La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

1 Azioni degli ormoni Comunicazione intercellulare.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "1 Azioni degli ormoni Comunicazione intercellulare."— Transcript della presentazione:

1

2 1 Azioni degli ormoni Comunicazione intercellulare

3 2 Jaipur, India

4 3 Ormoni  Sostanze presenti nel sangue a concentrazioni molto basse ( M), ma generano profonde alterazioni intracellulari  Classificazione funzionale: Endocrino: origina in una ghiandola e agisce su una cellula- bersaglio distante Paracrino: origina in una ghiandola e agisce su una cellula- bersaglio contigua Autocrino: agisce sulla stessa ghiandola nella quale origina Feromone: trasmesso tra cellule di organismi differenti  Agiscono attraverso recettori e secondi messaggeri  Interazioni ormone-recettore analoghe a substrato-enzima: Saturabili Michaelis-Menten Altissima affinità (K D = M) Specificità alta ma non assoluta Inibibili

5 4 Inibitori  Agonisti: analoghi dell’ormone, imitano l’attività biologica Isoproterenolo (farmaco per asma), imita catecolamine, favorisce il rilascio dei muscoli bronchiali  Antagonisti: analoghi dell’ormone, bloccano l’attività biologica Propranololo (farmaco per cardiopatie), blocca recettori adrenergici nei vasi sanguigni

6 5 Trasduzione del segnale nel 1967 d.C. (Sutherland) ATP cAMP Adenilato ciclasi Glicogeno Glucosio Glicogeno fosforilasi Glucosio Adrenalina Earl W. Sutherland, Jr. Vanderbilt University Nashville, TN, USA Premio Nobel 1971

7 6 Recettori ormonali  Per ormoni steroidei  Per ormoni tiroidei  Per ormoni non-steroidei e non-tiroidei

8 7 Trasduzione del segnale per ormoni non-steroidei e non-tiroidei Ormone 1° messaggero EFFETTI RecettoreTrasduttoreEffettore 2° messaggero Proteina G Alfred G. Gilman University of Texas Southwestern Medical Center Dallas, TX, USA Martin Rodbell National Institute of Environmental Health Sciences Research Triangle Park, NC, USA Premio Nobel 1994

9 8 Recettore  2 -adrenergico Classico recettore associato a Proteina G  Attivato da adrenalina  7 segmenti transmembrana

10 9 Recettori (7 segmenti transmembrana)    1 > Cuore, aumenta frequenza e forza di contrazione > Adipociti, aumenta lipolisi > Intestino, diminuisce motilità  2 > Polmone, rilascio della muscolatura > Fegato, aumenta glicogenolisi > Intestino, diminuisce motilità  Tirosin-chinasi – 1 > Virus del sarcoma aviario, oncogene > Epidermide, fattore di crescita > Ubiquitario, recettore per insulina > Piastrine, fattore di crescita  Guanilato ciclasi - 1 > Atrio cardiaco, omeostasi dei liquidi corporei > Endotelio, recettore per NO    1 > Iride dell'occhio, contrazione > Intestino, diminuisce motilità > Ghiandole salivari, secrezione di acqua e di potassio  2 > Cellule pancreatiche B, diminuisce secrezione > Piastrine, causa aggregazione > Cellule adipose, diminuisce della lipolisi > Stomaco, diminuisce motilità  ? > Arteriole, costrizione > Sfintere della vescica, contrazione > Organi sessuali maschili, eiaculazione

11 10 Proteina G (GTP-binding protein)  Proteina G =  +  +    : unità catalitica  -GDP, inattiva  -GTP, attiva  s, stimola l’effettore  i, inibisce l’effettore >20 isoforme    : ancoraggio alla membrana >6 isoforme    : alta affinità per subunità , affinità variabile per subunità  >4 isoforme   Molte proteine G diverse, grande flessibilità di risposta GTPGDP Complesso ormone- recettore   GTP ATTIVO  GDP Pi GTPasi INATTIVO  GDP  INATTIVO Effettore Stimola o inibisce

12 11 Proteine G

13 12 Meccanismo dei recettori adrenergici mediato dalla proteina G

14 13 Secondi messaggeri

15 14 Rajasthan, cottura del riso

16 15 cAMP Sistema  -adrenergico - proteina G s Meccanismo analogo per GTP  cGMP  GMP

