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Hormonas Gonadales

Las hormonas gonadales son producidas por las gónadas humanas: los testículos y los ovarios. Las principales hormonas producidas por estos órganos son los andrógenos, los estrógenos y los progestágenos. La testosterona es el andrógeno primario y desempeña un papel fundamental en el desarrollo de los caracteres sexuales masculinos primarios y secundarios, así como en la espermatogénesis. El estradiol y la progesterona son las principales hormonas femeninas, responsables del desarrollo de los óvulos, del ciclo menstrual y del desarrollo de las mamas. Las hormonas gonadales forman parte del eje hipotálamo-hipófisis-gonadal y están reguladas por las hormonas hipofisarias, la hormona foliculoestimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH). A su vez, la FSH y la LH están reguladas por la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) secretada por el hipotálamo.

Última actualización: 5 Jul, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Descripción General

Definición

Hormonas gonadales:

Las hormonas gonadales son producidas por las gónadas humanas: los testículos y los ovarios. Estas hormonas incluyen:

  • Andrógenos, incluida la testosterona
  • Estrógenos
  • Progestinas

Terminología de género:

Reconociendo la complejidad y la naturaleza sensible en torno a la terminología de género, a los efectos de este documento:

  • Los autores reconocen que existe un espectro (más que una división binaria) de identidades de género, órganos sexuales y características sexuales secundarias.
  • «Mujer» se utilizará para describir:
    • Hormonas estrogénicas
    • Individuos con ovarios que naturalmente producen mayores cantidades de estrógenos que de andrógenos
  • «Hombre» se utilizará para describir:
    • Hormonas androgénicas
    • Individuos con testículos que naturalmente producen mayores cantidades de andrógenos que de estrógenos

Eje hipotálamo-hipófisis-gonadal

Las hormonas secretadas por las gónadas son estimuladas por el eje hipotálamo-hipófisis-testicular (HHT) en los hombres y el eje hipotálamo-hipófisis-ovario (HHO) en las mujeres, y contribuyen a su regulación.

  • Hipotálamo:
    • Secreta la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH).
    • La GnRH es secretada por los núcleos preóptico (primario) y supraóptico.
  • La pituitaria:
    • La GnRH estimula las células gonadotrópicas para que secreten la hormona estimulante del folículo (FSH) y la hormona luteinizante (LH).
    • FSH: estimula el desarrollo de los gametos.
    • LH:
      • Estimula la producción de andrógenos en ambos sexos.
      • El pico de LH desencadena la ovulación en las mujeres.
  • Gónadas: producen todas las hormonas gonadales:
    • Testosterona
    • Estradiol
    • Progesterona
  • Las secreciones de GnRH y FSH/LH están reguladas por:
    • Hormonas producidas por las gónadas
    • Estrés (especialmente desnutrición crónica y exceso de ejercicio)

Vía para la síntesis de hormonas sexuales

Todas las hormonas gonadales son esteroides, se producen a partir del colesterol mediante una serie de pasos enzimáticos. Los pasos en la vía metabólica de las hormonas sexuales incluyen:

  • Colesterol →
  • Pregnenolona →
  • Progesterona →
  • 17α-hidroxiprogesterona (17α-OHP) →
  • La androstenediona, que puede convertirse en →
  • Testosterona o estrona (E1), ambas pueden convertirse en →
  • Estradiol (E2)
Overview of the steroidogenesis pathways

Resumen de las vías de la esteroidogénesis
HSD: Hidroxiesteroide deshidrogenasa

Imagen por Lecturio.

