Hormonas peptídicas
Definición de hormonas peptídicas
Las hormonas peptídicas son una clase de proteínas que están unidas por proteínas receptoras y habilitan o inhabilitan una vía biológica. Las hormonas, en general, son moléculas biológicas utilizadas en organismos multicelulares para dirigir y coordinar el desarrollo, el crecimiento y la reproducción. La palabra péptido se refiere a enlaces peptídicos entre aminoácidos. Una hormona peptídica, por tanto, es una cadena de aminoácidos que cumple la función de una molécula de comunicación biológica.
Las hormonas peptídicas tienen una vida media corta, lo que significa que se deshacen rápidamente. Esto permite que los organismos usen hormonas peptídicas para dirigir procesos de manera rápida y eficiente, sin que la señal se prolongue durante mucho tiempo. Esto hace que las hormonas peptídicas sean candidatas ideales para las hormonas intracelulares que operan dentro de las células. Sin embargo, muchas hormonas peptídicas también se encuentran en aplicaciones extracelulares. Las hormonas peptídicas se pueden encontrar en insectos, todos los vertebrados y muchas otras criaturas. Otras hormonas, como las hormonas esteroides, deben descomponerse y excretarse a través de la orina o las heces.
Síntesis de hormonas peptídicas
Como todas las proteínas, las hormonas peptídicas se describen en el ADN, se traducen en forma de proteína y se modifican o alteran adecuadamente. La gran mayoría de la síntesis de proteínas ocurre dentro del retículo endoplásmico. Grandes complejos de proteínas conocidos como ribosomas leen el ARN mensajero y convierten el mensaje en una secuencia de aminoácidos. Las hormonas peptídicas pueden tener cualquier longitud, desde unos pocos aminoácidos hasta varios cientos.
Por lo general, las células secretan hormonas peptídicas a través de una de dos vías. La primera, llamada secreción regulada, funciona produciendo una gran cantidad de la hormona y almacenándola en un gránulo o vesícula secretora. Cuando se da una señal para liberar la hormona, el gránulo estalla y la hormona se libera en la célula, fuera de la célula o en el medio ambiente.
Otras hormonas peptídicas se liberan mediante secreción constitutiva. En esta forma de liberación de hormonas, algo le indica al ADN que comience a producir la hormona peptídica. Se puede eliminar una proteína reguladora o un factor de crecimiento puede indicar de alguna manera a las enzimas en el núcleo que produzcan las hormonas peptídicas. A medida que se producen, se liberan simultáneamente sin que se almacenen primero. Cuando la señal termina, el ADN vuelve a estar protegido y el organismo deja de producir las hormonas peptídicas.
Ejemplos de hormonas peptídicas
Insulina
La insulina es una de las hormonas peptídicas más conocidas. Es una de las muchas hormonas peptídicas que se encuentran en los animales y que ayuda a regular la cantidad de glucosa dentro de las células y la sangre. La insulina actúa sobre todas las células del cuerpo, uniéndose a las proteínas receptoras en la superficie de las células y permitiendo la captación de glucosa. Más importante aún, en individuos sanos, la insulina se autorregula porque su liberación es causada por un alto nivel de glucosa en la sangre. Esto se muestra en la siguiente imagen.
Esta imagen representa una célula dentro del páncreas, la glándula responsable de secretar insulina. Dentro del páncreas, las células beta de los islotes especializados tienen un receptor importante en su superficie responsable de absorber glucosa, el receptor GLUT2. Esta proteína transporta glucosa a la célula, donde la glucosa se somete al proceso de glucólisis. Una vez roto en pedazos más pequeños, ingresa a las mitocondrias donde pasa por el ciclo de Krebs y finalmente la fosforilación oxidativa para producir ATP.
En presencia de un aumento de la concentración de ATP, el canal de potasio sensible al ATP se cierra. Esto significa que los iones de potasio ya no pueden escapar de la célula. Los iones a ambos lados de la membrana acumulan un cierto potencial eléctrico, que se interrumpe por completo por el cierre del canal de potasio. Esto crea una despolarización de la membrana, muy parecida a una reacción nerviosa.
La despolarización viaja alrededor de la membrana hasta que alcanza los canales de calcio activados por voltaje. La despolarización hace que estos canales se abran, permitiendo que los iones de calcio inunden la célula. Estos iones de calcio activan las vesículas secretoras, que transportan la insulina. Estos pequeños sacos se fusionan con la membrana plasmática y vierten sus hormonas peptídicas prefabricadas en el torrente sanguíneo. Allí, pueden circular y decirle a las células que absorban glucosa. Cuando la concentración vuelve a bajar, el ATP dentro de la célula beta del islote disminuirá y el sistema se reiniciará.
La insulina es una de las hormonas peptídicas que se libera mediante secreción regulada. Mucho antes de que se recibiera la señal, la insulina se transcribía del ADN y era procesada por los ribosomas. La insulina es una de las hormonas peptídicas más largas, con 51 aminoácidos. Luego, la hormona peptídica pasa a través del retículo endoplásmico y el aparato de Golgi antes de convertirse en un paquete en vesículas secretoras. Esta disposición asegura que se pueda liberar una gran cantidad de insulina en un período corto cuando sea necesario.
Otras hormonas peptídicas humanas
Además de la insulina, el cuerpo humano depende de una amplia gama de otras hormonas peptídicas. Entre ellos se encuentran la prolactina, una hormona responsable de actuar sobre las glándulas mamarias, y la hormona del crecimiento, que es responsable de controlar muchos aspectos del crecimiento y el desarrollo. Al igual que la insulina, estas hormonas deben ser oportunas y controladas por el ADN. Esto asegura que el organismo se desarrolle de manera adecuada.
Hormonas peptídicas en otros organismos
Básicamente, todos los organismos conocidos utilizan alguna forma de hormonas peptídicas. Si bien las hormonas en las plantas generalmente se han restringido a 5 categorías, los científicos han confirmado recientemente el uso de hormonas peptídicas dentro de las plantas. En el mundo animal, todos usan alguna forma de hormona peptídica. Esto probablemente se deba a la facilidad con la que se crearían evolutivamente las vías de las hormonas peptídicas. Otras hormonas, que requieren vías completamente nuevas para crearse, probablemente también requieran más mutaciones y una evolución estable para que ocurran. Las hormonas peptídicas podrían crearse a través de nuevas interacciones del ADN, un rasgo causado por mutaciones de todos modos.
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