mecanismo de acción

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Curso de postgrado en salud
reproductiva
“INTERACCIÓN HORMONAS
ESTEROIDEAS/RECEPTOR:
MECANISMO DE ACCIÓN”
Dr. Sergio Ghersevich
Laboratorio de Estudios Reproductivos
Fac. de Cs. Bioquímicas y Farmacéuticas
Universidad Nacional de Rosario
Email: sghersev@fbioyf.unr.edu.ar
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GÓNADAS
SUPRARRENALES
PLACENTA
HORMONAS ESTEROIDES
TEJIDOS PERIFÉRICOS
SNC
SNC
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COLESTEROL (C27)
C21: PROGESTÁGENOS Y
CORTICOSTEROIDES
(PREGNANOS)
C18: ESTRÓGENOS
(ESTRANOS)
C19: ANDRÓGENOS
(ANDROSTANOS)
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Testículos
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Ovarios
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Suprarrenales
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Progesterona:
responsable de la preparación del
organismo para el embarazo y del
mantenimiento del mismo hasta el
nacimiento
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Glucocorticoides:
•El más abundante es el cortisol.
•Estimulan la gluconeogénesis hepática.
•Presentan un potente efecto anti-inflamatorio.
•Son inmunosupresores, especialmente de la inmunidad
celular.
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MINERALOCORTICOIDES
•El más importante es la aldosterona.
•Promueven la reabsorción renal de Na+ y de agua.
•Contribuyen a mantener la presión sanguínea normal.
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ANDRÓGENOS
ESTRÓGENOS
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FUNCIONES:
DURANTE LA ETAPA DEL DESARROLLO:
•
INFLUENCIAN
LA
DIFERENCIACIÓN
SEXUAL DE LOS GENITALES Y EL
CEREBRO.
•
DETERMINAN LAS CARACTERÍSTICAS
EN LA ETAPA
ADULTA:
SEXUALES
SECUNDARIAS.
CONTRIBUYEN AL MANTENIMIENTO DE
CARACTERÍSTICAS SEXUALES Y AL
CONTROL DEL COMPORTAMIENTO
SEXUAL
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ESTEREOISÓMEROS: DIFIEREN EN LA
DISPOSICIÓN ESPACIAL DE SU
ESTRUCTURA
DISTINTA ACTIVIDAD
BIOLÓGICA
Testosterona
17ß-hydroxy-androst-4-ene-3-ona
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MECANISMOS DE ACCIÓN SOBRE TEJIDOS BLANCO:
-Directo a través de unión a receptor.
-Conversión previa a metabolito activo.
-Otros mecanismos.
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Receptores esteroideos
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Regulación transcripcional
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RECEPTORES DE HORMONAS ESTEROIDES:
Pertenecen a la superfamilia de proteinas
receptoras de esteroides y hormonas tiroideas.
Se localizan a nivel citoplásmico o nuclear.
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Células endometriales con el núcleo marcado
con progesterona radioactiva
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Dominios funcionales de los receptores
esteroideos :
Dominio A/B: región N-terminal. Contiene el dominio de
transactivación AF-1 independiente del ligando.
Dominio C: región zinc-finger de unión al DNA
(reconocimiento de secuencias específicas: HRE).
Dominio D: región eje o bisagra.
Dominio E/F: región C-terminal que contiene el dominio de
unión al ligando y la superficie de dimerización. Contiene
el dominio de transactivación AF-2 dependiente del
ligando.
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Subfamilias de receptores de esteroides según su
función:
Clase I: receptores relacionados a hormonas
tiroideas (T3R, RAR, VDR y peroxisome
proliferator-activated receptors o PPARs).
(HETERODÍMEROS)
Clase II: RXR, HNF-4 y algunos receptores
huérfanos.
Clase III: receptores esteroideos clásicos.
Incluyen GR, AR, MR, PR y ER. (HOMODÍMEROS)
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Mecanismo de activación receptores esteroides Clase I
H libres
+
Vit D
Receptores
nucleares
T3
Nuevas
proteinas
DNA
mRNA
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Mecanismo de activación receptores esteroides Clase III
Heat shock
proteins
H libres
Hormona
esteroide
unida
Receptores
citoplásmicos
Nuevas
proteinas
DNA
mRNA
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Dominios funcionales de los receptores
esteroideos :
Dominio A/B: región N-terminal. Contiene el dominio de
transactivación AF-1 independiente del ligando.
Dominio C: región zinc-finger de unión al DNA
(reconocimiento de secuencias específicas: HRE).
