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Fisiologia e biofisica - midollare del surrene

Appunti di Fisiologia e biofisica del professor Brizzi su midollare del surrene e sui seguenti argomenti: cenni di embriologia e anatomia, innervazione e irrorazione della midollare, catecolamine, il metabolismo (degradazione) delle catecolamine, i recettori delle catecolamine (adrenergici), effetti generali, secrezione degli ormoni. Vedi di più

Esame di Fisiologia e Biofisica docente Prof. G. Brizzi

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La dopamina è soprattutto un neuromediatore,con azioni anche di tipo ormonale.

Nelle surrenali umane,il contenuto delle catecolamine è del 15-20% di NA, e 80% di A.

Da dove derivano le catecolamine e quindi l’adrenalina?

Si parte da un a,a importante anche per la sintesi degli ormoni tiroidei,cioè dalla TIROSINA.

L’assumiamo dagli alimenti,oppure si trasforma nel fegato dalla fenilalanina.Nel sangue si trova in una

certa concentrazione,entra nei neuroni,nelle cellule cromaffini con trasporto di tipo attivo,nelle cellule la

tirosina è convertita a DOPA dall’enzima tirosinidrossilasi,la Dopa è trasportata ai nervi terminali con un

flusso assonale.

SCHEMA: (1) (2) (3) (4)

→ → → →

TIROSINA DOPA DOPAMINA NORADRENALINA ADRENALINA

• La tirosinidrossilasi (1) è un enzima chiave per la biosintesi delle catecolamine,agisce su un

substrato molto specifico che è la tirosina E’ l’enzima limitante.

• Per mezzo della dopadecarbossilasi (2),si ottiene la dopamina.Questo enzima si trova in tutti i

tessuti,soprattutto nel fegato,nel cervello,nei vasi deferenti.

• Per mezzo della dopamina idrossilasi (3)si ottiene la noradrenalina ( o norepinefrina).Non si

β

trova nei tessuti al di fuori dei neuroni,si trova nella membrana delle vescicole,che sintetizzano e

depositano le catecolamine,e viene liberato insieme alla noradrenalina

• Poi per mezzo di una PNMT ( feniletanolamina N metiltransferasi) (4), si arriva all’adrenalina (o

epinefrina),questo enzima attua la metilazione finale e quindi si ha l’adrenalina.Nella midollare

questo enzima è molto attivo,nei neuroni del SNC questo enzima quasi non c’è.Si trova nel citosol

ed è indotto (cioè aumenta la sua attività),quando ci sono alte concentrazioni di glicocorticoidi

nella midollare.

Dove si produce più NA e meno A,è l’ultimo enzima che manca oppure è a bassa l’attività ,se c’è l’ultimo

enzima (4),si va avanti e si ottiene A

La quantità di glicocorticoidi,favorisce la sintesi di adrenalina

La biosintesi delle catecolamine è accoppiata con la secrezione,perché appena si liberano le

catecolamine,viene favorita la biosintesi e l’ulteriore deposito di una certa quantità di questi nei granuli,si

parla di “quanti di energia”,perché si è visto come a livello sinaptico,quando arriva un segnale elettrico,si

libera una certa quantità di ormone già preformati,depositati nei granuli.

Occorre un segnale che immette la liberazione nel sangue dell’ormone che avrà poi i suoi effetti.

La deposizione nei granuli, si ha anche durante l’attività nervosa di una certa intensità,può accadere che

lo svuotamento diviene maggiore della biosintesi (può accadere anche nelle sinapsi neuromuscolare con

l’acetilcolina).

Ogni volta che arriva un segnale dal sistema nervoso,quante catecolamine si liberano dai granuli e

vanno in circolo? È una quantità fissa per ogni segnale ?

Per ogni segnale si libera una certa quantità di granuli,abbastanza costante.Se vengono inviati diversi

segnali in successione,svuoto i granuli,però vi è contemporaneamente un meccanismo di risintesi o di

recupero,per cui quando si svuota,viene attivato anche un processo di biosintesi,in modo da mantenere i

depositi costanti.

La biosintesi delle catecolamine è aumentata dopo la stimolazione nervosa,perché va ad attivare il primo

enzima (tirosinidrossilasi).

Quindi la stimolazione nervosa,favorisce l’attivazione del primo enzima,quello fondamentale,

ritmolimitante.

Le catecolamine quanto tempo rimangono in giro?

Se permangono così come sono,per molto tempo,l’effetto si prolunga,se invece vengono

metabolizzate,l’effetto termina abbastanza rapidamente e il sistema viene disattivato (come avviene anche

per l’acetilcolina).

