Hormona

L'oxitocina és una hormona

Una hormona és principalment una substància que en els éssers vius pluricel·lulars regula i coordina l'activitat conjunta de les cèl·lules. Són missatgers bioquímics produïts per glàndules endocrines o de secreció interna ja que vessen les hormones al medi intern (sang, hemolimfa o saba). Únicament actuen sobre un òrgan determinat anomenat òrgan blanc o òrgan diana les cèl·lules del qual són les úniques que tenen a la membrana plasmàtica receptors hormonals específics per a aquelles hormones que poden influir en l'activitat de l'òrgan.

Hi ha una jerarquia de les glàndules de secreció interna; així, algunes hormones de la hipòfisi actuen sobre les glàndules perifèriques de secreció interna, i l'augment d'hormones a la sang inhibeix l'activitat de la hipòfisi, de manera que s'estableix un mecanisme d'interdependència que tendeix a mantenir constant el nivell d'hormones a la sang.

L'estudi de les hormones es fa experimentalment en animals per extirpació de la zona productora, la qual cosa en provoca símptomes de deficiència. La restauració de la normalitat s'aconsegueix per injecció d'extractes de la part extirpada; d'aquest extracte hom pot aïllar una substància pura que tingui aquests efectes, que és l'hormona, i de la qual hom pot estudiar la composició, el metabolisme, etc.

Classificació segons l'estructura química

Segons la natura química de les hormones, hom les pot classificar en tres grups:

Hormones esteroides

Ciclopentanoperhidrofenantrè

Estructuralment estan basades en el ciclopentanoperhidrofenantrè (anomenat també esterà o gonà), un hidrocarbur policíclic que pot considerar-se un producte de la saturació del fenantrè associat a un anell de ciclopentà. Té 17 àtoms de carboni. D'aquesta base estructural deriven els esteroides, que són la molècula base per a multitud de molècules d'origen lipídic, como els esterols (colesterol), àcids biliars i les hormones esteroides. També se solen incloure dins d'aquest grup les hormones adrenocorticals i les hormones sexuals. En el còrtex suprarenal es produeixen més de 50 tipus d'hormones corticosteroides mitjançant reaccions d'eliminació de l'anell D del colesterol, i introdueixen oxigen per crear els grups ceto i hidroxil.

• 

  Aldosterona

• 

  Estriol

• 

  Estrona

• 

  Cortisona

• 

  Cortisol

• 

  Testosterona

• 

  Progesterona

• 

  Nandrolona

Hormones derivades d'aminoàcids

Els aminoàcids són unes molècules que contenen un grup carboxil i un grup amino. Químicament són molt diversos. N'hi ha que formen part de proteïnes (proteics), mentre que d'altres mai s'hi presenten. Tots els aminoàcids que componen proteïnes presenten un carboni asimètric anomenat alfa on hi enllaça el grup carboxil, el grup amino, un hidrogen i un radical que és el que varia en cada aminoàcid.

• 

  Tiroxina

• 

  Diiodotiroxina

• 

  (+)-Efedrina

• 

  DHA

Hormones peptídiques

Els pèptids (del grec πεπτος, "digerible") són una família de molècules formades per la unió de diversos aminoàcids en un ordre determinat. Poden tenir de 3 a més de 200 residus d'aminoàcids. Els aminoàcids estan enllaçats entre ells mitjançant l'enllaç peptídic, donat que el grup funcional resultant és una amida. Els pèptids, igual que les proteïnes, estan presents a la naturalesa i són responsables d'un gran nombre de funcions biològiques, moltes de les quals encara no es coneixen. Els pèptids es diferencien de les proteïnes en què són més petits (tenen menys de deu mil o dotze mil Daltons) i que les proteïnes poden estar formades per la unió de diversos polipèptids, i de vegades grups prostètics. Un exemple de polipèptid és la insulina, la qual es compon de 55 aminoàcids i es coneix com una hormona d'acord amb la funció que té en l'organisme. S'inclouen dins d'aquest grup les hormones de la insulina, el glucagó i la somatostatina, la parathormona, la calcitonina i les hormones de l'hipotàlem i la hipòfisi. Existeix un grup d'Hormones peptídiques vegetals.

• 

  Insulina

• 

  Oxitocina

• 

  Vasopressina

Catecolamines

Són hormones sintetitzades a partir de tirosina, i reben aquest nom per la seva relació amb el catecol. Alguns exemples són la noradrenalina o l'adrenalina. Les que se sintetitzen al cervell actuen com a neurotransmissors, encara que algunes poden ser secretades per les glàndules suprarenals.

Icosanoides

Procedeixen totes elles de l'araquidonat. Són les úniques que no se sintetitzen i s'emmagatzemen, sinó que són sintetitzades al moment en què es necessiten. A partir del trencament del grup acil mitjançant la fosfolipasa A2 es poden sintetitzar hormones com les prostaglandines, els tromboxans o els leucotriens.

Hormones retinoides

Els retinoides regulen el creixement, la supervivència i la diferenciació cel·lular. La prohormona retinol se sintetitza al fetge a partir de la vitamina A. Ens els adults, les dianes principals d'aquesta hormona són la còrnia, la pell, l'epiteli del pulmó i de la tràquea i el sistema immunitari.

Hormones tiroïdals

La tiroxina i la triiodotironina se sintetitzen a partir de la proteïna precursora tiroglobulina. Actuen a través de receptors que estimulen el metabolisme energètic mitjançant l'estimulació de gens catabòlics.

