Appunti Fisiologia umana

TRASPORTO DEGLI ORMONI NEL SANGUE

Gli ormoni liposolubili, per definizione, non sono per niente solubili in acqua, quindi nemmeno nel sangue. Per questo

motivo vengono trasportati da proteine carier presenti nel sangue.

Per tutti gli ormoni steroidei c’è almeno una proteina carier dedicata (l’albumina è aspecifica).

Ma se l’ormone è legato alla proteina carier come fa ad entrare nella cellula bersaglio?

L’interazione ormone-carier è una reazione chimica in cui i reagenti sono ormone e proteina separati e il prodotto è il

complesso formato dalla loro associazione.

La reazione, essendo reversibile, va sia nella direzione della formazione del prodotto, sia nella direzione della

formazione dei reagenti; quindi c’è sempre una certa quantità di ormone legato alla proteina (90%) e una piccolissima

quantità di ormone libero all’interno del sangue, (10%) questo è possibile perché c’è un minimo di solubilità!

All’interno della cellula bersaglio entrano solo gli ormoni che sono slegati dalla proteina (il complesso non può entrare

perche è idrosolubile e troppo grande): il trasportatore permette agli ormoni di avvicinarsi alla cellula, ma il recettore

cellulare lega solo quelli sciolti. Tuttavia esiste un equilibrio dinamico tra la concentrazione di ormone libero e il

complesso ormone-carier, quindi, ogni volta che la concentrazione di ormone libero diminuisce, l’equilibrio viene

compromesso. Per riportare la reazione all’equilibrio viene rilasciata una certa aliquota (che è uguale a quella che è

stata legata dai recettori) di ormone da parte delle proteine trasportatrici, questo quantitativo di ormone a sua volta

entrerà in cellula, di conseguenza ne verrà rilasciato altro da parte della proteina.

Inoltre la secrezione dell’ormone viene aggiustata rapidamente a seguito di variazioni della concentrazione della

proteina di trasporto nel sangue.

Utilizzando questo sistema di trasporto è come se ci fosse un “magazzino” che contiene tutto l’ormone: è una riserva

circolante.

DEGRADAZIONE DEGLI ORMONI

Il legame dell’ormone con la proteina carrier ha diversi vantaggi:

- Non lo fa uscire dal circolo sanguigno perché nessuna proteina può uscire dai capillari, questo riduce la

diluizione a quella del sangue, quindi non si considera lo spazio interstiziale.

- È un buffer dalla forma libera, ovvero un magazzino circolante.

- (in taluni casi) interagisce positivamente o negativamente con la cellula target controllando l’uptake

- protegge l’ormone dalla clearance renale e dalla degradazione: 211

Essendo che l’ormone è nel sangue, incontra tutti gli organi; ci sono organi, quali fegato e rene che hanno una

funzione di filtrazione del sangue.

Nel caso del rene gli ormoni molto piccoli vengono escreti con le urine, mentre il fegato modifica la struttura

ormonale; questo cambiamento conformazionale ne comporta l’inattivazione.

Questi meccanismi si chiamano di clearance, di lavaggio, di inattivazione e sono importanti tanto quanto quelli di

produzione. In un sistema del genere devo essere dei meccanismi di inattivazione, perché danno alla

CONSAPEVOLE

cellula la misura di quanto deve produrre.

Oltre che nel rene e nel fegato, la degradazione ormonale avviene nel sangue, nello spazio intercellulare e nelle cellule

target.

Si deve tenere conto della degradazione da parte di questi sistemi anche quando si deve fornire la posologia di un

farmaco:

Infatti per far sì che il farmaco abbia effetto deve raggiungere una certa quantità plasmatica efficace per l’effetto

terapeutico che deve avere, ma il punto non è raggiungerla, ma mantenerla dato che ho diversi sistemi di

inattivazione. Per mantenerne la concentrazione all’intento di un average terapeutico, la posologia è regolata

finemente (l dosaggio è frutto di uno studio incredibile su quali sono i fattori di inattivazione, tiene conto del peso

corporeo perché comunque conta anche la diluizione che aumenta se si aumenta il peso): si assumono più dosi di

farmaco durante la giornata intervallate da un certo numero di ore stabilito.

Ma in presenza di patologie renali o epatiche, si deve stare attenti al dosaggio! Perché si può andare in overdose di

farmaco: assumendo il farmaco secondo la normale posologia, vado ad aumentarne la concentrazione di continuo

perché nelle ore che intercorrono tra due dosi il fegato non riesce a eliminare tutto il farmaco, facendolo rimanere in

circolo per molto più tempo.

Anche le ghiandole endocrine producono in maniera regolata gli ormoni sapendo la quantità necessaria a mantenere

l’effetto biologico, al netto di tutti i sistemi che li inattivano o li diluiscono.

La misura convenzionale che ci dà l’idea della tempistica con cui lavorano i sistemi di inattivazione è l’ , ovvero il

EMIVITA

tempo necessario affinché si riduca di un mezzo la concentrazione plasmatica di un certo ormone. Dipende dalla

velocità di degradazione, dalla rapidità con cui l’ormone esce dal compartimento vascolare (quando esce l’ho perso

completamente)

Non confondere emivita con la durata dell’effetto!!

Un conto è l’emivita (quanto stai nel sangue) un altro discorso è quanto dura l’effetto.

