Appunti Endocrinologia

ENDOCRINOLOGIA

A.A. 2021/2022

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INDICE

• Introduzione……………………………….………….………………………….…..pag 3

• I recettori……………………………………………………………………………....pag 5

• Omeostasi………………………………….……………………………………….….pag 7

• Endocrinologia (introduzione ormoni)………………………..…….…...pag 8

• I bioritmi……………………………………………………….………..…………....pag 14

• Ormoni peptidici………………………………………….………………………..pag 16

• Ormoni steroidei……………………………………………………………………pag 19

• Ghiandole endocrine centrali: ipotalamo, ipofisi ed epifisi

Ipotalamo………………………………………………………………………………pag 23

Neuroipofisi…………………………………………………………………………..pag 26

Adenoipofisi…………………………………………………………………………..pag 33

Epifisi……………………………………………………………………………………..pag 34

• Tiroide..………………………………………………………………………………….pag 45

• Ghiandole surrenali: corticale e midollare

Corticale del surrene……………………………………………………………..pag 49

Midollare del surrene…………………………………………………………….pag 57

• Stress………..……………………………………………………………………………pag 59

• Metabolismo energetico………………………………………………………..pag 62

• Glicemia…………………………………………………………….. …………………pag 66

.

• Metabolismo del calcio………….……………………………………………….pag 75

• Ormoni sessuali……………………………………………………………………..pag 80

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INTRODUZIONE

ENDOCRINOLOGIA→ branca delle scienze biologiche che riguarda l’azione degli ormoni e gli organi in cui gli

ormoni sono formati. Non sempre a secernere ormoni sono ghiandole endocrine.

Nella comunicazione intercellulare esistono 2 tipi di segnali fisiologici:

→

-Segnali chimici molecole secrete dalle cellule nel liquido

→

extracellulare (es. per ormoni) cellule bersaglio

→

-Segnale elettrico variazione del potenziale di membrana

→

(sistema nervoso) cellule bersaglio

MEZZI DI COMUNICAZIONE INTERCELLULARE

1. Giunzioni comunicanti (gap junction)➔ ponti

citoplasmatici, tra cellule adiacenti

conseguenti alla formazione di canali proteici

costituiti da proteine transmembrana che si

uniscono: CONNESSINE (il canale che si forma

si chiama connessone). Si trovano a livello del

miocardio perché tutte le cellule cardiache

lavorano in sincrono.

2. Segnale dipendenti dal contatto intercellulare➔ Il contatto avviene

mediante le CAM (molecole di adesione cellulare), che fungono da

recettori nell’ambito della comunicazione intercellulare. Le CAM possono

trasferire i segnali in entrambi i versi.

→

Es. integrine nelle giunzioni cellula-matrice

→

N-CAM sulle cellule nervose, durante lo sviluppo

→

selectine adesioni cellula-cellula temporanee

3. Comunicazione locale➔ esistono due tipi di comunicazione locale:

→

- Paracrina le molecole secrete da una cellula agiscono sulle cellule vicine

→

- Autocrina il segnale chimico agisce sulle stesse cellule che lo hanno

secreto

Es. istamina, citochine; eicosanoidi

4. Comunicazione a lunga distanza➔ può

avvenire tramite:

- sistema endocrino→ ormoni prodotti da cellula

endocrina→ entrano nel circolo sanguigno→

recettori bersaglio

→

- sistema nervoso neurone trasmette segnale elettrico→ al termine della fibra nervosa viene

rilasciato segnale chimico

(neurotrasmettitore, che si lega al

recettore bersaglio, o neuroormone, in

questo caso non va subito sulla cellula

bersaglio, ma va in circolo e poi trova

cellula con recettore bersaglio 3

VIA TRASDUZIONE DEI SEGNALI

Le molecole segnale si distinguono in lipofobe che quindi devono trovare il recettore all’esterno

della cellula, o lipofile che possono attraversare la membrana.