Transporte de hormonas gonadales en la sangre

Derivadas del colesterol, las hormonas gonadales son lipofílicas, por lo que deben estar unidas a las proteínas para viajar en la sangre. En general, están unidas a:

  • Globulina fijadora de hormonas sexuales (SHBG): aproximadamente 40%
  • Otras proteínas (principalmente albúmina y globulina fijadora de corticosteroides): aproximadamente 54%-60%
  • Hormona libre (la única forma biológicamente activa): aproximadamente 2%

Receptores hormonales gonadales

  • Las hormonas gonadales son lipofílicas  → pueden atravesar libremente las membranas celulares para unirse a los receptores intracelulares.
  • Una vez unido a los receptores → translocación al núcleo
  • El complejo hormona-receptor puede unirse al ADN y afectar a la expresión génica.
Diagrama de los efectos de las hormonas gonadales

Diagrama que muestra cómo las hormonas gonadales ejercen sus efectos sobre las células, utilizando testosterona como un ejemplo.
DHT: dihidrotestosterona

Imagen por Lecturio.

Endocrinología Reproductiva Masculina

Anatomía de los túbulos seminíferos

  • Los espermatozoides se desarrollan en los túbulos seminíferos de los testículos
  • Los túbulos incluyen 2 células primarias del cordón sexual
    • Células de Leydig: sintetizan la testosterona
    • Células de Sertoli: revestimiento interno de los túbulos

Visión general del eje hipotálamo-hipófisis-testicular

  • Las neuronas preópticas del hipotálamo secretan GnRH.
  • La GnRH estimula la liberación de la hipófisis anterior:
    • LH
    • FSH
  • La LH y la FSH estimulan las células de los testículos:
    • LH: afecta principalmente a las células testiculares de Leydig → estimula la producción de testosterona.
    • FSH: afecta principalmente a las células testiculares de Sertoli:
      • Estimula la espermatogénesis
      • Sintetiza péptidos reguladores (incluyendo la inhibina) y varios factores de crecimiento
  • Parte de la testosterona se convierte a:
    • Dihidrotestosterona (DHT): vía 5α- reductasa
    • 17-cetosteroides
    • Estradiol:
      • A través de la aromatasa presente en las células de Sertoli
      • Ayuda a las células de Leydig a producir más testosterona
  • Retroalimentación y regulación del eje HHT:
    • Testosterona: inhibe la secreción de GnRH, FSH y LH.
    • Inhibina: inhibe selectivamente la FSH.

Efectos de la hormona luteinizante y de la hormona estimulante del folículo en los testículos

  • LH:
    • Activa la enzima de escisión lateral dentro de las células de Leydig, que inicia la conversión del colesterol en testosterona.
    • La testosterona se acumula en las células de Leydig → se desplaza a ambas:
      • Células de Sertoli vecinas
      • La sangre para el transporte por todo el cuerpo
  • FSH:
    • Estimula la espermatogénesis en las células de Sertoli.
    • La espermatogénesis requiere testosterona producida por las células de Leydig.
Acciones de la lh y la fsh en los testículos

Acciones de la hormona luteinizante (LH) y de la hormona estimulante del folículo (FSH) en los testículos. Dentro de las células de Leydig, la LH estimula la conversión del colesterol en testosterona. Esta testosterona pasa a las células de Sertoli, donde ayuda a estimular la espermatogénesis. La FSH estimula las células de Sertoli para que produzcan aromatasa, factores de crecimiento y otros péptidos reguladores, además de estimular la espermatogénesis. La aromatasa convierte parte de la testosterona en estrógeno. Parte del estrógeno y de los factores de crecimiento producidos en las células de Sertoli vuelven a pasar a las células de Leydig, donde estimulan a estas para que aumenten la producción de testosterona.

ABP: proteína de unión a andrógenos
PKA: proteína kinasa A

Imagen por Lecturio.

Efectos de la testosterona y otros andrógenos

La testosterona, y otros andrógenos, son responsables del desarrollo de las características sexuales masculinas primarias y secundarias.

