Tema_7

Bioquímica
Tema 7
Regulación hormonal e
integración del metabolismo
Lic. Alejandro Llanes Mazón
thyngum@gmail.com

Regulación hormonal
 La regulación hormonal del metabolismo de los carbohidratos está orientada a mantener
constante la concentración plasmática de glucosa, conocida como glicemia.

 Se considera como hipoglicemia la condición en la que la concentración de glucosa en
sangre caepor debajo de los 40 mg/dL.

Regulación hormonal
 El metabolismo de los carbohidratos está
regulado principalmente por:
•

Tres hormonas hiperglicémicas,
liberadas para aumentar la glicemia.

Glucagón
(peptídica, 29 aas)

◦ Glucagón → Producida por el
páncreas.
◦ Epinefrina (adrenalina) → Por
la médula suprarrenal, responde
al estrés agudo.
◦ Cortisol → Por la corteza
suprarrenal, responde alestrés
a mediano y largo plazo.
•

Epinefrina
(amina)

Cortisol
(esteroide)

La insulina es la única hormona
hipoglicémica, por lo que se libera
para disminuir la glicemia.
◦ Producida también por el páncreas.
◦ Es peptídica, dos cadenas, una A de
21 aas. y una B de 30 aas.

Insulina

Hormonas pancreáticas
 Las hormonas pancreáticas se producen por agrupaciones de células endocrinas conocidas
comoislotes de Langerhans.

 Las hormonas directamente implicadas en la regulación del metabolismo energético se
producen por las células α (glucagón) y β (insulina).

Hormonas pancreáticas
 La insulina se sintetiza en las células β en la forma de un precursor inactivo, denominado
preproinsulina.

 La preproinsulina se convierte luego en otro precursor, proinsulina, la cual da lugar a la
insulinamadura tras el clivaje de un segmento de cadena conocido como péptido C.

Hormonas pancreáticas
 La liberación de insulina por parte de una célula β del páncreas responde directamente a
la concentración plasmática de glucosa, la cual se incorpora a esta célula mediante GLUT2.

Efecto del glucagón
 El glucagón promueve la degradación del glucógeno en el hígado, con la subsiguiente
liberación deglucosa a la sangre.
 Esta hormona es recibida por un receptor específico en el hepatocito, que funciona con un
mecanismo de señalización acoplado a proteína G.
•

La llegada de la hormona media un cambio conformacional en el receptor, que a su
vez activa a la proteína GS acoplada (s = stimulatory).

•

La proteína G activa a una adenilato ciclasa de membrana (AC), que media la síntesis
de AMPcíclico (cAMP). Este último activa a la proteína quinasa A (PKA), que actúa
como efector.

AC

PDE

Efecto del glucagón
 PKA activa a la glucógeno fosforilasa quinasa (GPK) y esta, a su vez, activa a la fosforilasa.

GP b

GP a

Efecto de la insulina
 En contraposición, la insulina promueve la captación de glucosa en casi todos los tejidos,
así como la síntesis de glucógeno en el hígado.
•

Estaes reconocida por un receptor dimérico con actividad enzimática intrínseca.

•

El propio receptor activa sus dominios citosólicos por autofosforilación y a la vez
estos son capaces de fosforilar a otras proteínas intracelulares.

•

El segundo mensajero en este mecanismo es el fosfatidil inositol-trisfosfato (PIP3),
el cual se forma por fosforilación del fosfatidil inositol-bisfosfato (PIP2),mediante la
enzima fosfatidil inositol 3-quinasa (PI3K).

•

El PIP3 provoca una cascada de fosforilación que termina con la activación de otra
quinasa, esta vez la proteína quinasa B (PKB).

PI3K

PIP2

PIP3

Efecto de la insulina
 PKB inactiva a la glucógeno sintasa quinasa (GSK), por lo que esta deja de fosforilar a la
glucógeno sintasa, la cual queda en forma activa.

GS b

GS a

 Lainsulina también media la activación directa de la PP1, lo que contribuye a la activación
de la glucógeno sintasa y la inactivación simultánea de la glucógeno fosforilasa.

Efecto de la epinefrina
 La epinefrina y la norepinefrina son producidas por la médula suprarrenal, principalmente
para preparar al organismo ante una situación de estrés agudo.
•

La respuesta al estrés agudo (también conocida...