IL METABOLISMO (DEGRADAZIONE) DELLE CATECOLAMINE

Avviene grazie a due enzimi fondamentali:

1. COMT catecol metiltransferasi

2. MAO monoaminossidasi

La biochimica ci dice che: 2

ADRENALINA NORADRENALINA DOPAMINA

|

COMT MAO MAO |COMT MAO / \ COMT

↓ ↓

DIIDROMANDELICO / \

| AC. MOVALINICO

METANADRENALINA | NORMETADRENALINA

↓ MAO MAO

↓ ↓

3METOSSI 4 IDROSSI MANDELICO

La degradazione metabolica delle catecolamine,è attuata dalla MAO e COMT.

DEPOSITO DI CATECOLAMINE:

Le catecolamine si trovano depositate non solo nella midollare,ma in vari organi innervati dal Simpatico e

la loro concentrazione riflette la biosintesi,ma anche in rapporto con la densità di innervazione.Vi sono

granuli che contengono catecolamine,ATP in rapporto di 1:4,calcio,magnesio,alcune proteine dette

β idrossilasi e

cromogranine.La superficie interna delle membrane dei granuli,contiene la dopamina

anche l’ATPasi.Tutto si forma lì,nelle membrane stesse che favoriscono poi la biosintesi.

SECREZIONE:

È aumentata da alcune condizioni stressanti,che possono essere l’esercizio fisico,la ipoglicemia

severa,alcune patologie,interventi chirurgici,asfissia,anossia.

Lo stress in questo caso è visto come alterazioni di un sistema omeostatico,alterazione di un sistema di

controllo.Sotto l’effetto di uno stimolo stressante c’è una maggiore secrezione di questi ormoni

(catecolamine),una maggiore liberazione,che è mediata dalla liberazione di acetilcolina dalle fibre

pregangliari che determinando la depolarizzazione,favorendo il passaggio di ioni calcio e questo

favorisce la liberazione del contenuto dei granuli.

Gli ioni calcio regolano anche la modalità di liberazione di questi granuli contenente ormoni.

L’entità della liberazione,risposta-stimolazione nervosa,viene aumentata o diminuita da vari

neurotrasmettitori che agiscono sui recettori.

TRASPORTO:

nel circolo le catecolamine si legano all’albumina e a proteine a bassa affinità e ad alta capacità.

GLI EFFETTI DELLE CA TERMINANO RAPIDAMENTE PER ALCUNI MECCANISMI:

Dopo alcuni minuti,l’effetto delle catecolamine termina,perché?

Perché c’è un’alta attività catabolizzante,da parte di quegli enzimi che abbiamo già visto prima.

1) C’è però un meccanismo di RECUPERO ( = reuptake),non solo per questi neuromediatori

(catecolamine),ma anche per altri neurotrasmettitori.Il recupero da parte dei nervi simpatici

terminali,delle sinapsi.

Quando i granuli si liberano del loro contenuto,l’ormone libero,troverà i recettori e agirà.

Tutte le molecole di ormoni agiscono legandosi ai recettori oppure una parte di questi ormoni

viene recuperato così com’è ?

Non tutte le molecole ormonali liberate,sono utilizzate.Questo permette un grosso recupero di

ormoni.

Se una certa quota di molecole ormonali non sono utilizzate,non si legano ai recettori,vengono

recuperate,rientrano nella cellula attraverso l’assone terminale.E’ un energia recuperata,che se non

serve,viene conservata.

2) C’è un meccanismo di METABOLIZZAZIONE da parte degli enzimi COMT e MAO

La maggior parte delle catecolamine liberate a livello sinaptico,è recuperato localmente dalle terminazioni

nervose da cui sono state liberate,anche se possono essere recuperate fuori circolo,questo è un processo

che richiede energia,è un processo saturabile ed è anche sodio dipendente.Le amine recuperate sono poi

riutilizzate e deaminate dalle mao.

Il granulo libera il contenuto (esocitosi) a livello sinaptico,dove trova dei recettori presinaptici e

postsinaptici,ciò che non viene utilizzato,viene recuperato,trova nella cellula,precisamente nel

mitocondrio,la mao,e viene deaminato,dando i metabolici che conosciamo.

Altro recupero (reuptake) avviene a livello della membrana postsinaptica,attraverso la comt ,che darà altri

metabolici. 3

C’è un grosso meccanismo,non solo di catabolizzazione,ma anche di recupero di molecole non utilizzate

e ciò andrà a limitare la sintesi di catecolamine.

FUNZIONE PRINCIPALE DELLE MAO:

regola il contenuto nei neuroni di noradrenalina,adrenalina e dopamina

distrugge le amine ingerite

metabolizza le catecolamine circolanti e i metaboliti

La maggiore o minore attività di questo enzima,regola il contenuto nei granuli sia di A, che di NA,ma

anche di catabolizzazione di questi ormoni.Attuano quindi, un grosso meccanismo di regolazione.

