ORMONI E DIABETE

ORMONI E DIABETE
GHIANDOLE ENDOCRINE------------------ ORMONI
(PRODOTTI DI
SECREZIONE)
Gli ormoni sono “messaggeri chimici” che
negli organismi multicellulari coordinano
l’attività di cellule e tessuti diversi.
Secreti nel sangue e da questo distribuiti
all’intero organismo, gli ormoni esplicano la
loro azione solo a livello delle cellule
bersaglio dotate di recettori capaci di
riconoscere determinati ormoni.
Ad ogni ormone corrisponde un recettore specifico sulle cellule
bersaglio.
Ogni cellula può possedere, per un determinato ormone, un
solo tipo di recettore, ma…
diversi tessuti possono avere diversi recettori per lo stesso
ormone
PERCIO’
lo stesso ormone può avere effetti diversi su diversi organi
l'adrenalina su recettori β-adrenergici aumenta l'irrorazione sanguigna dei
muscoli scheletrici
l'adrenalina su recettori α-adrenergici riduce l'afflusso di sangue in
corrispondenza del tratto gastrointestinale
ORMONI
Recettori ormonali: sono proteine (generalmente
glicoproteine) capaci di riconoscere e legare l’ormone. I
recettori ormonali hanno affinità molto elevata per i relativi
ormoni (10 -9 – 10 -12 M)
Recettori di membrana: alcuni ormoni quali ad es.
adrenalina, insulina, glucagone ed ormoni peptidici in
genere trovano i corrispondenti recettori in corrispondenza
delle membrane delle cellule bersaglio.
Recettori citoplasmatici: gli ormoni steroidei trovano i
corrispondenti recettori nel citoplasma.
Recettori mitocondriali: ormoni tiroidei.
CLASSIFICAZIONE DEGLI ORMONI
ORMONI PROTEICI E PEPTIDICI (Insulina,
Glucagone, Ormoni ipofisari, Paratormone,
Calcitonina e quasi tutti gli ormoni tissutali)
1.
ORMONI STEROIDEI (corticosurrenalici e
sessuali)
2.
ORMONI DERIVATI DAGLI A.A. (adrenalina,
noradrenalina, tiroxina e triiodotironina)
3.
ORMONI derivati dagli acidi grassi
(prostaglandine, trombossani, leucotrieni)
4.
Classificazione secondo la funzione
Endocrini: originano da una ghiandola, ma agiscono su una
cellula bersaglio distante
Paracrini: originano da una ghiandola , ma agiscono su una
cellula bersaglio attigua
Autocrini: agiscono sulla stessa ghiandola dalla quale originano
Ferormoni: trasmesse tra cellule di organismi differenti.
Classificazione secondo meccanismo d’azione
Ormoni tiroidei e steroidei (liposolubili): legano recettori
intracellulari e modificano l’espressione genica
Ormoni idrosolubili: legano recettori presenti sulla
membrana plasmatica agendo intracellularmente attraverso
secondi messaggeri
Caratteristiche generali delle classi di ormoni
Gruppo I
Tipo
Solubilità
Steroidi, iodotironine,
calcitriolo, retinoidi
Gruppo I I
Polipeptidi proteine,
glicoproteine, catecolammine
Lipofilo
I drofilo
Sì
No
Lunga (ore - giorni)
Breve (minuti)
Recettori
Intracellulari
Superficiali
Mediatori
Complesso
recettore-ormone
Proteine di
trasporto
Semivita nel
plasma
cAMP, cGMP, Ca2+, metaboliti
di fosfoinositoli complessi,
cascata chinasica
ORMONI
Gli ormoni non vengono prodotti e secreti
con ritmo uniforme, ma secondo cicli o in
seguito a determinati stimoli.
La vita media degli ormoni è piuttosto breve,
infatti, esplicata la loro azione, le molecole
ormonali vengono rapidamente inattivate (per
proteolisi, modificazioni metaboliche o per
coniugazione) ed escrete.
ORMONI
In generale la cellula risponde allo stimolo creato
dall ’ interazione dell ’ ormone con lo specifico
recettore in 3 modi:
Incentivando la sintesi di determinate proteine
(risposte lente)
2. Modificando la permeabilità specifica delle
membrane cellulari (risposta rapida e fugace)
3. Modulando (stimolando o inibendo) l’attività di
determinati enzimi (risposta rapida e fugace)
1.
Le ghiandole che producono
ormoni sono:
l'ipofisi, il pancreas, le
ghiandole surrenali, la
tiroide, le ovaie e la
placenta per le donne e i
testicoli per gli uomini.
INSULINA
E’ un ormone prodotto dalle cellule β del pancreas. La
molecola è costituita da 2 catene polipeptidiche (21 e 30
a.a.). Viene sintetizzata in forma di precursore inattivo:
proinsulina.
Antagonisti dell’insulina sono il glucagone ed il glucosio o
meglio i fattori di regolazione alla sua secrezione.
