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.

diversi tessuti possono avere diversi recettori per lo stesso ormone 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) ORMONI STEROIDEI (corticosurrenalici e sessuali) ORMONI DERIVATI DAGLI A.A. (adrenalina, noradrenalina, tiroxina e triiodotironina) ORMONI derivati dagli acidi grassi (prostaglandine, trombossani, leucotrieni)

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

Gli ormoni che reagiscono con i recettori di membrana esplicano la loro azione senza penetrare nella cellula. In tal caso i processi intracellulari sono controllati direttamente da un “secondo messaggero” (p.es. AMPciclico; Ca2+ ; inositolo Pi ). Per interagire con i recettori citoplasmatici o mitocondriali, i relativi ormoni devono penetrare nella cellula. Il loro passaggio attraverso la membrana avviene in genere per trasporto “facilitato” da specifiche proteine di membrana.

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. le gonadotropine sono secrete secondo cicli che coincidono con eventi periodici, come l’ovulazione e la mestruazione, oppure occasionali come la gravidanza e l’allattamento. calcitonina e del paratormone dalla calcemia e quella dell’aldosterone dal livello ematico di Na+ . La secrezione dell’insulina e del glucagone è regolata dal livello della glicemia,

ORMONI Gli ormoni che reagiscono con i recettori di membrana esplicano la loro azione senza penetrare nella cellula. In tal caso i processi intracellulari sono controllati direttamente da un “secondo messaggero” (p.es. AMPciclico; Ca2+ ; inositolo Pi ). Per interagire con i recettori citoplasmatici o mitocondriali, i relativi ormoni devono penetrare nella cellula. Il loro passaggio attraverso la membrana avviene in genere per trasporto “facilitato” da specifiche proteine di membrana.

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) Modificando la permeabilità specifica delle membrane cellulari (risposta rapida e fugace) Modulando (stimolando o inibendo) l’attività di determinati enzimi (risposta rapida e fugace)

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 (glucosio nel sangue) stimola la secrezione di insulina; 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: diminuita sintesi aumentata demolizione 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