Sistema Endocrino

Sistema Endocrino
Il Sistema Endocrino è costituito da GHIANDOLE ENDOCRINE che
secerno ORMONI
Gli ormoni (dal greco ormao= eccitare)
sono dei messaggeri chimici che
vengono riversati direttamente nel
sangue per essere trasportati ad un
organo
bersaglio
(target)
dove
esercitano la loro funzione
Caratteristiche degli ormoni:
•
Sono immessi direttamente nel circolo
sanguigno
•
Sono trasportati dal sangue alle cellule
o organi bersaglio
•
Si legano a recettori specifici presenti
nelle cellule bersaglio
•
Un ormone può
molteplici
sullo
bersaglio
esplicare effetti
stesso
tessuto
Le funzioni biologiche degli ormoni si svolgono con tre diversi
meccanismi:
Endocrino = l’ormone prodotto a livello della ghiandola endocrina
raggiunge il tessuto bersaglio tramite il torrente circolatorio
Paracrino = l’ormone prodotto a livello della ghiandola endocrina
raggiunge il tessuto bersaglio tramite il liquido extra-cellulare
Autocrino = l’ormone prodotto a livello della ghiandola endocrina ha
effetto sulle stesse cellule che l’hanno prodotto
Classificazione degli ormoni:
•Ormoni peptidici (costituiti da tre o più amminoacidi)
•Ormoni steroidei (derivanti dal colesterolo)
•Ormoni amminici (derivanti da un solo amminoacido)
Sintesi
Gli ormoni peptidici vengono sintetizzati e immagazzinati in vescicole
secretorie
Preproormone
proormone
ormone attivo (contenuto in
vescicole secretorie) - input
esocitosi
Gli ormoni steroidei sono lipofili e non sono immagazzinati in vescicole
secretorie
Stimolo
precursore convertito in ormone attivo
diffusione semplice
Gli ormoni amminici sono sono sintetizzati a partire da un solo
amminoacido, sono lipofili e sono immagazzinati in vescicole
secretorie
MECCANISMO D’AZIONE
1) ORMONI PEPTIDICI
Sintesi e immagazzinamento in vescicole secretorie fino a quando la
cellula non riceve un messaggio per la secrezione.
Gli ormoni peptidici sono idrofili, viaggiano nel plasma in forma libera e
si legano ad un recettore specifico.
Il complesso ormone-recettore innesca la risposta cellulare.
I RECETTORI PER GLI ORMONI PEPTIDICI
•Sono situati sulla membrana cellulare
•Determinano la sintesi di secondi messaggeri (cAMP, cGMP, DAG,
Ca++)
•I secondi messaggeri determinano modificazioni enzimatiche
dentro la cellula
2) ORMONI STEROIDEI
Il colesterolo è il precursore di tutti gli ormoni steroidei. Sono lipofili
e attraversano facilmente la membrana cellulare. Non sono solubili nel
plasma e per questo si legano a proteine trasportatrici
I RECETTORI PER GLI ORMONI STEROIDEI
•Si trovano nel compartimento intracellulare
•Il complesso ormone-recettore si lega al DNA attivando uno o più geni
•L’mRNA dirige la sintesi di nuove proteine
3) ORMONI AMMINICI
I principali ormoni amminici sono:
CATECOLAMINE
e
ORMONI
dall’amminoacido Tirosina
TIROIDEI
che
derivano
MELATONINA che deriva dall’amminoacido Triptofano
Le Catecolamine si comportano come gli ormoni peptidici
Gli ormoni tiroidei e la melatonina si comportano come gli ormoni
steroidei
INTERAZIONE
SINERGISMO
Due ormoni hanno lo stesso effetto anche se agiscono con meccanismi
diversi. La loro interazione produce un effetto maggiore della somma dei
loro singoli effetti
Es.
Glucagone > livelli di glicemia nel sangue 10mg/ml
Adrenalina > livelli di glicemia nel sangue 5mg/ml
Glucagone + Adrenalina > livelli di glicemia nel sangue 22mg/ml
PERMISSIVISMO
Un ormone non può espletare completamente il suo effetto se non è
presente un secondo ormone
Es. ormoni tiroidei e fattore di crescita insulino-simile IGF-1: l’IGF-1
stimola la crescita scheletrica in presenza degli ormoni tiroidei, mentre
questi, direttamente, stimolano poco la crescita ossea.
ANTAGONISMO
Due ormoni hanno azione fisiologica opposta
Es.
Glucagone > livelli di glicemia nel sangue
Insulina < livelli di glicemia nel sangue
Regolazione della secrezione ormonale
L’attività secretoria dei tessuti endocrini è controllata con un
meccanismo a feedback negativo. Esistono due circuiti di retroazione:
1. Breve
2. Lungo
Nel feedback a circuito breve,
la risposta del tessuto bersaglio
principale viene a ricadere sulla
ghiandola endocrina.
Nel feedback a circuito lungo,
un segnale proveniente da
tessuti
bersaglio
secondari
controlla l’attività secretrice
dei tessuti endocrini.
IPOFISI
È stata definita la ghiandola principale dell’organismo perché i suoi
ormoni controllano la maggior parte delle funzioni vitali
Sezione trasversa del cranio che mostra l’ipofisi.