  • Estimula el crecimiento de los órganos reproductores masculinos:
    • Agrandamiento del pene, testículos y del escroto
    • Desarrollo ductal y glandular del aparato reproductor masculino
  • Estimula la espermatogénesis; sin testosterona, los hombres se vuelven estériles.
  • Estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios:
    • Vello androgénico:
      • Vello púbico
      • Vello axilar
      • Vello facial (regiones de barba y bigote)
    • Cambios dermatológicos:
      • La piel se vuelve más oscura y gruesa.
      • ↑ Secreción de sebo → puede provocar acné.
      • ↑ Glándulas sudoríparas apocrinas
    • Crecimiento de la laringe → profundización de la voz
  • Efectos músculo-esqueléticos:
    • ↑ Crecimiento óseo
    • ↑ Masa muscular
    • ↑ Tejido conectivo

La secreción de testosterona a lo largo de la vida masculina

La secreción de testosterona varía a lo largo de la vida masculina:

  • Niveles máximos:
    • En el útero
    • A partir de la pubertad y durante toda la vida adulta
  • Comienza a disminuir alrededor de los 60 años.
  • La testosterona se secreta en pulsos a lo largo del día.
Concentraciones medias de testosterona

Concentraciones medias de testosterona a lo largo de la vida

Imagen por Lecturio.

Endocrinología Reproductiva Femenina

Estructura de los folículos en desarrollo

  • El folículo en desarrollo es un pequeño quiste que se forma alrededor de cada ovocito.
  • Rodeado por 2 células estromales primarias:
    • Células de la granulosa
    • Células de la teca
  • Las células del estroma producen las hormonas gonadales en las mujeres.
Estructura del folículo ovárico primario

Estructura de un folículo antral

Imagen por Lecturio.

Visión general del eje hipotálamo-hipófisis-ovario

  • Las neuronas preópticas del hipotálamo secretan GnRH de forma pulsátil.
  • Los pulsos de GnRH, junto con otros ritmos biológicos, provocan la liberación de la hipófisis anterior:
    • FSH:
      • Estimula el desarrollo folicular y la maduración del óvulo
      • Estimula las células de la granulosa del ovario para que produzcan E2
    • LH:
      • Estimula las células teca del ovario para que produzcan testosterona (la mayor parte de la cual se convierte en E2 en las células de la granulosa)
      • Una pico de LH a mitad del ciclo desencadena la ovulación.
  • Hormonas producidas por los ovarios:
    • Estrógenos:
      • E2: estrógeno primario producido en las mujeres en edad reproductiva
      • E1: estrógeno más débil; estrógeno primario en mujeres menopáusicas
      • Estriol (E3): Se produce principalmente en el embarazo.
    • Progestinas (solo se producen en cantidades significativas después de la ovulación):
      • Progesterona
      • Compuestos similares a la progesterona (por ejemplo, 17α-OHP)
    • Inhibinas
    • Activinas
    • Andrógenos
  • Retroalimentación y regulación del eje hipotálamo-hipófisis-ovario:
    • Los estrógenos y la progesterona durante la mayor parte del ciclo menstrual inhiben:
      • Secreción hipofisaria de FSH y LH
      • Secreción hipotalámica de GnRH
      • I.e., durante la mayor parte del ciclo menstrual, el estrógeno proporciona una retroalimentación negativa a la hipófisis.
    • Estradiol a mitad del ciclo:
      • Estimula la secreción de FSH y LH de la hipófisis → resulta en ↑ producción de estrógenos → aún más FSH y LH.
      • I.e., el estrógeno se convierte en un mecanismo de retroalimentación positiva sobre la hipófisis.
      • Provoca un pico de LH → desencadena la ovulación.
    • Inhibina: Inhibe selectivamente la secreción de FSH.
    • Activina: Estimula la secreción de LH, especialmente en la mitad del ciclo.
Eje hipotálamo-hipófisis-ovario

Circuitos de retroalimentación positiva y negativa del eje hipotálamo-hipófisis-ovario:
Hay que tener en cuenta que los estrógenos y los progestágenos pueden tener una influencia tanto positiva como negativa sobre el hipotálamo y la hipófisis, dependiendo de la fase del ciclo. Los estrógenos proporcionan una retroalimentación negativa hasta la mitad del ciclo. En ese momento, los estrógenos comienzan a estimular las células gonadotrópicas de la hipófisis, lo que provoca el aumento de la hormona luteinizante (LH), que desencadena la ovulación.


