9. Patologie del sistema endocrino

Patologia generale del sistema endocrino

Mediatori chimici cellulari

NB: Le distinzioni tra le classi di mediatori non sono nette, ad esempio adrenalina e noradrenalina agiscono sia da ormoni che da neurotrasmettitori.

• Ferormoni: Sostanze biochimiche prodotte da ghiandole esocrine, sono emesse a basse concentrazioni ed hanno la funzione di inviare segnali ad altri individui di una stessa specie.
• Neurotrasmettitori: Agiscono direttamente nei loro siti di rilascio, attraverso la giunzione sinaptica.
• Eicosanoidi: Prostaglandine, trombossani, leucotrieni, agiscono come ormoni ma la loro sintesi avviene a livello di molti tipi cellulari, inoltre la loro azione viene esercitata su cellule vicine a quelle che li secernono. Si formano a partire dall'acido arachidonico (acido grasso a 20 atomi di carbonio), che per azione della Fosfolipasi A2 viene liberato dai fosfolipidi di membrana. A partire dall'acido arachidonico, per l'azione della Ciclossigenasi si formano prostaglandine e trombossani mentre, per azione della Lipossigenasi si formano i leucotrieni. I FANS (farmaci antinfiammatori non steroidei) vanno ad inibire l'azione della ciclossigenasi.

Gli ormoni steroidei prodotti nella corticale del surrene, in risposta a stimolo ACTH (ormone adrenocorticotropo secreto dall'adenoipofisi), stimolano l'espressione genica della Lipocortina, proteina antinfiammatoria che inibisce la liberazione dell'acido arachidonico dai fosfolipidi di membrana, agendo sulla Fosfolipasi A2.

Gli eicosanoidi vengono liberati dalla cellula nell'ambiente extracellulare dove inducono risposte biologiche interagendo con specifici recettori posti sulla cellula stessa (stimolazione autocrina) o su cellule vicine (stimolazione paracrina). Gli Eicosanoidi sono mediatori flogistici.

Mediatori flogistici

I mediatori flogistici sono responsabili delle alterazioni cellulari e tessutali che si verificano durante un processo infiammatorio. Sono molecole distribuite in vari tessuti in forma inattiva o sequestrati all'interno delle cellule; in seguito ad uno stimolo infiammatorio vengono attivati o rilasciati dalle cellule produttrici (mastociti, leucociti, endoteli).

• Mediatori flogistici cellulari: Istamina, citochine, enzimi lisosomiali, eicosanoidi; sono sostanze prodotte ed immagazzinate in diversi tipi cellulari e rilasciate durante la flogosi.
• Mediatori flogistici di fase fluida: Fattori del complemento, enzimi della coagulazione, sono sintetizzati da cellule non direttamente coinvolte.

Ormoni

Messaggeri chimici che coordinano l'attività di cellule e tessuti diversi. Sono sintetizzati e secreti da cellule specializzate, raggruppate nel contesto di strutture anatomiche ben definite, le ghiandole endocrine. Nessun ormone viene prodotto e secreto con ritmo uniforme ma secondo cicli, o in risposta a determinati stimoli.

• Ormoni proteici e peptidici: Insulina, glucagone, ormoni ipofisari, paratormone, calcitonina.
• Ormoni steroidei: Corticosurrenali e sessuali.
• Ormoni derivati dagli Aas: Adrenalina, noradrenalina, tiroidei.
• Ormoni derivati dagli acidi grassi: Prostaglandine e trombossani.

Gli ormoni vengono secreti nel sangue ed inviano messaggi alle cellule bersaglio, dotate dei recettori per l'ormone, poste anche a grande distanza. Il processo di trasmissione dei messaggi veicolati dall'ormone è definito trasduzione del segnale. Il sistema di trasmissione del segnale è modulato da 3 componenti proteici: (a) un recettore, (b) un traduttore come la proteina G, (c) un effettore come l'adenilato ciclasi.

Recettori ormonali

I recettori ormonali sono proteine (generalmente glicoproteine) capaci di riconoscere e legare l'ormone con elevata affinità. I recettori possono essere:

• Rc di membrana: Adrenalina, noradrenalina, insulina, glucagone, ormoni proteici - gli ormoni peptidici non possono diffondere attraverso la membrana, si legano al recettore posto sulla membrana plasmatica ed esplicano la loro azione senza entrare nella cellula attraverso secondi messaggeri (es: cAMP).
• Rc citoplasmatici: Ormoni steroidei, sono liposolubili quindi possono diffondere attraverso la membrana plasmatica; il complesso ormone-recettore migra nel nucleo dove interagisce con specifiche sequenze di DNA ed influenza la trascrizione dei geni vicini.
• Rc mitocondriali
• Rc nucleari: Ormoni tiroidei, vedi azione degli steroidei.

Sono note tre classi di recettori di membrana:

1. Rc che interagiscono con una proteina G: Influenzano la sintesi di secondi messaggeri. I secondi messaggeri, solitamente cAMP o cGMP, attivano le chinasi cAMP-dipendenti/cGMP-dipendenti, che fosforilano a loro volta le proteine bersaglio. La chinasi attivata può essere la Fosfolipasi C che scinde un fosfolipide di membrana in Inositolo-trifosfato IP₃ e Diacilglicerolo DAG. IP₃ → rilascio Ca²⁺ dal RE. DAG → rimane nella membrana plasmatica, richiama PKC rendendola attiva.
2. Rc che sono canali ionici: Aumentano la permeabilità di membrana al Ca²⁺; l'aumento di Ca intracellulare attiva la Calmodulina (proteina legante il calcio con alta affinità). Il legame con il calcio provoca un cambiamento conformazionale nella calmodulina che la rende adatta a legare le proteine bersaglio. I bersagli sono PK- Ca-Calmodulina dipendenti. Inoltre il complesso calcio-calmodulina controlla i livelli di calcio intracellulari legandosi e inattivando pompe per il calcio (che lo spingono fuori).
3. Proteine transmembrana con sito di legame per il legando nella porzione extracellulare: Un dominio catalitico rivolto verso il citosol (esempio Rc per l'insulina). Il dominio catalitico ha attività protein-chinasica.

NB: Il risultato finale di ciascuna via è identico: fosforilazione di una o più proteine.

Modi di azione degli ormoni

Gli ormoni possono quindi agire in 3 modi:

1. Regolando l'attività enzimatica: Attraverso i secondi messaggeri.
2. Regolando la sintesi di specifiche proteine: Regolando quindi l'espressione genica.
3. Modificando la permeabilità della membrana agli ioni e a piccoli metaboliti.

Il sistema endocrino

Il sistema endocrino è formato da ghiandole endocrine organizzate a formare veri e propri organi, o costituiti da cellule sparse nel contesto di un parenchima non endocrino (es. cellule di Leydig). Tutti gli elementi del sistema endocrino collaborano per regolare l'equilibrio metabolico dell'intero organismo (impostasi metabolica).

Le informazioni sensoriali percepite dall'ambiente, vengono elaborate ed integrate a livello del SNC. La regolazione neuro-endocrina, origina a livello dell'ipotalamo. L'ipotalamo regola l'attività endocrina attraverso 3 tipi di controllo.