Biologia, medicina

RECETTORI LEGANTI PROTEINA G

L’azione di molti ormoni non steroidei è mediata da proteine di membrana, le proteine G che, in

forma non attiva legano GDP, e in forma attiva GTP (guanosina trifosfato; nucleotide coinvolto nelle

reazioni che richiedono energia).

1. Ormone si lega a recettore

2. Complesso ormone – recettore attiva una proteina G

3. Proteina G lega GTP

4. Cambiamento conformazione

5. Attivazione di una proteina enzimatica (ex enzima adenilato – ciclasi)

6. Proteina enzimatica catalizza la sintesi (nel citoplasma) di AMPciclico

7. AMP ciclico attiva specifici enzimi proteina – chinasi

8.2.2 IPOTALAMO

• Localizzato nell’encefalo

• Con l’ipofisi costituisce il centro di controllo del sistema neuroendocrino

• Costituito da neuroni secernenti che producono ormoni attivi su organi distanti (ADH e

ossitocina), e ormoni di rilascio e di inibizione che regolano attività ipofisi.

• ADH: (ormone antidiuretico o vasopressina): peptide formato da 9 amminoacidi. Regola

equilibrio idrico – salino. Secreto in risposta a un aumento della pressione osmotica del

plasma. Agisce sulle cellule dei dotti collettori, nel rene, aumentandone la permeabilità

all’acqua. Secreto dal l’ipotalamo e si accumula, prima del rilascio nel circolo sanguigno,

nella parte posteriore dell’ipofisi (neuro ipofisi)

• OSSITOCINA: peptide formato da 9 amminoacidi. Stimola contrazione muscoli dell’utero

durante il parto e la secrezione del latte dalle ghiandole mammarie. Secrezione ossitocina

controllata da SN e regolata in crescendo dalle contrazioni uterine, con un meccanismo di

feedback attivo. Secreta da ipotalamo-

• ORMONI DI RILASCIO E DI INIBIZIONE: di natura peptidica. Secreti dall’ipotalamo nei

capillari sanguigni del sistema portale ipotalamo – ipofisario, che portano al lobo anteriore

dell’ipofisi (adenoipofisi). Il rilascio di ogni ormone ipofisario è regolato dal corrispondente

ormone ipotalamico. Gli ormoni di rilascio sono siglati con -RH e gli ormoni di inibizione con

-IH

REGOLAZIONE TRAMITE FEEDBACK NEGATIVO

La maggior parte dei parametri fisiologici in condizioni normali devono essere mantenuti costanti;

per questo generalmente la loro regolazione si basa su meccanismi di feedback negativo: è il

principale responsabile della regolazione della secrezione degli ormoni.

• Feedback negativo: circuito fisiologico in cui il prodotto di una certa via metabolica va a

inibire le prima tappe della stessa via metabolica. Quando la concentrazione di una

sostanza supera un certo livello inibisce la stessa sintesi, quando la concentrazione della

stessa sostanza diventa troppo bassa viene a mancare L’inibizione e riprende la sua

produzione.

Quando i livelli di ormoni tiroidei nel sangue superano una certa soglia, inibiscono sia la liberazione

di tireotropina da parte dell’ipofisi che la liberazione dell’ormone ipotalamico che stimola la

produzione di tireotropina. In questo modo la tiroide riduce la produzione di ormoni tiroidei.

8.2.3 IPOFISI

O ghiandola pituitaria.

Divisa in 2 parti:

1. Neuroipofisi: funge da riserva di ADH e ossitocina

2. Adenoipofisi: produce e rilascia, su stimolo dell’ipotalamo, i seguenti ormoni:

o ACTH: ormone di natura proteica. Favorisce secrezione di glucocorticoidi da aorte

delle ghiandole surrenali. Secreto in seguito a stimolazione dell’ipotalamo, in

risposta a stress o bassi livelli di cortisolo circolante

o TSH: glicoproteina che stimola la proliferazione delle cellule tiroidee e il rilascio degli

ormoni tiroidei. Secrezione regolata dagli ormoni ipotalamici.

o FSH: glicoproteina che nella donna controlla la maturazione dei follicoli ovarici, la

secrezione di estrogeni e l’ ovulazione. Nell’uomo controlla la spermatogenesi.

