ORMONI 2014

DEFINIZIONE Il sistema endocrino è costituito da numerosi organi di tipo ghiandolare, localizzati in varie sedi e dotati di una specifica azione regolatrice su determinate funzioni caratteristiche di certe popolazioni cellulari o, alcune volte, comuni a tutte le cellule dell’organismo. La funzione viene esercitata attraverso la secrezione di sostanze, dette ormoni, riversate direttamente nella corrente ematica. L’azione ormonale si attua attraverso il legame con recettori presenti sulle cellule. Il complesso ormone-recettore agisce sulla funzionalità cellulare modificandone il comportamento. Il sistema endocrino contribuisce quindi al mantenimento della omeostasi.

FUNZIONI DEL SISTEMA ENDOCRINO Controllo su alcune costanti interne: tasso glicemico, osmolarità plasmatica rapporto elettrolitico sodio/potassio tasso calcemico plasmatico Controllo su attività fondamentali comuni: produzione di energia accrescimento Controllo sulla attività riproduttiva e lattazione

GHIANDOLE ENDOCRINE I principali organi proposti alla secrezione endocrina sono: Sistema ipotalamo – ipofisi Tiroide Paratiroidi Pancreas Surreni Gonadi: testicolo, ovaio

GHIANDOLE ENDOCRINE Nel maschio i testicoli secernono testosterone

CLASSI DI ORMONI Gli ormoni appartengono a tre classi biochimiche: Ormoni peptidici: formati da catene di aminoacidi. Ormoni steroidei: derivati dal colesterolo e aventi il gruppo policiclico: Ormoni derivati dalla fenilalanina: ormoni tiroidei e catecolamine

ORMONI PEPTIDICI: MECCANISMO D’AZIONE L’ormone agisce sulla cellula che presenta un recettore specifico nella membrana cellulare. Il complesso ormone- recettore, oltre che modificare la permeabilità di membrana, può attivare sistemi enzimatici attraverso l’azione di proteine regolatrici, inducendo la cellula a svolgere attività particolari (es: nel rene incrementare l’assorbimento di sodio e acqua).

ORMONI STEROIDEI: MECCANISMO D’AZIONE L’ormone steroideo entra nel citoplasma cellulare, si lega ad un recettore e migra al nucleo. Entra nel nucleo e, tramite l’azione di un sistema enzimatico, modifica il comportamento del DNA, sia stimolando la sua duplicazione oppure modificando la sintesi proteica

DERIVATI DA FENILALANINA Dalla fenilalanina derivano gli ormoni tiroidei che superano la membrana cellulare, la membrana nucleare e la membrana mitocondriale. La loro azione è di potenziamento dei processi ossidativi, in modo diretto nei mitocondri e indirettamente con la produzione di particolari proteine da parte del cellula. Dalla fenilalanina derivano le catecolamine adrenalina e noradrenalina. L’attività ormonale spetta alla adrenalina con recettori ubiquitari (sulla maggior parte delle cellule) con azioni di stimolazione o di depressione.

REGOLAZIONE ORMONALE La secrezioni degli ormoni deputati al mantenimento delle costanti interne è regolata dalla variazione della stessa costante. Nei casi in cui l’aumento o la diminuzione della secrezione ormonale è legata all’aumento o alla diminuzione della costante interna, si parla di controllo a feed back positivo. Es.: All’aumentare della glicemia, aumenta la produzione di insulina. Se all’aumentare della costante diminuisce la secrezione di ormone e viceversa si parla di controllo a feed back negativo. Es.: All’aumentare degli estrogeni presenti nel sangue diminuisce la produzione di FSH.

FEED – BACK POSITIVO deprime stimola + insulina - insulina PANCREAS - GLUCOSIO + GLUCOSIO GLUCOSIO BASALE

FEED – BACK NEGATIVO deprime stimola - FSH + FSH IPOFISI FSH FOLLICOLO OVARICO + ESTROGENI - ESTROGENI ESTROGENI BASALI

PANCREAS ENDOCRINO Il pancreas, nei gruppi cellulari che formano le isole del Langherans, produce l’ormone insulina. In numerose cellule distribuite nel corpo ghiandolare produce l’ormone glucagone. I due ormoni sono formati da una sequenza di aminoacidi quindi ormoni peptidici. I recettori sono presenti in tutte le cellule dell’organismo. L’insulina aumenta la permeabilità di membrana per il glucosio, mentre il glucagone si oppone a questa azione. L’azione combinata dei due ormoni permette un corretto ingresso di glucosio nella cellula, necessario al metabolismo. La quantità di insulina secreta è controllata dal tasso di glucosio nel sangue con feed back positivo. Una ridotta o anomala secrezione di insulina porta a iperglicemia, la malattia che ne consegue è il diabete. Un aumento della secrezione di insulina comporta uno stato di ipoglicemia.

