Il pancreas endocrino

Indice degli argomenti Che cos’è il pancreas endocrino??? Funzioni principali degli ormoni pancreatici Anatomia del pancreas endocrino Innervazione nervosa Cellule β : INSULINA Cos’è Biosintesi Secrezione e sua regolazione Metabolismo Meccanismo d’azione Effetti Patologie correlate Cellule α : GLUCAGONE INSULINA vs GLUCAGONE Cellule δ o D : SOMATOSTATINA Cellule F : POLIPEPTIDE PANCREATICO

Che cos’è il pancreas endocrino???? Il pancreas è una ghiandola posta nella cavità addominale a livello dell’ansa duodenale costituita da due porzioni fondamentali: PANCREAS ESOCRINO: responsabile della produzione del succo alcalino e degli enzimi digestivi PANCREAS ENDOCRINO: responsabile della produzione dei principali ormoni coinvolti nel controllo della glicemia:INSULINA E GLUCAGONE Funzioni principali degli ormoni pancreatici OMEOSTASI GLICEMICA= fluttuazione della glicemia nel tempo la quale è il risultato di due tipologie di processi ANABOLICI come glicogenoSINTESI lipoGENESI SINTESI proteica Volti a depositare i nutrienti assunti con la dieta sotto forma di polimeri: glucosio => glicogeno Lipidi => trigliceridi Amminoacidi => proteine CATABOLICI come glicogenoLISI lipoLISI proteoLISI Volti a demolire i polimeri accumulati per ottenere i rispettivi monomeri da utilizzare durante il digiuno INSULINA GLUCAGONE Lavorano in modo opposto al fine di garantire l’equilibrio tra processi anabolici e catabolici = OMEOSTASI GLICEMICA

Anatomia del pancreas endocrino CELLULE α o A = produzione di GLUCAGONE CELLULE β o B = produzione di INSULINA CELLULE δ o D = produzione di SOMATOSTATINA CELLULE F = produzione di PEPTIDE PANCREATICO La porzione endocrina del pancreas è costituita da ammassi di cellule sparse nel parechima e denominate ISOLE DI LANGHERANS e all’interno di ciascuna isola si possono identificare 4 tipologie di cellule Innervazione nervosa Le singole isole pancreatiche sono innervate da fibre Simpatiche Parasimpatiche Sensoriali I mediatori sono i NEUROTRASMETTITORI CLASSICI (Ach, A e NA) e i NEUROPEPTIDI

Cellule β : INSULINA Che cos’è: Biosintesi 1 2 3 4 5 6 7 L’insulina è un ormone proteico costituito da: CATENA A di 21 aa CATENA B di 30 aa Unite da due ponti disolfuro fondamentali per il mantenimento della corretta conformazione della molecola necessaria per l’interazione con il recettore e quindi per la risposta del tessuto bersaglio 2 3 4 5 6 7

INSULINA = ormone proteico PREPROINSULINA – PROINSULINA – INSULINA MATURA RIBOSOMI RER VESCICOLE SECRETORIE Nei ribosomi viene sintetizzata la PREPROINSULINA costituita da: CATENA A – PEPTIDE C – CATENA B – PEPTIDE SEGNALE La PREPROINSULINA entra nel reticolo endoplasmatico rugoso (RER)  distacco del peptide segnale  ripiegamento su se stessa in modo che le catene A e B formino i ponti disolfuro = PROINSULINA PROINSULINA si lega a siti di legame specifici sulla membrana del RER ed è convogliata nell’apparato del Golgi Nel Golgi le molecole di PROINSULINA si accumulano in particolari zone da cui si originano i granuli di secrezione I granuli vengono quindi rivestiti di CLATRINA = proteina che interagisce con il sistema di microtubuli in modo da permettere lo spostamento della vescicola verso la membrana cellulare Durante lo spostamento => scissione del peptide C = INSULINA MATURA la quale man mano che si forma precipita in cristalli costituiti da 6 molecole coordinate da 2 ioni zinco Le vescicole si fondono quindi con la membrana cellulare e tramite esocitosi liberano in circolo il loro contenuto costituito da Unità esameriche di insulina con zinco Peptide C Piccola quota di proinsulina