Glicemia
insulina;
(glucosio nel sangue) stimola la secrezione di
Glicemia
inibisce la secrezione.
L’insulina è l’unico ormone ipoglicemizzante
INSULINA
Il meccanismo d ’ azione si esplica attraverso
recettori di membrana che sono di natura
glicoproteica e sono in buona parte ancorati alla
membrana plasmatica (recettori di superficie). Il
numero di recettori di superficie può diminuire per:
a) diminuita sintesi
b) aumentata demolizione
c) internalizzazione
La variazione del numero dei recettori di
membrana costituisce il più importante fattore di
controllo della sensibilità delle cellule all’insulina
INSULINA
Quando l’insulina si è legata ai recettori, la
sua azione si esplica sia modificando i
processi di permeabilità di membrana
(attivazione del trasporto di glucosio e degli
a.a.) sia modificando l ’ attività di alcuni
enzimi intracellulari (attivazione della
glicogenosintetasi,
della
piruvato
deidrogenasi e della acetilcoAcarbossilasi
ed inibizione della fosforilasi e della lipasi)
Quando l’insulina si è legata ai recettori, la sua azione si
esplica sia modificando i processi di permeabilità di membrana
(attivazione del trasporto di glucosio e degli a.a.) sia
modificando l’attività di alcuni enzimi intracellulari (attivazione
della glicogenosintetasi, della piruvato deidrogenasi e della
acetilcoAcarbossilasi ed inibizione della fosforilasi e della lipasi)
AZIONE DELL’INSULINA SULLO STATO
METABOLICO DELL’ORGANISMO
Metabolismo glucidico: l’insulina stimola l’utilizzazione del glucosio in
tutti i tessuti.
Nel muscolo e nel tessuto adiposo la maggiore utilizzazione del
glucosio è dovuta ad attivazione della sua diffusione facilitata
attraverso la membrana cellulare. L ’ insulina quindi previene
l’accumulo di glucosio nel sangue
Glicemia normale: 80-110 mg / dl
Metabolismo lipidico: l’insulina stimola la sintesi degli acidi grassi
(lipogenesi) e la loro esterificazione in trigliceridi. Ciò avviene
soprattutto a livello del tessuto adiposo come conseguenza di
aumentata utilizzazione di glucosio.
Sintesi delle proteine: la somministrazione di insulina stimola in quasi
tutti i tessuti la incorporazione degli a.a. nelle proteine
EFFETTI METABOLICI DELL’INSULINA SUI
PRINCIPALI TESSUTI BERSAGLIO “IN VIVO”
Processo
Azione insulina
Tessuto
Trasp. glucosio
+
muscolo;t.adiposo
Glicolisi
+
muscolo;t.ad.;fegato
Glicogenosintesi
+
muscolo; fegato
Gluconeogenesi
-
fegato
Lipogenesi
+
t.adiposo;fegato
Lipolisi
-
t.adiposo
Sintesi proteica
+
muscolo;fegato
DIABETE MELLITO
Una deficienza di insulina o un difetto della sua azione produce l’insorgere del
diabete pancreatico o mellito; è una patologia che evidenzia una diminuita
capacità dei vari tessuti ad utilizzare il glucosio.
VALORE SOGLIA:
180 mg/dl il glucosio viene eliminato dai reni e compare
nelle urine: glicosuria
All’iperglicemia concorre una accentuata gluconeogenesi a spese di a.a. che
non vengono utilizzati per la sintesi proteica.
Diabete di tipo I: insulino dipendente
Diabete di tipo II: insulino indipendente
I diabetici di tipo II hanno di solito elevati tassi ematici di insulina e recettori
scarsi
Insulinemia normale a digiuno (10 – 20 microunità /ml)
GLUCAGONE
E ’ un polipeptide composto da 29 a.a.;
viene sintetizzato nelle cellule del pancreas.
La secrezione del glucagone è stimolata da
un basso livello di glucosio nel sangue, i
tessuti bersaglio del glucagone sono il
fegato ed il tessuto adiposo
Nel fegato stimola la glicogenolisi e nel
tessuto adiposo la lipolisi
ORMONI CHE REGOLANO LA
GLICEMIA
INSULINA: prodotta dalle cellule β del pancreas unico ormone
IPOGLICEMIZZANTE.
ANTAGONISTI DELL’INSULINA, pertanto sono iperglicemizzanti:
Glucagone prodotto dalle cellule α del pancreas
Adrenalina e noradrenalina prodotte dalla midollare delle surrenali
(chiamate catecolamine) sono i principali elementi di risposta allo
stress ed hanno come bersaglio molti organi interessati alla risposta
quali: cervello, muscoli, fegato e sistema cardiopolmonare. Le
catecolamine sono rapidamente metabolizzate a carico degli enzimi
che rompono la struttura di queste molecole. Pertanto il loro tempo di
permanenza in circolo è molto breve.
Glucocorticoidi prodotti dalla corteccia surrenalica e sono:
Cortisolo; corticosterone e cortisone: stimolano la gluconeogenesi