Ormoni
Introduzione
La coordinazione delle funzioni dei diversi organi e tessuti e il metabolismo dell'organismo umano
sono regolati da ormoni prodotti da ghiandole endocrine (ghiandole a secrezione interna, che
riversano il loro prodotto nel "torrente circolatorio"). Gli ormoni sono molecole di diversa natura
chimica, presenti nel liquido extracellulare in concentrazioni molto basse; essi raggiungono le
"cellule bersaglio" e innescano una "trasduzione del segnale".
Gli ormoni fanno parte di un sistema complesso di interazioni, in cui interviene anche il sistema
nervoso centrale, che consente all'organismo di comportarsi come un'unica entità coordinata. Le
alterazioni della produzione o dell'azione degli ormoni comportano degli stati patologici.
Suddivisione degli ormoni
1.
2.
3.
4.
5.
Ormoni dell'asse ipotalamo-ipofisario
Ormoni tiroidei
Ormoni pancreatici
Ormoni del metabolismo del Ca (calcio)
Ormoni della corteccia del surrene e delle gonadi
ORMONI DELL'ASSE IPOTALAMO-IPOFISIARIO
Il sistema ipotalamo-ipofisario comprende l'ipotalamo e l'ipofisi, quest'ultima distinta in ipofisi
anteriore (adenoipofisi) e posteriore (neuroipofisi). L'ipotalamo è la regione del sistema
nervoso posta alla base dell'encefalo, deputata al controllo delle funzioni viscerali. L'ipotalamo
manda efferenze ai vari distretti del SNC e all' ipofisi posteriore. I neuroni dell' ipotalamo possono
rilasciare peptidi nel circolo portale ipotalamo-ipofisario, che raggiungono l'ipofisi anteriore e ne
regolano l'attività; oppure vengono inviati i propri assoni all'ipofisi posteriore che riversano nel
circolo ematico i peptidi ad attività neurormonale. I neurormoni prodotti dall' ipotalamo sono:
1.
2.
3.
4.
5.
Ormone di rilascio della corticotropina (CRH)
Ormone di rilascio della tireotropina (TRH)
Ormone di rilascio della gonadotropina (GnRH)
Ormone di rilascio dell'ormone della crescita (GHRH)
Ormone di inibizione del rilascio dell'ormone della crescita (GHRIH)
ORMONI IPOFISIARI
L' ipofisi ha una funzione guida nel sistema endocrino, "impartisce gli ordini" e secerne ormoni:
1.
2.
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7.
Ormone somatotropo o della crescita (GH)
Prolattina (PRL)
Gonadotropine (LH e FSH)
Ormone tireotropo (TSH)
Ormone adrenocorticotropo (ACTH)
Ormone antidiuretico o vasopressina (ADH)
Ossitocina
GH
E' prodotto dal lobo anteriore dell'ipofisi (cellule somatotrope) ed esercita un importante
controllo sulla crescita, stimolando la divisione cellulare e la sintesi delle proteine in
tessuti come l'osso e la cartilagine. Inoltre antagonizza l'insulina con effetto iperglicemico,
e facilita la liberazione degli acidi grassi dal tessuto adiposo. Un deficit di GH
provoca ridotto accrescimento scheletrico ed un ritardo nello sviluppo sessuale, mentre
una sovrapproduzione porta a fenomeni di gigantismo (acromegalia nell'adulto).
PROLATTINA (PRL)
E' un ormone strutturalmente simile al GH ed è anch'essa secreta dal lobo anteriore
dell'ipofisi; regola lo sviluppo del seno nella donna e, grazie allo stimolo provocato dalla
suzione del lattante, induce la produzione del latte materno.
GONADOTROPINE (LH E FSH)
L'ormone luteizzante e il follicolostimolante (LH e FSH) contribuiscono al controllo delle
gonadi. L'ormone LH stimola la formazione del corpo luteo nelle ovaie e la secrezione
del testosterone nei testicoli; stimola inoltre la crescita delle ossa, dei muscoli e
contribuisce allo sviluppo sessuale. L' FSH stimola la maturazione del follicolo nelle ovaie e
la sintesi e maturazione dello sperma nei testicoli.
ORMONE TIREOTROPO (TSH)
Stimola la tiroide a produrre tiroxina ed ha un effetto trofico sulla ghiandola stessa.
ORMONE ADRENOCORTICOTROPO (ACTH)
E' prodotto dall'ipofisi anteriore e secerne cortisolo da parte della corteccia
delle ghiandole surrenali.