Secrezione dell’insulina e sua regolazione La secrezione di insulina è permessa dal fatto che sulla membrana plasmatica delle cellule beta sono presenti: R x ormoni R x neurotrasmettitori Sensori che misurano i livelli circolanti di glucosio, aa e acidi grassi in grado di regolare la secrezione ormonale L’EVENTO COMUNE a tutte le vie di trasduzione del segnale che stimolano o inibiscono la secrezione di insulina è la VARIAZIONE DI CALCIO INTRACELLULARE STIMOLO SECREZIONE = AUMENTO DEL CALCIO INTRACELL =aumento movim granuli secretori lungo i microtubuli = spostamento verso la membrana cellulare => legame a proteine di ancoraggio e fusione della membrana del granulo con la membrana cellulare=> liberazione in circolo del contenuto del granulo => unità esameriche si scindono velocemente in monomeri insulina => AUMENTO INSULINEMIA NB : + elevato è l’aumento di calcio e più vescicole arriveranno alla membrana e + insulina verrà liberata => sinergia tra i diversi meccanismi stimolatori INIBIZIONE SECREZIONE = DIMINUZIONE DEL CALCIO INTRACELL = no secrezione Singoli meccanismi vedi tabella INCRETINE= ormoni prodotti dal tratto gastrointestinale e sono GIP = peptide insulinotrpico dipendente dal glucosio GLP1 = peptide 1 simile al glucagone Sono secreti da specifiche cellule endocrine sparse nell’epitelio intestinale in risposta alla presenza nell’epitelio di glucidi e aa DOMANDE VARIE X VEDERE SE HANNO CAPITO:

EFFETTO PLEIOTROPICO DELL’INSULINA: Metabolismo: l’emivita dell’insulina è breve e il metabolismo è prevalentemente epatico Meccanismo d’azione L’AZIONE dell’insulina prevede l’interazione con un recettore presente sulla membrana del tessuto bersaglio, la quantità di recettore dipende dal tessuto bersaglio => intensità dell’azione è massima in tessuti che hanno più recettori RECETTORE INSULINA è una glicoproteina transmembrana appartenente alla famiglia dei R ad attività chinasica costituito da 4 s.u legate tra loro da ponti disolfuro: 2 su alfa EXTRACELLULARI che contengono il sito di legame per l’insulina 2 su beta CHE ATTRAVERSANO LA MEMBRANA CELLULARE le quali possiedono una porzione intracellulare ad elevata concentrazione di tirosine la cui fosforilazione attiva il recettore INSULINA SI LEGA ALLE SU ALFA DEL R e causa autofosforilazione del recettore => R è attivato e acquista proprietà chinasiche ed è in grado di fosforilare altri substrati proteici che costituiscono i trasduttori del segnale intracell Substrati fosforilati svolgono funzioni diverse a seconda del tessuto bersaglio = EFFETTO PLEIOTROPICO DELL’INSULINA TRASLOCAZIONE VESCICOLE CONTENENTI TRASPORTATORI GLUT 4 = aumento captazione glucosio = aumento deposito glicogeno e lipidi Attivazione/disattivazione enzimi del metabolismo glucidico, proteico e lipidico Trascrizione genica di proteine ed enzimi Facilitato ingresso in cellula di aa e ioni EFFETTO PLEIOTROPICO DELL’INSULINA: Traslocazione di vescicole contenenti i GLUT 4 nel muscolo e nel tessuto adiposo  aumento della captazione di glucosio Attivazione/disattivazione di enzimi del metabolismo glucidico, proteico e lipidico Trascrizione genica di proteine ed enzimi Ingresso di amminoacidi e ioni nella cellula facilitato