Le sostanze lipofobe non riescono ad attraversare la membrana plasmatica e quindi trovano il

proprio recettore sulla superficie della membrana, mentre le sostanze lipofile riescono ad

attraversare la membrana plasmatica (legati a trasportatori) e quindi trovano il loro recettore nel

citoplasma o nel nucleo (riescono ad attraversare la membrana nucleare). Quindi nel primo caso la

risposta è rapida (ms), mentre nel secondo caso è lenta (ore)

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I RECETTORI

AMPLIFICAZIONE DEL SEGNALE: Poco segnale→ notevole effetto, quindi

risparmio energetico

I recettori possono essere di vario tipo.

Il più semplice è il canale che è controllato

dal ligando. Questo canale ha un sito di

attacco specifico per un ormone, quando

questo arriva il canale si apre.

I canali possono anche essere più complessi

e quando un ormone arriva può attivare un

evento a cascata attaccandosi al recettore,

che attiva delle proteine: all’interno della

cellula avviene tutto in modo amplificato poi

attraverso enzimi amplificatori che sono

adenilato ciclasi, guanilato ciclasi, fosfolipasi

C, questi poi attivano dei secondi messaggeri

che possono aprire o chiudere canali ionici,

attivare enzimi (proteinfosfatasi) o

aumentare le concentrazioni di calcio. In

questo modo con poco segnale avviene un notevole effetto, risparmiando energia.

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DAG attiva la proteinchinasi C fosforilando le proteine

RECETTORI-ENZIMI→ I ligandi includono citochine, fattori di crescita, insulina.

RECETTORI ASSOCIATI A PROTEINE G→ I ligandi includono:

ormoni, fattori di crescita, molecole olfattorie,

neurotrasmettitori.

Sistema adenilato ciclasi-AMPc accoppiato alle proteine G è

utilizzato da molti ormoni proteici.

Sistema della fosfolipasi C: 6

I recettori possono subire anche delle variazioni

dal punto di vista della saturabilità.

Può avvenire una UP-REGULATION che è un

aumento di recettori che viene richiesto se c’è

una maggiore necessità di risposta ad un

determinato ormone.

Altrimenti c’è una DOWN-REGULATION che può

agire tramite diminuzione del numero dei

recettori o la diminuzione dell’affinità di legame

tra ligando e recettore se è necessario inibire la

risposta.

OMEOSTASI

I sistemi di controllo sono mediati dal sistema nervoso, dal sistema endocrino o da entrambi.

Diversità di caratteristiche:

SPECIFICITÀ→ il controllo endocrino è meno specifico

- NATURA DEL SEGNALE→ il sistema endocrino usa solo segnali chimici

- VELOCITÀ→ i riflessi endocrini sono molto più lenti (rispetto al sistema nervoso); anche

- l’insorgenza dell’azione ormonale è più lenta. La risposta può impiegare da minuti a ore

DURATA D’AZIONE→ il controllo endocrino ha una maggior durata d’azione rispetto al sistema

- nervoso. Le funzioni a lungo termine (metabolismo, riproduzione) sono sotto controllo endocrino

CODIFICAZIONE DELL’INTENSITÀ DELLO STIMOLO→ nel sistema endocrino, l’intensità dello stimolo

- comporta la liberazione di una maggiore quantità di ormone I riflessi possono essere

nervosi, endocrini o

neuroendocrini nel caso in

cui parta uno stimolo

nervoso da cui si passa ad

un ormone in azione.

Nel riflesso nervoso

abbiamo dei recettori

sensoriali speciali

(dolorifici, tattili,

visiv.i..) che mandano

l’informazione

attraverso un neurone

afferente, abbiamo un

centro di integrazione

che è l’encefalo o

midollo spinale, da cui

parte un neurone

efferente che arriva ai

muscoli e ghiandole e

scatena la risposta di

contrazione e

secrezione.

