Sistema Endocrino 1. Principi generali Fisiologia Generale e dell’Esercizio Prof. Carlo Capelli Facoltà di Scienze Motorie, Università di Verona Obiettivi • • • • • Principi generali di fisiologia endocrina Meccanismi di comunicazione intercellulare (azione autocrina, paracrina, endocrina, neuroendocrina) Sistema endocrino e sistema nervoso Principali sedi delle ghiandole endocrine: tipi di ormoni, sintesi e azione degli ormoni peptidici, sintesi e azione egli ormoni steroidei Meccanismi di regolazione degli ormoni: ipotalamo, controllo a retroazione negativa Principi generali di fisiologia endocrina • Ormoni: mediatori del sistema endocrino • Neuromediatori / neurotrasmettitori: mediatori del sistema nervoso • I due sistemi si influenzano reciprocamente ed agiscono in modo coordinato • Legame ormone-recettore: effetto lento ma prolungato • Legame neurotrasmettitore-recettore: effetto rapido e labile Meccanismi di comunicazione intercellulare Sistema endocrino e Sistema nervoso Risposte integrate: esempio Ipoglicemia: • Cellule endocrine del pancreas secernono + glucagone e – insulina • Neuroni ipotalamici inducono la liberazione di glucosio dai depositi • Midollare del surrene (ganglio simpatico) secerne adrenalina (liberazione di glucosio dai tessuti) e cortisolo (nuova sintesi di glucosio, epatica) Principali sedi delle ghiandole endocrine: • • • • • • Ipofisi Epifisi Tiroide e paratiroidi Ghiandole surrenali Pancreas endocrino Ovaie e testicoli Ma anche: Atri (PNA) Rene (renina e eritropoietina) Cute (vitamina D) Epifisi (melatonina) Mucosa gastro intestinale (gastrina, secretina, colecistochinina) Tessuto adiposo (leptina) Fegato (angiotensina) Tessuti (istamina, prostaglandine …) Tipi di ormoni 1. Ormoni peptidici e glicoproteici (derivati da aa) IDROFILI Si legano a recettori sulla membrana plasmatica 2. Ormoni steroidei (derivati dal colesterolo) IDROFOBICI e LIPOFILI Si legano a recettori sulla membrana plasmatica o nucleare trasportati nel sangue in forma libera o legati alle proteine plasmatiche: diversa emivita a seconda della filtrazione renale Sintesi degli ormoni peptidici • DNA – mRNA – Pre-pro-ormone – Pro-ormone – Ormone • NON sono LIPOSOLUBILI: non attraversano la membrana plasmatica • vengono immagazzinati in vescicole (come l’acetilcolina) e rilasciati in grosse quantità (e. g. catecolamine) • la quantità rilasciata NON dipende dalla velocità di sintesi 1. Azione degli ormoni peptidici • NON sono LIPOSOLUBILI: non attraversano la membrana plasmatica • il legame con il recettore innesca una catena (RAPIDA) di reazioni che durano tanto quanto dura il legame ormonerecettore (e.g. fosforilazione di enzimi che si attivano: è già tutto “pronto”) • Amplificazione dell’informazione e dell’effetto 2. Azione degli ormoni peptidici Meccanismi di traduzione del segnale: meccanismo dell’’AMPc 3. Azione degli ormoni peptidici Meccanismi di traduzione del segnale: meccanismo dell’secondo messaggero • Recettori accoppiati alla proteina G • Attivazione della fosfolipasi C agisce su fosfatidilinositolo bifosfato (PIP2)--> Diacilglicerolo (DAG) + inositoltrifosfato (IP3) • DAG: attiva proteinchinasi C • IP3: liberazione di calcio dai depositi intracellulari (troponina, calmodulina) Sintesi degli ormoni steroidei • A partire dal colesterolo intracellulare • A partire dal colesterolo ematico • (nelle LDL: lipoproteine plasmatiche a bassa densità) • sono LIPOSOLUBILI: attraversano la membrana plasmatica: NON esistono forme di deposito • la quantità rilasciata dipende dalla velocità di sintesi Azione degli ormoni steroidei • sono LIPOSOLUBILI: attraversano la membrana plasmatica (o nucleare) • inducono la sintesi di nuove proteine / enzimi / sostanze : processo LENTO Meccanismi di regolazione degli ormoni 1. La maggior parte delle funzioni endocrine è sottoposta a controllo del SNC (ipotalamo) 2. La maggior parte delle funzioni endocrine è sottoposta a controllo tipo feedback (negativo o positivo) da parte dell’ormone prodotto dalla stessa ghiandola 1. È la concentrazione plasmatica dell’ormone a regolare la sintesi dell’ormone stesso 2. E’ la concentrazione della sostanza regolata a regolare la sintesi dell’ormone che la controlla 3. Gli ormoni non regolano solamente la funzione della cellula bersaglio ma anche la crescita della ghiandola endocrina • Ipertrofia compensatoria: se la concentrazione ematica di un ormone diminuisce le cellule che lo producono si moltiplicano (gozzo da ipotiroidismo per carenza di iodio) • Ipotrofia compensatoria: se somministro ormoni esogeni la ghiandola che li produce si atrofizza (testosterone da doping e atrofia testicolare in atleti) Bibliografia Fisiologia dell’Uomo, autori vari, Edi.Ermes, Milano Capitolo 16.1 : Sistema endocrino: Organizzazione del sistema endocrino