FSH: hormona foliculoestimulante
GnRH: hormona liberadora de gonadotropina

Imagen por Lecturio.

Pulsatilidad de las gonadotropinas

La GnRH se libera de forma pulsátil, siguiendo múltiples ritmos biológicos:

  • Principales etapas de crecimiento y desarrollo (por ejemplo, infancia → pubertad → años reproductivos → menopausia)
  • Ritmos circadianos: ciclos de 24 horas
  • Ritmos ultradianos: < ciclos de 24 horas
  • Ritmos infradianos: > ciclos de 24 horas (ritmos mensuales)
Changes in pulsatile secretion of fsh and lh

Cambios en la secreción pulsátil de la hormona folículo-estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH) a lo largo del día y de la vida de la mujer:
La liberación pulsátil de FSH y LH desde la hipófisis se produce en respuesta a la liberación pulsátil de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) desde el hipotálamo.

Imagen por Lecturio.

Síntesis de estradiol y progesterona

Revisión de la vía metabólica de las hormonas sexuales: colesterol → pregnenolona → progesterona → 17α-OHP → androstenediona → testosterona o E1 → E2

  • Células de la teca:
    • Contienen 17α-hidroxilasa: Convierte la progesterona en 17α-OHP.
    • 17α-OHP es convertida a testosterona.
    • Estimulada por la LH.
  • Células de la granulosa:
    • Convierten el colesterol → progesterona (en las células de la granulosa no está presente la 17α hidroxilasa para que siga el camino hacia la testosterona)
    • Contienen aromatasa:
      • Convierten la testosterona producida por las células de la teca → E2
      • Convierten la androstenediona producida por las las células de la teca → E1
      • La aromatasa es estimulada por la FSH .
  • Resultados finales:
    • Las células de la teca producen testosterona (la mayor parte, pero no toda, se convierte en E2).
    • Las células de la granulosa producen:
      • Estrógeno
      • Progesterona
Synthesis of estrogen and testosterone

Síntesis de estrógenos y testosterona en el ovario. En las células de la teca y de la granulosa están presentes diferentes enzimas. Las células de la teca contienen las enzimas necesarias para convertir el colesterol en testosterona; sin embargo, carecen de aromatasa, necesaria para convertir los andrógenos en estrógenos. Por lo tanto, los andrógenos (androstenediona y testosterona) pasan de las células de la teca a las células de la granulosa, que sí contienen aromatasa. Dentro de las células de la granulosa, la aromatasa convierte la testosterona en estradiol (E2) y la androstenediona en estrona (E1). Las células de la granulosa carecen de la enzima necesaria para convertir la progesterona en androstenediona, por lo que las células de la granulosa producen tanto progesterona como estrógenos.

AC: adenilil ciclasa
17β-HSD: 17β-hidroxiesteroide deshidrogenasa

Imagen por Lecturio.

Efectos de los estrógenos

Los estrógenos desempeñan un papel importante en el desarrollo sexual de las mujeres y en el ciclo menstrual; sin embargo, también existen numerosas funciones no reproductivas de los estrógenos.

