El Sistema del Calcio, Mecanismo de Acción de las Hormonas Tróficas

La concentración intracelular de calcio regula tanto los niveles de AMPc como de GMPc. La activación del receptor de membrana puede abrir un canal en la membrana celular que permite la entrada de iones de calcio a la célula o su liberación de depósitos intracelulares.

Este sistema está ligado a la función del receptor hormonal a través de una enzima específica, la fosfolipasa C que catalisa la hidrólisis de los polifosfatidilinositoles, fosfolípidos específicos en la membrana celular. La unión de la hormona a su receptor lleva a la liberación de dos mensajeros intracelulares, el trifosfato de inositol y el diacilglicerol, que inician la función de las dos partes del sistema del calcio. La primera incluye la activación de la protein-quinasa responsable de respuestas celulares sostenidas y la segunda, compromete la calmodulina, regulador responsable de respuestas agudas.

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Los Receptores Quinasa

Los receptores de membrana para insulina, IGF-I, factor de crecimiento epidérmico, factor de crecimiento derivado de plaquetas y factor de crecimiento fibroblástico son tirosina-quinasas. Todos ellos tienen una estructura similar: un dominio extracelular para unir ligandos, un dominio transmembrana único y un dominio citoplasmático. La secuencia de aminoácidos determina una conformación tridimensional que le da especificidad al receptor. La respuesta observada cuando se une la hormona al receptor es cambio estructural y autofosforilación.

Es posible que hormonas como la insulina y factores de crecimiento puedan controlar la síntesis de segundos mensajeros que median la acción de otras hormonas. Algunos de estos mediadores pertenecen a la familia del fosfoinositol.

Receptores e Intercambio de Fosfoinositol

Una variedad de hormonas utiliza como segundo mensajero iones de calcio y diacilglicerol (DAG). A su vez, estos mensajeros modulan la actividad de protein-quinasas a través de la calmodulina. Estas enzimas fosforilan proteínas intracelulares específicas. Ejemplos clásicos de hormonas que utilizan este sistema son la GnRH, TRH y oxitocina.
En general activan proteínas G, que a su vez se asocian a la actividad de la fosfolipasa C. Esta enzima convierte el 4,5 bifosfato de fosfatidilinositol en 1,4,5 trifosfato de inositol (IP3). Este último actúa a nivel de un compartimiento intracelular, ocasionando la liberación de calcio.

Regulación de Factores Autocrinos y Paracrinos

Los factores de crecimiento son producidos por expresión local de genes. Operan por unión a receptores en la membrana celular. Los receptores generalmente contienen un componente intracelular con tirosina-quinasa. Otros factores actúan a través de segundos mensajeros, tales como el AMPc y el fosfoinositol.

Los factores de crecimiento requieren condiciones especiales para actuar; para inducir la mitogénesis se requiere la exposición secuencial a varios de ellos, con limitantes importantes en cantidad y tiempo de exposición. Pueden actuar en forma sinérgica con hormonas; por ejemplo el IGF-I en presencia de FSH induce receptores para LH.