L’ipofisi è un organo impari e mediano ancorato alla faccia inferiore del
cervello mediante un peduncolo di tessuto nervoso (peduncolo ipofisario
o infundibulum), allocata nella sella turcica. È costituita da due parti:
l’ipofisi anteriore è vero tessuto endocrino di origine epiteliale; l’ipofisi
posteriore è un’estensione del tessuto nervoso cerebrale.
Sviluppo embrionale della parte anteriore e posteriore dell’ipofisi
L’ipofisi anteriore deriva da una estroflessione dell’ectoderma della cavità
buccale primitiva (tasca di Rathke).
L’ipofisi posteriore deriva da una estroflessione del primitivo pavimento del
terzo ventricolo; essa è, pertanto, un’estensione del sistema nervoso
facente parte del diencefalo. La neuroipofisi comprende: - una parte
superiore più espansa del processo nervoso peduncolare, corrispondente
all’eminenza mediana; - il peduncolo infundibulare, avvolto dalla parte
tuberale dell’adenoipofisi; - il processo infundibulare che contiene gli
ormoni
IPOFISI ANTERIORE O ADENOIPOFISI
È una vera ghiandola endocrina in rapporto con l’ipotalamo mediante uno speciale
gruppo di vasi sanguigni che costituisce i SISTEMA PORTALE IPOTALAMOIPOFISARIO
IPOFISI POSTERIORE O NEUROIPOFISI
Sito di accumulo e rilascio di due neuroormoni sintetizzati nell’ipotalamo:
•OSSITOCINA
•ADH (Ormone AntiDiuretico) o VASOPRESSINA
Trasporto, accumulo e rilascio degli ormoni dell’ipofisi posteriore
1) Gli ormoni peptidici vengono sintetizzati nel reticolo endoplasmatico
rugoso e impacchettati nell’apparato del Golgi. 2) Le vescicole secretorie
contenenti l’ormone vengono trasportate per via neuronale dall’ipotalamo
all’ipofisi posteriore. 3) Le vescicole vengono accumulate nella
terminazione distale nell’ipofisi posteriore. 4) Gli ormoni vengono
rilasciati in circolo per esocitosi. 5) Il sangue contenente gli ormoni si
porta nella circolazione generale.
ORMONI DELL’IPOFISI POSTERIORE
ORMONE
Vasopressina
(Ormone
antidiuretico)
Ossitocina
SIGLA
VP o
ADH
OXT
NATURA CHIMICA
AZIONE PRINCIPALE: STIMOLA ……
Polipeptide (9
aminoacidi)
Il riassorbimento di acqua nei tubuli
renali (azione antidiuretica);
Partecipa quindi alla regolazione
idro-salina ed osmotica dei liquidi
extracellulari
Polipeptide (9
aminoacidi)
La contrazione della muscolatura
liscia uterina durante il parto;
Eiezione del latte dalla mammella
nella poppata
ADH
L’ADH agisce:
- sulla muscolatura liscia (recettori V1) delle arteriole periferiche,
provocando, in risposta a una condizione di ipovolemia, come durante una
grave emorragia, vasocostrizione e aumento della pressione arteriosa
- sulle cellule del dotto collettore del nefrone (recettori V2),
controllandone la permeabilità della membrana basale all’acqua, tramite
l’inserzione dell’acquaporina-2 nella membrana apicale delle cellule
principali.
Se l’osmolarità plasmatica aumenta, o la pressione ematica o la volemia
diminuiscono aumenta la frequenza dei potenziali d’azione negli
osmocettori (centri della sete) e nelle cellule neurosecernenti,
aumentando, di conseguenza, la sintesi e la liberazione nel sangue di
ADH.
L’insufficiente secrezione di ADH o l’insufficiente risposta dei recettori
V2 all’ADH causano il diabete insipido caratterizzato da abbondante
diuresi.
Ossitocina
L’OXT agisce sulla muscolatura liscia uterina (miometrio) e
sulle cellule mioepiteliali dei dotti galattofori mammari,
inducendo, con la loro contrazione, rispettivamente il travaglio
del parto e l’eiezione del latte. L’azione dell’OXT sulla
muscolatura liscia uterina riduce, inoltre, l’emorragia post
partum.
La sintesi e la liberazione dell’ormone sono indotte per via
riflessa della distensione meccanica della vagina e dell’utero
durante il parto e dalla suzione del capezzolo.
Nella donna la secrezione di ossitocina è stimolata anche da
stimoli psicologici, come il pianto del lattante.
Lo stress emotivo, la paura inibiscono la secrezione di OXT.
L’azione dell’ormone nel maschio non è nota.
ADENOIPOFISI
IPOTALAMO
ADENOIPOFISI
CRH o Corticoliberina
(N ParaVentricolare)
 + ACTH o Corticotropina
TRH o Tireoliberina
(N ParaVentricolare)
 + TSH o Tireotropina
SS o Somatostatina
(N ParaVentricolare)
DA o Dopamina
(N Arcuato)
 - TSH
 Glucocorticoidi
Deriva dalla pro-opiomelanocortina.