17 16 Protein kinasi A attivata da cAMP  Target: residui Ser e Thr di altre proteine (fosforilazione)  AUMENTA l’attività di alcuni enzimi Glicogeno fosforilasi, citrato liasi, fosforilasi b chinasi, HMG-CoA reduttasi chinasi e altri...  DIMINUISCE l’attività di altri enzimi Acetil-CoA carbossilasi, glicogeno sintasi, piruvato deidrogenasi, HMG-CoA reduttasi e altri...

18 17 Fosfodiesterasi (PDE) termina il segnale di cAMP  cAMP  5’-AMP  Target di interventi farmacologici Metilxantine Teofilline Milrinone (cardiotonico) Attivazione delle piastrine, tono dei muscoli lisci (broncodilatatori, vasorilassanti etc), contrazione cardiaca  Target di Ca ++ -CaM (calmodulina) Ca ++ agisce tramite il complesso Ca ++ -CaM Targets: > Molte protein kinasi > PDE

19 18 Fosfatidil inositolo difosfato (PIP 2 )

20 19 Idrolisi di PIP 2 IP 3  reticolo endoplasmico Mobilizzazione di Ca ++ DAG, Attiva protein kinasi C

21 20 Sistema fosfolipasi C e fosfatidil inositolo PIP 2  DAG + IP 3  DAG: protein kinasi C  mitosi  crescita  IP 3 : rilascio Ca ++ da vescicole  Li + (farmaco per depressione nervosa)  IP 3 + ATP  IP 4 + ADP risposte prolungate (memoria?)

22 21 Fosfolipasi - idrolizzano fosfogliceridi generando lipidi come secondi messaggeri  Fosfolipasi A2  acido arachidonico (20C, 4 doppi legami) Mediatore dell’infiammazione Precursore degli eicosanoidi (prostaglandine, prostacicline, trombossani e leucotrieni)

23 22 Prostaglandine  Derivano da acido arachidonico via cicloossigenasi (COX) COX1 costitutivo, inibito da antiinfiammatori steroidei (cortisone) COX2 in risposta a mediatori dell’infiammazione (citochine), inibito da antiinfiammatori non-steroidei (aspirina e ibuprofen)  Agiscono come ormoni (via proteina G) Inattivate nei polmoni Precursori dei trombossani (coagulazione) Infiammazione (artrite reumatoide), sensazione di dolore e apparato riproduttivo Inibiscono secrezione gastrica (ulcera)

24 23 Leucotrieni  Derivano da acido arachidonico via lipoossigenasi (LOX) Deficit di LOX in disordini mieloproliferativi (  trombossano), immunologici e coagulativi 3 tipi di acido monoidroperossieicosatetraenoico (HPETE) Leucotrieni (LTA 4 ) > T 1/2 =4h > Responsabili di reazioni anafilattiche: contrazione protratta dei muscoli lisci (trachea e del tratto GI) e aumento della permeabilità capillare

25 24 Secondi messaggeri

26 25 Ormone steroideo Ormone tiroideo Recettore dell’ormone steroideo Recettore dell’ormone tiroideo DNA Nucleo Trasduzione del segnale per ormoni steroidei e tiroidei  Lipofilici, attraversano la membrana e legano recettori intracellulari (fattori di trascrizione)  Il complesso ormone-recettore lega una regione del DNA e ne modifica l’espressione

27 26 Meccanismi specifici

28 27 Khajuraho: the feast of love

29 28 (ng) (  g) (mg) Cascate ormonali  Stimoli iniziali neuro- sensoriali  Anelli di retroazione negativa (feedback)

30 29 Ormoni ipofisari e ipotalamici Ipotalamo Ipofisi posteriore (neuroipofisi) Ipofisi anteriore (adenoipofisi) Ormoni di rilascio Altre ghiandole endocrine Metabolismo 5 assi endocrine Ormoni di rilascio Bilancio idrico Produzione latte Vasopressina (ADH), ossitocina Ormoni di rilascio Impulso nervoso

