Función endocrina de los riñones
Los riñones participan en la regulación sistémica mediante varios mecanismos potentes.
- Sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA): asegura la retención de iones de sodio, cloro, bicarbonatos y agua. Su activación provoca la vasoconstricción, el aumento de la presión arterial y la inducción de la conducta de sed.
- Síntesis de calcitriol: el metabolito esteroideo activo de la vitamina D se forma en las mitocondrias de las células de los túbulos renales proximales. Esta es la última de las tres etapas de la biosíntesis (primero se forma la propia vitamina en la piel bajo la acción de la radiación ultravioleta, luego en el hígado se convierte en la forma de depósito —el 25-hidroxicolecalciferol—, que circula unida a la $\alpha$-globulina). El estímulo para la etapa renal de producción es la parathormona, que se libera en caso de hipocalcemia. El calcitriol asegura la absorción activa de calcio y fosfatos en el intestino, aumenta su reabsorción por el epitelio renal y estimula directamente a los osteoblastos, asegurando la mineralización y el crecimiento del tejido óseo. La hormona se inactiva en el hígado.
- Producción de eritropoyetina: es una glucoproteína que regula el ciclo de proliferación y diferenciación de las células progenitoras eritroides. En caso de anemia e hipoxia, el endotelio capilar y los fibroblastos de la corteza renal del adulto producen alrededor del 90% de esta hormona, estimulando la eritropoyesis en la médula ósea. El 10% restante es sintetizado por el hígado.
Función hormonal del corazón
El corazón desempeña no solo una función de bomba, sino también una función endocrina crucial, encargándose del control del volumen de sangre circulante.
Los cardiomiocitos, ubicados principalmente en la pared de la aurícula derecha, sintetizan y almacenan en gránulos sarcoplasmáticos específicos el péptido natriurético auricular (PNA), también conocido como atriopeptina.
La liberación del PNA se desencadena por la sobredistensión auricular debida a un aumento en el retorno venoso, picos de presión arterial, así como por el incremento en la concentración de iones de sodio y vasopresina.
De forma global, este péptido actúa como un antagonista directo del SRAA. Su mecanismo de acción incluye:
- Disminución del tono vascular (vasodilatación).
- Inhibición de la reabsorción tubular de sodio y cloro.
- Aumento drástico de la diuresis (debido al incremento de la filtración glomerular y la reducción de la reabsorción de agua en los riñones).
- Inhibición de la secreción de renina y de los efectos de la aldosterona y la angiotensina II.
Como resultado, se elimina el exceso de líquido del organismo y la presión arterial disminuye.
Sistema enterérico del tracto gastrointestinal
En la mucosa y las glándulas del tracto digestivo se encuentran dispersas difusamente células endocrinas que forman el sistema enterérico. Este produce más de treinta hormonas gastrointestinales (principalmente péptidos y aminas). Sus principales representantes son: gastrina, secretina, colecistocinina, somatostatina, péptido intestinal vasoactivo (VIP), péptido inhibidor gástrico (PIG) y encefalina. Cabe destacar que muchos de estos compuestos tienen sitios de síntesis extragastrointestinales, por ejemplo, son producidos por neuronas del sistema nervioso central.
Los efectos de estas hormonas se dividen en dos grupos:
- Locales: control de la motilidad, la absorción y la secreción dentro del tracto digestivo, modificación del número de glandulocitos en el páncreas y en la mucosa gástrica, influencia en los procesos proliferativos y estimulación de la liberación de otros péptidos reguladores.
- Sistémicos: regulación de la conducta alimentaria, participación en los procesos metabólicos generales del organismo e influencia sobre la actividad de los sistemas cardiovascular y endocrino.
Papel de las glándulas en los sistemas funcionales del organismo
Las glándulas endocrinas se combinan de manera selectiva en sistemas funcionales para mantener la homeostasis. El mecanismo desencadenante de su activación es siempre la desviación de cualquier parámetro homeostático respecto al nivel óptimo para el metabolismo. Dicha integración se produce sobre la base de la sensibilidad química selectiva de las glándulas a los reguladores endógenos.
En el marco de la regulación sistémica, las hormonas cumplen varias tareas clave:
- Sincronización: al actuar como reguladores informativos, aseguran la comunicación entre los centros de regulación y los órganos efectores, sincronizan los ritmos de trabajo de órganos desconectados y determinan la secuencia temporal de los procesos fisiológicos.