Secrezione pulsatile 8 o 9 episodi
intensificata dagli stress
 T3 e T4
 - TSH
Gn-RH o Gonadoliberina
(N Arcuato)
 + Gonadotropine (FSH o LH)
 Testicoli e Ovaie
GHRH o Somatoliberina
(N-Aarcuato)
GHIH o SS o Somatostatina
 + GH o STH o Somatotropina
 Fegato (IGF-1 o
Somatomedina C)
PRL-RH o PRH
PRL-IH PIH
 + PRL o Prolattina
 - PRL o Prolattina
 - GH
 Mammelle e Ovaie
ORMONI DELL’IPOFISI ANTERIORE
ORMONE
SIGLA
NATURA CHIMICA
AZIONE PRINCIPALE: STIMOLA ……
Somatotropo
GH
Proteina
La crescita corporea e la sintesi
proteica nelle cellule
Prolattina
PRL
Proteina
Lo sviluppo e la secrezione lattea
della ghiandola mammaria
Adreno-corticotropo
ACTH
Polipeptide
La secrezione di corticosteroidi
dalla corticale del surrene
Tireotropo
TSH
Glicoproteina
La secrezione degli ormoni tiroidei
dalla tiroide
Glicoproteina
Lo sviluppo dei follicoli e la
secrezione degli ormoni estrogeni
nell’ovaio;
la spermatogenesi nel testicolo
Glicoproteina
L’ovulazione e la formazione del
corpo luteo;
la secrezione di androgeni dalle
cellule di Leydig del testicolo
Follicolo-stimolante
Luteinizzante
FSH
LH
GH
La secrezione di GH o somatotropina è regolata dall’azione contrapposta
di 2 ormoni ipotalamici: il GHRH o somatoliberina che ne stimola il
rilascio, e il GHIH o somatostatina che ne impedisce il rilascio.
La secrezione di GH è influenzata da diversi fattori. È stimolata dal
sistema simpatico, dallo stress, dall’attività fisica, dall’ipoglicemia.
IL GH viene secreto soprattutto durante l‘infanzia e la gioventù. Dopo i
20 anni, la sua sintesi diminuisce velocemente al punto che di solito la
concentrazione di tale ormone in una persona di 50 anni è circa la metà di
una di 20.
È utilizzato, in modo dannoso, dagli atleti che vogliono aumentare la
propria massa muscolare. Tale pratica è molto pericolosa in quanto la
somministrazione
esogena
determina
atrofia
delle
cellule
dell'adenoipofisi preposte alla sua secrezione.
Tessuti
bersaglio:
sono
quelli
principalmente
implicati
nell'accrescimento: tessuto osseo, tessuto muscolare scheletrico e
tessuto adiposo
GH
Il GH stimola la sintesi epatica del fattore di crescita insulinosimile (più conosciuto come IGF-I o come somatomedina C).
L’IGF-I viaggia nel plasma legato a proteine specifiche (IGFBP),
soprattutto di origine epatica, che ne regolano la biodisponibilità.
Il GH riduce l’assunzione di glucosio del muscolo tendendo ad
aumentare la glicemia.
Il GH e l’IGF-I stimolano: 1) l’ingresso di amminoacidi e la sintesi
proteica nelle cellule epatiche, muscolari scheletriche e,
particolarmente, delle zone di accrescimento osseo-cartilagineo,
regolando l’accrescimento in altezza; 2) la lipolisi e il catabolismo
lipidico per utilizzare gli acidi grassi liberi a scopo energetico e
risparmiare le proteine; 3) la gluconeogenesi nel fegato e la
glicogenosintesi nei tessuti.
CARTILAGINE DI
ACCRESCIMENTO
Condrogenesi
Ossificazione
OSTEOBLASTI
Attivazione
Somatomedine
GH
Altezza scheletro
Dimens. organi
Accresc. corporeo
ALTRE CELLULE
numero
dimensione
FEGATO
MUSCOLO
Sintesi proteica
Ossidazione ac. gr.
Glicolisi
Aminoacidi plasm.
Glicemia
TESS: ADIPOSO
Mobilizz. lipidi
Adiposità corporea
NEFA plasm.
Effetti metabolici
Patologie causate da un’alterazione
della secrezione di GH
Nanismo ipofisario: sviluppo ridotto del corpo, causato da
un’insufficiente secrezione di ormone della crescita durante l’età
infantile e l’adolescenza
Gigantismo: dimensioni e statura eccessive causate da una
ipersecrezione di ormone della crescita durante l’età infantile (prima
della pubertà)
Acromegalia: ingrossamento delle ossa del capo e delle estremità
causato da una ipersecrezione di ormone della crescita durante l’età
adulta
Prolattina
La secrezione della prolattina è indotto dall’ormone ipotalamico
specifico per il suo rilascio il PRH. I recettori della PRL sono
presenti nelle mammelle e nelle gonadi femminili. Non è chiaro il
significato della prolattina nel maschio.
L’aumento degli estrogeni durante la gravidanza stimola
l’accrescimento e la proliferazione delle cellule lattotrope ipofisarie
a tale punto che l’ipofisi arriva a raddoppiare le sue dimensioni
durante la normale gravidanza.
FUNZIONE: insieme agli estrogeni, al progesterone, al GH e al
cortisolo, stimola la proliferazione e la ramificazione dei dotti
mammari. Dopo il parto stimola la sintesi del latte
Picco di produzione: dopo il parto
Controllo +: Fattore di rilascio ipotalamico PRH
Controllo -: dopamina, stress, ipoglicemia
TIROIDE
La tiroide è un organo impari e mediano, costituita da due lobi e un istmo
che li unisce, ed è situata anteriormente alla porzione superiore della
trachea.