Nel caso del riflesso

endocrino abbiamo cellule endocrine come sensore, non c’è una via afferente ma la ghiandola

endocrina agisce per se perché rilascia per se l’ormone che va alla maggior parte delle cellule

dell’organismo e provoca come risposta una modifica delle reazioni enzimatiche e trasporto ecc..

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Nel caso del riflesso neuroendocrino abbiamo sempre recettori speciali e un neurone afferente che va a

encefalo e midollo spinale, tramite il neurone efferente qui c’è un ormone che passa alla maggior parte

delle cellule dell’organismo. 8

ENDOCRINOLOGIA

Il funzionamento di un organismo è reso possibile da tre sistemi di comunicazione extracellulare:

1. Sistema nervoso

2. Sistema endocrino

3. Sistema immunitario

L’endocrinologia riguarda l’azione degli ormoni e gli organi in cui gli ormoni vengono sintetizzati; studia

quindi gli ormoni, i loro recettori e i segnali intracellulari che essi provocano.

Gli ormoni non vengono secreti solo da ghiandole endocrine (tiroide, pancreas, ecc…), ci possono essere

altri siti di produzione degli ormoni ad esempio i miociti atriali, le cellule epiteliali dello stomaco e le

cellule epiteliali intestinali. Virtualmente tutte le cellule possono essere considerate parte del sistema

endocrino.

Tutti gli eventi fisiopatologici sono influenzati dal sistema endocrino; tutti i maggiori effetti fisiologici

sono mediati da più ormoni che agiscono in concerto.

Il sistema nervoso e l’endocrino sono strettamente collegati: ipotalamo e ipofisi fanno parte del SNC e

tengono sotto controllo l’omeostasi dell’organismo perché tengono sotto controllo tutti gli ormoni.

Il sistema nervoso coordina risposta rapide e precise, media le interazioni con l’ambiente esterno,

mentre il sistema endocrino controlla le risposte che richiedono durata piuttosto che velocità.

L’ipotalamo è in stretto contatto con l’ipofisi che è divisa in adenoipofisi e neuroipofisi che è una

propaggine dell’ipotalamo perché c’è una connessione nervosa tra le due strutture. Tra ipotalamo e

adenoipofisi il collegamento è invece meno stretto e avviene tramite il circolo sanguigno.

EFFETTI REGOLATORI DEGLI ORMONI

Gli ormoni regolano la riproduzione, la crescita e lo sviluppo, il mantenimento dell’omeostasi generale

quindi fluidi corporei, elettroliti, frequenza cardiaca, temperatura corporea ecc..., la produzione e

l’immagazzinamento di energia (anabolismo) attraverso insulina:

 RIPRODUZIONE→Tutti gli ormoni sessuali sono presenti in

entrambi i sessi, ed entrambi i sessi hanno recettori per

tutti gli ormoni. La differenza riguarda la quantità ed il

pattern di secrezione.

 CRESCITA E SVILUPPO→ ormoni coinvolti: peptidici, steroidei, catecolamine, tiroidei.

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Necessari per la crescita e lo sviluppo normali, ma anche per una limitazione della crescita.

 MANTENIMENTO OMEOSTASI→ regolano: • fluidi corporei • elettroliti • pressione sanguigna •

frequenza cardiaca • equilibrio acido-basico • temperatura corporea • massa ossea • massa

muscolare • massa grassa

 PRODUZIONE, UTILIZZO, IMMAGAZZINAMENTO ENERGIA→

- Anabolismo=> insulina=> riserve di glicogeno e grasso

- Catabolismo=> glucagone=> mobilizzazione di glicogeno, aminoacidi e acidi grassi

ORMONI TROPICI:

Per ormoni tropici si intende ormoni che regolano produzione e secrezione di un ormone da parte di

un’altra ghiandola endocrina, ad esempio, l’adenoipofisi che produce TSH che stimola la tiroide a

produrre ormoni tiroidei. In assenza di TSH la tiroide si atrofizza. L’ormone tiroideo agisce su tessuti

bersaglio non endocrini: non è un ormone tropico.

