El camino hacia la era de las hormonas

Una revolución silenciosa e invisible

El descubrimiento de las hormonas cambió radicalmente el modo en que se concebía el cuerpo humano y la medicina. Detrás de la mecánica del cuerpo se escondía un sistema regulatorio invisible.

La medicina de la segunda mitad del siglo XX y el siglo XXI es el resultado de un descubrimiento asombroso del que casi nunca se habla en ningún lado. Muchas enfermedades que se consideraban incurables en los siglos anteriores comenzaron a ser curadas en todo el mundo cuando un sistema de nuestro organismo fue finalmente descrito y entendido a cabalidad: el sistema endocrino.

El sistema endocrino se compone de glándulas que secretan sustancias hacia el torrente sanguíneo. La función secretora también se encuentra en otras glándulas que liberan su contenido hacia el exterior del cuerpo, por ejemplo, las glándulas salivales secretan saliva, que es degradada por el sistema digestivo y cuya función es iniciar una pre-digestión de la comida, o las glándulas sudoríparas, que refrescan el organismo. o hacia la luz de algunos órganos, como las que se liberan en el estómago.

La historia de la medicina ofrece los episodios más debatibles de la historia de la ciencia, pues obliga a las personas a contemplarse de manera objetiva mientras se vive en una sociedad plagada de preconcepciones, prejuicios y estereotipos. La búsqueda por curar las enfermedades generó episodios que nos escandalizan en la actualidad, por lo que demuestran lo mucho que nuestra sociedad moderna difiere positivamente de las sociedades del pasado.

El descubrimiento de las hormonas revolucionó la medicina con la misma intensidad que el descubrimiento de los microorganismos en el siglo XIX. Y aunque la percepción del público tiende a tener una mala relación con las palabras «hormona» (en Estados Unidos, varios sondeos han demostrado que alrededor del 45% de la población prefiere evitar cualquier alimento que diga que ha sido procesado con hormonas aún si eso implica pagar más), para la ciencia abrió una nueva puerta para entendernos mejor.

Curamos la diabetes con insulina, se utilizan el estrógeno y la progesterona como anticonceptivos y para lidiar con la menopausia, utilizamos la tiroxina para tratar hipotiroidismo, y esteroides para lidiar contra enfermedades autoinmunes o respiratorias. Somos capaces de tratar los problemas de identidad sexual de adolescentes que ven que su desarrollo sexual no coincide con la sexualidad que quieren ejercer.

Más allá de esto, el funcionamiento de las hormonas aún parece ser algo esotérico que puede usarse para engrandecerse el potencial milagroso de un producto o para maldecir el uso de otro ¿Qué son las hormonas?

El médico francés Claude Bernard y sus estudiantes, por Léon-Augustin Lhermitte. Bernard fue el primer médico experimental y es considerado el fundador de la fisiología moderna. Sus métodos experimentales y su concepción del proceso de homeostasis (la búsqueda de los sistemas vivos de permanecer en equilibrio) sentaron las bases de la investigación fisiológica de la segunda mitad del siglo XIX y el siglo XX | Wellcome Images

Comunicación a distancia

Las hormonas son compuestos químicos que las células sintetizan para comunicarse entre ellas dentro de un organismo multicelular. La definición de las hormonas es de tipo funcional, por lo que la estructura química de los compuestos es muy diversa; todos los vertebrados, por ejemplo, tienen cuatro clases de hormonas: 1) las hormonas que se sintetizan a partir de aminoácidos, 2) las que son proteínas, siendo estas largas cadenas de aminoácidos, que pueden actuar solas o combinadas con azúcares, 3) las hormonas eicosanoides, que derivan de cadenas de lípidos, y 4) las hormonas esteroideas, que derivan de lípidos cuya estructura contiene cuatro anillos de carbono.

