, Intente describir en forma breve y
general cómo se desarrollan las
glándulas endocrinas y exocrinas,
respectivamente.
3. ¿Cuál es la diferencia fundamental
entre las glándulas endocrinas y
exocrinas?
a. ¿Qué se entiende por secreción me-
rocrina, apocrina y holocrina, res-
pectivamente?
5. ¿Conoce algún ejemplo de una glán-
dula exocrina unicelular?
6. ¿Qué se entiende por terminales se-
cretoras de una glándula exocrina?
7. ¿Qué se entiende por terminal se-
cretora tubular, alveolar y acinosa, y
cómo se componen?
B. ¿Puede describir brevemente Ia or-
ganización ultraestructural general
de una glándula exocrina?
9. ¿Qué se entiende por molécula se-
ñal (mensajero químico)?
10. ¿Cuál es Ia diferencia fundamental
entre acción paracrina y endocrina
de una molécula señal?
11. Intente enumerar las propiedades
que caracterizan a una hormona.
12. ¿Puede nombrar un ejemplo de pre-
sencia de tejido glandular exocrino
y endocrino enla misma glándula?
13. Intente describir brevemente el as-
pecto con el microscopio electróni-
co de una glándula endocrina secre-
tora de proteína o de polipéptidos.
14. ¿Qué organela presenta gran desa-
rrollo en las células glandulares en-
docrinas secretoras de esteroides?
1.5. lntente enumerar con sus propias
palabras algunas de las propiedades
que caracterizan a un receptor.
16. ¿Qué se entiende por órgano blanco
o células blanco de una hormona?
1.7. ¿En qué dos sit ios se pueden locali-
zar los receptores de una célula
blanco?
18. ¿Cuáles son los tres grupos princi-
pales de receptores de superficie ce-
lular?
19. ¿Puede nombrar dos ejemplos de se-
gundo mensaiero?
2O. ¿Cómo se produce Ia regulación ha-
cia abaio de los receptores?
Lecturas adicionales sugeridas
Baass PC, di Guglielmo GM, Authier F,
Posner BI, Bergeron fJM. Compart-
mentalized signal transduction by re-
ceotor tvrosine kinases. Trends in
Cetl niálogy. 1995 ; 5 :465-470.
Clapham DE. Calcium signaling. Cel1.
1995;80:259-2 68.
Forstner G. Signal transduction, packag-
ine and secretion of mucins. Annu
Rlv Phvsiol. 1995:57:585-605.
Fredholm BB, Aperia A. Arets nobel-
pris: G-proteinernes opdagelse og
deres betydning. Ugeskr Laeger.
1.994;156:7520-7524.
Gustafsson JA. Biniurebarkshormonre-
ceptorns funktionella arkitektur. No¡-
disk Medicin 1993r108:5-9.
Hurley JB. Phospholipids in action.
Nature. 1995;373:194-195.
Marx J. Two major signal pathways
linked. Science. 1.993;262:
9BB-990.
Schófl C. Prank K. Brabant G.
Mechanisms of cellular information
processing. TEM. 1994;5:53-59.
Soecian RD. Oliver MG. Functional-biology 
of intestinal goblet cells. Am
I Phvsiol. 1991;260:C183-C193.
C A P í T U196 GLÁNDULASY SECRECION