El Sistema Endocrino: Regulación Hormonal y Homeostasis

Introducción al Sistema Endocrino

El sistema endocrino constituye una red compleja de glándulas y tejidos especializados en la producción y secreción de hormonas, mensajeros químicos que regulan prácticamente todas las funciones fisiológicas del organismo. A diferencia del sistema nervioso que proporciona señales rápidas y específicas mediante impulsos eléctricos, el sistema endocrino opera a través de sustancias químicas (hormonas) que viajan por el torrente sanguíneo para ejercer efectos más lentos pero prolongados sobre células diana distantes que poseen receptores específicos. Este sistema incluye glándulas endocrinas clásicas (hipófisis, tiroides, paratiroides, suprarrenales, páncreas y gónadas) además de órganos con función endocrina secundaria (riñones, corazón, tracto gastrointestinal, tejido adiposo e incluso el esqueleto). Las hormonas pueden clasificarse químicamente en tres grupos principales: hormonas peptídicas o proteicas (la mayoría, incluyendo insulina y hormona del crecimiento), hormonas esteroideas (derivadas del colesterol como cortisol y estrógenos) y hormonas amínicas (derivadas de aminoácidos como las catecolaminas y hormonas tiroideas). Su mecanismo de acción varía según su naturaleza química: las hormonas hidrosolubles (peptídicas y catecolaminas) se unen a receptores de membrana activando segundos mensajeros intracelulares, mientras las liposolubles (esteroides y tiroideas) atraviesan membranas para unirse a receptores nucleares que modulan la expresión génica.

El eje hipotálamo-hipofisario representa el centro de control maestro del sistema endocrino, donde el hipotálamo (una región del diencéfalo) integra señales nerviosas y hormonales para regular la hipófisis (glándula maestra) mediante factores liberadores e inhibidores transportados por el sistema porta hipofisario. La hipófisis posterior (neurohipófisis) almacena y libera hormonas producidas en el hipotálamo (oxitocina y vasopresina), mientras la anterior (adenohipófisis) produce sus propias hormonas tropicas (como TSH, ACTH, FSH/LH) que estimulan otras glándulas endocrinas. Los trastornos endocrinos pueden surgir por hipersecreción (acromegalia por exceso de GH, enfermedad de Cushing por cortisol elevado) o hiposecreción hormonal (diabetes tipo 1 por deficiencia de insulina, hipotiroidismo), resistencia a hormonas (diabetes tipo 2 por resistencia a insulina) o desarrollo de tumores endocrinos (feocromocitoma, insulinoma). Los avances en endocrinología, desde el reemplazo hormonal preciso hasta terapias dirigidas contra receptores hormonales en cáncer, han revolucionado el manejo de estas condiciones. En las siguientes secciones, exploraremos en profundidad las principales glándulas endocrinas, sus hormonas y mecanismos de regulación, así como los desequilibrios hormonales más relevantes en la práctica clínica.

Hipófisis y Hipotálamo: El Eje Regulador Central

La hipófisis, una glándula del tamaño de un guisante ubicada en la silla turca del hueso esfenoidal, está conectada al hipotálamo a través del tallo hipofisario y dividida en dos lóbulos con distintos orígenes embriológicos y funciones. La adenohipófisis (lóbulo anterior, de origen epitelial) produce seis hormonas principales: (1) hormona del crecimiento (GH o somatotropina), que estimula el crecimiento tisular directamente y a través de somatomedinas (IGF-1) hepáticas, aumentando la captación de aminoácidos, la lipólisis y la gluconeogénesis; (2) prolactina (PRL), que promueve el desarrollo mamario y la lactogénesis; (3) hormona estimulante del tiroides (TSH o tirotropina), que regula la producción de hormonas tiroideas; (4) hormona adrenocorticotrópica (ACTH o corticotropina), derivada de la proopiomelanocortina (POMC) que estimula la corteza suprarrenal; y (5-6) gonadotropinas (FSH y LH), que regulan la función gonadal. La secreción de estas hormonas está controlada por factores hipotalámicos liberadores (como GHRH para GH, TRH para TSH, CRH para ACTH) e inhibidores (dopamina para prolactina, somatostatina para GH) que llegan a través del sistema porta hipofisario, un arreglo vascular único donde las arterias hipofisarias superiores forman un plexo capilar primario en el hipotálamo que drena en venas porta hacia un plexo secundario en la adenohipófisis.

