Appunti Endocrinologia

Classificazione degli ormoni e meccanismo d'azione

Gli ormoni possono essere classificati in base alla struttura (in ormoni steroidei, ormoni peptidici ed aminoacidi modificati) e in base al meccanismo d'azione.

Gli ormoni steroidei e gli ormoni tiroidei sono lipofili e viaggiano nel torrente circolatorio associati a proteine di trasporto, che ne garantiscono la solubilità e ne prolungano l'emivita. Gli ormoni steroidei sono in grado di attraversare le membrane delle cellule bersaglio, giungendo direttamente a contatto con i loro recettori citoplasmatici o nucleari.

Gli ormoni steroidei, dopo essere stati secreti, raggiungono la propria cellula bersaglio, all'interno della quale interagiscono con specifici recettori, detti recettori nucleari. Questi ultimi sono rappresentati da proteine dotate di tre domini: un dominio amino-terminale variabile, un dominio centrale, deputato all'interazione con il DNA, e un dominio carbossi-terminale che si lega con l'ormone. Il legame ormone-recettore provoca una modifica

conformazionale delcomplesso recettoriale, che acquisisce notevole affinità per specifiche regioni del DNA,dette elementi responsivi che regolano la trascrizione in senso positivo (induzione)o negativo (repressione). L’interazione del complesso ormone-recettore con taliregioni causa l’attivazione o la repressione dell’espressione di specifici geni. Gliormoni steroidei sono infatti in grado di modificare la trascrizione genica, modificando,di conseguenza, la produzione del rispettivo RNA messaggero e quindi della proteinache ne deriva mediante la traduzione. Sembra inoltre che gli ormoni steroidei abbianoazioni non-genomiche, attivando vie di trasduzione del segnale tipiche degli ormonipeptidici. L’effetto finale è rappresentato, in ogni caso, dalla modifica dei processiEndocrinologiametabolici della cellula. Gli ormoni steroidei, prodotti a partire dal colesterolo,vengono prodotti in base alla disponibilità di enzimi, quindi produco un

L'attività ormonale dipende dal tipo di enzimi presenti, dalla quantità di tali enzimi e dalla loro attivazione. Un'eccessiva attività favorisce una particolare via di formazione degli ormoni a discapito delle altre, causando uno squilibrio ormonale.

Gli ormoni peptidici, gli aminoacidi modificati e le catecolamine sono idrosolubili e si legano a specifici recettori di membrana. Questi recettori generano secondi messaggeri all'interno delle cellule bersaglio. Gli ormoni peptidici sono costituiti da oligopeptidi o proteine, solitamente sintetizzati come precursori chiamati preormoni. Questi preormoni diventano attivi solo dopo essere stati modificati all'interno della cellula secernente. Dopo essere stati secreti nel torrente circolatorio o nei liquidi interstiziali, gli ormoni peptidici raggiungono la cellula bersaglio, dove interagiscono con specifici recettori di membrana.

L'interazione ormone-recettore attiva una serie di segnali all'interno della cellula bersaglio, influenzandone l'attività. I recettori di membrana sono rappresentati da proteine che attraversano completamente la membrana cellulare (recettori transmembrana) oppure da proteine che si poggiano sulla superficie della cellula stessa, senza attraversarne la membrana. I recettori di membrana sono costituiti da uno o più domini idrofobici, strutturati a elica di tipo α, che attraversano la membrana una o più volte, da un dominio extracellulare, che instaura rapporti con il ligando, e, nel caso dei recettori transmembrana, da un dominio intracellulare, responsabile della trasduzione del segnale. Quest'ultima è affidata a molecole intracellulari, dette "secondi messaggeri", tra i quali il più noto è l'adenosin monofosfato ciclico (cAMP). Gli ormoni possono essere distinti in due tipologie sulla base della

secrezione:Secreti subito dopo essere stati sintetizzati (steroidei)

Dopo essere stati sintetizzati vengono raggruppati in granuli e vengono secreti solo per necessità

Un'altra distinzione può essere fatta sulla capacità di innalzare il proprio livello ematico:

Lenta (steroidei e tiroidei, che viaggiano nel sangue legati a proteine in quanto liposolubili)

Veloce (catecolamine)

L'emivita è il tempo necessario affinché una sostanza dimezzi la sua concentrazione nella soluzione in cui si trova. L'emivita può essere più o meno lunga e in molti casi permette di riscontrare la presenza di sostanze nel sangue e nelle urine, anche dopo che il suo effetto è cessato. Gli ormoni proteici e le catecolamine hanno un emivita molto breve (minuti), gli steroidei hanno un emivita più lunga (ore), mentre l'emivita degli ormoni tiroidei è di giorni.

Gli ormoni vengono distrutti in diverse sedi:

Ormoni steroidei

e tiroidei nel fegato

1. Ormoni proteici e catecolamine nelle cellule bersaglio
2. Endocrinologia

Ogni ormone è caratterizzato da:

• Struttura chimica
• Recettori specifici
• Biosintesi
• Deposito
• Secrezione
• Distribuzione
• Legame proteico
• Legame recettori
• Effetti biologici
• Metabolismo
• Eliminazione

Meccanismi di feedback endocrini

Il controllo a feedback, sia negativo che positivo, è una caratteristica fondamentale del sistema endocrino. Ogni asse ipotalamo-ipofisi-ormone periferico è controllato da un punto di vista fisiologico da un sistema di feedback negativo in grado di mantenere le concentrazioni sieriche dell'ormone periferico in un ambito molto ristretto.