Gli ormoni sono messaggeri chimici secreti nel plasma da cellule specializzate.

Azione degli ormoni sulle cellule bersaglio:

➢ Controllo velocità delle reazioni enzimatiche

➢ Controllo del trasporto delle molecole attraverso la membrana

➢ Controllo dell’espressione genica e della sintesi proteica

Gli ormoni sono secreti da ghiandole endocrine, cellule esocrine isolate, neuroni e cellule del sistema

immunitario per poi andare nel torrente circolatorio. Ci sono però anche gli ecto-ormoni (ferormoni) che

non vanno in circolo ma vanno all’esterno e sono importanti per la relazione con individui della stessa

specie.

CLASSIFICAZIONE DEL SISTEMA DI COMUNICAZIONE ORMONALE

Abbiamo 4 sistemi di comunicazione riguardanti gli ormoni:

1. Sistemico→ l’ormone è sintetizzato e poi immagazzinato nelle cellule di una ghiandola endocrina

in una vescicola. In seguito allo stimolo l’ormone viene rilasciato in circolo e va alle cellule target

dove avviene la trasduzione del segnale che scatena una risposta, viene poi inviato un feedback

alla ghiandola endocrina.

Es. ipotalamo viene stimolato dall’esterno, produce ormoni che vanno nel circolo ipotalamo-ipofisario e

gli ormoni da qui vengono rilasciati nell’adenoipofisi (o ipofisi anteriore) che stimoleranno la produzione

di un altro ormone che entrerà in circolo.

2. Paracrino→ la distanza tra la cellula di secrezione e la cellula target è molto ridotta, ad

esempio con il testosterone

3. Autocrino→ la cellula secernente l’ormone e la cellula target sono la stessa cellula ad

esempio con le prostaglandine

4. Neurotrasmettitori→ acetilcolina e noradrenalina si comportano come ormoni paracrini.

Gli ormoni esercitano la loro azione a concentrazioni molto basse (nanomolari o picomolari): si legano ai

recettori nelle cellule bersaglio e scatenano la risposta biochimica. Uno stesso ormone può agire su diversi

tessuti a condizione che abbiamo i recettori adatti, può esercitare effetti diversi in diversi tessuti e può non

provocare effetti in alcune cellule. L’attività degli ormoni inoltre deve avere durata limitata.

Caratteristiche della funzione endocrina:

- Una singola ghiandola endocrina può produrre più di un ormone (es. tiroide produce ormone

tiroideo e calcitonina)

- Un singolo ormone può essere secreto da più di una ghiandola endocrina (somatostatina che viene

prodotta nell’ipotalamo, ma anche dal pancreas)

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- Un singolo ormone ha più di una cellula bersaglio

- La velocità di secrezione varia in modo ciclico nel tempo→ coordinazione temporale delle varie

funzioni del tempo (es. cortisolo prodotto al mattino per avere più energia o al contrario di notte

negli animali notturni)

- Un singolo tipo di cellula bersaglio può essere influenzata da più di un ormone (es. cellula stimolata

sia da insulina che glucagone)

- Lo stesso messaggero chimico può agire sia da ormone sia da neurotrasmettitore (noradrenalina,

adrenalina)

- Alcuni organi hanno esclusivamente funzione endocrina, altri no.

Poiché gli effetti degli ormoni sono

proporzionali alla loro concentrazione

ematica le concentrazioni degli ormoni

devono essere regolate secondo le esigenze

omeostatiche.

La concentrazione plasmatica

dell’ormone biologicamente attivo dipende

da: l’ormone biologicamente attivo è libero e

si trova nel plasma, se si trova legato alle

proteine plasmatiche è inattivo ed è in

trasporto. La componente libera va in parte

alle cellule bersaglio a scatenare la risposta, il

resto viene metabolizzato ed eliminato.

CLASSIFICAZIONE DEGLI ORMONI

Gli ormoni s