La producción de hormonas se concentra en un sitio específico del organismo, ya que no es algo que todas las células del organismo realicen. Estos sitios son las glándulas, que utilizan sus recursos para percibir las variaciones químicas del organismo y responder a ellas mediante la producción de hormonas. En general, la comunicación hormonal puede describirse como un proceso que requiere de seis pasos.

La glándula produce la hormona específica de acuerdo a las condiciones del organismo (biosíntesis); el compuesto es después aislado dentro de la célula y excretado hacia el medio (almacén y secreción); la hormona viaja a través del torrente sanguíneo hacia todo el organismo (transporte); si bien la hormona entrará en contacto con todos los tejidos del cuerpo, solamente ciertas células serán capaz de reconocer el compuesto, pues tendrán receptores en la membrana celular que se unirán químicamente con la hormona (reconocimiento); esta asociación química inicia una cascada de señales dentro de la célula que producen una amplificación de la señal, lo que activará una respuesta química, como la producción de un compuesto o la degradación de otro (relé); finalmente, una vez que la hormona ha saturado los receptores químicos, se desintegra y reduce sus niveles en la sangre (degradación).

Esta ruta (biosíntesis, almacén y secreción, transporte, reconocimiento, relé y degradación) es muy variable y dependiendo de la célula que reconozca la hormona será la respuesta que se obtenga. Dado que las hormonas inducen respuestas fisiológicas en las células, la comunicación entre todas las glándulas y los órganos diana integran lo que se conoce como sistema endocrino. El nombre proviene de dos vocablos griegos: *endo-, que significa «interior», y *krínein, que significa «separar o segregar», y hace alusión a la separación y secreción de los compuestos por parte de la célula hacia el torrente sanguíneo, o el interior. Lo contrario, las glándulas exocrinas, son aquellas que producen sustancias que son secretadas hacia afuera del cuerpo y que no desencadenan una respuesta en cascada dentro del organismo.

Diagrama que muestra cinco fases de la comunicación hormonal entre células | Arturo González Laguna

Historia en tres actos

En retrospectiva, la endocrinología tuvo tres periodos. El primer periodo comprende toda la investigación descriptiva sobre las glándulas y concluyó con el reconocimiento de que todas las células del cuerpo secretaban sustancias. En primera instancia se les conoDiagrama que explica la función de la glándula pineal publicado en el libro El Tratado del Hombre, de René Descartesció como endocrinos a todos los órganos que tenían como función específica la de secretar sustancias hacia el interior del cuerpo. La lista de endocrinos era muy extensa e incluía a órganos como el hígado, la médula espinal, el estómago, entre otros; se tenía la idea de que los endocrinos se encontraban en el cuerpo en diversas formas: como células aisladas y distribuidas por todo el cuerpo, como las glándulas del intestino, hasta integradas a otros órganos donde cumplían funciones específicas, como el hígado, hasta llegar al máximo grado de organización, las glándulas endocrinas, dedicadas solamente a secretar.

Diagrama con la ubicación de las glándulas del sistema endocrino junto con la fecha y autor de su descubrimiento y descripción de su función © Omar R. Regalado Fernández

Las glándulas endocrinas se discuten en la literatura desde antes de que se descubriera la naturaleza del sistema endocrino. Por ejemplo, René Descartes dedicó un buen tiempo a estudiar la naturaleza de la glándula pineal, mencionada en dos obras: El Tratado del Hombre (de 1637, publicado póstumamente en 1662) y Las Pasiones del Alma (de 1649), donde describe que es la glándula pineal donde el alma reside y desde donde se forman los pensamientos, siendo la glándula pineal lo que unía tanto al cuerpo físico como al alma. Esta suposición fue principalmente justificada por el hecho de ser la única estructura impar en el cerebro, un argumento erróneo incluso para la medicina del siglo XV.