La neurohipófisis (lóbulo posterior, de origen neural) no sintetiza hormonas sino que almacena y libera dos hormonas producidas en los núcleos hipotalámicos: (1) oxitocina, secretada principalmente por los núcleos paraventriculares y responsable de las contracciones uterinas durante el parto (reflejo de Ferguson) y la eyección de leche (reflejo de succión), además de tener roles en el comportamiento social y el vínculo materno-infantil; y (2) vasopresina (hormona antidiurética – ADH), producida principalmente en los núcleos supraópticos, que regula la osmolaridad plasmática mediante aumento de la reabsorción de agua en los túbulos renales (a través de acuaporinas-2) y tiene efectos vasoconstrictores a altas concentraciones. La secreción de estas hormonas neurohipofisarias es un ejemplo clásico de secreción neuroendocrina, donde neuronas magnocelulares del hipotálamo extienden sus axones a través del tallo hipofisario hasta la neurohipófisis, liberando sus productos directamente a la circulación general en respuesta a potenciales de acción.

Los trastornos hipofisarios incluyen adenomas (tumores benignos clasificados por tamaño – microadenomas <10 mm o macroadenomas ≥10 mm – y por su producción hormonal), apoplejía hipofisaria (infarto hemorrágico agudo que constituye una emergencia endocrina), diabetes insípida central (deficiencia de ADH que causa poliuria y polidipsia) y síndrome de secreción inadecuada de ADH (SIADH, con hiponatremia dilucional). Los adenomas productores de prolactina (prolactinomas, los más frecuentes) causan galactorrea y hipogonadismo, mientras los productores de GH causan gigantismo (si ocurren antes del cierre epifisario) o acromegalia (en adultos, con crecimiento de extremidades, rasgos faciales toscos y órganos internos). El panhipopituitarismo (deficiencia de múltiples hormonas hipofisarias) puede resultar de tumores, cirugía, radiación o infiltraciones, requiriendo reemplazo hormonal cuidadoso.

Glándula Tiroides y Paratiroides: Metabolismo y Homeostasis del Calcio

La glándula tiroides, ubicada en la parte anterior del cuello justo debajo de la laringe, consta de dos lóbulos conectados por un istmo y pesa aproximadamente 15-20 gramos en adultos. Esta glándula altamente vascularizada (con uno de los mayores flujos sanguíneos por gramo de tejido) produce tres hormonas clave: (1) tiroxina (T4), (2) triyodotironina (T3) y (3) calcitonina, todas derivadas de la tirosina y que requieren yodo para su síntesis. Las células foliculares tiroideas (principales células secretoras) captan yodo activamente (bomba de yoduro dependiente de Na+), lo oxidan y lo incorporan a residuos de tirosina en la tiroglobulina (una glicoproteína producida por las mismas células), formando monoyodotirosina (MIT) y diyodotirosina (DIT) que se acoplan para generar T4 (dos DIT) o T3 (una MIT y una DIT). Estas hormonas tiroideas, almacenadas en el coloide folicular, son liberadas a la circulación bajo estimulación de TSH (que se une a receptores en la membrana basolateral de los tirocitos), donde más del 99% se unen a proteínas transportadoras (principalmente globulina fijadora de tiroxina – TBG) y solo la fracción libre es biológicamente activa. La T4 (forma principal secretada, vida media de 7 días) es convertida en T3 (forma más activa, vida media de 1 día) en tejidos periféricos por desyodasas, mientras la calcitonina (producida por las células C parafoliculares) participa en la homeostasis del calcio inhibiendo la resorción ósea por osteoclastos.

Las hormonas tiroideas ejercen efectos pleiotrópicos en prácticamente todos los tejidos al unirse a receptores nucleares que regulan la transcripción génica, aumentando el metabolismo basal (termogénesis), el consumo de oxígeno, la síntesis proteica, el desarrollo del sistema nervioso central (especialmente crítico en el feto y neonato) y la sensibilidad a catecolaminas. La secreción tiroidea está regulada por el eje hipotálamo-hipofisario-tiroideo: el hipotálamo secreta TRH (hormona liberadora de tirotropina) que estimula la hipófisis a producir TSH, la cual a su vez estimula la síntesis y liberación de T3/T4; estas últimas ejercen retroalimentación negativa sobre TRH y TSH. Los trastornos tiroideos son extremadamente prevalentes, incluyendo hipotiroidismo (mixedema en adultos, cretinismo en deficiencia congénita) con síntomas de metabolismo lento (fatiga, aumento de peso, intolerancia al frío, bradicardia), hipertiroidismo (enfermedad de Graves, bocio tóxico multinodular) con hipermetabolismo (pérdida de peso, taquicardia, intolerancia al calor, temblor) y nódulos tiroideos (5-10% riesgo de malignidad, evaluados con ultrasonido y biopsia por aspiración con aguja fina).