La tiroide è avvolta da una capsula fibrosa con dei sepimenti interni che
la suddividono in lobuli. Ciascun lobulo è costituito da numerose vescicole
chiuse dette follicoli tiroidei.
Il follicolo è l’unità anatomo-funzionale della
tiroide ed è una vescicola irregolarmente
sferoidale,
chiusa
da
un
epitelio
monostratificato di cellule secernenti dette
“follicolari”
o
tireociti,
che
poggiano
colloide
esternamente alla membrana basale e
delimitano internamente una cavità o lume
follicolare contenente una sostanza vischiosa
detta colloide.
La colloide è una soluzione di una glicoproteina, la tireoglobulina (Tg)
elaborata dalle cellule follicolari, che costituisce la forma di deposito
degli ormoni tiroidei.
Tra i follicoli, a ridosso della membrana basale, sono presenti rare cellule
parafollicolari o cellule C secernenti calcitonina.
Gli ormoni tiroidei vengono secreti dalla tiroide in risposta
all'ormone ipofisario TSH, la cui produzione è regolata dall'ormone
ipotalamico TRH.
Gli ormoni tiroidei:
•sono due e vengono chiamati rispettivamente triiodotironina
(T3) e tiroxina (T4)
•Sono critici per lo sviluppo cerebrale e somatico del bambino e
dell’attività metabolica dell’adulto
•Influenzano la funzione di ogni organo e tessuto
•Devono sempre essere disponibili
Vi sono grandi depositi disponibili (colloide dei follicoli tiroidei e
proteine plasmatiche di trasporto) di ormoni tiroidei, la cui sintesi
e secrezione sono strettamente regolate da meccanismi molto
sensibili.
Schema della sintesi degli ormoni tiroidei
La sintesi degli ormoni tirodei è
possibile in presenza di una
3
sufficiente quantità di iodio, che
deve essere introdotto con la
dieta. A livello gastro-intestinale
si forma ioduro, che viene
assorbito e passa in circolo e, 1)
a livello tiroideo, viene captato
dalle cellule follicolari per dare
origine allo iodio molecolare per
azione della perossidasi tiroidea
1
4
(tireoperossidasi TPO). 2) La
tireoglobulina,
lunga
catena
proteica presente nella colloide,
lega lo iodio a livello dei residui
di tirosina, presenti nella sua
struttura.
La secrezione degli ormoni tirodei avviene quando 3) il tireocita ingloba,
per pinocitosi, la colloide. Sulla vescicola convergono i lisosomi attivati e la
tireoglobulina viene scissa per dare origine 4) agli ormoni T3 e T4, liberati
nel sangue capillare, MIT, DIT e aminoacidi.
2
Il TSH stimola la sintesi di ormoni tiroidei
promuovendo la sintesi di tireoglobulina (Tg)
da parte dei tireociti.
La Tg è una proteina ad alto contenuto di
residui tirosinici, prodotta nell’apparato di
Golgi e riversata sul versante apicale del
tireocita.
Il TSH stimola l’espressione del NIS
(sodium/iodide symporter): pompa che
trasporta lo IODIO all’interno del tireocita
contro gradiente. Sfrutta il gradiente del
sodio, che viene espulso dalla pompa Na/K
ATPasi.
Lo IODIO viene quindi ORGANICATO nei
residui tirosinici della Tg ad opera della
tireoperossidasi (TPO) sulla membrana
apicale del tireocita. TPO catalizza la
formazione di T4 da due molecole di DIT
(dioidiotirosina) e la formazione di T3 da
una molecola di DIT ed una di MIT
(monoiodiotirosina).
Struttura degli ormoni tiroidei e dei composti correlati
Nel processo di sintesi degli ormoni tiroidei si possono formare anche
molecole diverse da T3 e T4, che vengono però metabolizzate all’interno del
tireocita, recuperando lo IODIO ed il residuo tirosinico.
Gli ormoni tiroidei in circolo sono rappresentati soprattutto dal
T4.
Il T3 circolante deriva per l’80% dalla deiodazione di T4 in
periferia.
T4 e T3 circolano legati a proteine plasmatiche:
•TBG = thyroxine-binding globulin, ogni molecola lega una
molecola di T4 o T3. Lega il 70% della T4 circolante e l’80%
della T3 circolante.
•TTR = transthyretin. Lega l’ 11% della T4 circolante e il 9%
della T3 circolante.
•Albumina = Lega il 20% della T4 circolante e l’ 11% della T3
circolante.
La forma attiva a livello cellulare è rappresentata dal T3, che
deriva per metabolizzazione del T4, cui viene tolto un atomo di
iodio sull’anello esterno da parte delle DEIODINASI. Gran parte
del T3 si forma all’interno delle cellule bersaglio.
Il T3 ha affinità per i recettori nucleari specifici per gli ormoni
tiroidei 15 volte superiore rispetto a T4.
AZIONI DEGLI ORMONI TIROIDEI
•Sono necessari per lo sviluppo del sistema nervoso centrale nel
feto e nelle fasi postnatali
•Importanti effetti sui processi di differenziazione cerebrale
nelle prime settimane di vita.