Esempio: ormone della crescita

Questo ormone agisce su tutti i tessuti richiedendo la produzione di nuove proteine. Anche se questo ormone viene

inattivato dopo due minuti, l’effetto si protrae. La durata dell’effetto non si misura con la durata dell’emivita: infatti un

sistema del genere non si ferma mai.

Il processo di accrescimento va da 0 a 14 anni, in questo lasso di tempo l’ormone fa di tutto. E non è che da un giorno

all’altro azzera la sua concentrazione, ma man mano l’ipofisi riceve una serie di segnali a seguito dei quali diminuisce

la secrezione, contemporaneamente i tessuti bersaglio diventano sempre meno sensibili all’ormone.

Ad esempio l’accrescimento osseo viene fermato dalla secrezione di altri ormoni durante la pubertà. Questa fase,

quindi, sancisce, in uno o due anni, la fine della crescita. Inizialmente gli ormoni sessuali stimolano tantissimo la

crescita che diventa molto veloce; questo è dovuto al fatto che inizialmente gli ormoni sessuali prodotti sono sinergici,

poi vanno ad inibire l’azione degli ormoni della crescita. Questo succede quando siamo pronti alla riproduzione: in

questa fase gli ormoni sessuali hanno raggiunto una regolarità di produzione e sono loro, a questo punto, che

chiudono le ossa che smettono definitivamente di crescere anche se il fattore di crescita è in giro. 212

Il processo è sempre molto lento, tutto quello che riguarda gli ormoni varia molto lentamente nel tempo (e può

essere ciclica) dando tempo alle cellule di adattarsi.

Esempio: la produzione dei gameti

È continua e ha una tempistica molto lunga in entrambi i sessi perché è mediata da ormoni: nelle donne abbiamo una

ciclicità mensile, inoltre la selezione degli ovuli per l’ovulazione è effettuata due mesi prima; anche nei maschi

abbiamo una ciclicità della produzione dei gameti che si protrae per molti giorni.

È tutto lento e continuo.

Tabella riassuntiva 213

REGOLAZIONE DELLA SECREZIONE ORMONALE: BASALE E AL BISOGNO

Il sistema endocrino è sempre in funzione e attivo. Noi controlliamo l’entità dell’attivazione (rubinetti). Ci sono dei

segnali di stimolo, delle funzioni che vengono monitorate e che tengono la produzione sempre continua. Essi possono

essere interni o esterni. Essi sono responsabili della secrezione basale e della secrezione al bisogno.

La secrezione basale è quella di default, cioè è la secrezione ormonale che è sempre in funzione. Questa secrezione

non vuol dire rilasciare ormoni in quantità fissa, ma è una secrezione in continuo attiva. Se misuro la quantità di

ormoni nel sangue nell’arco del giorno e prendo come riferimento un arco da mezzanotte di un giorno alla

mezzanotte del giorno dopo, ogni ora non troverò mai la stessa quantità di ormone.

Ciò non vuol dire che il sistema è impreciso, ma esso segue una secrezione di base che non prevede la stessa quantità

di ormone ogni ora, ma prevede che la quantità di ormone che deve essere in circolo cambi ora per ora durante il

giorno.

Questa secrezione è chiamata anche CIRCADIANA: la quantità di ormoni misurata ogni ora nelle 24 ore oscilla secondo

una funziona sinusoidale, il cui periodo è di circa 24 ore.

Noi siamo sulla Terra, che fa una rotazione sul proprio asse in 24 ore. “Circadiana” vuol dire “circa die”, quindi la

variazione comprende circa un giorno, circa 24 ore. Quindi ho un ritmo non precisissimo, ma diventa molto preciso

grazie al nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo: questa struttura viene continuamente resettata in due momenti

chiave della rotazione dell’asse terrestre, ovvero l’alba e il tramonto, quindi viene resettato dalla luce.

Nell’ipotalamo abbiamo una struttura quindi che è un orologio biologico, che controlla tutte le funzioni biologiche del

nostro organismo. Vale per la pressione, temperatura, secrezione ormoni, attività cognitive… Quindi le nostre funzioni

corporee oscillano nelle 24 ore con un periodo circadiano.

Non tutti gli ormoni sono al massimo e al minimo allo stesso momento: le fasi dipendono dalle funzioni degli ormoni.

Esempio il cortisolo è molto alto la mattina a differenza di altri ormoni.

L’oscillazione circadiana è importante perché l’organismo viene programmato per essere in grado di svolgere al

meglio le sue funzioni date le condizioni ambientali. Quale è la condizione ambientale che più di tutte cambia? La luce:

la terra ruota attorno all’asse e ciò produce un’alternanza luce /buio, che non è costante perché varia con le stagioni e

con la latitudine.

Noi esseri umani siamo animali diurni, perché preformiamo al meglio le nostre attività di giorno. Mentre i ratti sono

svegli di notte. È la luce che dice all’ipotalamo quando la terra ha finito di girare attorno all’asse. Quindi l’ipotalamo

genera un ritmo di 24 ore e ogni volta, all’alba e al tramonto, riceve delle informazioni (mediante gli occhi, la retina)

che riguardano la quantità di luce che c’è e quindi l’orologio si setta.

Questo ci consente di essere sempre nel momento giusto a fare le cose: al mattino alle 8 abbiamo un picco di

cortisolo perché è l’ormone che mobilizza i substrati energetici e sveglia l’organismo. Il cortisolo è sempre

continuamente prodotto, ma man mano aumenta fino al picco al mattino, dopodich&eac