  • Estimulan el crecimiento de los órganos reproductores femeninos:
    • Son responsables de la acumulación del revestimiento del endometrio cada mes durante el ciclo menstrual.
    • Crecimiento del miometrio
    • ↑ Fuerza/integridad del tejido vaginal
    • ↑ Lubricación vaginal
    • ↑ Crecimiento de los ovarios
  • Mamas:
    • Estimulan el desarrollo de las mamas.
    • ↓ Producción de leche
  • Producen el «físico femenino» debido a la deposición de grasa en:
    • Mamas
    • Caderas, nalgas y muslos
    • Labios mayores y monte de Venus
  • Efectos endocrinos:
    • Inhiben la FSH y la GnRH → los estrógenos son agentes anticonceptivos eficaces.
    • ↑ Receptores de LH en las células de la granulosa
  • Efectos en los huesos:
    • Promueven el crecimiento de los huesos:
      • Provocan el crecimiento acelerado en la pubertad.
      • La osteoporosis se convierte en un problema cuando los niveles de E2 disminuyen en la menopausia.
    • Cierran las placas de crecimiento.
  • Efectos favorables en los perfiles lipídicos
    • ↓ Colesterol total y LDL
    • ↑ HDL
    • Relevancia clínica:
      • Las mujeres premenopáusicas tienen un riesgo cardiovascular ↓ en comparación con los hombres de la misma edad.
      • En la menopausia, ↓ E2 → ↑ riesgo cardiovascular
  • ↑ Los factores de coagulación → los riesgos tromboembólicos son el principal riesgo de las terapias con estrógenos.

Efectos de las progestinas

La progesterona es producida principalmente por el cuerpo lúteo después de la ovulación.

  • Efectos uterinos:
    • ↑ Secreciones endometriales
    • Estabiliza y provoca la maduración del endometrio en la 2ª mitad del ciclo menstrual → prepara el endometrio para la implantación.
    • Espesa el moco cervical (un moco cervical fino es necesario para el transporte de los espermatozoides al útero).
    • La retirada de la progestina desencadena el sangrado menstrual.
  • Efectos en los pechos:
    • ↑ Glándulas lácteas → puede causar sensibilidad en las mamas antes de la menstruación.
    • ↓ Producción de leche → suprime la lactancia durante el embarazo.
  • ↑ Temperatura corporal basal → puede utilizarse para seguir la ovulación.
  • Necesario para el desarrollo de la placenta durante el embarazo

Resumen de la Comparación: Hombre/Mujer

Tabla: Comparación de estructuras y hormonas femeninas y masculinas
Hombre Mujer
Gónada Testículos Ovarios
Células germinales Espermatozoides Óvulos
Recubrimiento Túbulo seminífero Folículo
Células adyacentes Células de Sertoli Células de la granulosa
Productos de células adyacentes
  • Estradiol
  • Inhibina
  • Proteína de unión a andrógenos (ABP)
  • Factores de crecimiento
  • Estradiol
  • Progesterona
  • Inhibina
  • Activina
Intersticio Células de Leydig Células de la teca
Productos intersticiales Testosterona
  • Testosterona
  • Andrógenos
  • Progesterona
Tabla: Comparación entre estrógenos y andrógenos
Sistema de órganos Estrógenos Andrógenos
Órganos reproductores
  • ↑ Crecimiento y desarrollo de:
    • Endometrio
    • Miometrio
    • Vagina
    • Ovarios
  • ↑ Secreciones cervicales y vaginales → ↑ lubricación vaginal
  • ↑ Espermatogénesis
  • ↑ Crecimiento y desarrollo de:
    • Testículos
    • Próstata
    • Vesículas seminales
    • Pene
    • Clítoris en las mujeres
  • ↑ Libido
Efectos dermatológicos (en todas las personas) Engrosamiento leve de la piel
  • ↑ Crecimiento de:
    • Vello facial
    • Vello axilar y púbico
  • ↑ Secreciones sebáceas → ↑ acné
  • Engrosamiento y oscurecimiento de la piel
Efectos músculo-esqueléticos
  • ↑ Crecimiento óseo
  • Cierra las placas de crecimiento.
  • Las caderas se ensanchan.
  • ↑ Crecimiento óseo
  • ↑ Masa muscular
  • ↑ Tejido conectivo
Otros efectos
  • Desarrollo del pecho
  • Depósitos de grasa:
    • Labios mayores y monte de Venus
    • Caderas, nalgas y muslos
  • ↑ Factores de coagulación
  • ↑ Proteínas de unión a esteroides
  • Efectos favorables sobre el perfil lipídico:
    • ↓ Total y LDL
    • ↑ HDL
  • ↑ Crecimiento de la laringe → profundización de la voz
  • ↑ Eritropoyesis
  • ↑ Proteínas de unión a esteroides