31 30 Biosintesi ormoni ipotalamici e ipofisari Come tutti gli ormoni polipeptidici:  Sintetizzati in forma “pre-pro” (pre-pro- vasopressina, pre- pro-ossitocina…)  La catena polipeptidica nella forma pre-pro contiene: una sequenza segnale, per esportare la proteina fuori dalla cellula una o più sequenze rimosse durante la maturazione NH 2 --COOH NH 2 --COOH Pre-pro-vasopressina Vasopressina Peptide segnale Neurofisina I Maturazione NH 2 - -COOH NH 2 --COOH Pre-pro-ossitocina Ossitocina Peptide segnale Neurofisina II Maturazione

32 31 Pre-pro-opiomelanocortina 8 ormoni codificati da un solo gene (wowww!!)

33 32 Asse ipotalamo-ipofisi-tiroide  Ipotalamo  Ormone di rilascio della tirotropina (TRH) Fosfolipasi C e Ca ++  Ipofisi anteriore  Ormone di stimolazione della tiroide (TSH) cAMP, PKA  Tiroide  triiodiotironina (T 3 ) e tiroxina (T 4 ) T 4 >>T 3 T 4 inattivo, T 3 attivo Attività di ormoni tiroidei sotto controllo di deiodinasi (tiroide e tessuti target): T 4  T 3  Targets: Gran numero (tutti?) di tessuti  Funzioni esplicate: Accelerazione del metabolismo basale e termogenesi Induzione o repressione di determinati geni Modulazione dei processi di sviluppo: > Girino  rana > HbF  HbA

34 33 Iodio + tirosina  MIT o DIT

35 34 MIT + DIT  T 3 DIT + DIT  T 4 (tiroxina)

36 35 Tiroide Tireoglobulina

37 36 Patologie degli ormoni tiroidei  Ipotiroidismo (disfunzione ipotalamica, presenza di Ab-anti TSH, asportazione della tiroide): Sintomi spesso elusivi (aumento di peso, stanchezza) Diminuzione del metabolismo basale (bradicardia, sonnolenza, sensazione di freddo…) Nanismo Cretinismo (gravi difetti multipli congeniti, ritardo mentale)  Ipertiroidismo (eccessiva produzione di TSH, deficit di I 2 o dei sistemi di trasporto di I 2 ): Aumento in volume della tiroide (gozzo) Tachicardia, ipertensione, sudorazione, sensibilità a caldo

38 37 Asse ipotalamo-ipofisi-surrenali  Ipotalamo  Ormone di rilascio della corticotropina (CRH) e vasopressina (ADH) cAMP  Ipofisi anteriore  Ormone adrenocorticotrofico (ACTH) cAMP Da pro-opiomelanocortina Implicato in bioritmi (max 5 AM) T 1/2 =10 min Agisce tramite cAMP come 2° messaggero  Surrenali  cortisolo e ormoni steroidei

39 38 Ormoni della corteccia surrenalica  Glucocorticoidi Steroidi a 21C Stimolatori della gluconeogenesi Adattamento dell’organismo allo stress Antiinfiammatori  Mineralocorticoidi Steroidi a 21C Ritenzione di Na + e escrezione di K +  Androgeni Differenziazione sessuale ed oncogenesi  Tutti gli ormoni steroidei derivano da ciclopentanoperidrofenantrene (17C e 4 anelli)

40 39 Sintesi degli ormoni steroidei ACTH: ormone adreno corticotrofico PK: protein chinasi STAR: Steroido- genesis acute regulator Convertito a pregnenolone da citocromo P 450

41 40 Colesterolo  Ormoni steroidei

42 41 Estrogeni, 18C Androgeni,19C Glucocorticoidi, 21C Mineralocorticoidi, 21C Biosintesi degli ormoni steroidei Colesterolo Pregnenolone Progesterone 11-deossi corticosterone Corticosterone Aldosterone Estradiolo 17-OH pregnenolone 17-OH progesterone 11-deossi cortisolo Cortisolo deidroepiandrosterone Androstenedione Testosterone

