Hormonas de la médula adrenal, pancreáticas y de la glándula pineal
A continuación se explicarán algunas hormonas cuya secreción está bajo la influencia del SN y que tienen interés por su implicación en diferentes procesos conductuales aunque existen otras glándulas endocrinas (ej. las glándulas paratiroides que liberan la hormona paratiroidea, implicada en la regulación de los niveles de calcio) y cada vez se conocen más tejidos secretores de hormonas (como el tracto gastrointestinal, el corazón, etc).
Hormonas de la Médula Adrenal
La región interna de las glándulas adrenales, como se puede ver en la Figura 13.17, constituye la médula adrenal, zona formada casi exclusivamente por células cromafines, denominadas así por su afinidad a diferentes tinciones.
La adrenalina (o epinefrina) y la noradrenalina (o norepinefrina) son las principales hormonas liberadas por la médula adrenal. Ambas se forman a partir del aminoácido tirosina y, junto con la dopa y la dopamina, pertenecen a un grupo de aminas denominadas catecolaminas. La noradrenalina y la adrenalina actúan como hormonas que son liberadas a la circulación sanguínea, pero, además, como ya se ha estudiado en capítulos anteriores, son neurotransmisores del SNC y del SN periférico, en el caso de la noradrenalina. Al igual que los glucocorticoides y las hormonas tiroideas afectan a la mayoría de los tejidos e influyen en muchas funciones. La finalidad de sus efectos es preparar nuestro organismo para un esfuerzo importante.
La médula adrenal y el SN simpático forman una unidad fisiológica y funcional conocida como sistema simpático-adrenal. Realmente las células cromafines son componentes funcionales y estructurales del SN autónomo (SNA). Las células de la médula suprarrenal derivan de la cresta neural y actúan como células postganglionares del SN simpático, que reciben la inervación de células preganglionares.
El SNA está bajo control del SNC. Cuando un estímulo nos pone en situación de tensión y nos predispone a actuar, señales nerviosas iniciadas en el encéfalo desencadenan finalmente la liberación de adrenalina desde la médula adrenal, produciéndose un aumento de su concentración en sangre unas 1000 veces superior a su nivel basal. Los efectos mediados por la adrenalina tienen lugar en cuestión de segundos, contrastando con los minutos, horas o días que caracterizan el tiempo de acción de otras hormonas. La noradrenalina es liberada en mucha menor proporción.
Los efectos producidos por la estimulación del SN simpático y la consiguiente liberación de hormonas desde la médula adrenal, afectan prácticamente a todo el cuerpo y nos preparan para realizar un esfuerzo importante. La adrenalina y la noradrenalina, junto con los glucocorticoides, son las hormonas que se liberan en situaciones de estrés. Los rápidos efectos metabólicos y fisiológicos que las catecolaminas producen, preparan al organismo para el aumento de actividad requerido ante una situación de tensión (Tabla 13.2).
Estos cambios contribuyen a proporcionar mayor riego sanguíneo a aquellos órganos necesarios para responder a una situación estresante (ej. corazón, músculo esquelético y encéfalo) y desencadenan distintos procesos metabólicos que aportan la energía necesaria para que estos órganos funcionen correctamente. Una vez superada la situación estresante, los efectos fisiológicos y metabólicos producidos como consecuencia de la liberación de catecolaminas tienden a desaparecer. Si la situación estresante persiste (estrés crónico), la liberación de hormonas de la médula adrenal se mantiene lo que, junto con la elevada secreción de glucocorticoides que se produce, puede dar lugar con el tiempo a diversas patologías.
Hormonas Pancreáticas
El páncreas es una glándula que participa en dos tipos de funciones secretoras: contiene células exocrinas productoras de enzimas digestivas para su secreción al sistema gastrointestinal, y células endocrinas que sintetizan y segregan las hormonas peptídicas: insulina, glucagón y somatostatina. Éstas se localizan en unas pequeñas acumulaciones de células denominadas islotes de Langerhans (Fig. 13.24).
La insulina se libera como consecuencia de una elevación de los niveles de azúcar en sangre y su función consiste en transformar este exceso de glucosa tanto en glucógeno, en el hígado y en el músculo, como en grasa. La acción del glucagón es la opuesta a la de la insulina ya que produce un incremento de los niveles de glucosa en sangre.
Después de la ingestión de alimento, la glucosa que se obtiene llega a la circulación sanguínea desde el intestino. Este aumento de la glucosa provoca la liberación de insulina la cual estimula la captación de glucosa por los tejidos y en algunos, como en el hígado y la musculatura esquelética, promueve la formación de glucógeno (Fig. 13.25). También estimula el almacenamiento del exceso de glucosa en forma de grasa.
Como consecuencia de esta captación acelerada, la glucosa sanguínea se reduce a sus niveles normales y cesa la liberación de insulina. Este ajuste tan exacto entre la velocidad de liberación de la insulina y el nivel de glucosa sanguínea permite mantener constante la concentración de glucosa en sangre frente a las fluctuaciones de su ingestión en la dieta. Pero, a pesar de este control, tras un tiempo sin haber ingerido alimentos, los niveles de glucosa en sangre disminuyen, lo que provoca la secreción de glucagón. El glucagón produce un aumento de glucosa en sangre al estimular la degradación del glucógeno hepático. También actúa sobre el tejido adiposo aumentando la movilización de los ácidos grasos para ser utilizados como combustible y estimula la transformación de los aminoácidos en glucosa.