•Sono necessari per lo sviluppo dello scheletro fetale
•Sono indispensabili per il normale accrescimento corporeo nel
bambino, e la maturazione dei vari apparati, soprattutto quello
scheletrico.
•Azione termogenetica
•Effetti sul metabolismo glucidico
•Lipolisi e lipogenesi
•Sintesi proteica
•Effetti sul sistema nervoso centrale
•Effetti sul sistema cardiovascolare
Effetti sul metabolismo glucidico
Gli ormoni tiroidei:
inducono la produzione epatica di glucosio, aumentano la glicogenolisi e la
gluconeogenesi; promuovono l’utilizzazione del glucosio aumentando l'attività
di enzimi coinvolti nell’ossidazione del glucosio
Lipolisi e lipogenesi
• stimolano l’attività della lipasi ormono-sensibile → lipolisi
• stimolano la sintesi e l’ossidazione del colesterolo e la sua conversione in
acidi bilari
• lipogenesi: favorita la sintesi di acidi grassi
effetto prevalente su lipolisi = aumenta la disponibilità di ac. grassi, che possono
essere ossidati e formare ATP, utilizzato per la termogenesi
Sintesi proteica
Aumento delle sintesi proteiche (proteine strutturali, enzimi, ormoni); effetto
trofico sul muscolo
•Stimolano l’ossificazione endocondrale, la crescita lineare e la maturazione
dei centri epifisari.
•Gli effetti sulla crescita lineare sono in buona parte mediati dalla loro azione
sulla secrezione di GH e di IGF-1
•Hanno azione sulla matrice proteica e sulla mineralizzazione dell’osso.
Azione termogenetica
Gli ormoni tiroidei contribuiscono in modo fondamentale alla
spesa energetica ed alla produzione di calore, regolando
direttamente il metabolismo basale.
Tale azione dipende da:
•aumento dell’attività metabolica di tutti i tessuti (aumento del
consumo di O2, della produzione di calore e della velocità di
utilizzazione delle sostanze energetiche)
Normale consumo di O2 = 250 ml/min
Ipotiroidismo » 150 ml/min.
Ipertiroidismo » 400 ml/min
Effetti sul sistema nervoso centrale
Gli ormoni tiroidei regolano lo sviluppo e la differenziazione del
sistema nervoso centrale durante la vita fetale e nelle prime
settimane di vita, quando assicurano una corretta mielinizzazione
delle strutture nervose
Deficit della funzionalità tiroidea in epoca precoce comportano
gravi ripercussioni sul SNC e possono compromettere il quoziente
intellettivo del soggetto.
Effetti sul sistema cardiovascolare
aumento del numero dei recettori β-adrenergici
aumenta la contrattilità cardiaca
aumenta frequenza cardiaca
aumenta l’eccitabilità della miocellula
aumenta il consumo tissutale di O2
CALCITONINA
Le cellule C sono stimolate a sintetizzare e secernere l’ormone
Calcitonina (CAL) in risposta all’aumento della concentrazione
plasmatica di Ca2+ (ipercalcemia). La CAL non è immagazzinata in
depositi cellulari.
La CAL è un peptide che agisce sull’osso, dove inibisce l’attività degli
osteoclasti, i soli in cui sono stati trovati i recettori, ma stimolerebbe
anche quella degli osteoblasti, determinando la deposizione nell’osso di
calcio e fosforo e la riduzione della concentrazione plasmatica del Ca2+.
Il ruolo fisiologico della CAL non è ancora del tutto chiaro. A
differenza del paratormone, non si verificano nell’uomo modificazioni
del metabolismo del calcio e del fosforo quando la disponibilità
dell’ormone subisce variazioni, anche grandi, e non risultani in
bibliografia effetti sicuri attribuibili alla deficienza di CAL (es.
pazienti tiroidectomizzati). Si pensa, tuttavia, che la Cal prevenga
l’ipercalcemia dopo un pasto che comporti l’immissione di calcio in
circolo.
La sintesi di CAL diminuisce con l’età. Questa diminuzione potrebbe
contribuire in parte alla progressiva decalcificazione ossea nella
senescenza.
PARATIROIDI
Le paratiroidi sono piccole masse endocrine addossate alla superficie
dorsale della tiroide. Le paratiroidi e l’ormone da loro prodotto sono
essenziali per la vita. Generalmente le paratiroidi sono quattro, una
coppia per ciascun lobo della tiroide, di cui una superiore e una
inferiore. Esse secernono il paratormone (PTH) ossia l’ormone che
regola il metabolismo del calcio e del fosforo, controllando, di concerto
con la forma attiva della vitamina D (1,25-diidrossivitamina D3),
l’equilibrio fosfo-calcico. La funzione del PTH è di elevare la
concentrazione plasmatica di calcio e di diminuire quella del fosforo.
Nell’adulto sano i valori normali della calcemia totale sono intorno a 10
mg/dl (intervallo di 9 – 10,5). La secrezione del PTH da parte delle
paratiroidi è regolata direttamente dalla concentrazione plasmatica di
calcio: l’aumento della calcemia provoca una riduzione della secrezione
e deposizione di calcio nelle ossa; la diminuzione della calcemia, al
contrario, determina un incremento della sua secrezione e, di
conseguenza, del riassorbimento di calcio dalle ossa. Il PTH esplica la
sua azione principalmente su tre organi: osso, rene e intestino.