43 42 Secrezione degli ormoni steroidei  Non immagazzinabili, liberati nel plasma appena sintetizzati  Liposolubili, richiedono proteine di trasporto: Glucocorticoidi:  -globulina (la sua presenza determina la permanenza in circolo) Mineralocorticoidi: albumina (rapidamente eliminati) Androgeni: captati da gonadi e trasformati in altri ormoni sessuali  Il livello di ormone circolante è determinato da Velocità di sintesi Presenza della proteina di trasporto  Semivita nel plasma più lunga degli ormoni non-steroidei e non-tiroidei (non hanno proteine di trasporto)

44 43 Glucocorticoidi e cortisolo  Sotto controllo di ACTH Ritmo diurno (10x la mattina vs la sera) Proteina di trasporto: Cortisol binding protein (CBG) T 1/2 =100 min  EFFETTI: Aumento di gluconeogenesi, glicogeno, lipolisi, biosintesi proteica (come glucagone, ma più lento) > Può causare diabete Soppressione di risposta immunitaria ed infiammatoria (specialmente cortisone)  PATOLOGIE PRINCIPALI Morbo di Addison: insufficienza surrenalica  ipoglicemia, intolleranza a stress, debolezza, ipotensione Sindrome di Cushing: eccesso di glucorticoidi (somministrazione farmacologica o adenoma delle surrenali)  iperglicemia, catabolismo delle proteine, perdita di massa corporea

45 44 Mineralocorticoidi  Sotto controllo del sistema renina-angiotensina Stimolato da ipotensione, dieta priva di sali Inibito da ipertensione, dieta ricca di sali  EFFETTI: Stimolazione del trasporto attivo di Na + nel rene  PATOLOGIE: Sindrome di Conn (aldosteronismo primario)  ipertensione, basso K +, alto Na +

46 45 Asse ipotalamo-ipofisi-gonadi  Ipotalamo  Ormone di rilascio della gonadotropina (GnRH) Ca ++, PIP 2 e PKC  Ipofisi anteriore  Ormone follicolo stimolante (FSH), ormone luteinizzante (LH)  Testicoli: Secrezione di testosterone (via proteina G) Proteina di trasporto specifica  spermatogenia Tessuto muscolare: sintesi proteica  anabolismo  Ovaie: Secrezione di estradiolo  maturazione del follicolo In concerto con progesterone: ciclo mestruale In concerto con insulin-like growth factor I (IGF-I): crescita e maturazione dei caratteri secondari femminili Turnover dell’osso (osteoporosi senile)

47 46 Asse dell’ormone della crescita (GH)  Ipotalamo  Ormone di rilascio di GH (GHRH) cAMP, Ca ++ -CaM Inibito da somatostatina  Ipofisi anteriore  GH Proteina di trasporto specifica Rilascio in picchi ogni 3-4 h (specie durante il sonno)  Fegato Stimolazione di lipolisi, induce resistenza all’insulina Produzione di insulin-like growth factor (IGF-I) > Proteina di trasporto specifica > Marker dell’attività di GH  Tessuti Stimolazione dell’utilizzo di acidi grassi con risparmio di glucosio Stimolazione dell’utilizzo di aminoacidi con sintesi proteica  Patologie:  GH (ipopituitarismo): difetti di crescita  GH (tumore dell’ipofisi): gigantismo, acromegalia

48 47 Asse della prolattina  Neuroni  dopamina (controllo negativo) cAMP, Ca ++ -CaM Inibito da somatostatina  Ipofisi anteriore  prolattina  Ghiandola mammaria: secrezione di lattoalbumina  Patologie:  prolattina (tumore dell’ipofisi o deficit di dopamina): irregolarità mestruale nelle donne, iperplasia prostatica negli uomini

49 48 Catecolamine: Ormoni della midollare surrenale mediano l’adattamento allo stress  Tyr: precursore (anche Phe) Tyr idrossilasi: Reazione limitante  DOPA, diidrossifenilalanina (carente in Parkinson) Passa la barriera emato-encefalica e funge da farmaco  Dopammina: non passa la barriera emato- encefalica In caso di deficit: DOPA In caso di eccesso: metil-DOPA  Adrenalina e noradrenalina Accumulo nei granuli cromaffini Rilasciati con stimolazione  -adrenergica Metabolizzati rapidamente nel plasma > catecolo metiltransferasi (COMT) e monoamina ossidasi (MAO) > Inibitori di COMT e MAO: eccitatori nervosi

