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Prof.ssa Paola Guandalini ---------------------------------------------------Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Scienze Biomediche e Chirurgico specialistiche Sezione di Fisiologia Umana via Fossato di Mortara 17/19 - 44100 Ferrara tel. 0532 455903 - fax 0532 455242 email: [email protected] Per i test di autovalutazione http://www.aulaf5.unife.it/ Tutor Pietro Bortoluzzi Cell. 3402681953 ENDOCRINOLOGIA è quella branca della Fisiologia che si occupa della descrizione e caratterizzazione dei processi implicati nella regolazione ed integrazione di cellule, organi ed apparati ad opera di sostanze chimiche dette ORMONI IL SISTEMA ENDOCRINO è un sistema di comunicazione deputato a regolare, integrare e coordinare svariati processi fisiologici. Funzioni metaboliche Substrati energetici Elettroliti Funzioni riproduttive ORMONE - Regolatore e coordinatore di funzioni biologiche multiple negli organismi in cui è prodotto. - Molecola organica potente e specializzata prodotta da cellule endocrine in risposta a stimoli specifici. -Esercita la propria azione su specifiche CELLULE BERSAGLIO. CELLULA BERSAGLIO = cellula dotata di RECETTORE che riconosce per affinità e specificità l’ormone. RECETTORE = molecola proteica o glicoproteica che posta sulla superficie della cellula o all’interno riconosce e lega l’ormone. Proprietà 1. Amplificazione del segnale. 2. Pleiotropismo. 3. Molteplicità dei meccanismi di regolazione. 4. Secrezione. I geni che codificano per i vari ormoni sono organizzati secondo uno schema generale che prevede sequenze che compaiono negli RNAm maturi (esoni) e sequenze che vengono trascritte nei precursori degli RNAm e poi rimosse durante il processo di maturazione (introni). La sintesi delle proteine ormonali è regolata a sua volta, a livello trascrizionale, da altri ormoni, fattori di trascrizione, che agiscono generalmente mediante interazioni all’estremità 5’ o 3’ del gene bersaglio. Corso di FISIOLOGIA UMANA – Prof.ssa GUANDALINI P. Argomento: PARTE GENERALE NATURA CHIMICA DEGLI ORMONI: 1. AMINOACIDA 2. PEPTIDICA E PROTEICA 3. STEROIDEA 4. PICCOLI LIPIDI 5. PROSTAGLANDINE 6. PROSTACICLINE EICOSANOIDI Fosfolipasi A2 FOSFOLIPIDI ACIDO ARACHIDONICO Ciclossigenasi Lipossigenasi PROSTAGLANDINE LIPOSSINE TROMBOSSANI LEUCOTRIENI (Produzione solo in cellule specializzate come leucociti o macrofagi) (Produzione ubiquitaria) EICOSANOIDI PROSTAGLANDINE Processi infiammatori, controllo ADH TROMBOSSANI Processi emostatici LIPOSSINE Processi leucocitari LEUCOTRIENI Processi contrattili della muscolatura, dei vasi, dei bronchi, dell’utero MECCANISMO D’AZIONE A – ORMONI IDROFILICI (natura proteica) – hanno il recettore sulla membrana; agiscono tramite 2° MESSAGGERO 1. Sistema adenilato ciclasi/AMPciclico 2. Sistema del fosfatidilinositolo 3. Canali ionici al Ca++ 4. Tirosina-chinasi B – ORMONI IDROFOBICI (steroidi e tiroidei) – hanno il recettore intracellulare; agiscono attraverso la regolazione dell’espressione genica. Sistema ADENILATO CICLASI / AMP ciclico LS L RS R ADENIL CICLASI GS G GDP GDP GTP GTP PDE ATP-Mg 5’ AMP AMPC AMPC PROTEIN CHINASI PROTEINA PROTEIN –FOSFATO E’ utilizzato da: ADH (Rene) ACTH Catecolamine - adrenergiche LH/hCG TSH FSH PTH GLUCAGONE Prostaglandine PROTEINA G H = ormone R = recettore E = effettore (proteina di membrana glicosilata es AC) G = nucleotide guanina GTP = guanidintrifosfato Alterazione Es: Transducina Acromegalia SISTEMA DEL FOSFATIDILINOSITOLO Recettore rianodinico RECETTORI RIANODINICI SISTEMA DEI CANALI IONICI AL CALCIO Le principali sostanze che utilizzano il sistema del FOSFATIDILINOSITOLO e DEI CANALI al Ca++ sono: Angiotensina ADH Recettore colinergico (muscarinico) Trombine TRH SISTEMA TIROSINA – CHINASI INSULINA e IGF-1 S EGF PDGF S S-S S-S E membrana I LE PROPRIETA’ DELL’INTERAZIONE ORMONE – RECETTORE PROPRIETA’ DI FISSAZIONE AL RECETTORE a) Rapida e reversibile b) Dipende dal pH c) Dipende dalla Temperatura d) Sistema saturabile e) Siti di fissazione non specifici ANALISI DI SCATCHARD per lo studio dell’interazione ormone – recettore [H] + [R] K H R H R [H x R] Costante di affinità se [H x R] = B [H] = F e Ro = Capacità Recettoriale [R] = Ro - [H x R] B F K Ro KB Integrazione e controllo del segnale da parte del recettore CINETICA ORMONE ALTERAZIONE RECETTORE Diversi tipi di resistenza all’azione dell’ormone Recettori e stati patologici STATI PATOLOGICI E RECETTORI • DOWN – REGULATION DEI RECETTORI • DIFETTI GENETICI DEI RECETTORI • a) Sindrome insulino-resistente b) Pseudoparaipoparatiroidismo ANTICORPI DEL RECETTORE insulina (diabete Tipo I, f HLA) TSH (morbo di Grave) Acetilcolina (miastenia grave) • SINDROME “ SPILLOVER – SPECIFICITY” Obesità ed insulina Leprecaunismo o sindrome dello gnomo Ridotta attività chinasica per modificazione della catena Ridotta attività della proteina G Un ormone esercita l’effetto attraverso il recettore di un altro ormone RECETTORI INTRACELLULARI Regolano l’espressione di geni specifici in momenti precisi durante lo sviluppo embrionale e la differenziazione cellulare. Funzionano come dei fattori di trascrizione. Recettore citosolico = 8S Nel nucleo vi sono due regioni specifiche: 1) una sequenza che localizza e dirige la proteina al nucleo e 2) un dominio di dimerizzazione responsabile dell’aggancio di una coppia di recettori al DNA Quando il complesso entra nel nucleo si fissa a brevi sequenze di DNA localizzate nei promoters dei geni responsivi all’ormone detti “elementi di risposta all’ormone” (lo scopo è quello di aumentare elementi nelle porzioni fiancheggianti non traslate di alcuni geni). IPOTALAMO + - - IPOFISI - + - GHIANDOLA PERIFERICA Tessuti bersaglio IPOTALAMO
