Hormonas: naturaleza química y función

Las hormonas son sustancias químicas que tienen un papel importante en nuestro cuerpo. Se originan en unas células especializadas, localizadas en las glándulas endocrinas, o en células epiteliales e intersticiales, las cuales vierten estas sustancias en el torrente sanguíneo para que sean transportadas a los órganos que tienen receptores específicos para ellas. Estos órganos se llaman "órganos diana o blanco" y son sensibles a las hormonas.

Es importante no confundir el proceso de secreción hormonal con la neurosecreción o con la neurotransmisión. La secreción hormonal es llevada a cabo por las glándulas endocrinas y se vierte en la sangre para llegar a los órganos blanco. En cambio, la neurosecreción se produce cuando las células nerviosas emiten sustancias a la sangre y la neurotransmisión consiste en la liberación de sustancias químicas por las neuronas que actúan sobre otras neuronas.

Características de las hormonas

Las hormonas son compuestos químicos elaborados por las glándulas endocrinas, y se liberan en la sangre para ser transportadas a un órgano o célula específica en el cuerpo.

• Las células diana tienen receptores específicos en su membrana plasmática o en su citoplasma, que se estimulan cuando una hormona se une a ellos.
• Las hormonas actúan en pequeñas cantidades y, una vez que han cumplido su función, se degradan rápidamente en el cuerpo.
• El exceso (hiperfunción) o la falta de hormonas (hipofunción) pueden provocar alteraciones funcionales en el cuerpo, lo que puede afectar nuestra salud y bienestar en general.

Clases de hormonas según su estructura química

Las hormonas endocrinas son producidas por glándulas y actúan sobre células diana ubicadas en órganos distantes. Por otro lado, las hormonas locales pueden actuar sobre células cercanas o vecinas, y pueden ser hormonas paracrinas y hormonas autocrinas.

• Las hormonas paracrinas, como la histamina, actúan sobre células vecinas.
• Las hormonas autocrinas, como la interleucina-2, actúan sobre la misma célula que la produce.

La mayor parte de las hormonas son liposolubles, salvo las hormonas esteroideas y las tiroideas, que son liposolubles. Las hormonas liposolubles se transportan en la sangre unidas a proteínas y su efecto es más lento pero más duradero que el de las hormonas hidrosolubles, que son solubles en sangre.

Existen tres tipos de hormonas, según su estructura química:

• Hormonas esteroideas.
• Hormonas peptídicas.
• Hormonas derivadas de aminoácidos.

Hormonas esteroideas

Las hormonas esteroideas (lipídicas) derivan del colesterol y se producen principalmente en la corteza adrenal y en las gónadas. Son liposolubles y, por lo tanto, pueden atravesar fácilmente la membrana celular, pero al ser escasamente hidrosolubles, se desplazan unidas a proteínas transportadoras específicas hasta los órganos diana. La testosterona y las prostaglandinas son ejemplos de hormonas esteroideas.

Hormonas peptídicas

Las hormonas peptídicas son cadenas de aminoácidos y son solubles en sangre. Incluyen las hormonas del hipotálamo, las hormonas trópicas de la hipófisis anterior, las hormonas de la hipófisis posterior, las hormonas que regulan el calcio, las hormonas gastrointestinales y las hormonas del páncreas (insulina y glucagón).

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Hormonas derivadas de aminoácidos

Las hormonas derivadas de aminoácidos se producen a partir del aminoácido tirosina y triptófano e incluyen las hormonas de la médula adrenal y las hormonas tiroideas.

Mecanismo de acción hormonal

Existen diferentes mecanismos de acción hormonal, que dependen del tipo de hormona que se esté estudiando. En general, podemos distinguir dos grandes grupos de hormonas según su solubilidad en agua:

• Hormonas hidrosolubles.
• Hormonas liposolubles.

Mecanismo de acción de las hormonas hidrosolubles

Las hormonas hidrosolubles no pueden atravesar fácilmente las membranas celulares, por lo que suelen actuar a través de un receptor que se encuentra en la cara externa de la membrana de la célula diana. Cuando la hormona se une a su receptor, este sufre una modificación en su configuración, lo que desencadena una serie de reacciones que dan lugar a una amplificación de la señal. Esta amplificación se produce a través de la activación de segundos mensajeros, como el AMP cíclico o el GMP cíclico, que desencadenan una cascada de reacciones que amplifican la señal inicial.