Las acciones recíprocas ejercidas por la insulina y el glucagón contribuyen a que el nivel de glucosa en sangre sea el adecuado para un correcto funcionamiento del cerebro y de los demás órganos de nuestro cuerpo.
Además del efecto directo (retroalimentación negativa) que los niveles de glucosa ejercen sobre las células secretoras, la liberación de insulina está bajo control neural (a través del nervio vago). Tanto los estímulos gustativos, como otros estímulos asociados a la comida, desencadenan la liberación de insulina antes de que la glucosa llegue al torrente sanguíneo.
Distintas hormonas intervienen para aumentar los niveles de glucosa en sangre (entre ellas, los glucocorticoides y las catecolaminas de la médula adrenal) pero sólo una es capaz de reducirlos, la insulina, y, en consecuencia, cualquier alteración en esta hormona tiene nefastas consecuencias. La secreción insuficiente de insulina produce la diabetes mellitus (mellitus significa «miel» en griego y hace referencia a la naturaleza azucarada de la orina de los diabéticos), enfermedad que hace años era mortal, ya que en las personas que la sufren no se produce la entrada de glucosa al interior de las células, ni se almacena el excedente de energía de una comida y, por tanto, se produce una acumulación de glucosa en sangre mientras que otros tejidos mueren por la falta de ella. Desde principios de los años veinte del pasado siglo, el tratamiento mediante inyección diaria de insulina, al principio de origen animal y actualmente obtenida mediante las técnicas de ingeniería genética, ha evitado que esta enfermedad cause la muerte, aunque este tratamiento en muchos casos no está exento de complicaciones a largo plazo. Las investigaciones más recientes se centran en la manipulación de las células madre embrionarias y de las obtenidas del cordón umbilical de recién nacidos para producir insulina y para que en el futuro se puedan emplear en el tratamiento de la diabetes.
La somatostatina es otra hormona liberada por el páncreas, además de por el hipotálamo (recuerde que actúa como hormona inhibidora de la liberación de hormona del crecimiento) y por algunas células intestinales. La somatostatina pancreática probablemente modula la secreción de insulina y glucagón.
Hormonas de la Glándula Pineal
La glándula pineal (significa con forma de piña) o epífisis se localiza en el centro del encéfalo, concretamente en el surco comprendido entre los tubérculos cuadrigéminos superiores. En los vertebrados inferiores actúa fundamentalmente como un órgano fotorreceptor al que con frecuencia se ha denominado «tercer ojo», sin embargo en los mamíferos tiene exclusivamente funciones secretoras. Esta glándula sintetiza melatonina en respuesta a la información luminosa.
Las células de la glándula pineal están inervadas por fibras del SN simpático, concretamente por neuronas que se encuentran bajo control del núcleo supraquiasmático. Este núcleo hipotalámico recibe información desde las células ganglionares de la retina de la intensidad y duración de la luz. Así pues, la glándula pineal está estrechamente relacionada con la función fotosensorial y es la responsable de traducir las señales de luz recibidas por la retina en un lenguaje comprensible para el resto del cuerpo, mediante la síntesis de la hormona melatonina cuya actividad depende de las condiciones lumínicas: la oscuridad aumenta la producción de melatonina y la luz la inhibe.
En relación con su función, la glándula pineal interviene en el control de los ritmos biológicos. Está implicada en la regulación de los ciclos que se producen cada día (circadianos) y en el inicio del sueño.
La melatonina liberada desde la epífisis actúa de forma recíproca sobre el núcleo supraquiásmático, principal controlador del reloj circadiano.
Los efectos de la luz sobre la producción diaria de melatonina son fundamentales para la fotoperiodicidad en algunas especies, es decir, para la utilización de la luz del día como referencia precisa para conocer la época del año. Estas especies necesitan un reloj para medir la duración de los días a fin de hacer los ajustes estacionales que se producen en algunas de sus conductas, y la duración de la secreción de melatonina proporciona esta información. Entre las conductas que de una forma más exacta se ajustan a un ritmo estacional en diferentes especies están la migración y la reproducción.
En nuestra especie se ha implicado la melatonina en la maduración sexual, basándose en la observación de que el desarrollo puberal va unido a un descenso en los niveles nocturnos de melatonina, mientras que una hiperproducción retrasa la pubertad.
Actualmente se están avaluando los tratamientos con melatonina para promover el sueño en aquellas personas que presentan este problema y para reducir las alteraciones del ritmo circadiano que se producen en diversas situaciones como, por ejemplo, en el desfase horario (jet-lag) como consecuencia de los viajes transoceánicos o los cambios de turno de trabajo, así como en las personas ciegas en las que la luz no puede sincronizar su reloj interno.
Por otro lado, se está investigando la función de esta hormona en algunas alteraciones del comportamiento como es el caso de un tipo de depresión que sufren algunas personas al comienzo del invierno, a la que se ha denominado trastorno afectivo estacional, y que está demostrado que se produce con mayor frecuenta en aquellos lugares del hemisferio norte que tienen pocas horas de luz solar durante ciertas épocas del año. En este trastorno, la exposición a la luz (fototerapia) ejerce un efecto terapéutico.