ORMONI

Endocrinologia
PROF. ALESSANDRO MALFATTI
Corso di Basi della vita
ORMONI
➔ L'ENDOCRINOLOGIA è lo studio delle ghiandole a 'secrezione inter na' ghiandole cioè che rilasciano i loro prodotti nel sangue potendo
così influenzare organi e tessuti di tutto l'organismo (attività endocrina p.d.) o nel liquido interstiziale influenzando cellule vicine (attività
paracrina).
➔ Questi 'prodotti' sono gli ORMONI, sostanze di varia natura e vario
meccanismo d'azione, accomunate dal fatto di agire su altre cellule
dell'organismo inducendo cambiamenti specifici.
✔ Quasi tutti gli ormoni agiscono dopo essersi legati a recettori chimici
specifici (sulla membrana cellulare o nella cellula) e spesso attivando
'secondi messaggeri', cioè sistemi della cellula che poi inducono i cam biamenti metabolici. Ecco perché lo stesso ormone può avere effetti
molto diversi su cellule diverse, o addirittura sulle stesse cellule quan do si trovino in un diverso stato fisiologico (per esempio nell'animale
giovane o adulto, gravido o meno, ecc.).
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GHIANDOLE ENDOCRINE
➔ EPIFISI o PINEALE: piccolo organo cerebrale che produce la melatonina
➔ IPOTALAMO: è un'organo del cervello che produce piccoli ormoni, alcuni che agi scono direttamente, altri che servono a regolare il funzionamento dell'ipofisi
➔ IPOFISI: è situata alla base del cranio e produce ormoni che agiscono direttamen te (ormone della crescita, prolattina, peptidi oppioidi) o regolano altre ghiandole en docrine (corticale del surrene, tiroide, gonadi)
➔ TIROIDE: regolazione del metabolismo (ormoni tiroitei, T4-tiroxina e T3-triiodoti ronina) e della calcemia (calcitonina)
➔ PARATIROIDI: regolazione della calcemia (paratormone)
➔ PANCREAS endocrino: regolazione della glicemia (insulina e glucagone)
➔ CORTICALE del SURRENE: regolazione dell'equilibrio idrico-salino (aldosterone) e
reazione di stress (cortisolo-corticosterone)
➔ MIDOLLARE del SURRENE: reazione di allarme-emergenza (adrenalina e noradrenalina)
➔ GONADI (ovaie e testicoli): ormoni sessuali: estrogeni, androgeni (testosterone),
progesterone
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ALTRI TESSUTI ENDOCRINI
➔ CUORE: produce il fattore natriuretico atriale (NAF) in risposta
all'ipertensione ematica
➔ RENE: produce eritropoietina (in risposta all'ipossia) e renina (in risposta
all'ipotensione ematica).
Inoltre attiva la vitamina D (che agisce come un ormone)
➔ Vari tessuti producono le prostaglandine (ormoni 'locali')
➔ Vari tessuti producono i fattori di crescita (ormoni 'locali')
➔ FEGATO: produce particolari fattori di crescita, le somatomedine (IGF)
➔ STOMACO e INTESTINO: producono ormoni proteici che hanno azione
principalmente su altre sezioni dell'app. digerente, regolandone la funzione
➔ PLACENTA: è un importantissimo organo endocrino 'temporaneo', che
produce molti ormoni, sia proteici sia steroidi. Principalmente gli ormoni
placentari sono deputati a sostenere la gravidanza, anche permettendo
all'organismo materno di riconoscere che una gravidanza è in atto, e a
preparare la madre all'allattamento
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NATURA CHIMICA degli ormoni
➔ Derivati da AMINOACIDI:
✔ Ormoni della TIROIDE (dalla tirosina)
✔ Ormoni della midollare del SURRENE (dalla tirosina)
✔ MELATONINA (dal triptofano)
➔ Di natura PROTEICA:
✔ Ormoni dell'IPOTALAMO e dell'IPOFISI
✔ PARATORMONE
✔ INSULINA e GLUCAGONE (del pancreas)
➔ Di natura STEROIDEA (derivati del colesterolo):
✔ Ormoni SESSUALI (estrogeni, progesterone, androgeni)
✔ Ormoni della corticale del SURRENE (glucocorticoidi e mineralcorti coidi)
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IPOTALAMO e ipofisi
L'ipotalamo è un organo dell'encefalo che sovrintende a molte funzioni con
carattere di controllo dell'omeostasi.
