Fisiologia generale

ORMONI TIROIDEI

Sono prodotti dalla tiroide, ghiandola composta da due lobi che sono laterali alla trachea e collegati tra loro da un

istmo, che è sempre costituito dallo stesso tessuto endocrino che caratterizza i lobi.

La ghiandola tiroidea è costituita da cellule follicolari che si dispongono tra di loro ad anello e racchiudono al loro

interno una zona che contiene il colloide.

Quindi l’anello di cellule follicolari e il colloide contenuto all'interno costituiscono il follicolo tiroideo.

La zona dove vi è colloide è una zona non cellulare, bensì extracellulare, ma la sua composizione è diversa dalla

composizione del liquido extracellulare. Quindi è un’area racchiusa dalle cellule, esterna alle cellule ma diversa

dall'ambiente interstiziale.

Gli ormoni tiroidei vengono sintetizzati a partire dalla tironina, che con diverse modificazioni enzimatiche si trasforma in

tirosina, a cui viene aggiunto lo iodio a formare i due principali ormoni tiroidei che sono la triidotironina (T3) e tiroxina

(T4).

Per formare gli ormoni tiroidei la tirosina deve unirsi agli ioni ioduro. Questi arrivano dalla dieta, attraversano la parete

del tubo gastrointestinale e raggiungono il circolo sanguigno.

Attraverso il circolo sanguigno lo iodio raggiunge la tiroide e grazie all’espressione di trasportatori specifici le cellule

follicolari sono in grado di prendere ioni ioduro da circolo sanguigno, questi attraversano la cellula follicolare grazie a dei

trasportatori e lo ione ioduro viene poi riversato all'interno dei follicoli tiroidei, dove abbiamo colloide.

All'interno del colloide abbiamo ione ioduro, necessario per sintesi degli ormoni tiroidei.

Tirosina invece viene sintetizzata a livello della cellula follicolare e viene riversata dalle cellule follicolari nel colloide

sotto forma di tireoglobulina.

Alla tireoglobulina si possono legare da uno a quattro ioni ioduro.

Se si legano tre ioni ioduro con la maturazione finale abbiamo rilascio di T3.

Se si legano quattro ioni ioduro abbiamo formazione del T4.

T3 e T4 attraversano di nuovo lo strato delle cellule follicolari e raggiungono la circolazione sanguigna, attraverso cui

raggiungeranno i loro organi bersaglio.

Gli ormoni T3 e t4 sono lipofili quindi in grado di attraversare il doppio strato lipidico della membrana cellulare.

Il T4 non ha effetto biologico poiché non possiede recettore, quindi quando viene inglobato dalle cellule viene subito

trasformato in T3.

Il T3, che è entrato nella cellula o che deriva dalla trasformazione del T4, attraversa la membrana nucleare dove trova i

suoi recettori ed è in grado di agire direttamente sul DNA, modulando quindi la formazione del mRNA.

Favorisce la trascrizione di mRNA o la limita a seconda di quale enzima vuole andare a modulare.

L'effetto principale degli ormoni tiroidei è sul metabolismo, va infatti ad aumentare il metabolismo dei carboidrati e

dei lipidi e stimola la sintesi proteica.

Il rilascio degli ormoni tiroidei è sotto controllo del TSH che è l'ormone stimolante la tiroide prodotto dell'adenoipofisi.

Le cellule dell'adenoipofisi che producono il TSH sono sotto controllo dell'ormone ipotalamico TRH.

Di nuovo abbiamo la regolazione con asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.

Nel momento in cui abbiamo troppi ormoni tiroidei in circolo rispetto alla necessità, questo attua due regolazioni a

feedback.

La prima ha circuito corto che va ad inibire le cellule dell’adenoipofisi riducendo la produzione del TSH, ormone che

stimola la tiroide a rilasciare T3 e T4.

Il secondo circuito è più lungo: gli ormoni tiroidei sono in grado di modulare direttamente le cellule dell'ipotalamo

inibendo il rilascio del TRH, che non stimola più l’ipofisi, la quale a sua volta non stimola più la tiroide.

Altri fattori che modulano il rilascio del TRH da parte dell’ipotalamo sono condizioni di stress (inibiscono il rilascio di

TRH), il freddo invece stimola l’ipotalamo a produrre TRH e quindi attiva l'asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.

L’ipotalamo riceve informazioni dal centro regolatore dell'organismo: nel momento in cui questo centro regolatore

riceve informazioni di abbassamento della temperatura, stimola l’ipotalamo a produrre TRH e quindi l’adenoipofisi a

rilasciare TSH e quindi la tiroide a produrre T3 eT4.

Gli effetti degli ormoni tiroidei sono principalmente a livello del metabolismo. L’aumento del metabolismo dei

carboidrati e grassi produce calore. Ormone tiroideo ha effetto finale calorigenico.

Ormoni tiroidei vanno a regolare il metabolismo per fini di termoregolazione.

PANCREAS

Ghiandola che non ha alcun collegamento con l'asse ipotalamo-ipofisi.

È una ghiandola che per l’1% ha funzione endocrina e per il 99% ha funzione esocrina.

Funzione esocrina: costituita da strutture tubulocinari che producono il succo pancreatico, necessario per la digestione

di proteine e grassi.

A livello del pancreas le cellule acinari riversano il succo pancreatico nel dotto pancreatico che sfocia a livello del

duodeno. Quindi è una porzione esocrina perché non utilizza la circolazione sanguigna ma riversa il prodotto nel lume

intestinale.