Relevancia Clínica

  • Anticonceptivos hormonales: Contienen una combinación de etinilestradiol y progestina o progestina sola. Estas hormonas sintéticas conllevan riesgos cardiovasculares ligeramente superiores a los del estradiol y la progesterona, pero tienen mejores efectos anticonceptivos. Los anticonceptivos hormonales están disponibles en muchas formas (por ejemplo, píldoras, dispositivos intrauterinos). Actúan inhibiendo la liberación de FSH (impidiendo el desarrollo folicular), y las progestinas también suprimen el desarrollo endometrial y la producción de moco cervical.
  • Terapia de reemplazo hormonal: Suele administrarse en forma de estradiol y progesterona «bioidénticos» debido a sus mejores perfiles de seguridad. La terapia hormonal sustitutiva está indicada en personas que sufren los síntomas causados por las fluctuaciones hormonales y la disminución de los niveles hormonales en la menopausia (por ejemplo, sofocos, cambios de humor). Otras indicaciones son la insuficiencia ovárica primaria (i.e., la menopausia prematura), el hipogonadismo masculino y la disforia de género.
  • Hipogonadismo: Condición caracterizada por la reducción o ausencia de producción de hormonas sexuales por parte de los testículos o los ovarios. El hipogonadismo puede deberse a un fallo de las gónadas o a defectos en las secreciones estimulantes hipotalámicas o hipofisarias. Los resultados incluyen infertilidad, mayor riesgo de osteoporosis, disfunción eréctil, disminución de la libido y regresión (o ausencia) de los caracteres sexuales secundarios. El diagnóstico requiere la evaluación de la historia clínica, el examen físico y las pruebas de laboratorio. El manejo es con terapia de reemplazo hormonal.
  • Insuficiencia ovárica primaria (IOP): Anteriormente denominada «insuficiencia ovárica prematura», la IOP describe los casos de menopausia precoz, con el cese de la ovulación y la menstruación antes de los 40 años. El manejo requiere de la TRH para prevenir la osteoporosis temprana y las enfermedades cardiovasculares. Los problemas de fertilidad también deben abordarse según lo que desee el individuo.
  • Ginecomastia: Proliferación benigna del tejido mamario masculino glandular y ductal. Las causas pueden ser fisiológicas (debido a los desequilibrios de estrógenos y andrógenos que se producen con mayor frecuencia en los neonatos, la pubertad y los hombres mayores) o pueden deberse a medicamentos, cirrosis, enfermedad renal crónica, hipogonadismo, hipertiroidismo, inanición y neoplasias testiculares. Cuando se presenta en los hombres, debe diferenciarse del cáncer de mama.

Referencias

  1. Saladin, K.S., Miller, L. (2004). Anatomy and Physiology, 3rd ed., pp. 1030–1032, 1058–1060.
  2. Rosner, J. (2020). Physiology, female reproduction. StatPearls. Obtenido el 3 de agosto de 2021, de https://www.statpearls.com/articlelibrary/viewarticle/771/
  3. Gurung, P. (2021). Physiology, male reproductive system. StatPearls. Obtenido el 3 de agosto de 2021, de https://www.statpearls.com/articlelibrary/viewarticle/770/
  4. Braunstein, G.D., Anawalt, B.D. (2021). Management of gynecomastia. UpToDate. Obtenido el 3 de agosto de 2021, de https://www.uptodate.com/contents/management-of-gynecomastia
  5. Welt, C.K. (2020). Management of spontaneous primary ovarian insufficiency (premature ovarian failure). UpToDate. Obtenido el 3 de agosto de 2021, de https://www.uptodate.com/contents/management-of-spontaneous-primary-ovarian-insufficiency-premature-ovarian-failure

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