Las glándulas paratiroides, generalmente cuatro pequeñas estructuras (3-8 mm, 30-50 mg cada una) ubicadas en la cara posterior de la tiroides, producen hormona paratiroidea (PTH) en respuesta a hipocalcemia. La PTH aumenta el calcio sanguíneo mediante tres mecanismos principales: (1) estimulación de la resorción ósea por osteoclastos (liberando Ca2+ y PO43-), (2) aumento de la reabsorción renal distal de Ca2+ y excreción de PO43-, y (3) activación indirecta de la 1α-hidroxilasa renal que convierte 25-OH vitamina D en su forma activa (1,25-(OH)2 vitamina D o calcitriol), la cual aumenta la absorción intestinal de calcio. Los trastornos paratiroideos incluyen hiperparatiroidismo (primario por adenoma, con hipercalcemia, osteoporosis y nefrolitiasis) e hipoparatiroidismo (postquirúrgico o autoinmune, con hipocalcemia y tetania). La vitamina D, aunque técnicamente no es una hormona, funciona como un prohormona esteroidea esencial para la homeostasis del calcio-fósforo y tiene roles emergentes en inmunomodulación y prevención de ciertos cánceres.

Glándulas Suprarrenales: Respuesta al Estrés y Metabolismo Intermediario

Las glándulas suprarrenales, situadas como pirámides sobre los polos superiores de cada riñón, constan de dos regiones embriológica y funcionalmente distintas: la corteza (derivada del mesodermo, 80-90% de la glándula) y la médula (derivada de la cresta neural, como un ganglio simpático modificado). La corteza suprarrenal produce más de 50 hormonas esteroides a partir del colesterol, organizadas en tres zonas: (1) zona glomerulosa (externa, 15% de la corteza) que secreta mineralocorticoides (principalmente aldosterona) regulados por el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) y niveles de potasio; (2) zona fasciculada (media, 75% de la corteza) que produce glucocorticoides (principalmente cortisol) bajo control de ACTH hipofisaria; y (3) zona reticular (interna, 10% de la corteza) que secreta andrógenos suprarrenales (DHEA, androstenediona) también regulados por ACTH. La aldosterona actúa en los túbulos renales distales para aumentar la reabsorción de Na+ (y agua) y la excreción de K+ y H+, siendo esencial para la regulación de la presión arterial y el balance hidroelectrolítico. El cortisol, la hormona del estrés por excelencia, tiene efectos catabólicos (gluconeogénesis hepática, lipólisis en extremidades) y antiinflamatorios/inmunosupresores (inhibición de citocinas proinflamatorias), además de influir en el estado de ánimo, la memoria y la presión arterial.

La médula suprarrenal, parte del sistema nervioso simpático, secreta catecolaminas (80% epinefrina, 20% noradrenalina y mínima dopamina) en respuesta a la estimulación de fibras preganglionares simpáticas (colinérgicas). Estas hormonas median la respuesta de “lucha o huida” aumentando la frecuencia cardíaca, presión arterial, flujo sanguíneo a músculos, glucogenólisis y lipólisis, mientras disminuyen la actividad digestiva y genitourinaria. Los trastornos suprarrenales incluyen el síndrome de Cushing (exceso de cortisol, con obesidad central, estrías purpúricas, cara de luna llena e hiperglucemia), enfermedad de Addison (insuficiencia suprarrenal primaria, con hiperpigmentación, hipotensión e hiponatremia), hiperaldosteronismo primario (con hipertensión e hipokalemia) y feocromocitoma (tumor productor de catecolaminas que causa hipertensión paroxística). El diagnóstico de estos trastornos requiere pruebas dinámicas específicas como la supresión con dexametasona (Cushing), medición de renina/aldosterona (hiperaldosteronismo) y catecolaminas fraccionadas en orina de 24 horas (feocromocitoma).

El eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal (HHS) es fundamental en la respuesta al estrés: el hipotálamo secreta CRH (hormona liberadora de corticotropina) que estimula la hipófisis a producir ACTH, la cual a su vez estimula la producción de cortisol; este último ejerce retroalimentación negativa sobre CRH y ACTH. La activación crónica de este eje (por estrés psicológico, inflamación o tumores) puede tener consecuencias metabólicas e inmunológicas adversas, mientras su insuficiencia (especialmente en crisis suprarrenal) constituye una emergencia médica que requiere reposición urgente de glucocorticoides. Los avances en el manejo de los trastornos suprarrenales incluyen antagonistas del receptor de mineralocorticoides (espironolactona, eplerenona) para hiperaldosteronismo, inhibidores de la esteroidogénesis (ketoconazol, metirapona) para Cushing y técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas (adrenalectomía laparoscópica) para tumores funcionantes.