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El concepto clásico de que las hormonas son sustancias que causan efectos en células blanco distantes se ha actualizado para explicar otros mecanismos de acción hormonal. Algunas hormonas estimulan o inhiben procesos metabólicos en células colindantes, en oposición a las distantes (p. ej., dentro de los islotes pancreáticos o el cartílago). Este fenómeno se denomina actividad paracrina. Otras hormonas actúan en las células que las producen, mecanismo que se denomina autocrino. El descubrimiento de la producción local de insulina, glucagon, somatostatina, colecistocinina y muchas otras hormonas en el cerebro y los intestinos apoya el concepto de los procesos paracrinos y autocrinos en esos tejidos.
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Otro concepto de la fisiología endocrina moderna es que se necesitan receptores hormonales específicos en los tejidos efectores para que ocurra la acción hormonal. Por ejemplo, en el síndrome de insensibilidad completa a andrógenos, los receptores para dicha hormona se encuentran defectuosos y los varones afectados tienen grados variables de subvirilización de los genitales externos y de los conductos de Wolf, pese a tener ambos testículos (el órgano terminal) y concentraciones adecuadas de testosterona (la hormona). En la misma forma, en la diabetes insípida nefrógena o en el seudohipoparatiroidismo, los niños afectados tienen defectos en la función de los receptores para las hormonas antidiurética o paratiroidea, respectivamente, y sufren diabetes insípida o hipoparatiroidismo pese a concentraciones adecuadas de la hormona. En forma alternativa, la activación anormal de los receptores de hormona conduce a los efectos de la hormona en ausencia de secreción hormonal excesiva. Ejemplos de este fenómeno incluyen al síndrome de McCune-Albright (pubertad precoz e hipertiroidismo), testotoxicosis (pubertad precoz masculina familiar) e hipocalciemia hipercalciúrica.
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Hay tres principales tipos químicos de hormonas: péptidos y proteínas, esteroides y aminas. Los péptidos hormonales incluyen los liberados por la hipófisis anterior y posterior, las células de los islotes pancreáticos, paratiroides, pulmones (angiotensina II), corazón y encéfalo (hormonas natriuréticas auricular y encefálica) e hipotálamo (hormonas liberadoras), así como muchos factores locales de crecimiento (factor 1 de crecimiento parecido a la insulina). Las hormonas esteroideas son secretadas sobre todo por la corteza suprarrenal, las gónadas y los riñones (vitamina D activa [1,25(OH)2D3]). Las hormonas amínicas son secretadas por la médula suprarrenal (adrenalina) y la glándula tiroides (triyodotironina [T3] y tiroxina [T4]).
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Por regla general, las hormonas peptídicas y la adrenalina actúan más rápido que las demás y se unen a receptores específicos en la superficie de las células blanco. Sus efectos metabólicos suelen ser la estimulación o inhibición de la actividad de citoenzimas o proteínas transportadoras (efectos posteriores a la traslación). En contraste, las hormonas esteroideas, la hormona tiroidea y la vitamina D activa actúan de manera más lenta y se unen a receptores citoplásmicos específicos dentro de la célula blanco y, más adelante, a regiones específicas (genes) en el DNA nuclear, donde dirigen una lectura de proteínas ...