PARATIROIDI - GENERALITÀ Le paratiroidi sono quattro piccole formazioni ghiandolari situate nella parte posteriore della tiroide. (vedi slide “tiroide e paratiroidi”) Secernono il paratormone (PTH) peptidico, che controlla, con feed back negativo, il tasso di ione calcio nel sangue (calcemia) con azione ipercalcemizzante (aumenta la quantità di Calcio nel sangue), attraverso: una azione di demineralizzazione dell’osso, un aumentato assorbimento del calcio tubo digerente, aumentando il riassorbimento renale. All’azione ipercalcemizzante del PTH si oppone l’ormone calcitonina (CT) peptidico, prodotta dalla tiroide che aumenta il processo di calcificazione ossea.

PARATIROIDI mineralizza PARATIROIDI controllo calcitonina CT PTH osso Tubo digerente rene - escrezione demineralizzazione + assorbimento CALCEMIA

IPOFISI – GENERALITÀ L’ipofisi si trova alla base del cranio alloggiata nella sella turgica. Si compone di due strutture istologicamente differenti: Adenoipofisi nella parte anteriore, di origine epiteliale. Neuroipofisi nella parte posteriore, di origine nervosa. L’ipofisi è strettamente legata all’ipotalamo (struttura encefalica profonda) e quindi attraverso connessioni nervose alla corteccia cerebrale. Secerne numerosi ormoni, tutti peptidici, alcuni dei quali agiscono su organi specifici, altri stimolano (o deprimono) altre ghiandole endocrine a produrre a loro volta ormoni specifici. A sua volta l’ipofisi è controllata dall’ipotalamo sia attraverso terminazioni nervose, sia attraverso “fattori di rilascio”.

IPOFISI

ADENOIPOFISI L’adenoipofisi secerne gli ormoni: GH (growth H.) o dell’accrescimento o ormone somatotropo. Agisce sulle strutture muscolari e ossee regolando l’accrescimento. ACTH (ormone adrenocorticotropo). Stimola la corteccia della ghiandole surrenali (vedi) a produrre cortisolo. TSH (ormone tireotropo). Stimola la tiroide (vedi) a produrre gli ormoni tiroidei. FSH (ormone follicolostimolante). Stimola la maturazione del follicolo ovarico nella donna e la spermatogenesi nel maschio. LH (ormone luteinizzante). Permette la formazione del corpo luteo nell’ovaio femminile. PRL (prolattina). Stimola la ghiandola mammaria alla produzione del latte dopo la gravidanza.

ADENOIPOFISI

NEUROIPOFISI La neuroipofisi secerne: ADH (ormone antidiuretico). Agisce sul tubulo contorto distale e sui tubuli collettori del rene controllando la diuresi (assorbimento facoltativo). Ossitocina. Ormone che al momento del parto avvia e mantiene le contrazioni uterine necessarie all’espulsione del feto e stimola la lattazione insieme alla prolattina In una zona intermedia tra adeno e neuroipofisi, sembra venga secreto l’ormone MSH (ormone melanocita stimolante). Agisce sui melanociti stimolando la produzione di melanina e quindi il colore più o meno scuro della cute.

NEUROIPOFISI

TIROIDE La tiroide si trova alla base del collo. Sotto il controllo del TSH ipofisario secerne gli ormoni tiroidei, prodotti iodati della tirosina Tiroxina T4 (tetraiodotironina) e Triiodotironina T3 Agiscono sui mitocondri cellulari intervenendo nel metabolismo controllando il consumo di ossigeno e quindi la produzione di calore. Le cellule della tiroide trasportano attivamente lo iodio introdotto con gli alimenti dal sangue e sintetizzano gli ormoni. L’azione dei due ormoni è analoga con T3 più attivo. Il controllo diencefalo-ipofisario è del tipo feed-back negativo.

TIROIDE E PARATIROIDI

AZIONE DELLA TIROIDE Controllo metabolismo glucidico ipofisi TSH tiroide Controllo metabolismo glucidico T3 T 4 Controllo bilancio azotato Controllo metabolismo lipidico Consumo di ossigeno e produzione di calore

DISTIROIDISMI IPOTIROIDISMO IPERTIROIDISMO

GHIANDOLE SURRENALI Sono posizionate sopra i reni. Presentano due strutture istologicamente differenti: Corticale, nella parte periferica di origine epiteliale. Si distinguono istologicamente tre zone concentriche (glomerulare, fascicolata, reticolare) ognuna delle quali è preposta alla sintesi e secrezione di un ormone specifico. Gli ormoni della corteccia surrenalica sono steroidi, con capostipite il colesterolo. La zona fascicolata e reticolare sono controllate dall’ACTH. Si riconosce una via comune in tutta la corticale che dal colesterolo porta alla sintesi di pregnenolone e progesterone, quindi ogni zona produce un ormone particolare. Midollare, nella parte centrale di origine nervosa.