Mediante il sistema di feedback si stabilisce una stretta interconnessione tra ormone e bersaglio dell'ormone, tanto che quest'ultimo controlla la secrezione dell'ormone. Il feedback non è un sistema chiuso ma un insieme di informazioni che in

manieracontinua vengono scambiate dalla ghiandola che produce l'ormone e l'organobersaglio in senso bidirezionale. Un sempio di feedback negativo è quello del cortisolo sull'asse CRH-ACTH. È possibilericonoscere una componente positiva (TRH e CRH), e una componente negativa(cortisolo), che assieme permettono di ottenere un controllo particolarmentesofisticato dei livelli degli ormoni circolanti. Possiamo classificare il feedback in: Feedback negativo → si realizza nell'inibizione dell'azione dell'ormone mediante, in genere, la riduzione dei suoi livelli circolanti. Feedback positivo → si realizza con la stimolazione dell'azione ormonale. Feedback lungo → è il sistema di retroregolazione che si stabilisce tra l'ipotalamo e l'ipofisi e la ghiandola bersaglio. Feedback corto → è il sistema di controllo bidirezionale che si stabilisce tra l'ormone ipofisario (con azione di.

inibizione) e il corrispettivo ormone ipotalamico (con azione stimolatoria)

Feedback ultracorto→ si realizza con meccanismo paracrino, per cui l’ormone prodotto agisce localmente inibendo la sua stessa produzione da parte delle cellule circostanti

La regolazione paracrina indica l’effetto di regolazione di un ormone o di un fattore di crescita che agisce sulle cellule adiacenti a quella di produzione ormonale

La regolazione autocrina indica l’effetto che un ormone esercita sulla stessa cellula che lo ha prodotto

Sistema ipotalamo-ipofisario

L’ipotalamo è un agglomerato di nuclei di sostanza grigia situata alla base dell’encefalo, nel SNC. Questo agglomerato è collegato, attraverso un peduncolo, all’ipofisi, una ghiandola situata nella sfera turgida dello sfenoide. Questa ghiandola è molto importante e vulnerabile ai traumi cranici. L’ipofisi, vista la sua delicatezza e la sua importanza, è situata

all'interno di una struttura ossea, che le garantisce un'importante protezione. L'ipotalamo è un centro fondamentale di integrazione e regolazione (involontaria), che gioca un ruolo importante in moltissime funzioni, tra le quali: Regolazione delle funzioni neurovegetative - Sazietà, fame - Sete - Termoregolazione - Ecc. Funzioni endocrine - Ormoni ipofisotropi - Vasopressina - Ossitocina - Endocrinologia Funzioni integrative - L'ipotalamo regola la produzione ormonale dell'ipofisi attraverso il sistema portale ipotalamo-ipofisario, costituito da un doppio circuito capillare in serie (capillari ipotalamici → venule → capillari ipofisari → venula ipofisaria). Attraverso questo sistema portale l'ipotalamo manda all'ipofisi ormoni (liberine) che inibiscono o incrementano la produzione ormonale di questa seconda ghiandola. Questi ormoni regolatori sono: CRH, TRH, GNRH, LHRH, GHRH, somatostatina, ecc. L'ipofisi

è costituita da due porzioni:

Anteriore (o adenoipofisi)→ contiene cellule deputate alla produzione ormonale.

• Gli ormoni prodotti da questa porzione (tropine) sono:
• ACTH (controllato dal CRH, che ne stimola la produzione. L’ACTH regola a sua volta la produzione di cortisolo)
• TSH (controllato dal TRH, che ne stimola la produzione. Il TSH regola a sua volta la produzione di ormoni tiroidei)
• Gonadotropine (LH, SFH. Controllate da GNRH o dal LHRH, che ne stimolano la produzione)
• Prolattina (PRL)
• GH (controllato dal GHRH, che ne stimola la produzione, e dalla somatostatina, che ne inibisce la produzione)

Posteriore→ contiene le terminazioni degli assoni ipotalamici (che originano dai numerosi nuclei che formano l’ipotalamo) che liberano ormoni. I due principali ormoni liberati nell’ipofisi posteriore sono l’ormone antidiuretico (ossitocina; ormone da stress) e la vasopressina.

Immagini della struttura anatomica dell’ipofisi

Immagini

sa in tre zone: zona glomerulare, zona fascicolata e zona reticolare. Ogni zona produce diversi ormoni che svolgono funzioni specifiche nel corpo umano. L'asse TRH-TSH-tiroide è un sistema di feedback che regola la produzione degli ormoni tiroidei. L'ipotalamo produce l'ormone TRH (ormone di rilascio della tireotropina), che stimola l'ipofisi a produrre l'ormone TSH (ormone tireostimolante). A sua volta, il TSH stimola la tiroide a produrre gli ormoni tiroidei T3 e T4. Quando i livelli di T3 e T4 nel sangue sono sufficienti, essi inibiscono l'ipotalamo e l'ipofisi, riducendo la produzione di TRH e TSH. L'asse CRH-ACTH-surrene è un altro sistema di feedback che regola la produzione degli ormoni surrenali. L'ipotalamo produce l'ormone CRH (ormone di rilascio della corticotropina), che stimola l'ipofisi a produrre l'ormone ACTH (ormone adrenocorticotropo). L'ACTH a sua volta stimola le ghiandole surrenali a produrre gli ormoni corticosteroidi, come il cortisolo. Quando i livelli di cortisolo nel sangue sono sufficienti, essi inibiscono l'ipotalamo e l'ipofisi, riducendo la produzione di CRH e ACTH. In sintesi, questi sistemi di feedback sono fondamentali per mantenere l'equilibrio degli ormoni nel corpo umano e per regolare diverse funzioni fisiologiche.