Nell’osso stimola il rilascio di calcio e di fosforo,
inibendo
gli
osteoblasti
e
attivando,
indirettamente, gli osteoclasti attraverso il
rilascio di IL-1 da parte degli osteoblasti, i soli ad
avere il recettore per l’ormone e per la vitamina
D3. Nel tubulo renale (tubulo contorto distale e
porzione ascendente spessa dell’ansa di Henle)
stimola il riassorbimento di calcio e inibisce
(tubulo prossimale) quello del fosforo (HPO42-,
azione fosfaturica) e del bicarbonato (HCO3-).
L’azione del PTH ha sull’intestino è indiretta:
l’ormone stimola direttamente il tubulo prossimale
renale a produrre la forma attiva della vitamina D3
(colecalciferolo), attivando l’enzima renale 1 αidrossilasi.
L’aumentata
sintesi
di
1,25diidrossicolecalciferolo o calcitriolo o ormone D a
sua volta si traduce in un incremento
dell’assorbimento intestinale di calcio e del
riassorbimento osseo; ne deriva un ulteriore
incremento del carico di calcio filtrato dal rene ed
una minor ritenzione renale del fosforo.
In definitiva le azioni del PTH si traducono in un
aumento della concentrazione sierica del calcio e
una diminuzione di quella del fosforo.
Paratiroidi e malattie correlate
Iperparatiroidismo
E’ una condizione caratterizzata da un’aumentata secrezione di paratormone da
parte di una o di tutte le paratiroidi.
Ipoparatiroidismo
Una ridotta funzione del tessuto paratiroideo determina un quadro di deficit
ormonale, noto come ipoparatiroidismo. La forma più frequente è di certo
l'ipoparatiroidismo secondario a chirurgia del collo (tiroidectomia e
paratiroidectomia), che può comportare l’ablazione o la devascolarizzazione delle
ghiandole paratiroidee determinando carenza di calcio ematico (Ca2+), causa di
ipereccitabilità, insorgenza spontanea di potenziali d’azione nei motoneuroni e
conseguente tetania muscolare. La carenza del minerale, senza interventi, porta in
breve tempo a morte.
Di grande interesse clinico è anche il meno comune ipoparatiroidismo primitivo.
Malattie ossee da alterazione del metabolismo del cacio.
- Osteoporosi
- Osteomalacia
- Rachitismo
GHIANDOLE SURRENALI
Le ghiandole surrenali sono organi pari di forma piramidale che poggiano sul
polo posteriore dei reni. Il parenchima surrenale è costituito da una parte
periferica più compatta detta CORTICALE (80%) e una parte centrale
detta MIDOLLARE (20%).
La parte corticale dei surreni è caratterizzate da tre zone:
- zona glomerulare (ZG) (15%) periferica
- zona fascicolata (ZF) (78%) intermedia
- zona reticolare (ZR) (7%) più interna
la corticale del surrene o corticosurrene secerne gli ormoni corticosteroidi
o corticoidi:
nella ZG i mineralcorticoidi (aldosterone)
nella ZF i glucocorticodi (cortisolo, corticosterone)
nella ZR gli androgeni deidroepiandrosterone (DHEA) e il duo estere
deidroepiandrosterone solfato (DHEAS)
Il colesterolo, proveniente
dalle LDL o sintetizzato ex
novo
dall’acetato,
è
il
precursore
degli
ormoni
corticoidi. Le cellule corticali
contengono
depositi
intracellulari di colesterolo,
prevalentemente sottoforma
di estere, che costituiscono
la forma più immediata di
colesterolo
per
la
steroidogenesi.
I MINERALCORICOIDI
Il principale mineralcorticoide prodotto dalla ZG è
l’ALDOSTERONE.
La secrezione dell’aldosterone è stimolata poco dall’ACTH, ma è
stimolata soprattutto dal sistema renina-angiotensina II e dal
tasso ematico dello ione K+.
L’aldosterone nel rene promuove la ritenzione degli ioni Na+ e la
secrezione degli ioni K+ e H+. I suoi siti d’azione sono la porzione
terminale del tubulo contorto distale e il dotto collettore.
L’effetto sodioritentivo dell’aldosterone è presente anche in
altre sedi, come nelle ghiandole salivari, sudoripare e nella
mucosa gastrointestinale.
L’effetto netto dell’aldosterone è di aumentare il volume del
liquido extracellulare e del sangue e di conseguenza la pressione
sanguigna e la gittata cardiaca.
Il peptide natriuretico atriale, prodotto dal cuore, inibisce il
rilascio di aldosterone determinando riduzione del volume
ematico e, di conseguenza, della pressione arteriosa.
I GLUCOCORTICOIDI
Il principale glucocorticoide prodotto dalla ZF è il CORTISOLO.
La secrezione del cortisolo è stimolata dall’ACTH, indotto dall’ormone
ipotalamico specifico per il suo rilascio il CRH.
I glucocorticoidi stimolano la secrezione acida gastrica, aumentano il
riassorbimento osseo e l’escrezione urinaria di calcio, la responsività
degli adrenorecettori alle catacolamine, la velocità di filtrazione
glomerulare, la percezione e l’integrazione di stimoli sensoriali
(acustici, tattili, olfattivi e gustativi).