Òxid nítric

Se sintetitza a partir de l'oxigen molecular i del nitrogen del grup guanidina de la arginina, gràcies a la NO sintasa. Actua prop d'on s'ha alliberat, i es caracteritza per la vasodilatació que produeix als vasos propers.

Hormona de la vitamina D

El calcitriol s'obté a partir de la vitamina D al fetge i als ronyons. El calcitriol és capaç d'activar una proteïna intestinal que uneix calci i l'introdueix al metabolisme de l'organisme. La falta de vitamina D pot portar greus problemes i malalties com el raquitisme.

Hormones d'invertebrats i vegetals

En els invertebrats es troben hormones de caràcter morfogenètic que intervenen en el creixement, en la metamorfosi, en la reproducció, etc. Són ben conegudes les que intervenen en les metamorfosis dels insectes: l'ecdisona, que fa transformar l'eruga en crisàlide i aquesta en papallona, i l'hormona juvenil, antagònica de l'anterior que fa aparèixer característiques larvals, o sigui, que, de fet, produeix mudes d'eruga a eruga. L'equilibri en la producció de totes dues fa possible la metamorfosi. En els cefalòpodes i els crustacis hi ha hormones que produeixen canvis de color. També ha estat demostrada en molts invertebrats l'existència d'hormones sexuals, i fa uns quants anys han estat descrites, en els insectes, les feromones.

En els vegetals les hormones s'anomenen fitohormones i el sistema hormonal és l'únic regulador de l'activitat cel·lular conjunta.

• 

  Giberel·lina

• 

  Àcid jasmònic

• 

  Àcid abscíssic

• 

  Zeatina

Funcions de les hormones

• Estimulen la síntesi de determinades substàncies.
• Regulen el metabolisme cel·lular.
• Estimulen el creixement i la diferenciació cel·lular.

Recepció de les hormones

• Hormones proteiques:(exemples catecolamina i tiroxina) No penetren al medi intern de les cèl·lules de l'òrgan diana perquè tenen un pes molecular elevat. En unir-se al seu receptor de membrana, indueixen l'activació d'un enzim, l'adenilciclasa que catalitza la transformació de l'ATP en AMP cíclic que actua com a segon missatger activant l'enzim cinasa que indueix la resposta.
• Hormones esteroides: (com la prostaglandina) travessen la membrana plasmàtica s'uneixen als receptors específics que les introdueixen al nucli, un cop allí desinhibeixen gens que originen ARN missatger que indueixen la síntesi de proteïnes.

Història

Adrenalina o epiretrina

Banting i Best

A principis del segle XX dos fisiòlegs anglesos, William Maddock Baylis i Ernest Henry Starling, quedaren impressionants perquè el pàncrees segregava una substància dins del duodè, just en el moment en què els aliments abandonaven l'estómac i entraven dins l'intestí. Suposaren que l'ordre havia de ser donada pel sistema nerviós, l'únic sistema conegut de comunicació dins de l'organisme. Per comprovar-ho tallaren tots els nervis del pàncrees. Però el pàncrees seguia secretant en el moment just. El 1902 descobriren un missatger químic, secretat per les parets de l'intestí. Així arribaren a la conclusió de què l'aliment quan penetra dins el duodè estimula la seva mucosa que secreta aquesta substància, la qual viatja a través de la sang fins el pàncrees i desencadena l'alliberament del suc pancreàtic. Aquesta primera hormona era la secretina. A partir d'aquest descobriment, el 1907 anomenaren als missatgers fins la sang hormones, a partir del grec hormõn, participi present de hormáō, "moure; excitar".

Gràcies a aquests treballs es descobriren noves hormones. Per exemple també era una hormona una substància aïllada el 1901 pel químic Jokichi Takamine de les glàndules suprarrenals, l'adrenalina. El 1915 Edward Calvin Kendall aïllà a partir de la glàndula tiroide un aminoàcid que contenia iode i que es comportava com una hormona, i que anomenà tiroxina. L'any 1916 el metge escocès Albert Sharpey-Shafer, indicà que els illots de Langerhans, una cèl·lules situades al pàncrees, secretaven una hormona que tenia propietats antidiabètiques, i que anomenà insulina del llatí insŭla, "illa" i -ina, per al·lusió als illots de Langerhans. Aquesta hormona fou aïllada finalment pel metge canadenc Frederick Grant Banting i pel fisiòleg Charles Herbert Best el 1921.

El 1927 dos fisiòlegs alemanys, Bernhard Zondek i Selmar Aschheim, descobriren que extractes de l'orina d'una dóna embarassada, si eren injectats a femelles de rates o ratolins, incrementaven el zel sexual. D'aquesta manera descobriren la primera hormona sexual i a la primera prova d'embaràs. Aquesta hormona, que anomenaren estrona fou aïllada dos anys després per l'alemany Adolf Butenandt i pel nord-americà Edward Doisy. El 1931 Butenandt aïllà la primera hormona sexual masculina que anomenà androsterona.

Algunes hormones administrades en medicina

• Estrogen i progesterona (en la píndola anticonceptiva)
• Insulina (en diabètics)
• adrenalina (en otorinolaringologia)
• Oxitocina com a inductor del part.

Vegeu també

• Gonadotropina
• Hormona femenina
• Interferent endocrí

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Hormona

• The Hormone Foundation (en anglès)
• MeSH Hormones (en anglès)
• Hormones i Nutrició (en anglès)