ORMONE ANTIDIURETICO (ADH)
E' prodotto da ormoni ipotalamici e modifica la ritenzione idrica a livello renale; in
particolare, riduce la quantità di acqua espulsa con le urine e controlla l'equilibrio idrico
complessivo dell'organismo.
OSSITOCINA
Prodotta da neuroni il cui corpo è nell'ipotalamo, stimola la contrazione della muscolatura
liscia uterina e la secrezione del latte dalla ghiandola mammaria.
ORMONI TIROIDEI
Sono gli ormoni della tiroide: la triiodotironina (T3) e la tetraiodotironina (T4 o tiroxina). Per la
loro sintesi, richiedono la presenza di iodio che viene legato ai residui di tirossina contenuti
nella tireoglobulina (proteina precursore), formando monoidotirosina (MIT) e diiodotirosina (DIT).
L'accoppiamento di 2 molecole di DIT dà luogo a T4, mentre DIT con MIT dà luogo a T3, che poi
vengono riversati nel sangue con fagocizzazione della tireoglobilina. Questi ormoni incrementano
la sintesi proteica, favorendo un bilancio positivo dell'azoto, inducono inoltre un aumento del
metabolismo basale e del consumo di ossigeno.
Nell'ipotiroidismo si ha generalmente una diminuzione del metabolismo basale con: bradicardia,
sonnolenza, costipazione, intolleranza al freddo, cute e capelli secchi; negli
adolescenti nanismo e ritardo mentale. Nell'ipertiroidismo (spesso provocato da
autoanticorpi che attivano il recettore tiroideo per il TSH), invece, si
hanno: tachicardia, ansia, insonnia, perdita di peso, eccessiva sudorazione e sensibilità al caldo.
ORMONI DEL PANCREAS
Il pancreas endocrino è formato dagli isolotti di Langherans, i quali producono diversi tipi di
ormoni. I principali sono 2: insulina e glucagone.
L'insulina è strettamente regolata da alcuni ormoni (es.: adrenalina), che hanno effetti favorenti o
inibitori sulla sua secrezione. L'azione dell'insulina inizia con il legame tra il recettore specifico
posto sulla membrana delle cellule bersaglio; il recettore è formato da 2 subunità (alfa e beta),
che tramite attività tirosin-chinasica, ad opera della porzione intracellulare e l'interazione con
l'ormone, induce la dimerizzazione del recettore e innesco dell'attività chinasica, con conseguente
trasduzione del segnale all'interno della cellula, a quel punto avviene la fosforilazione di proteine,
la concentrazione di cAMP cambia e si attiva la trascrizione genica. L'insulina abbassa la glicemia,
stimolando l'assorbimento di glucosio da parte del muscolo scheletrico con il reclutamento
di Glut-4 (trasportatore per il glucosio) sulla membrana. Nel fegato, l'insulina induce la sintesi
di glucochinasi, enzima responsabile della fosforilazione del glucosio in glucosio-6-fosfato.
L'insulina stimola sia la glicolisi, che la lipogenesi e la glicogenosintesi, e blocca
contemporaneamente le vie biochimiche opposte: lipolisi e glicogenolisi. Inoltre ha un effetto
anabolico sulle proteine, stimolandone la sintesi e inibendo il catabolismo proteico; oltre che un
effetto favorente sulla proliferazione cellulare. Il deficit di insulina porta a 2 tipi di diabete
mellito:
Tipo I (giovanile o insulo-dipendente): raro e legato alla mancata produzione di insulina per
distruzione delle cellule β-pancreatiche (generalmente autoimmune);
Tipo II (insulino-indipendente): derivante da una scarsa sensibilità dei recettori, pur in
presenza di elevati livelli di insulina.
Il glucagone è una singola catena peptidica di 29 amminoacidi, secreta dalle cellule alfa del
pancreas endocrino. La sua secrezione è inibita dal glucosio tramite l'insulina; esso agisce
direttamente nel fegato attraverso gli epatociti, con incremento del cAMP intracellulare.
Negli adipociti la captazione di glucagone si traduce in un incremento della lipolisi, tramite
l'attivazione della lipasi ormono-sensibile. Inoltre ha la funzione di regolare l'attività dei
seguenti enzimi: fosforilasi (incremento della glicogenolisi), glicogeno sintasi (arresto
della glicogenosintesi), PEP carbossichinasi (stimolazione della gluconeogenesi), glucosio-6fosfatasi (facilitazione del rilascio di glucosio).
