Concetti Chiave
- L'orologio centrale nel nucleo soprachiasmatico regola la produzione di cortisolo ricevendo segnali luminosi e inviando impulsi agli orologi secondari.
- Gli orologi secondari, localizzati in cuore, fegato e surrene, influenzano funzioni vitali come pressione arteriosa, metabolismo del glucosio e produzione di cortisolo.
- Il cortisolo ha un ruolo chiave nella modulazione del ritmo cardiaco ed epatico, contribuendo a modificazioni cicliche in base alle necessità dell'organismo.
- La misurazione della cortisolemia non distingue le frazioni di cortisolo; si può stimare la frazione libera attraverso analisi di saliva e urine, nonostante le sfide metodologiche.
- Le concentrazioni di cortisolo nel liquido interstiziale seguono un andamento circadiano, ma sono significativamente più basse rispetto ai livelli ematici.
Regolazione circadiana del cortisolo
La regolazione circadiana della produzione del cortisolo è stato oggetto di studi molto approfonditi nei decenni passati, il cui funzionamento è riassunto nell’immagine:
1) Si individua un orologio centrale, localizzato nel nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo ventrale, che riceve numerosi segnali (tra cui molto importante è il segnale luminoso) e da cui partono impulsi nervosi e umorali verso diversi orologi secondari;
Funzioni degli orologi secondari
2) Gli orologi secondari, collocati a livello del cuore, del fegato e del surrene, sono in grado in influenzare differenti funzioni:
a. l’orologio cardiaco regola la pressione arteriosa e aspetti di tipo coagulativo;
b. l’orologio epatico modula la tolleranza al glucosio e il metabolismo lipidico;
c. l’orologio surrenalico si occupa, tra le altre funzioni, anche della regolazione dell’interno sistema: il cortisolo agisce infatti a livello cardiaco ed epatico, dove contribuisce alla modulazione del ritmo insieme ai segnali nervosi.
L’obbiettivo di questo sistema è quello di indurre modificazioni cicliche che anticipino quello che dovrebbe avvenire, in determinati momenti della giornata, in funzione delle necessità dell’organismo.
Ruolo dell'ACTH nella steroidogenesi
L’ACTH agisce sul proprio recettore a livello della cellula surrenalica, determinando l’attivazione dell’adenilato ciclasi e la produzione di cAMP, responsabile dell’induzione di una serie di geni coinvolti nella steroidogenesi. Tra questi geni risultano fondamentali StAR, proteina che trasporta il colesterolo nel mitocondrio, e CYP11A1, enzima che proprio nel mitocondrio stacca la catena laterale del colesterolo trasformandolo il
pregnenolone, precursore degli altri ormoni steroidei.
Misurazione del cortisolo
Sfortunatamente, con le metodiche di dosaggio ematico di cortisolo (cortisolemia) non si riescono a discriminare le diverse frazioni, ma si ottiene solamente la misura del cortisolo circolante totale.
L’equilibrio tra le diverse frazioni è importante, oltre che per regolare l’azione biologica del cortisolo, anche per modulare il passaggio del cortisolo in alcuni liquidi biologici, come saliva e urine; è pertanto possibile misurare la concentrazione di cortisolo nella saliva e nelle urine per stimare la frazione libera di cortisolo, sebbene siano necessarie metodiche sofisticate a causa delle concentrazioni molto basse.
Concentrazioni nel liquido interstiziale
Misurando le concentrazioni nel liquido interstiziale (del tessuto sottocutaneo, nell’esempio riportato), è possibile notare come la progressione rispecchi l’andamento circadiano del cortisolo ematico, chiaramente con un’evidente differenza quantitativa: se nel sangue il picco massimo raggiunge valori intorno ai 500 nM/L, nel liquido interstiziale le concentrazioni sono circa 20 volte inferiori, con un massimo di circa 25 nM/L.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'orologio centrale nella regolazione circadiana del cortisolo?
- Come influenzano gli orologi secondari le funzioni corporee?
- Qual è l'importanza della misurazione del cortisolo nelle diverse frazioni?
L'orologio centrale, situato nel nucleo soprachiasmatico dell'ipotalamo ventrale, riceve segnali, tra cui la luce, e invia impulsi nervosi e umorali agli orologi secondari, influenzando così la produzione di cortisolo in base alle necessità dell'organismo.
Gli orologi secondari, localizzati in organi come cuore, fegato e surrene, regolano funzioni vitali: l'orologio cardiaco gestisce la pressione arteriosa, quello epatico modula il metabolismo e la tolleranza al glucosio, mentre l'orologio surrenalico regola il cortisolo, che a sua volta influisce su cuore ed fegato.
La misurazione del cortisolo totale nel sangue non distingue le frazioni, ma è cruciale per comprendere l'azione biologica del cortisolo e il suo passaggio in liquidi biologici come saliva e urine, dove è possibile stimare la frazione libera, sebbene richieda metodiche sofisticate.
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