El páncreas fue estudiado desde la Grecia Antigua, descrito por primera vez por Herófilo (335-280 a.C.), y detallado y nombrado por Rufo de Éfeso. El nombre alude a su consistencia carnosa, *pan- que significa «todo», y *kréas, que significa «carne», nombre que también recibían las lechecillas. A pesar de lo temprano de su descubrimiento, su función como regulador de la sangre no se descubriría sino hasta 1889. La hipófisis o pituitaria es conocida desde los tiempos de Galeno, quien la nombró *adén, palabra que significa «glándula», y quien la describió como una de las tantas glándulas que contribuían a las secreciones nasales. Posteriormente, Andrés Vesalio tradujo la palabra *adén por el latín *glans: in quam pituita destillat, en la que el moco (pituita) se destila, acuñando así el término de glándula pituitaria; y razón por la que los médicos modernos prefieren el término de hipófisis (¿existe realmente un pero que valga?).

Diagrama que explica la función de la glándula pineal publicado en el libro El Tratado del Hombre, de René Descartes

Las funciones de todas las glándulas eran totalmente desconocidas y pertenecían al terreno de la especulación. Tal vez la única glándula que fue reconocida empíricamente como asociada a una enfermedad fueron las tiroides: la enfermedad de la gota fue bastante común durante la Edad Media, colándose incluso a formar parte del canon anatómico de la representación de los humanos en el arte bizantino. En el 990 d. C., Ali ibn Abbas al-Magusi fue el primer médico en realizar una tiroidiectomía para tratar la gota; y si bien en 1500 y 1543 fue dibujada, reconocida y descrita por Leonardo da Vinci y Andreas Vesallius, su función no fue totalmente entendida sino hasta 1956.

Era imposible saber que estos órganos secretaban una sustancia que para la medicina de aquel entonces era invisible. Hacia el siglo XIX, la medicina tenía un nuevo paradigma sobre las enfermedades: eran causadas ya fuera por microorganismos que se establecían en los cuerpos sanos cuando se exponían a condiciones insalubres, o eran producto de una alimentación deficiente. Pero existían ciertas enfermedades que no parecían tener una cura, como el mixedema, una enfermedad de la piel. Estas enfermedades sin cura ni causa aparente dieron pauta a la creación de enfermedades, como la histeria, asociada a los repentinos cambios de humor en las mujeres. Si bien la histeria encajó bien dentro de las ideologías misóginas de las sociedades del siglo XIX, la ausencia de una causa y la enumeración sin fin de síntomas se convirtió en un problema de salud pública: a una gran cantidad de mujeres se les removía el útero para liberarlas de su mal, solución que a la larga creaba males reales.

La historia se desarrolla en dos actos más: el segundo periodo, o de la endocrinología analítica, que constituye el descubrimiento de las hormonas y el papel del sistema endocrino; y el tercer periodo, o de la endocrinología sintética, que se refiere al establecimiento de la conexión entre sistema endocrino y sistema nervioso.

Capones y cabos sueltos

En el año 162 d. C., el Imperio Romano se enfrentaba a diversas crisis en dos de sus fronteras más lejanas: el emperador Lucius Verus comenzaba una guerra contra los partianos que invadían Siria y Armenia, a la vez que las tropas del Muro de Antonino, en Escocia, se replegaban hacia el Muro de Adriano en el sur. La escasez de alimentos era una amenaza más tangible y para evitarla se promulgó la Lex Faunia, o ley animal, que prohibía a los granjeros alimentar forzadamente a las gallinas para incrementar su tamaño, a fin de reducir el gasto excesivo de granos. Los granjeros y cocineros, sin embargo, pronto explotaron el hecho de que la remoción de los testículos de los gallos los hacía crecer dos veces más grandes: los capones. Esto sucedía también con los eunucos romanos, por lo que no es difícil suponer cómo se habían hecho las conexiones para evitar las pérdidas en las ganancias de los granjeros y cocineros.