Secrezione regolata da ormoni ipotalamici e da concentrazione di estrogeni nel

sangue.

o LH: glicoproteina che nella donna stimola ovulazione e formazione corpo luteo.

Nell’uomo promuove la secrezione di testosterone e il rilascio di spermatozoi.

o PRL: ormone di natura proteica che provoca e mantiene la produzione del latte

dopo il parto. Secrezione stimolata dal corrispondente ormone ipotalamico e dalla

suzione del capezzolo: finché l’allattamento viene portato avanti, la suzione

mantiene attiva la secrezione di prolattina.

o GH: ormone della crescita, di natura proteica. Influisce sulla crescita complessiva

dell’organismo, agisce sul metabolismo, sullo sviluppo delle cartilagini e del tessuto

osseo. Secrezione regolata dagli ormoni ipotalamici e dalla concentrazione di

ormone della crescita nel sangue: livelli elevati di GH inibiscono la produzione dello

stesso ormone.

Se durante l’infanzia, la produzione di GH non è sufficiente, l’adulto sarà simile a una

persona normale, ma più piccolo (nanismo ipofisario). Viceversa, l’iperproduzione di

GH provoca il gigantismo.

8.2.4 TIROIDE

È una ghiandola situata alla base del collo, di forma variabile e peso di circa 20-80g.

Gli ormoni caratteristici della tiroide sono:

• Tiroxina: tetraiodotironina, T4.

• Triiodotironina: T3.

Questi ormoni (da punto di vista chimico amminoacidi contenenti iodio) sono regolatori del

metabolismo lipidico, glucidico e proteico e dei meccanismi di crescita corporea.

La secrezione di tali ormoni è regolata dagli ormoni ipotalamici, dal TSH e dal livello degli ormoni

tiroidei nel circolo sanguigno.

• In caso di produzione insufficiente di ormoni tiroidei (ipotiroidismo) si ha sovrappeso e

rallentamento delle funzioni mentali. Può essere causato da carenza di iodio nella dieta o

da difetti nella sintesi degli ormoni. Carenza di iodio nella dieta provoca iperattività della

tiroide e produce come effetto visibile un ingrossamento del collo, detto gozzo.

• In caso di produzione eccessiva di ormoni tiroidei (ipertiroidismo) si va incontro ad

aumento del metabolismo basale, perdita di peso, iperglicemia, ritmo cardiaco elevato,

magrezza eccessiva e comportamento irrequieto e nervoso. Anche in questo si ha

ingrossamento del collo.

Oltre a T3 e T4 la tiroide secerne calcitonina, ormone peptidico che fa diminuire la calcemia

(concentrazione ione Ca nel sangue): stimola la deposizione di calcio nelle ossa, inibisce il suo

assorbimento intestinale e favorisce la sua eliminazione con l’urina. La secrezione di calcitonina è

regolata dalla calcemia: un aumento di questo parametro stimola la secrezione di calcitonina.

8.2.5 PARATIROIDI

Sono piccole ghiandole (4) poste sulla superficie posteriore della tiroide. Responsabili della

produzione di paratormone (ormone paratiroideo, PTH) che, con la calcitonina e la vit D, regola la

concentrazione di Ca nel sangue (normalmente pari a 9 mg/dl). Il PTH (di natura polipeptidica) fa

aumentare la calcemia stimolando il rilascio di calcio dalle ossa e diminuendo L’escrezione

attraverso i reni. PTH converte la vit D nella sua forma attiva. La secrezione di PTH è regolata dalla

concentrazione di Ca nel sangue: un aumento della calcemia inibisce la secrezione di paratormone.