ORMONI DEL SURRENE
La ghiandola surrenale è composta da 2 parti: la corteccia surrenalica e la midollare surrene. La
corteccia surrenalica produce ormoni di natura steroidea, mentre la midollare del surrene
produce le catecolamine.
La corticale del surrene produce 3 tipi di ormoni:
glucocorticoidi (importanti per l'adattamento dell'organismo in condizioni di stress,
es.: cortisone): mettono in condizione il corpo di affrontare situazioni di stress,
aumentando: produzione di glucosio, glicogenosintesi, lipolisi e catabolismo proteico, oltre
ad inibire la risposta infiammatoria come immunosoppressori),
mineralcorticoidi (regolano la pressione sanguigna, il bilancio idro-elettrolitico e i livelli
di potassio ematico): il più rappresentativo è l'aldosterone, che regola il trasporto attivo
di sodio a livello del tubulo renale, al fine di favorire la ritenzione idrica a livello renale, e
i precursori degli androgeni e degli estrogeni (durante la vita embrionale).
Gli ormoni catecolamminici, prodotti dalla midollare del surrene
sono: adrenalina, noradrenalina e dopamina. Essi sono derivati dalla tirosina e la loro
secrezione avviene attraverso impulsi nervosi del nervo splancnico. Si possono distinguere
5 tipi di recettori per le catecolamine (α1, α2, β1, β2 e β3), con una distribuzione tissutale
diversa, ma tutti traducono il segnale attraverso l'innesco di proteine G ( Gs, attivano la
sintesi dell' AMP ciclico, ovvero cAMP, Gi, inibiscono l'adenilato ciclasi, quindi cAMP, Gq,
attivano la fosfolipasi, e Gt che attivano la cGMP fosfodiesterasi). Gli effetti principali che
generano le catecolamine sono: l'incremento di glicogenolisi e lipolisi e l'aumento
di frequenza cardiaca, forza del battito cardiaco e VO2 max (volume massimo di ossigeno).
ORMONI DELLE GONADI
Le gonadi sono organi con una doppia funzione: producono cellule germinali e gli ormoni sessuali.
I testicoli producono spermatozoi e androgeni, le ovaie invece oociti, estrogeni e progesterone. I
testicoli, in particolar modo, grazie alle cellule di Leydig, producono testosterone in risposta alla
stimolazione dell'ormone ipofisiario LH, e grazie alle cellule del Sertoli, sotto controllo dell'FSH,
maturano gli spermatozoi.
Il testosterone è un ormone steroideo, che viene trasportato nel sangue legato ad una proteina
(SHGB - sex hormone-binding globulin) secreta dal fegato. L'azione ormonale stimola
la spermatogenesi e contribuisce alla differenziazione e alla maturazione sessuale maschile.
Gli estrogeni fanno parte della famiglia degli steroidei, sono derivanti dal testosterone attraverso
un "processo di aromatizzazione" che avviene nell'ovaio, fegato, adipe… sotto controllo dell'FSH;
sono trasportati nel sangue anche loro legati alla SHGB. L'ovaio produce anche il progesterone,
ormone derivato dal colesterolo. La funzione principale degli ormoni ovarici è quella di far
maturare e conservare il sistema riproduttivo femminile.
ORMONE PARATIROIDEO, CALCITONINA E VITAMINA D
Il controllo della concentrazione ematica dello ione calcio (Ca 2+) è importante per
la mineralizzazione ossea, l'eccitabilità neuromuscolare, la coagulazione del sangue e alcune
reazioni enzimatiche. Il paratormone, la calcitonina e la vitamina D partecipano alla regolazione
dell'omeostasi del calcio.
L'azione principale del PTH (paratormone, polipeptide con 84 amminoacidi) è quella di
contrastare ipocalcemie acute, agendo direttamente sul rene e sulle ossa e indirettamente,
attraverso l'assorbimento di vitamina D, sull'intestino. La vitamina D3, prodotta a livello cutaneo,
è capace di stimolare fortemente l'assorbimento di Ca2+ da parte della mucosa intestinale. Il
deficit di vitamina D può sfociare nel rachitismo durante l'infanzia e nell'osteomalacia nell'adulto.
L'ipocalcemia e la vitamina D hanno un effetto contrario. La calcitonina è un polipeptide di 32
amminoacidi prodotto dalle cellule C della tiroide, che antagonizza il PTH aumentando
l'eliminazione di Ca++ a livello renale, facilitando il suo deposito nelle ossa, con conseguente
riduzione della calcemia.
A cura di,
Gabriele Grassadonia