Distruggono o metabolizzano quello che è di più,ciò che può essere riciclato,viene riciclato,quello che

rimane,viene metabolizzato (metabolizzare in questo caso significa togliere l’attività metabolica),infatti i

prodotti intermedi che si formano dopo l’azione delle mao e comt,sono prodotti a scarsissima attività

ormonale,per cui l’attività biologica dei prodotti intermedi,decade del tutto.

Anche i tessuti extraneuronali,recuperano catecolamine:

il reuptake è saturabile e non specifico per le catecolamine,è inibito da alcuni steroidi e metabolizza le

catecolamine per mezzo delle comt,nei suoi derivati metilici.Nel fegato e nell’intestino avviene la

reazione di coniugazione del gruppo fenolico con solfati e con glucuronide.

La COMT si trova nella frazione solubile (cioè rotte le cellule,si ritrovano libere,questo vuol dire che non

sono legate alle membrane) negli omogenati tissutali,soprattutto del fegato e del rene.

È un enzima extraneuronale,agisce sulle catecolamine circolanti.

Nell’uomo,circa il 70% dell’adrenalina è metossila dalla comt e solo il 24% è deaminata dalla mao.

L’adrenalina è l’ormone della risposta rapida.

RECETTORI DELLE CATECOLAMINE (ADRENERGICI):

α2, β1, β2) in tutti gli organi, poi alcuni di essi possono prevalere

Ci sono vari tipi di recettori (α1,

rispetto agli altri nei diversi organi.

Le sostanze adrenergiche come le catecolamine,soprattutto l’adrenalina e la noradrenalina,si legano ad

α2, β1, β2).

alcuni recettori, (α1, Nei vari organi troviamo un po’ ovunque i diversi tipi di recettori per le

catecolamine,nel cuore,nel sistema circolatorio,nei muscoli.

Il numero di questi recettori,è distribuito in modo uniforme in tutti gli organi? β).

Per distinguere l’effetto che si ottiene,in risposta a delle sostanze,indichiamo i recettori come (α,

Vi sono diversi sottotipi basati sulle relative potenze di una serie di agonisti adrenergici.

I farmacologi per vedere quali sostanze danno vasocostrizione,applicano varie sostanze,non solo l’adrenalina,la

noradrenalina,ma anche altre sostanze.Se si trova una sostanza che dà la stessa azione dell’adrenalina,però non ha la stessa

potenza (può essere superiore o inferiore),ponendo come 100 l’azione dell’adrenalina,indicheremo le sostanze con la stessa

funzione,al 50% dell’adrenalina oppure al 150% dell’adrenalina.Alcune sostanze sintetiche,non prodotte dall’organismo,danno

effetti simili all’adrenalina o alla noradrenalina,che possono essere usate in terapie farmacologiche.

β),non

I recettori di tipo (α, sono mai stati visti,si desumono solo dall’effetto.

Poi si vede come questi recettori agiscono,nel senso che si vede qual è il secondo messaggero da essi

utilizzato. L’attivazione di alcuni recettori porta all’aumento dell’AMPc,l’attivazione di altri,porta

all’aumento di IP3 (inositoltrifosfato).Le catecolamine possono andare ad attivare un certo tipo di

recettore o un altro tipo di recettore o i diversi sottotipi di essi.

Questi tipi di recettori adrenergici di cui sappiamo esserci diversi tipi,sono presenti in tutti gli organi e

tessuti,però in un organo possono prevalere alcuni tipi sugli altri.

L’effetto risultante è la sommatoria .

Possiamo avere sullo stesso organo,un recettore che determina vasocostrizione su di un vaso e poi c’è un

altro recettore che se stimolato,determina vasodilatazione.Importante è sapere quanti sono quelli che ci

danno vasocostrizione quanti quelli che daranno vasodilatazione.In un sistema di regolazione,l’effetto

sarà dato dalla risultante dei due effetti (vasodilatazione,vasocostrizione).

Se somministriamo adrenalina,sul sistema circolatorio,l’effetto è uguale ovunque?

No,è diverso.

Avrete sentito parlare di iniezione intracardiaca di adrenalina,mai di noradrenalina,perché quest’ultima

non funziona. L’adrenalina è dilatante sulle coronarie,aumenta il flusso coronarico di sangue.

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flaviael

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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti di Fisiologia e biofisica del professor Brizzi su midollare del surrene e sui seguenti argomenti: cenni di embriologia e anatomia, innervazione e irrorazione della midollare, catecolamine, il metabolismo (degradazione) delle catecolamine, i recettori delle catecolamine (adrenergici), effetti generali, secrezione degli ormoni.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (ordinamento U.E. - durata 6 anni) (CASERTA, NAPOLI)
SSD:
Docente: Brizzi G.
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher flaviael di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisiologia e Biofisica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Seconda Università di Napoli SUN - Unina2 o del prof Brizzi G..

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