50 49 Fegato Aumenta il glucosio ematico Diminuisce il glucosio ematico  Glicolisi  Gluconeogenesi Insulina Glucagone  Glicolisi  Gluconeogenesi Pancreas Cellule  Cellule  Ormoni pancreatici: insulina, glucagone e somatostatina  Glucosio  Glicogeno  Glucosio  Glicogeno

51 50 Maturazione di insulina + peptide C

52 51 Insulina  Cellule  delle isole di Langerhans Agonisti  -adrenergici inibiscono Agonisti  -adrenergici e i derivati della sulfonilurea (tolbutammide) stimolano  Fortemente conservata: insulina bovina e suina usabili nell’uomo  Pro-insulina dà reazioni crociate con insulina  Livello di peptide C discrimina insulina eso- ed endogena Reticolo endoplasmico Pre-pro-insulina Apparato di Golgi Pro-insulina Insulina + C Circolazione Pro-insulina Insulina + C95% 5%

53 52 Recettore per insulina  Risposte metaboliche veloci (tendenti a diminuire la glicemia) Aumento del trasporto di glucosio con GLUT-4 Aumento di glicolisi Inibizione di gluconeogenesi Inibizione di lipolisi  Risposte lente o a lungo termine Aumento della sintesi proteica Stimolazione della replicazione cellulare

54 53 Altri effetti di insulina Nel 2001, insulina alterava:  L’attività di >50 proteine attraverso modificazioni covalenti  L’espressione di >100 mRNA  Principale responsabile del diabete Insulino-dipendente (10%, o giovanile, bassa secrezione di insulina) Non-insulino-dipendente (90% o dell’età adulta, bassa espressione del recettore)  Resistenza all’insulina: bassa espressione, degradazione o internalizzazione del recettore, causa obesità

55 54 Altri effetti (!!!) di insulina

56 55 Altri enzimi pancreatici Glucagone  Antagonista di insulina Stimola gluconeogenesi e lipolisi Rallenta glicolisi  Cellule  delle isole di Langerhans  Secreto come pro-glucagone  Agisce tramite recettori e cAMP  Inattivato nel fegato Breve T 1/2 Somatostatina  Cellule  delle isole di Langerhans  Inibisce la secrezione di insulina e glucagone  Diminuisce la secrezione di gastrina Prolunga il tempo di svuotamento gastrico Rallenta l’assorbimento intestinale degli zuccheri Riduce il passaggio dei nutrienti in circolo

57 56 IL CALCIO

58 57 Rajasthan: cambio delle monete

59 58 Calcio  1 kg/70 kg peso corporeo 98% nelle ossa come idrossiapatite (Ca ++ ) 3 (PO 4 3- ) 2 1% nel liquido interstiziale 1% nel plasma  Ca ++, libero e ionizzato, nel plasma è 45% del totale ( mM)  Calcio complessato con Pi (5%), citrato (5%), HCO 3 - e albumina (45%) Ca ++ e PO nel plasma presenti ad una concentrazione vicina al prodotto di solubilità (fosfato di calcio è insolubile) Quando forma complessi con fosfato e albumina, [Ca ++ ] diminuisce e la precipitazione di fosfato di calcio è inibita

60 59 Intestino Liquido extracellulare 22 mmoli Plasma 9 mmoli Ossa mmoli Rene Dieta 25 Filtrazione 240 Riassorbimento 234 Urine 6 Feci 19 Assorbimento 6 Scambio 500 Formazione 7.5 Dissoluzione 7.5 Distribusione e flussi del calcio millimoli/24 h Intestino

61 60 Controllo del calcio  Assunzione giornaliera consigliata (RDA): 800 mg/die, +400 mg/die in gravidanza, allattamento, età senile, dipende da: > Età > Esercizio fisico > Esposizione alla luce diurna (sulle Ande, RDA= mg/die) > Ipertensione  Scarsa tolleranza alle deviazioni di [Ca ++ ]: Ipocalciemia: ipereccitabilità, convulsioni tetaniche Ipercalciemia: paralisi muscolare, coma  Ormoni di controllo di [Ca ++ ]: Ormone paratiroideo (PTH) Calcitonina (Ct) Vitamina D