8.2.6 GHIANDOLE SURRENALI

Situate sulla sommità dei reni, ciascuna delle 2 è divisa in 2 parti:

1. Parte esterna: detta corticale

2. Parte interna: detta midollare

La corticale surrenale produce ormoni steroidei, detti corticosteroidi. Divisa in 3 parti:

1. Parte più esterna, detta glomerulare. Produce mineralcorticoidi, tra cui l’aldosterone, che

agiscono a livello renale controllando l’equilibrio idrico – salino (concentrazione dei Sali nei

liquidi organici). Provocano un riassorbimento di Na e acqua nel rene, con conseguente

aumento del volume dei liquidi circolanti.

Secrezione di aldosterone è controllata dal sistema renina – angio – tensina – aldosterone

in risposta alle variazioni della pressione sanguigna o della concentrazione di Na e K nel

sangue: aumenta quando si abbassa la pressione sanguigna, in carenza di Na e in eccesso di

K.

2. Zona fascicolata. Produce glucocorticoidi, tra cui cortisolo e cortisone, in risposta alla

secrezione di ACTH. Regolano il metabolismo dei carboidrati, delle proteine e dei lipidi, per

fornire all’organismo i composti energetici necessari nei periodi di stressa. Demoliscono

proteine muscolari e trasformano gli amminoacidi in glucosio (gluconeogenesi); innalzano

quindi glicemia, riducono uso di glucosio da parte degli organi (no cervello e cuore),

mobilizzano tessuto adiposo, liberano acidi grassi. Glucosio prodotto per gluconeogenesi

viene bruciato o trasformato in glicogeno, nel fegato

3. La zona più interna, detta reticolare. Qui vengono prodotti i precursori degli ormoni

sessuali.

NB: cortisolo e cortisone prevengono le infiammazioni, sono usati nella terapia delle

infiammazioni, nelle malattie del collagene e nella manifestazioni allergiche. Usati anche come

immunodepressori in alcune forme di cancro che colpiscono i linfociti (ex leucemia). Fra effetti

collaterali dei farmaci cortisonici: aumento glicemia e ritenzione idrica.

La midollare surrenale:

• Costituita da neuroni simpatici specializzati che secernono le catecolammine adrenalina e

noradrenalina. Anche cortisolo e cortisone sono catecolammine considerata ormoni dello

stress.

• Queste sostanze vengono liberate in condizioni di stress e fanno si che le risorse

energetiche dell’organismo vengono a disposizione degli organi più importanti per il

mantenimento dei processi vitali (cervello e cuore) e per la fuga (muscoli).

• Azione delle catecolammine comprende aumento frequenza battito cardiaco, aumento

tasso di glucosio nel sangue e del flusso sanguigno verso i muscoli. Aumenta la sudorazione

delle mani e dei piedi e l’innalzamento della soglia del dolore.

• Sono sostanze dette NEURORMONI perché agiscono sia come ormoni che come

neurotrasmettitori.

NB: è noto che lo stress aumenta la probabilità di ammalarsi di malattie cardiovascolari. Le ragioni

non sono certe, ma un motivo possono essere gli ormoni dello stress: adrenalina e noradrenalina,

secrete per far fronte a sforzi fisici o psichici, determinano aumento della concentrazione di

glucosio e di colesterolo nel sangue. Quando però lo stress è solo psichico queste sostanze non

vengono usate dai tessuti e si accumulano nei vasi favorendo l’insorgere di disturbi del sistema

cardiocircolatorio (ex aterosclerosi).

8.2.7 GONADI

Ovaie nelle femmine, testicoli nei maschi, oltre a produrre i gameti, contengono cellule

responsabili della produzione degli ormoni sessuali. La secrezione di questi ormoni (di natura

steroidea) è controllata dall’ FSH e dall’LH prodotti dall’ipofisi.

• Testicoli: producono ormoni sessuali maschili, gli androgeni (come testosterone e

androsterone)

• Ovaie: producono ormoni sessuali femminili, gli estrogeni (tra cui estr