Capones en una granja en Hainan | Anna Frodesiak

Los capones se consumían en toda Europa, y para el siglo XIX eran considerados un manjar debido a lo suave de su carne. A diferencia de los otros gallos, los capones eran dóciles y no tenían desarrolladas las protuberancias carunculares en la cabeza. El fisiólogo y zoólogo alemán Arnold Adolph Berthold (1803-1861) realizó en 1849 experimentos con los capones para entender por qué tenían características similares a las de las hembras; al inferir que la única diferencia entre los gallos y los capones era la presencia de testículos, Berthold extirpó testículos de otras aves y los trasplantó en el abdomen de los capones. Con el tiempo, en varios casos, los capones desarrollaban características masculinas: las protuberancias carunculares se desarrollaban, se volvían agresivos y eran capaces de reproducirse. Al realizar autopsias de los capones masculinizados, Berthold observó que los testículos se habían vascularizado, es decir, se habían comunicado con el resto del cuerpo. Si bien lo que Berthold había descubierto era el potencial del sistema endocrino, su investigación en gallos no trascendió.

En 1889, el médico mauriciano Charles-Édouard Brown-Séquard (1817-1894), a sus 72 años de edad y con una gran carrera de prestigio detrás y establecido en París, reportó a la Academia de Ciencias que tras haberse inyectado en la sangre un jugo obtenido de los testículos de cuyos y perros su vigor y salud habían incrementado considerablemente. No hubo réplicas del experimento, pero la noticia causó furor en Europa con lo que se llegó a conocer como el Elixir Brown-Séquard. Lo que Brown-Séquard había descubierto por accidente era la testosterona, y el efecto que describía era el efecto de una hormona que había dejado de producir en las cantidades en que las producía durante su juventud.

Sir Victor Horsley en el quirófano, en el Hospital Nacional, Queen Square, Londres | Wellcome Images

La idea de inyectar y trasplantar tejidos sanos en personas enfermas empezaba a popularizarse entre los médicos. Y la historia ahora se mueve a University College London (UCL), donde Sir Victor Alexander Horsley (1857-1916) comenzaba a trabajar como cirujano y administrador en el Hospital de University College, en 1881. Horsley se enfocó en el estudio de la glándula tiroides y realizaba experimentos con monos, a los que extirpaba la glándula y registraba los cambios asociados con su pérdida para entender su función. Horsley pronto descubrió que los monos desarrollaban mixedema, que es una acumulación de mucopolisacáridos en la dermis, lo que causa hinchazón de la piel y razón por la que recibe su nombre: del griego *myxa, «moco», y *óoidema, «hinchazón». Horsley sugirió como tratamiento el trasplante de glándulas tiroideas de ovejas a pacientes con mixedema. George Redmayne Murray (1865-1939), médico inglés, fue uno de los estudiantes de Horsley y desarrolló la idea de su mentor de modo menos invasivo: cortó en pedazos la glándula de un cordero y las puso en ácido carbólico, dejo la preparación taponada durante toda la noche y luego la filtró con un paño. Murray le llamó jugo tiroideo rosa y lo inyectó a una paciente de mixedema con 46 años de edad: a los 3 meses de continuar con el tratamiento, la condición había mejorado, así como su actividad.

Sir William Blyss realizando su experimento del “perro café”, c. 1900 | Wellcome Images

Fue también en UCL donde se realizaron los estudios que llevarían al descubrimiento del sistema endocrino. William Bayliss (1860-1924) y su gran colega, amigo y posterior cuñado, Ernest Starling (1866-1927), trabajaban juntos cuando Starling fue nombrado profesor en UCL en 1899 junto con Bayliss, quien ya trabajaba ahí desde antes. Ambos estudiaron el páncreas, órgano que se pensaba estaba gobernado enteramente por el sistema nervioso (como se pensaba también de los ovarios); descubrieron que cuando se colocaba ácido o comida en el duodeno, el páncreas comenzaba a secretar líquidos en el duodeno. Nombraron a esta sustancia como secretina y Starling propuso que en el cuerpo debían existir muchas sustancias similares.