62 61 Effetto di PTH, Ct e Vit.D Intestino Liquido extracellulare 22 mmoli Plasma 9 mmoli Ossa mmoli Rene Intestino PTH Ct Vit.D

63 62 Ormone paratiroideo (PTH) e calcitonina (Ct)  Polipeptide (84 aa) Sintetizzato in paratiroidi T 1/2 : minuti Preproormone  proormone  forma attiva  Secrezione stimolata da basso [Ca ++ ] plasmatico Favorisce la dissoluzione di Ca ++ nelle ossa Favorisce escrezione di fosfati dal rene Aumenta [Ca ++ ] plasmatico  Iperparatiroidismo: perdita di Ca ++ osseo, formazione di calcoli renali  Ipoparatiroidismo: bassi livelli di Ca ++ plasmatico, irritabilità neuromuscolare, tetania  Polipeptide (32 aminoacidi) Sintetizzato in paratiroidi e tiroidi Isolato dal salmone  Secrezione stimolata da alto [Ca ++ ] plasmatico Favorisce il riassorbimento di Ca ++ nelle ossa Diminuisce [Ca ++ ] plasmatico  Mancanza di Ct: demineralizzazione delle ossa

64 63 Vitamina D 3 (colecalciferolo o calcitriolo)  Steroide derivato da 7- deidrocolesterolo: prodotti ittici, caseari, alimenti fortificati con ergocalciferolo (D 2 )  Convertito nella pelle per azione dei raggi solari UV (apertura del 2° anello del 7- deidrocolesterolo)

65 64 Idrossilazione di D 3  Fegato: D 3  25(OH)D (citocromo P 450 )  Rene Se [Ca ++ ] basso o PTH alto: 25(OH)D  1,25(OH) 2 D (attivo) Se [Ca ++ ] alto: 25(OH)D  24,25(OH) 2 D (inattivo)

66 65 Azione di vitamina D, 1 ,25 (OH) 2 D 3  Recettore nucleare, vit.D+recettore  DNA  Aumenta la sintesi di Ca ++ -binding protein, che favorisce l’assorbimento intestinale di calcio

67 66 Controllo dell’omeostasi di Ca ++ Intestino ReneOssa Plasma + PTH + Vitamina D + PTH + Ct + PTH Pi - Ct

68 67 Effetti di iper- e ipo- calciemia, e di avitaminosi D

69 68 Il rimodellamento osseo

70 69 Il Tempio d’oro di Amritsar prima della rivolta dei Sikh

71 70 Omeostasi del tessuto osseo  Caratterizzato da processi simultanei di crescita e demineralizzazione. L'equilibrio fra i due processi è responsabile del rimodellamento osseo: Forme caratteristiche in funzione delle richieste meccaniche: maggiori le richieste, più spesso l'osso Riparazione delle lesioni Creazione di rete nutritiva di capillari all’interno  Tessuto vivente che richiede energia. La crescita della rete capillare (angiogenesi) è necessaria per fornire energia (substrati ossidabili e ossigeno)

72 71 Osteoblasti Cellule specializzate per la crescita ossea  Originano dai fibroblasti del connettivo Network di collagene tipo I (cartilagine) nel quale sono immersi  Differenziamento e attivazione Cellula cuboide o fusiforme con  m diametro Strato di cellule aderenti alla superficie (fronte di mineralizzazione) > Le porzioni non ricoperte sono soggette a demineralizzazione Risponde a stimoli ormonali e a fattori chimici e fisici (pressione) T 1/2 : giorni-settimane

73 72 Azione degli osteoblasti Estrazione di Ca ++ e Pi dal sangue  Ca ++ : M nella matrice extracellulare, <10 -7 M nel citoplasma, entra secondo gradiente  Nel citoplasma, Ca ++ depositato nel mitocondrio o destinato alla formazione di cristalli  In presenza di Pi, Ca ++ forma cristalli di fosfato di calcio