- Universalidad: diversos sistemas funcionales pueden emplear las mismas hormonas para lograr diferentes resultados adaptativos. Esto se logra mediante la modificación de las propiedades de los receptores en los tejidos Diana.
- Influencia sobre el sistema nervioso y el comportamiento: las hormonas codifican las necesidades metabólicas del organismo. Al transformar estas necesidades en excitación motivacional del cerebro, las señales hormonales modifican de manera dirigida el estado de los centros nerviosos, influyen en los receptores del eslabón aferente y forman la conducta correspondiente.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué células específicas del tracto gastrointestinal secretan gastrina, secretina y colecistocinina?
Las células específicas del tracto gastrointestinal que producen estas hormonas varían, si bien la fuente exacta de la secretina no se detalla en el texto proporcionado.
- Gastrina: es liberada por las células G ante la distensión mecánica de la porción pilórica del estómago.
- Colecistocinina (pancreozimina): es secretada por las células CCK de la mucosa del intestino delgado (en particular, por las células del duodeno).
¿Cuál es el mecanismo molecular de la respuesta renal a la hipoxia en la estimulación de la producción de eritropoyetina?
El mecanismo molecular clave en la estimulación de la producción de eritropoyetina durante la hipoxia es la activación del HIF-1.
- HIF-1 (Hypoxia-Inducible Factor 1): su actividad aumenta en condiciones de hipoxia.
- El HIF-1 induce la expresión génica, incluyendo la de los genes relacionados con la eritropoyetina.
- La eritropoyetina estimula la eritropoyesis en la médula ósea; en los adultos, alrededor del 90% de la eritropoyetina se produce en los riñones, y los estimulantes de su secreción son la hipoxia y la anemia.
¿Qué enzimas y sustratos participan en la cascada del sistema renina-angiotensina-aldosterona?
En la cascada bioquímica del sistema renina-angiotensina-aldosterona participan las siguientes enzimas y proteínas precursoras.
- Angiotensinógeno: es una proteína sustrato inactiva sintetizada por el hígado que se encuentra en el plasma sanguíneo.
- Renina: es una enzima renal que actúa sobre el angiotensinógeno y escinde un péptido para formar angiotensina I.
- Enzima convertidora (ECA, carboxidipeptidilpeptidasa): es una enzima de los vasos pulmonares que escinde aminoácidos de la angiotensina I, transformándola en angiotensina II, que es funcionalmente activa.
¿En qué se diferencian los efectos del calcitriol y de la parathormona sobre la reabsorción de fosfatos en los riñones?
La influencia de estos reguladores del metabolismo fosfocálcico sobre los túbulos renales presenta diferencias fundamentales que conducen a distintos resultados fisiológicos.
| Hormona | Efecto sobre la reabsorción de fosfatos |
|---|---|
| Calcitriol | Estimula la reabsorción de fosfatos por el epitelio tubular |
| Hormona paratiroidea | Reduce la reabsorción de fosfatos (efecto fosfatúrico) |
Por lo tanto, la forma activa de la vitamina D contribuye a la retención de fosfatos en el organismo, mientras que la parathormona aumenta su excreción urinaria.
Respecto a los efectos del PNA: «Si el corazón sufre, aligera la carga». La distensión de la aurícula derecha por exceso de volumen sanguíneo provoca la excreción de sodio y agua (lastre) a través de los riñones, lo que reduce rápidamente la presión arterial.
Preguntas de clases y exámenes
¿Dónde se produce la inactivación del calcitriol?
La degradación y la inactivación de este metabolito activo de la vitamina D se llevan a cabo en el hígado.
¿Qué factores estimulan la liberación del ANP?
La hormona se secreta cuando aumenta la presión arterial, se distienden las paredes auriculares debido al volumen sanguíneo y se incrementan las concentraciones de sodio y vasopresina.
¿Por qué se denomina al ANP un antagonista del SRAA?
Provoca vasodilatación, excreta sodio y agua, y además inhibe directamente la secreción de renina y bloquea los efectos fisiológicos de la angiotensina II y la aldosterona.
¿Cómo funciona el principio de mutua facilitación selectiva de las glándulas?
Las glándulas se integran en un sistema funcional basándose en su sensibilidad a reguladores químicos específicos. La desviación de un parámetro homeostático activa las glándulas necesarias para devolver dicho valor a la normalidad.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos y efectos de la activación del SRAA
- Etapas de la biosíntesis de calcitriol en la piel y el hígado
- Síntesis extragastrointestinal de hormonas del sistema entérico
- Mecanismos de influencia hormonal en la excitación motivacional del cerebro
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