SURRENI

ORMONI CORTICOSURRENALICI colesterolo pregnenolone progesterone via comune deidroepiandrosterone idrossiprogesterone desossicorticosterone corticosterone androstenedione desossicorticosterone aldosterone testosterone cortisolo midollare capsula GLOMERULARE RETICOLARE FASCICOLATA estradiolo

AZIONE ORMONI CORTECCIA SURRENALE Aldosterone: Regola il riassorbimento di sodio e quindi di acqua, nel nefrone distale e nei tubuli collettori (assorbimento facoltativo).[V. rene] Cortisolo: stimola la neoglicogenesi epatica a spese degli aminoacidi provenienti dal tessuto muscolare; riduce i processi infiammatori; riduce la proliferazione fibroblastica ritardando i processi di cicatrizzazione. Testosterone (e estradiolo): ormoni della riproduzione

ORMONI MIDOLLARE SURRENALE Sono ADRENALINA e NOR-ADRENALINA. Derivano dalla TIROSINA (aminoacido) passando attraverso DOPA (diidrossifenilalanina) e DOPAMINA (diidrossifeniletilalanina) TIROSINA idrossifenilalanina DOPA diidrossifenilalanina DOPAMINA diidrossifeniletilalanina ADRENALINA NOR-ADRENALINA 30% 70% Recettori α Recettori α e β

AZIONE ORMONI MIDOLLARE SURRENE Adrenalina e nor-adrenalina sono dei neurotrasmettitori e agiscono su tutte le cellule attraverso recettori denominati α e β, aventi azioni simili. La nor-adrenalina stimola i recettori α, mentre l’adrenalina i recettori α e β La loro azione si esplica: sull’apparato cardiovascolare aumentando le resistenze periferiche inducendo tachicardia, sull’apparato respiratorio come broncodilatatore, sul metabolismo provocando glucogenolisi, sull’apparato digerente riducendo la motilità intestinale. (vedere anche sistema nervoso autonomo)

ORMONI DELLA RIPRODUZIONE MASCHILE L’ormone della riproduzione nel sesso maschile è il testosterone secreto dalla corteccia surrenale e dal testicolo. Nell’età fertile la maggior parte del testosterone viene prodotto nel tessuto interstiziale del testicolo in modo continuo sotto l’azione della ipofisi. La sua azione si esplica: nel periodo fetale, nella virilizzazione dei genitali esterni nell’età adulta, nella maturazione sessuale e nella spermatogenesi

ORMONI DELLA RIPRODUZIONE FEMMINILE Gli ormoni della riproduzione nel sesso femminile sono gli estrogeni e il progesterone. Gli estrogeni, in parte provengono dalla trasformazione enzimatica del testosterone surrenalico nel tessuto adiposo ma, nella donna fertile, la maggior parte proviene dal follicolo ovarico sotto il controllo della ipofisi (FSH). Il progesterone, ormone steroideo, viene prodotto dall’ovaio nella seconda parte del ciclo mestruale: ha la funzione di mantenere l’endometrio idoneo all’annidamento dell’ovulo fecondatato. Gli ormoni sessuali femminili seguono un ciclo circadiano di circa 28 giorni controllato dalla ipofisi.

OVAIO

CICLO MESTRUALE L’ipofisi, sotto l’influenza dell’ipotalamo, secerne FSH che porta alla maturazione di un follicolo ovarico. Questi, durante la maturazione, secerne estrogeni. A metà ciclo mestruale si raggiunge la maggior concentrazione di estrogeni che , con feed back negativo, riducono la produzione di FSH. Contemporaneamente inizia la secrezione di LH che raggiunge la massima concentrazione a metà ciclo, quando si verifica l’ovulazione. Il follicolo che ha espulso l’ovulo, cicatrizza formando il corpo luteo che produce, sotto l’azione dell’LH, il progesterone. Questo ormone agisce sull’endometrio aumentando la proliferazione cellulare e la angiogenesi, predisponendo la mucoso uterina ad accogliere l’ovulo fecondato. Se non vi è fecondazione, verso il 28^ giorno si verifica un calo di LH e una rapida riduzione del progesterone che, a livello uterino, comporta una vasocostrizione con successiva vasodilatazione ischemica e conseguente sfaldamento emorragico dell’endometrio: mestruazione.

FECONDAZIONE Quando a circa metà ciclo mestruale, si sia verificata la fecondazione dell’ovulo, in due tre giorni questi migra nell’utero e si annida nell’endometrio. Si sviluppa il trofoblasto, struttura che permette lo sviluppo dell’uovo e che diventerà poi la placenta. Il trofoblasto produce l’HCG (gonadotropina corionica umana) che imitando l’azione del progesterone impedisce la mestruazione e mantiene l’endometrio idoneo alla formazione della placenta e al proseguimento della gravidanza.

CICLO MESTRUALE

SIGLE ORMONI ACTH AdrenoCorticoTropic H. ADH AntiDiuretic H. RF Releasing Factor CT CalciTonina DEA DiidroEpiAndrosterone DIT DiIodoTirosina DOC DesOssiCorticosterone E Estrogeni FSH Follicle Stimulating H. GH Growth H HCG Human Chorionic Gonadotropin LH Luteinizing H MSH Melanocyte Stimulating H Pr Progesterone PRL Prolattina PTH ParaTHormone T3 Triiodotironina T4 Tiroxina (Tetraiodotironina) TSH Thyroid Stimulating H