Inibiscono i processi immunologici e infiammatori
Le azioni principali riguardano la regolazione del metabolismo glucidico
(da cui deriva il loro nome) e l’adattamento dell’organismo agli stati di
stress di lunga durata, tra i quali anche il digiuno prolungato.
Il cortisolo favorisce in diversi tessuti il catabolismo proteico e a
livello del fegato e, in minior misura, del rene, la gluconeogenesi
Ha effetto diabetogeno, in quanto antagonista dell’insulina, e lipolitico
ANDROGENI
Il DHEA e il DHEAS sono androgeni deboli. Sono destinati ad
essere trasformati perifericamente nel più potente androgeno
che è il TESTOSTERONE. Gli androgeni surrenalici hanno, nel
maschio, un significato biologico marginale, perché il testosterone
ottenuto da essi è secondario a quello prodotto ex novo nelle
gonadi maschili, mentre, nella femmina, sono i soli presenti. Nella
donna, gli androgeni sono una fonte di estrogeni in cui sono
convertiti nel tessuto adiposo dalle aromatasi. Un eccesso di
androgeni surrenalici può causare virilizzazione della donna.
ORMONI DELLA MIDOLLARE DEL SURRENE.
I neurormoni della midollare del surrene sono le catecolamine
adrenalina o epinifrina (80%) e noradrenalina o norepinefrina (20%),
sintetizzate a partire dall’aminoacido tirosina. La sintesi è regolata
dall’innervazione simpatica, dal cortisolo, dall’ACTH.
L’adrenalina e, in minore quantità, la noradrenalina sono veicolate dal
sangue e si legano ai recettori adrenergici presenti sulla membrana
plasmatica delle cellule bersaglio. L’adrenalina interagisce con i
recettori a- e b-adrenergici, mentre la noradrenalina interagisce
soprattutto con i recettori a-adrenergici.
Dal punto di vista metabolico l’adrenalina stimola nelle cellule muscolari
la glicogenolisi e nelle cellule epatiche, oltre alla glicogenolisi, anche la
gluconeogenesi con effetto iperglicemizzante. Negli adipociti stimola la
lipolisi, liberando acidi grassi e glicerolo nel sangue. L’adrenalina
rinforza i suoi effetti sul metabolismo agendo anche sul pancreas
endocrino, stimolando al secrezione di glucagone e inibendo quella
dell’insulina.
GONADI
Le gonadi dell’adulto sono organi pari destinati ad una duplice
funzione:
• esocrina, consistente nella produzione di gameti e fluidi e molecole
nutritive facilitanti la fusione dei gameti di sesso opposto
• endocrina consistente nella produzione degli ormoni sessuali,
rispettivamente, per i maschi, il testosterone e il diidrotestosterone,
per le femmine l’estradiolo, l’estrone, l’estriolo e il progesterone.
L’ipotalamo induce la liberazione delle gonadotropine ipofisarie
tramite il GnRH. FSH e LH agiscono direttamente sulle gonadi, dove
avviano e promuovono la gametogenesi e controllano la sintesi e il
rilascio degli ormoni sessuali steroidei.
Gli ormoni steroidei gonadici inducono lo sviluppo e il normale
funzionamento degli organi riproduttivi ed esercitano numerosi
effetti in sedi e organi bersaglio diversi. Nella regolazione delle
gonadi sono direttamente coinvolti anche altri ormoni come il GH, la
PRL e il TSH.
Il testosterone inibisce il rilascio di LH in entrambi i sessi, nel
maschio anche di FSH.
Attivina (fattore gonadico peptidico) stimola il rilascio delle
gonadotropine (particolarmente dell’FSH)
Inibina e follistatina (fattori gonadici peptidici) inibiscono il rilascio
delle gonadotropine (particolarmente dell’FSH)
La secrezione delle gonadotropine presenta nel maschio dei picchi
con intervalli di 60-120 minuti, mentre nella femmina varia secondo
la fase del ciclo mestruale.
Gli androgeni sono precursori obbligati degli estrogeni in cui sono
trasformati ad opera delle aromatasi.
Gli ormoni sessuali circolano nel sangue legati a proteine
plasmatiche come l’albumina e l’SHBG.
Secrezione degli ormoni testicolari
Le cellule interstiziali di Leydig sintetizzano e secernono il testosterone e il
diidrotestosterone.
Le cellule di Sertoli non sono capaci di sintetizzare ormoni steroidei, ma
convertono il testosterone, prodotto dalle cellule di Leydig, in estradiolo e
diidrotestosterone, e secernono l’inibina.
Le cellule di Leydig hanno recettori di membrana specifici per l’LH, ma sono
sensibili anche all’FSH. L’FSH induce nelle cellule di Leydig l’aumento dei
recettori membranari per l’LH, amplificandone conseguentemente gli effetti.
Le cellule di Sertoli hanno recettori di membrana specifici per l’FSH. L’inibina
che esse secernono ha un ruolo importante nel controllo a feedback negativo
dell’FSH ipofisario.
La secrezione di FSH è inibita anche anche dal testosterone e dall’estradiolo.