74 73 Vescicole contenenti matrice extracellulare (EMV) Deposito intracellulare di fosfato di calcio  Meccanismi che portano all'accumulo di Ca ++ Fosfolipidi acidi nelle membrane legano Ca ++ con legami elettrostatici Ca-ATPasi pompa Ca ++ all'interno di EMV Calpactin (proteina che lega il calcio) all'interno di EMV diminuisce il gradiente ionico contro il quale Ca ++ deve entrare  Meccanismo che porta all'accumulo di fosfato Fosfatasi alcalina idrolizza i composti organici fosforilati del citoplasma e rilascia Pi all'interno di EMV

75 74 Formazione dei cristalli  Aumento di Ca ++ e Pi all'interno di EMV fino a raggiungere la concentrazione critica al di là della quale si formano i cristalli di fosfato di calcio (1.4x10 -3 M Ca ++ e 1.9x10 -3 M Pi)  Formazione di nuclei di precipitazione e centri di nucleazione

76 75 Rilascio dei cristalli  In seguito alla fusione di più EMV, queste divengono progressivamente più grandi e rilasciano il loro contenuto all'esterno dell'osteoblasta  I cristalli di fosfato di calcio si appongono sui cristalli di idrossiapatite presenti sul fronte di mineralizzazione  La crescita ossea avviene per apposizione di nuovi cristalli sul fronte di mineralizzazione

77 76 La crescita ossea

78 77 Osteoclasti, cellule specializzate per la demineralizzazione del tessuto osseo  Antagonisti degli osteoblasti, inibiti da calcitonina  Rispondono a PTH Produzione di vescicole acide e enzimi idrolitici  In stato inattivo, sono cellule mononucleate che formano uno strato che ricopre gli osteoblasti  T 1/2 : ore-giorni

79 78 PTH  Stimola il riassorbimento del citoplasma, che induce la cellula ad assumere una forma più sferica  Stimola il rilascio di catepsina B (attività collagenasica) e favorisce l'idrolisi dell'osso  Anche la retrazione degli osteoblasti, esponendo porzioni di superficie ossea alla matrice extracellulare, induce cambiamenti negli osteoclasti

80 79 Cambiamenti conformazionali degli osteoclasti  Fusione di più cellule con formazione di grandi cellule multinucleate (fino a 20 nuclei)  Formazione di villi irregolari in contatto con la matrice ossea e membrane con orletto a spazzola  Aumento della presenza di lisosomi, vescicole e vacuoli fagocitici, mitocondri

81 80 Attivazione degli osteoclasti  Gli osteoclasti riconoscono le porzioni ossee esposte come elementi fagocitabili ed attivano vari processi: Rilascio di citochine, che attivano catepsina B (attività collagenasica) e le idrolasi lisosomiali (che degradano le glicoproteine e i mucopolisaccaridi) Rilascio di vescicole con acido citrico e H +, che creano microambienti acidi che favoriscono la dissoluzione dell'idrossiapatite

82 81 Demineralizzazione

83 82 Fattori di controllo del rimodellamento osseo  Favoriscono la crescita pH alcalino negli EMV Osteonectina e trombospondina Glicosaminoglicani Tissue Growth Factor  (TGF  ) Platelet-derived Growth Factor (PDGF) stimola il collageno Insulin-like Growth Factor (IGF) in risposta a estrogeni e androgeni Fibroblast Growth Factor (FGF) fattore angiogenico Pressione, abilita l'osso a rispondere a necessità specifiche modificando la propria struttura  Favoriscono il riassorbimento Tissue Growth Factor  (TGF  ) Prostaglandine (PGE2) e interleuchina-1 Interferone, attività sinergica a citochine

84 83 Patologie  Osteoporosi Perdita di materiale osseo con mantenimento della composizione normale Colpisce prevalentemente le donne postmenopausa Terapia: assunzione di Ca ++ nella dieta, somministrazione di Na- fluoruro (forma complessi più stabili nell’osso, ma é tossico a lungo termine)  Osteomalacia (adulto) e rachitismo (infanti) Perdita di materiale osseo con modificazione della composizione normale Patologie degenerative causate da ipovitaminosi D


Scaricare ppt "1 Azioni degli ormoni Comunicazione intercellulare."

Presentazioni simili


Annunci Google