Una delle modalità con cui agisce nell'organismo è il
CONTROLLO DELLA SECREZIONE DI ORMONI IPOFISARI
che avviene tramite fattori di stimolo o inibizione al loro rilascio.
Inoltre l'ipotalamo produce e trasporta all'ipofisi (da dove vengono rilasciati
nel sangue) due ormoni importanti:
➔ OSSITOCINA:
✔ induce il comportamento materno
✔ agisce su cellule muscolari lisce
➢ utero, durante il parto
➢ tube uterine, al momento della fecondazione
➢ cellule a canestro della mammella, durante l'allattamento
➔ VASOPRESSINA – ORMONE ANTIDIURETICO (ADH):
✔ nel RENE favorisce il riassorbimento di acqua, concentrando le urine
✔ Induce la sensazione di SETE
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IPOTALAMO e ipofisi
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IPOFISI
L'ipofisi è una ghiandola posta alla base del cranio. Viene distinta in
➔ NEUROIPOFISI: più che una vera ghiandola è il terminale degli assoni dei
neuroni dell'ipotalamo che producono OSSITOCINA e VASOPRESSINA
➔ ADENOIPOFISI: una vera ghiandola. Produce ormoni proteici che influenzano molte funzioni dell'organismo, direttamente o regolando la fun zione di altre ghiandole endocrine.
✔ SOMATOTROPINA o ormone dell'accrescimento (GH): se manca o è
carente nel giovane si assiste al NANISMO, in caso contrario a
GIGANTISMO. Agisce sia direttamente, sia tramite le
SOMATOMEDINE (IGF), ormoni prodotti dal FEGATO.
✔ PROLATTINA (PRL): è importantissima per la produzione del LATTE,
ma anche per lo stimolo al COMPORTAMENTO MATERNO.
Negli uccelli stimola gli istinti della NIDIFICAZIONE e della COVA.
✔ CORTICOTROPINA o ormone adrenocorticotropo (ACTH): stimola la
corticale surrenale a produrre e secernere GLICOCORTICOIDI, protagonisti della reazione di STRESS.
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IPOFISI
✔ TIROTROPINA (TSH): stimola la funzionalità dei follicoli della tiroi de, quindi è importantissima nella regolazione del metabolismo basale.
✔ GONADOTROPINE: agiscono su TESTICOLI e OVAIE regolandone la
funzionalità.
➢ FSH (ormone FollicoloStimolante):
✗ FEMMINA: induce la crescita dei FOLLICOLI, la produzione
di ESTROGENI e la maturazione dell'ovulo.
✗ MASCHIO: coinvolto nella maturazione degli SPERMATOZOI
➢ LH (ormone Luteinizzante-femmina) o ICSH (maschio):
✗ FEMMINA: induce l'OVULAZIONE e la trasformazione del
follicolo in CORPO LUTEO, capace di produrre PROGESTERO NE, l'ormone della gravidanza.
✗ MASCHIO: stimola la secrezione degli ANDROGENI
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TIROIDE
La tiroide è posta nel collo e produce due generi di ormoni:
●
I cosiddetti 'ormoni tiroidei' (TIROXINA e TRIIODOTIRONINA)
La CALCITONINA.
➔ TIROXINA (T4) e TRIIODOTIRONINA (T3):
✔ SINTESI: T3 e T4 hanno una particolarità che li rende unici: con ●
tengono IODIO (sono le uniche molecole che utilizzano questo
elemento chimico). La tiroide è una ghiandola follicolare, capta Io dio dal sangue e lo sintetizza con la Tirosina producendo soprat tutto T4 (tirosina + 4 I), abbondante nel sangue, che poi quando e
dove serve nell'organismo viene deiodata in T3 (tirosina + 3 I) che
è l'ormone attivo.
✔ REGOLAZIONE: la funzione tiroidea viene stimolata dal TSH (ormone ipofisario), a sua volta stimolato dal TRH (fattore ipotalami co. L'abbondanza di T3 nel sangue inibisce TRH e TSH (feedback
negativo).