L’FSH e il testosterone iniziano e mantengono al spermatogenesi nei tubuli
seminiferi: il testosterone controllerebbe la fase iniziale, l’FSH la fase
terminale.
Il testosterone esercita azioni di tipo anabolico e androgenico su diversi tessuti
e apparati come muscolare scheletrico, adiposo, epatico, pilifero, sebaceo.
Secrezione degli ormoni ovarici
La maturazione dei follicoli e la normale secrezione degli ormoni
ovarici sono regolate dalle gonodotropine adenoipofisarie FSH
ed LH, e dal fattore ipotalamico responsabile del loro rilascio
GnRH.
FSH ed LH stimolano la sintesi e la secrezione degli ormoni
steroidei estrogeni, progesterone e androgeni, e degli ormoni
peptidici inibina e ralaxina.
Le azioni principali degli estrogeni e del progesterone sono:
• l’induzione e il mantenimento dei caratteri sessuali secondari
femminili;
• la capacità procreativa ciclica della donna
• il mantenimento della gravidanza
•La preparazione delle ghiandole mammarie per l’allattamento
Correlazioni endocrine durante il ciclo ovarico e dell’endometrio
PANCREAS ENDOCRINO
Il pancreas è una ghiandola con funzione sia esocrina (97-99%) che
endocrina (1-3%).
Le “isole pancreatiche”, sparse nel tessuto esocrino, secernono nel
sangue ormoni regolatori del metabolismo e sono costituite da quattro
tipi di cellule, ciascuno secernente un ormone distinto: le cellule a
(10-20%) che secernono glucagone, le cellule b (75-80%) che
secernono insulina, le cellule d (3-4%) e le cellule j (1-2%) che
secernono rispettivamente la somatostatina (SS) e il polipeptide
pancreatico (PP).
Gli ormoni pancreatici sono riversati nelle vene pancreatiche e, quindi,
nel circolo portale, pertanto giungono al fegato in concentrazione più
elevata che agli altri tessuti.
Gli ormoni pancreatici più importanti sono il glucagone e l’insulina
coinvolti nell’omeostasi glicemica (valori normali: 75-110) in modo da
contrapporsi.
Glucagone
Il glucagone è un ormone peptidico trasportato in forma libera nel plasma, la cui
secrezione è stimolata dall’ipoglicemia, mentre è inibita dall’iperglicemia.
Le cellule a sono stimolate a secernere glucagone anche dagli amminoacidi ma se è
deficitaria la disponibilità del glucosio.
Il glucagone agisce soprattutto tramite il fegato, dove stimola le cellule epatiche
a rilasciare glucosio attivando gli enzimi preposti alla glicogenolisi e alla
gluconeogenesi. Contemporaneamente impedisce che le cellule epatiche utilizzino
per se stesse il glucosio, attraverso la glicolisi e la glicogenosintesi. L’azione
iperglicemizzante del glucagone si sovrappone a quella dell’adrenalina, del GH,
degli ormoni tiroidei e dei glucocorticoidi.
Nelle cellule epatiche, il glucagone stimola l’ingresso di aminoacidi glucogenetici
dal plasma perché li trasformino in glucosio. Nel fegato il glucagone stimola,
inoltre il metabolismo dei lipidi attivando la lipolisi, da cui sono sono ottenuti
glicerolo per la gluconeogenesi, e NEFA per la b –ossidazione mentre è inibito il
loro utilizzo nella sintesi dei trigliceridi. Per questi effetti lipolitici, il glucagone
ha azione chetogenica.
La funzione del glucagone è importante nel digiuno, nell’attività fisica, nelle
situazioni di stress.
Insulina
L’insulina è una proteina costituita da due catene lineari (catena A e catena B)
unite da due ponti disolfuro. La liberazione in circolo dell’insulina è stimolata
primariamente dalla concentrazione plasmatica del glucosio (iperglicemia) alla
quale le cellule b sono specificatamente sensibili. L’azione dell’insulina è
potenziata dagli aminoacidi, dai NEFA, dai corpi chetonici. L’efficacia di questi
stimolatori, definiti secondari, dipende tuttavia dalla concentrazione ematica di
glucosio, nel senso che la loro azione è bassa se la glicemia è bassa e viceversa.
L’effetto ipoglicemizzante dell’insulina è ottenuto attraverso la la stimolazione
della captazione del glucosio ematico all’interno dei tessuti insulino dipendenti
(tessuto epatico, muscolare scheletrico e adiposo), la sua utilizzazione a scopo
energetico (glicolisi) o nella sintesi e nel deposito del glicogeno nei tessuti epatico
e muscolare , mentre negli stessi è inibita la glicogenolisi. Nel tessuto epatico è
inibita anche la gluconeogenesi.
L’insulina favorisce l’ingresso degli aminoacidi e dei NEFA rispettivamente nel
muscolo scheletrico e nel tessuto adiposo, dove promuove la sintesi delle proteina
e dei lipidi (trigliceridi) e inibisce la proteolisi e la lipolisi.
L’insulina stimola nel fegato la sintesi dei trigliceridi, del colesterolo, delle
proteine e delle lipoproteine a densità molto bassa (VLDL).
Alterazioni funzionali
• Diabete mellito insulino dipendente o di tipo I o
diabete giovanile
• Diabete non insulino dipendente o di tipo II