L’1% del pancreas è invece costituito da tessuto endocrino che è organizzato in isole pancreatiche (Del Langerhans)

diffuse lungo tutto il pancreas e frammiste al tessuto esocrino.

Isole del Langerhans sono agglomerati di cellule endocrine costituito da diversi tipi cellulari, ad esempio cellule

α-pancreatiche che producono glucagone, cellule β-pancreatiche producono insulina, e cellule ϒ-pancreatiche che

producono somatostatina.

Essendo ghiandole di tessuto endocrino questi ormoni sono riversati nel circolo sanguigno.

Insulina:

Ormone polipeptidico costituito da due catene A e B unite da due ponti disolfuro.

Insulina viene sintetizzata a partire dalla pre-proinsulina. (Quindi la cellula pancreatica produce la pre-proinsulina).

Da questa viene tagliato un frammento di oligopeptidi che trasforma la pre-proinsulina in proinsulina.

Proinsulina subisce due tagli enzimatici che determinano il distacco di un frammento peptidico e quello che rimane è

insulina in forma matura.

Insulina deve poter legarsi a recettori per avere effetto biologico .

Recettore dell'insulina è costituito da quattro subunità (quindi è un tetramero) con 2 subunità α e 2 subunità β.

Le due subunità α si trovano sul lato esterno della cellula bersaglio e sono unite tra di loro da un ponte disolfuro.

Ogni subunità α è poi legata con ponte disolfuro ad una subunità β.

Le subunità β hanno una porzione che attraversa il doppio strato lipidico e una porzione che invade l'ambiente

citoplasmatico delle cellule.

Le due subunità α, che si trovano a ridosso dell'ambiente esterno della cellula, sono quelle che contengono il sito di

legame per l'insulina.

Le due subunità β nell'ambiente citoplasmatico contengono un dominio tirosinchinasico.

È attraverso questo dominio che il recettore si attiva andando a determinare gli effetti dell’insulina.

Quello che succede è che nel momento in cui l'insulina si lega alle due subunità α, la zona tirosinchinasica presente sulle

due subunità β determina una auto-fosforilazione. Nel momento in cui il recettore è fosforilato diventa attivo.

L’insulina arriva dal circolo sanguigno perché liberata dalle cellule β-pancreatiche, raggiunge l’organo bersaglio e si lega

al suo recettore dalla zona esterna. Il sito di legame per l’insulina è posto tra le due subunità α.

Quando insulina si lega, le due subunità β subiscono una auto-fosforilazione.

Quindi si attacca un gruppo fosfato a ciascuna delle subunità β andando ad attivare il recettore.

Insulina ha diversi effetti a livello dell'organismo che distinguiamo a seconda della tempistica di azione:

 Effetti rapidi che si sviluppano nell'arco di pochi secondi o minuti dal momento in cui l'insulina ha attivato il suo

recettore: l'effetto rapido dell'insulina consiste nell'aumentare il trasporto di glucosio all'interno delle cellule

che possiedono il recettore per l'insulina. Queste cellule possiedono delle vescicole citoplasmatiche che

contengono trasportatori per il glucosio.

Nel momento in cui insulina si lega al recettore che viene attivato, questo determina la traslocazione delle

vescicole a ridosso della membrana plasmatica delle cellule bersaglio dell’insulina andando ad esprimere questi

trasportatori per il glucosio a livello della membrana plasmatica.

Quindi di fatto aumentiamo il numero di trasportatori per il glucosio e quindi le cellule aumenteranno

l’immagazzinamento di glucosio al loro interno.

Cellula bersaglio a riposo contiene tante vescicole citoplasmatiche che esprimono dei trasportatori per il

glucosio (quando il trasportatore di glucosio è racchiuso in queste vescicole non ha alcun effetto biologico sulla

cellula.

Nel momento in cui insulina arriva dall'ambiente esterno, si lega al suo recettore presente in membrana e

l'attivazione del recettore favorisce la traslocazione delle vescicole a livello della membrana plasmatica.

Si ha poi fusione della membrana plasmatica con la membrana delle vescicole, per cui i trasportatori del

glucosio che erano racchiusi nelle vescicole si trovano espressi in membrana.

Abbiamo aumentato così il numero di trasportatori che prendono il glucosio dall'ambiente esterno e lo

immagazzinano dentro alle cellule.

Quando l'insulina si stacca e il recettore non è più attivato si ricreano delle invaginazioni che poi si chiudono

riformando le vescicole contenenti il neurotrasmettitore che a questo punto essendo citoplasmatiche non

hanno alcun effetto.

 Effetti intermedi: stimolazione della sintesi proteica.

Le proteine sintetizzate in risposta all'azione dell'insulina non sono strutturali ma enzimatiche, che vanno a

regolare le vie metaboliche nei diversi tessuti.

Considerando i tessuti insulino-dipendenti (possiedono recettore per insulina), nel momento in cui abbiamo il

rilascio di insulina, innanzitutto come effetto rapido aumenta il numero di trasportatori che favorisce

l’immagazzinamento di glucosio all'interno della cellula.

Più lentamente l’insulina va ad aumentare la quantità di enzimi che vanno a metabolizzare il glucosio, quindi

avremo aumento di sintesi di enzimi che trasformano il glucosio nella sua forma di deposito, il glicogeno.

 Effetto ritardato, quindi più ritardato rispetto al momento in cui viene rilasciata l'insulina, si ha nell'arco di

qualche ora ed è dovuto all'aumento della sintesi si mRNA per gli enzimi che metabolizzano i lipidi.

Nel momento in cui abbiamo il rilascio di insulina a livello dei principali tessuti insulino-di