Dominio D: región eje o bisagra.
Dominio E/F: región C-terminal que contiene el dominio de
unión al ligando y la superficie de dimerización. Contiene
el dominio de transactivación AF-2 dependiente del
ligando.
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Cromatina nuclear
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APERTURA DE LA CROMATINA
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Interacción Zinc-finger protein-DNA
Cisteína
Histidina o cisteína
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Unión de los receptores a los HRE
Pal: palíndromos
DR: repeticiones
directas
IP: palíndromos
invertidos
A/T: secuencias 5’
ricas en A/T
Aranda and Pascual. Physiol Rev, Vol. 81, 2001
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Sitios de unión del ER
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Activación del ER
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Activación de receptores nucleares
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Interacción receptor-cromatina
ATRA
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Coactivación y correpresión: acetilación de histonas
Desacetilación
Acetilación
Ligando
Represión
Activación
Aranda and Pascual. Physiol Rev, Vol. 81, 2001
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Activación de receptores nucleares
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Sobre-expresión del coactivador AIB-1
en cáncer de mamas
Células mamarias normales
Células de cáncer de mama
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Mecanismo de acción no genómico de las hormonas esteroideas
Activación de MAPK
por E2
Eur J Endocrinol (2003), 148
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Mecanismo de acción no genómico de las hormonas esteroideas
Activación de la
NOS por E2
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Mecanismo de acción no genómico de las hormonas esteroideas
Acción sobre los vasos sanguíneos
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Mecanismo de acción no genómico de las hormonas esteroideas
Acción sobre las
neuronas
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Mecanismo de acción de las hormonas esteroideas
Célula blanco
Mecanismo de
acción
genómico
•Expresión de genes y síntesis de nuevas
proteínas.
•Mecanismo de comienzo relativamente
lento.
•Programa celular de medio y largo plazo.
•Organización de redes celulares para
funciones complejas.
Mecanismo de
acción nogenómico
•Activación/represión de proteínas celulares preexistentes.
•Mecanismo de comienzo rápido.
•Adaptación rápida a los cambio en los niveles
hormonales.
•Modificaciones dinámicas del programa celular de
largo plazo.
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Mutaciones hereditarias en receptores nucleares
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RECEPTOR DE ANDRÓGENOS
Gelmann J, Clin. Oncol., 2002; 20
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Feminización testicular
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Atrofia muscular espino-bulbar
Expansión de reticiones de Gln en la región N-terminal
del dominio de transactivación
Clínica:
-Comienzo retrasado (30-50 A) de atrofia progresiva
músculos espinales y bulbares
-Resistencia leve a los andrógenos.
Etiología:
-AR con función alterada.
-Acumulación de una proteína tóxica ? (solo en hombres)
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Polimorfismos del ER en humanos
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Mutaciones hereditarias en receptores nucleares
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BLANCOS MOLECULARES PARA FARMACOTERAPIA
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RECEPTORES NUCLEARES COMO BLANCOS PARA
FARMACOTERAPIA
AGONISTAS:
T3, Prednisona,
E2,
Progesterona,
Testosterona,
Vitamina D,
Raloxifeno,
tamoxifeno,
Glitazonas, etc.
ANTAGONISTAS:
Flutamida, ciproterona
acetato,
RU486, raloxifeno, tamoxifeno
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Las progestinas son modificaciones
sintéticas de la progesterona.
Se utilizan para:
•Pastillas anticonceptivas.
•Terapia de reemplazo hormonal (HRT) para
reducir síntomas de la menopausia.
•Tratamiento de mujeres jóvenes con ciclos
menstruales alterados.
•Prevención de nacimientos prematuros.
Ej:
•Norgestrel
•Levonorgestrel
• Norethindrone
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MODULADORES SELECTIVOS DE LA RESPUESTA A ESTRÓGENOS
(SERMs)
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Mecanismo de los SERMs
+++
++
Hígado, hueso
+
Endometrio,
mamas
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Otras clases de SERMs: disruptores endocrinos
Tóxico A
Tóxico B
Acción hormonal +
Acción hormonal bloqueada
Señal ambiental
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Preguntas de examen:
Se cuenta que un ex alumno universitario del siglo XX
volvió al cabo de unos años al departamento de
Fisiología en el que había estudiado durante su carrera y
al ver un examen le comentó sorprendido al profesor:
- "¡Las preguntas son las mismas que cuando yo estudié
aquí!"
-"Cierto" -le contestó el Profesor-, "pero las respuestas
de este año son todas diferentes".
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