Effetti : ANABOLIZZANTI E ANTI-CATABOLIZZANTI INSULINA AGISCE SU TUTTE LE CELLULE DELL’ORGANISMO PROMUOVENDO: Utilizzo del glucosio, aa, acidi grassi circolanti Trascrizione genica Trofismo e differenziamento cellulare MA SONO SOLO 3 I TESSUTI COINVOLTI NELL’OMEOSTASI GLICEMICA = FEGATO, MUSCOLO E TEX ADIPOSO su cui insulina ha: EFFETTO ANABOLIZZANTE: promuovendo ingresso di glucosio e altri nutrienti ed il loro utilizzo nei processi di deposito EFFETTI ANTI CATABOLIZZANTI: bloccando i processi di degradazione delle scorte

Patologie correlate : il DIABETE DIABETE MELLITO : patologia caratterizzata da un eccesso di glucosio circolante. Ne esistono di tre tipologie: DIABETE DI TIPO 1 O GIOVANILE: è una patologia su base autoimmune che compare appunto in età giovanile ed è caratterizzato dalla presenza in circolo di autoanticorpi contro le cellule beta che ne causano la distruzione selettiva DIABETE DI TIPO 2 : è una forma di diabete che si sviluppa con l’età e a cui concorrono diversi fattori di rischio. La caratteristica principale è la resistenza dei tessuti periferici all’azione dell’insulina DIABETE GESTAZIONALE è simile come eziopatologia al diabete di tipo 2 ma è una forma che si presenta nelle donne durante la gravidanza

Cellule α : GLUCAGONE Che cos’è: Il GLUCAGONE è un peptide ad azione IPERGLICEMIZZANTE costiuito da 29 amminoacidi Regolazione della secrezione:

Stimola processi che controllano glicogenolisi e gluconeogenesi Meccanismo d’azione: Il GLUCAGONE agisce legandosi a specifici recettori localizzati prevalentemente a livello epatico attivando il sistema ADENILATO CICLASI – cAMP - PKA La PKA attivata inizia una serie di fosforilazioni a cascata delle stesse chinasi e fosfatasi controllate dall’insulina MA con EFFETTO OPPOSTO: Stimola processi che controllano glicogenolisi e gluconeogenesi Vengono disattivati enzimi che catalizzano le reazioni inverse Promuove la captazione degli amminoacidi circolanti da avviare alla gluconeogenesi EFFETTO COMPLESSIVO: MOBILIZZAZIONE DELLE SCORTE EPATICHE DI GLUCOSIO PRODUZIONE DI NUOVO GLUCOSIO DA SUBSTRATI AMMINOACIDICI EFFETTO IPERGLICEMIZZANTE

Effetti

Ossidazione del glucosio INSULINA vs GLUCAGONE IPOGLICEMIZZANTE = processi ANABOLICI IPERGLICEMIZZANTE = processi CATABOLICI Condizione di sazietà = domina l’INSULINA INSULINA Glucagone AUMENTO: Ossidazione del glucosio Sintesi di glicogeno Sintesi di lipidi Sintesi proteica Condizione di digiuno = domina il GLUCAGONE insulina GLUCAGONE AUMENTO: Glicogenolisi Gluconeogenesi Chetogenesi

CELLULE δ o D : SOMATOSTATINA La secrezione di somatostatina nel pancreas è: STIMOLATA dai nutrienti, da vari ormoni gastrointestinali, dal glucagone e dalla stimolazione simpatica e parasimpatica INIBITA dall’insulina e dalla stimolazione alfa-adrenergica La somatostatina ha effetto inibitorio sulla secrezione di INSULINA, GLUCAGONE E POLIPEPTIDE PANCREATICO CELLULE F : POLIPEPTIDE PANCREATICO (PP) La secrezione del PP è controllata soprattutto dal sistema parasimpatico e inibito dalla somatostatina PP sembra sia coinvolto nella modulazione del metabolismo energetico