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TIROIDE: regolazione a feedback
(retroazione)
IPOTALAMO
TRH
stimola
(incrementa)
IPOFISI
TSH
inibisce
TIROIDE
T3-T4
Un esempio di
feedback negativo
↓
SANGUE
T3-T4
↑
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TIROIDE
✔ AZIONI:
➢Metabolismo basale: lo incrementa in tutte le cellule
dell'organismo, determinando anche aumento del consumo di
O2 e un importante effetto calorigeno. Nel grasso bruno
l'effetto calorigeno è indotto anche per disaccoppiamento
della fosforilazione dall'ossidazione (es. animali ibernanti).
➢Catabolismo glucidi e lipidi con anabolismo proteico.
➢Sviluppo e maturazione del sistema nervoso nel giovane.
Nell'adulto la loro carenza determina turbe del comportamento
e dell'umore.
➢IN GENERALE: una equilibrata funzionalità della tiroide
permette di adattare il metabolismo alle variazioni ambientali
(freddo/caldo, disponibilità/carenza alimentare) e dello stato
fisiologico (crescita, invecchiamento, attività sessuale,
cova/gravidanza, lattazione)
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METABOLISMO del CALCIO
La CALCEMIA è uno dei parametri più strettamente regolati
dell'organismo (condiziona la funzionalità nervosa, muscolare e la
coagulazione del sangue). Coinvolge diversi ormoni:
➔ PARATORMONE (PTH), ghiandola PARATIROIDE:
✔ AUMENTA LA CALCEMIA: favorisce il riassorbimento
dell'osso e il recupero di Ca dal rene, attiva la vit. D
➔ CALCITONINA (CT), ghiandola TIROIDE (cellule C 'chiare'):
✔ DIMINUISCE LA CALCEMIA: favorisce la deposizione di Ca
nelle ossa e l'escrezione renale di cationi
➔ VITAMINA D: dall'alimento, con l'irradiazione solare:
✔ AUMENTA L'ASSORBIMENTO DEL CALCIO: deve essere
introdotta con l'alimento, poi attivata in tre tappe: nella
cute (ultravioletti) – nel fegato – nel rene (PTH)
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METABOLISMO del GLUCOSIO
La GLICEMIA è anche regolata in buona parte per via endocrina
Molti ormoni sono IPERGLICEMIZZANTI, con diversi meccanismi:
➔ GLUCAGONE, ghiandola PANCREAS
ENDOCRINO (isole di
Langerhans, cellule A):
✔ Glicogenolisi epatica (e lipolisi nel tessuto adiposo)
➔ CATECOLAMINE, ghiandola MIDOLLARE SURRENALE:
✔ Glicogenolisi epatica e muscolare (e lipolisi)
➔ GLUCOCORTICOIDI, ghiandola CORTICOSURRENALE :
✔ Gluconeogenesi da proteine e lipidi
➔ Altri ormoni, con diversi meccanismi:
➢Tiroxina: aumento appetito, sinergia con catecolamine
➢Somatotropina: antiinsulinico, lipolitico
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METABOLISMO del GLUCOSIO
Invece l'unico ormone IPOGLICEMIZZANTE è:
➔ L'INSULINA, prodotta nel PANCREAS ENDOCRINO (isole di
Langerhans, cellule B)
✔ Induce e permette a tutte le cellule dell'organismo -escluse
quelle nervose- l'assunzione di glucosio dal sangue (quindi
riduce la glicemia).
✔ La carenza di insulina determina una grave sindrome, il diabete
mellito (nome dovuto al sapore dolce del sangue e delle urine), che
comporta:
➢Perdita di glucosio con le urine con disidratazione, sete, fame,
debolezza neuromuscolare
➢Utilizzazione dei lipidi come fonte di energia con conseguente
acetonemia e acidosi (fino al coma e morte)
➢Microangiopatie, specie in retina (cecità), reni (insufficienza),
sistema nervoso. È anche causa di ulcere e piaghe.