Ernst Henry Starling, fotografía de un óleo realizado en 1926 | Wellcome Images

En 1904, Starling y Bayliss asistieron a presentar su trabajo en las Cátedras Croonianas, un simposio organizado por el Colegio Real de Médicos y la Sociedad Real organizadas desde 1749; la cátedra se tituló La regulación química de los procesos de secreción. Al año siguiente, Starling presentó en el mismo simposio una cátedra titulada Sobre la regulación química de las funciones del cuerpo, donde utilizó por primera vez la palabra hormona, proveniente del verbo griego para excitar. Starling definió a las hormonas como mensajeros químicos que al salir de la célula y viajar por el torrente sanguíneo podían coordinar las actividades y el crecimiento de diferentes partes del cuerpo.

Starling definió esta palabra sin entender del todo la naturaleza de la sustancia que había encontrado: era clara la necesidad de tomar un enfoque químico para entender la naturaleza de estos compuestos. Toda la primera mitad del siglo XX fue dedicada a identificar la fuente y las propiedades químicas de las hormonas del cuerpo. Al principio se pensó que cada glándula se especializaba en secretar un tipo de hormona, por lo que las hormonas recibían el nombre de la glándula: la hormona tiroidea o la hormona adrenal. Sin embargo, pronto se descubrió que una glándula podía producir diferentes hormonas; a esto siguió una nomenclatura funcional, donde las hormonas eran nombradas de acuerdo a la función que realizaban, como la prolactina que inducía la lactancia en la mujer, o la hormona del crecimiento. Pronto, este sistema también fue ineficiente cuando se descubrió que una hormona podía tener diversas funciones dependiendo del órgano sobre el que actuaban.

Al acuñar la palabra «hormona», Starling dio paso a diversas áreas nuevas de investigación. El químico estadunidense Edward Calvin Kendall (1886-1972) aisló la pre-hormona tiroxina (T₄) de la tiroides, y trabajando en la Clínica Mayo con el médico Philip Showalter Hench aisló el compuesto E de las glándulas adrenales, que se empezó a emplear como tratamiento de la artritis reumatoide: este compuesto se llamó después cortisona.

Tras nombrar estos compuestos que permitían la comunicación entre células, la segunda mitad del siglo XX revelaría que las hormonas interactúan con las membranas de las células, que las membranas mantenían una comunicación con el núcleo de la célula, y que las hormonas permitían la transcripción de proteínas para desencadenar respuestas metabólicas, y que el sistema nervioso tenía control de la secreción de hormonas al existir una comunicación entre la hipófisis y el hipotálamo, en el cerebro.

El mundo en la era endocrinológica

En general, vivimos en un mundo que está acostumbrado a la medicina moderna. Queda claro en comentarios en redes sociales y páginas de divulgación que nuestra sociedad se ha olvidado del mundo anterior a la medicina moderna: pensamos que las vacunas pueden ser opcionales, pensamos que las hormonas son peligrosas y que las sociedades del pasado no sufrían lo que sufrimos nosotros.

La endocrinología cambió nuestra concepción del cuerpo humano en una manera muy profunda. Hemos tratado enfermedades metabólicas de las que no teníamos ni atisbo de cura y hemos encontrado que existen otros problemas afectando a un limitado número de personas. En el ámbito social, por ejemplo, nos permitió entender mejor la sexualidad humana, disociarla de los genes y los órganos reproductores, y entenderla como la compleja interacción entre genes, hormonas y ambiente que permiten a una persona ejercer su sexualidad. La endocrinología explicó el ciclo menstrual de las mujeres, liberándolas del famoso diagnóstico de la «histeria». La endocrinología abrió las puertas a entender nuestros ritmos biológicos y nuestras respuestas al estrés.