Mecanismo de acción de las hormonas liposolubles

Las hormonas liposolubles, como las hormonas esteroideas y tiroideas, pueden atravesar fácilmente las membranas celulares por difusión. Una vez dentro de la célula diana, estas hormonas se unen a proteínas receptoras específicas, formando un complejo hormona-receptor. Este complejo se desplaza hasta el núcleo de la célula, donde se une a secuencias reguladoras de ADN específicas, denominadas elementos de respuesta hormonal (HRE). La unión del complejo hormona-receptor a los HRE facilita la transcripción de genes específicos y, por lo tanto, la síntesis de proteínas codificadas por ellos. Estas proteínas, a su vez, dan lugar a cambios funcionales en la célula diana, como la síntesis de nuevas sustancias o la modificación de receptores celulares.

Tabla con algunas de las hormonas más importantes

Tipo de Hormona	Nombre de Hormona	Abreviatura	Origen	Tejido diana	Efecto que produce
Hormona esteroidea	Estradiol	E2	Ovarios	Múltiples tejidos, como el útero y los senos	Desarrollo de los caracteres sexuales femeninos, regulación del ciclo menstrual
Hormona esteroidea	Progesterona	-	Ovarios	Útero, glándulas mamarias	Preparación del útero para el embarazo, mantenimiento del embarazo, promoción de la producción de leche
Hormona esteroidea	Testosterona	T	Testículos	Múltiples tejidos, como los músculos y los huesos	Desarrollo de los caracteres sexuales masculinos, regulación de la producción de esperma
Hormona esteroidea	Cortisol	-	Glándulas suprarrenales	Múltiples tejidos, como el hígado y los músculos	Regulación del metabolismo, respuesta al estrés.
Hormona esteroidea	Aldosterona	-	Glándulas suprarrenales	Riñones	Regulación del equilibrio de sal y agua en el cuerpo
Hormona peptídica	Insulina	-	Páncreas	Músculos, hígado, tejido adiposo	Regulación del metabolismo de la glucosa, promoción de la absorción de glucosa en las células
Hormona peptídica	Glucagón	-	Páncreas	Hígado	Estimulación de la producción de glucosa y liberación de glucosa almacenada en el hígado
Hormona peptídica	Oxitocina	-	Hipotálamo	Útero, glándulas mamarias	Estimulación de las contracciones uterinas durante el parto, promoción de la liberación de leche
Hormona peptídica	Hormona del crecimiento (GH)	-	Hipófisis (glándula pituitaria)	Múltiples tejidos, como los huesos y los músculos	Estimulación del crecimiento y desarrollo, regulación del metabolismo
Hormona peptídica	hormona estimulante del tiroides (TSH) o tirotropina	-	Hipófisis (glándula pituitaria)	Glándula tiroides	Estimulación de la producción y liberación de hormonas tiroideas
Derivada de aminoácidos	Epinefrina (adrenalina)	-	Médula suprarrenal	Múltiples tejidos, como el corazón y los vasos sanguíneos	Aumento de la frecuencia cardíaca y la presión arterial, respuesta de lucha o huida
Derivada de aminoácidos	Norepinefrina (noradrenalina)	-	Médula suprarrenal	Múltiples tejidos, como el cerebro y los vasos sanguíneos	Regulación del estado de alerta y la presión arterial
Derivada de aminoácidos	Dopamina	-	Cerebro	Múltiples tejidos, como el sistema nervioso central	Regulación del estado de ánimo, la motivación y el movimiento
Derivada de aminoácidos	Serotonina	5-HT	Cerebro	Múltiples tejidos, como el sistema nervioso central	Regulación del estado de ánimo, el apetito y el sueño
Derivada de aminoácidos	Melatonina	-	Epífisis	Sistema nervioso central, glándula pituitaria	Regulación del ritmo circadiano, promoción del sueño
Derivada de aminoácidos	Tiroxina (T4)	-	Glándula tiroides	Múltiples tejidos, como el cerebro y el corazón	Regulación del metabolismo, desarrollo y crecimiento
Derivada de aminoácidos	Triyodotironina (T3)	-	Glándula tiroides	Múltiples tejidos, como el cerebro y el corazón	Regulación del metabolismo, desarrollo y crecimiento
Derivada de aminoácidos	Calcitonina	-	Glándula tiroides	Huesos, riñones	Regulación del metabolismo del calcio, inhibición de la liberación de calcio en los huesos
Derivada de aminoácidos	Parathormona	PTH	Glándulas paratiroides	Huesos, riñones	Regulación del metabolismo del calcio, aumento de la liberación de calcio en los huesos
Derivada de aminoácidos	Glucagon-like peptide 1 (GLP-1)	-	Intestino	páncreas, encéfalo	Estimulación de la liberación de insulina, regulación del apetito