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SURRENE
La CORTICALE SURRENALE produce ormoni steroidi:
➔ GLICOCORTICOIDI: cortisolo/corticosterone
✔ implicati nella regolazione giornaliera dei cicli metabolici (es.
anabolismo nel sonno, catabolismo nella veglia) e nella reazione
di stress
➔ MINERALCORTICOIDI: aldosterone
✔ regolazione dell'equilibrio idrico e salino (recupero di sodio e
acqua) e conseguente regolazione della volemia
➔ STEROIDI SESSUALI: androgeni ed estrogeni in piccole quantità
✔ non se ne conosce la funzione
La MIDOLLARE SURRENALE produce le:
➔ CATECOLAMINE:
Noradrenalina (norepinefrina) e Adrenalina (epinefrina)
✔ Che sono le protagoniste, insieme al SNV, della reazione di
ALLARME/EMERGENZA (lotta/fuggi)
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LO STRESS
Cos'è lo stress?
È una parola usata con molte accezioni, in fisiologia è:
la reazione dell’organismo ad un effetto dell’ambiente (stressore),
con l’interessamento della ghiandola corticosurrenale
Secondo Selye il fenomeno dello stress è trifasico:
➔ REAZIONE di ALLARME: dominata dalle catecolamine
➔ FASE di RESISTENZA: i glucocorticoidi aiutano la reazione
➔ FASE di ESAURIMENTO: i glucocorticoidi provocano malessere
Oltre a catecolamine e glucocorticoidi nella reazione di stress vengono secreti (anche insieme all'ACTH)
➔ OPPIOIDI ENDOGENI [ β-ENDORFINE ]
✔ Hanno azione antidolorifica ed euforizzante (analgesica/ansiolitica)
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LO STRESS
Nella fase di resistenza i glicocorticoidi aumentano la produzione di
energia (glucosio dalla gluconeogenesi) utilizzando aminoacidi con
LIMITAZIONE del METABOLISMO, soprattutto proteico, determinando:
✔ Riduzione della crescita e della capacità riproduttiva
✔ Riduzione della muscolatura
✔ Riduzione della capacità immunitaria (sensibilità alle malattie)
Se l'animale non riesce ad affrontare con successo la difficoltà, si può
dire che
L'ORGANISMO VIENE MESSO IN ECONOMIA DI ESERCIZIO:
l'animale “resiste” (non soccombe di fronte allo stressore) ma non
recupera il suo equilibrio con l'ambiente
Si va incontro allo stress cronico che può portare a gravi conseguenze,
sino alla morte
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ASSE IPOTALAMO-IPOFISI-SURRENE
IPOTALAMO
CRH
STRESSORE
RITMI CIRCADIANI
IPOFISI
ACTH
β-ENDORFINE
stimola
(incrementa)
CORT. SURRENE
GLICOCORTICOIDI
inibisce
↓
SANGUE
GLICOCORT.
↑
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L'EPIFISI (ghiandola PINEALE)
È una piccola ghiandola cerebrale che produce MELATONINA, un
ormone legato alla regolazione dei bioritmi, i più importanti dei
quali sono i ritmi CIRCADIANI e quelli ANNUALI (STAGIONALI)
Sono DETERMINATI da un “orologio biologico interno” [segnatempo-zeitgebers] sito nel NUCLEO
SOPRACHIASMATICO (nell'IPOTALAMO anteriore)
Sono REGOLATI principalmente
dall'alternanza luce-buio (giornonotte) di cui l'organismo viene
informato dalla melatonina, che
viene secreta solo di notte
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REGOLAZIONE IDRICO-SALINA
Concerne sia il volume di acqua dell'organismo (di cui l'espressione più
'comprensibile' è la volemia) sia la quantità di sali (concentrazione di Na
in particolare), ossia la cosiddetta pressione osmotica del LEC (liquido
extra cellulare), ma anche la relazione tra essi. Gli ormoni più implicati:
➔ VASOPRESSINA: induce rapidamente riassorbimento di H2O a livello
renale
➢ secrezione scarsa determina più urinazione
➢ determina sensazione di sete
➔ Sistema RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONE, il rene in risposta a ipotensione ematica libera renina, che attiva angiotensina, che
induce liberazione di aldosterone. Così si determina aumento della
pressione idrostatica:
✔ sia rapidamente per vasocostrizione (angiotensina)
✔ sia più durevolmente:
➢ angiotensina (sete)
➢ aldosterone (riassorbimento renale di Na e H2O)