Este artículo lo escribí tras escuchar una conferencia TED por parte del endocrinólogo estadunidense Norman Spack sobre el impacto que había tenido en los adolescentes transgénero y transexuales. En esta plática describe cómo, tras trabajar con 200 adultos, se dio cuenta de que muchos de ellos habían tenido vidas innecesariamente complicadas debido a su sexualidad. Algunos de sus padres, hermanos o hijos los rechazarían, la pareja divorciada les impediría ver a sus hijos. Llegaban a los 40 o 50 años esperando reafirmar por vez primera que no sus mentes no estaban asociadas con el cuerpo en que habitaban; esta reafirmación llegaba antes de que lo hiciera el suicidio. La tasa de suicido en gente con problemas de identidad sexual es alarmantemente alta, así que Norman se ha dedicado a tratar este problema desde la infancia.

«Básicamente -explica Norman- los niños lucen igual sin importar el sexo, hasta que alcanzan la pubertad, momento en el que, si sientes que estás en el sexo equivocado, te sentirás como Pinocho convirtiéndote en burro. La fantasía que el infante tenía de que su cuerpo cambiaría para ser quien quería ser con la pubertad, es nulificado por la pubertad que tiene. Y colapsa. Por eso ponemos la pubertad en pausa ¿Por qué en pausa? No puedo darle solamente hormonas a esa edad. Su crecimiento se atrofiaría, además de ¿cree alguien que es posible tener una conversación significativa sobre los efectos en la fertilidad con un niño o una niña de 10 o 12 años? Así que esto compra tiempo en el proceso diagnóstico por cuatro o cinco años, tiempo en el que ellos podrán resolverlo. Pueden tener más y más pruebas, pueden vivir sin sentir que sus cuerpos están escapando de ellos. Y entonces, en un programa que ellos [los neerlandeses, quienes comenzaron con el programa] llaman 12-16-18, alrededor de la edad de 12 años es cuando dan los bloqueadores de hormonas, a la edad de 16, con más pruebas, ellos pueden comenzar a recibir hormonas. Estos bloqueadores son reversibles, pero cuando das las hormonas del sexo opuesto comenzarán a desarrollar senos, vello facial, cambios en la voz, dependiendo de las hormonas que uses, y esos efectos son permanentes o requerirán de cirugías, o electrolisis, aunque en realidad los efectos en la voz son irreversibles. Así que esta etapa es seria, y se aplica a los 15 o 16 años. Y luego, a los 18 son elegibles para cirugía. Mientras que no hay todavía excelentes cirugías para la transición de genitales femeninos a masculinos, la cirugía hombre a mujer a engañado a ginecólogos. Así de bueno puede ser. Así que miré a cómo los pacientes se desenvuelven y lucían exactamente como cualquier persona, excepto que su pubertad había sido retrasada. Pero una vez que les habían sido dadas las hormonas consistentes con el género que ellos afirmaban, se veían hermosos. Se veían normales (sanos). Tenían alturas normales. Nunca podrías distinguirlos en la multitud».

Fotografía del Pórtico y patio del Campus Central en Bloomsbury de University College London (UCL) en Londres, 1956 | Dr Neil Clifton

La endocrinología revolucionó nuestra concepción de la biología humana. Nos ayudó a entendernos mejor; fue sin duda una revolución invisible y silenciosa. La vida de muchas personas vislumbra un mejor futuro gracias a que descubrimos las hormonas. La endocrinología ayudó a hacer nuestras sociedades más incluyentes y equitativas.

Portada: Estructura química del estrógeno dibujada con píldoras de estrógeno | healthmindandkat

Para saber más:

• Cawadias, A. P. (1940) The History of Endocrinology. Proceedings of the Royal Society of Medicine. XXXIV: 303-308.
• Tata, Jamshed R. (2005) One Hundred Years of Hormones. EMBO reports. 6(6): 490-496.
• Wass, John (2015) The Fantastical World of Hormones. The Endocrinologist. 115: 5-7.