Sistema endocrino

SISTEMA ENDOCRINO

FUNZIONI INTEGRATIVE NEUROENDOCRINE

Il sistema endocrino è il sistema di comunicazione tra cellule. Esso si avvale di

ghiandole endocrine (es. testicoli, ovaie, tiroide, ipofisi) e di cellule endocrine (sparse

in tessuti non endocrini) che comunicano tra loro e con tessuti non endocrini tramite

sostanze dette ormoni. perchè in genere una molecola di ormone attiva

tante molecole di cccccccccccccccccccccccc secondo messaggero; c'è

un'amplificazione del segnale

Ormone = sostanza secreta in piccola quantità da cellule specializzate o ghiandole che

agisce su cellule di tessuto bersaglio interagendo con recettori specifici e

producendo così una determinata risposta biologica.

l'ormone riconosce i bersagli se questi

nccnnn esprimono un recettore

Tutti gli ormoni vengono secreti nel sangue, per questo la secrezione di ormoni è detta

endocrina. La secrezione esocrina non riguarda gli ormoni e avviene al di fuori

dell'organismo (es. sudore).

Una volta liberati nel sangue gli ormoni vengono trasportati in tutte le cellule

dell'organismo; se la cellula non possiede il recettore per quell'ormone non si avrà

nessuna risposta mentre se la cellula possiede il recettore per quell'ormone allora si

avrà una risposta.

Nel sistema endocrino ci sono almeno quattro processi:

⦁ Cellula o ghiandola endocrina che secerne ormoni

⦁ Neurone endocrino (cellula neuroendocrina) che secerne neuroormoni

Quando il neurone endocrino viene stimolato elettricamente secerne neuroormoni nel

sangue. I neuroormoni si comportano come gli ormoni

⦁ Sostanze paracrine

Una cellula produce la sostanza nel liquido extracellulare ed essa trova il recettore

nelle cellule vicine

⦁ Sostanze endocrine

Una cellula produce la sostanza nel liquido extracellulare ed essa trova il recettore

nella stessa cellula che l'ha prodotta

Gli ormoni sono dei messaggeri e il loro funzionamento si trova all'interno del riflesso

endocrino.

Componenti del riflesso endocrino:

⦁ Stimolo

La cellula produce l'ormone solo quando riceve lo stimolo. Gli stimoli sono di diversi

tipi:

⦁ nervosi (es. adrenalina e noradrenalina surrenali sono prodotte se arriva uno s.

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nervoso)

⦁ ormonali (es. ormoni della adenoipofisi sono lo stimolo per produrre altri ormoni)

⦁ umorali (es. glucosio per la secrezione di insulina) Umorale=sostanza chimica

⦁ Sensore

⦁ Segnale afferente va verso il centro integratore

→

⦁ Centro integratore è la cellula che produce l'ormone

→

⦁ Segnale efferente è l'ormone

→

⦁ Cellula bersaglio

⦁ Effetto biologico

⦁ Feedback

EFFETTI DEGLI ORMONI

Gli ormoni servono per regolare i processi metabolici per mantenere l'omeostasi. Per

farlo agiscono su:

⦁ produzione, uso e immagazzinamento dell'energia metabolica

⦁ equilibrio idrosalino

⦁ crescita e sviluppo

⦁ funzioni riproduttive

LA CHIMICA DEGLI ORMONI

Dal punto di vista chimico gli ormoni possono essere suddivisi in:

⦁ Ormoni derivati dagli aa (sopratutto dalla tirosina o dal triptofano)

Esempi:

⦁ ormoni tiroidei (sono iodati)

⦁ catecolamine (adrenalina, noradrenalina, melatonina, dopamina)

⦁ Ormoni peptidici

Vengono prodotti come precursori nel reticolo endoplasmatico ruvido. Vengono poi

trasformati in ormoni e immagazzinati in vescicole. Quando arriva lo stimolo le

vescicole vengono esocitate e l'ormone viene rilasciato nel sangue.

Esempi:

⦁ TRH (ormone rilasciante la tirotropina)

⦁ ACTH (ormone adrenocorticopo)

⦁ PTH (ormone paratiroideo)

⦁ GH (ormone della crescita)

Sottofamiglia: ormoni glicoproteici

⦁ FSH (ormone follicolo-stimolante)

⦁ TSH (ormone tireostimolante)

⦁ LH (ormone luteinizzante)

⦁ hGC (gonadotropina corionica)

⦁ Ormoni steroidei

Derivano tutti dal colesterolo; bastano piccole sostituzioni su di esso per provocare

ormoni con grandi differenze negli effetti (alta specificità recettoriale)

Siti produttori: corteccia del surrene, ovaie, testicoli e placenta

Tipi di ormoni steroidei:

⦁ glucocorticoidi (prodotti dalla corteccia surrenale) regolatori metabolici

→

⦁ mineralcorticoidi (prodotti dalla corteccia surrenale) servono per l'eq salino

→

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⦁ androgeni (prodotti dalla corteccia surrenale e dai testicoli) funzioni riproduttive

→

⦁ estrogeni (prodotti da ovaie e placenta) funzioni riproduttive

→

⦁ progestinici prodotti da ovaie e placenta) funzioni riproduttive

→

MECCANISMI D'AZIONE DEGLI ORMONI

Il luogo dove si trova il recettore dipende dalla liposolubilità dell'ormone:

⦁ Ormoni non liposolubili (es. pepetidici e amminoacidici)

Il recettore si trova sulla membrana della cellula bersaglio; il secondo messaggero poi

porta il messaggio all'interno della cellula.

⦁ Ormoni liposolubili (es. steroidei e tiroxina)

Il recettore si trova all'interno della cellula. Dopo che l'ormone si lega al recettore il

complesso ormone-recettore agisce sul DNA variando l'espressione genica cioè fa

sintetizzare alcune proteine e altre no. Queste proteine possono essere considerate una

specie di “secondo messaggero”.

MECCANISMO D'AZIONE DEGLI ORMONI NON LIPOSOLUBILI

L'ormone interagisce con il recettore e il complesso ormone-recettore agisce su

un'altra proteina di membrana detta proteina G. Questa proteina G attivata agisce su

un enzima che catalizza la formazione del secondo messaggero.

Un tipo di recettori particolari sono i recettori tirosincinasici per l'insulina.

Secondi messaggeri

1 – cAMP

Prodotto grazie alla adenilato ciclasi, la quale può essere

⦁ stimolata dalla proteina G stimolatoria (Gs) attivata dal complesso ormone-

→ →

recettore

⦁ inibita dalla proteina G inibitoria (Gi) attivata dal complesso ormone-recettore

→ →

Il cAMP prodotto attiva le proteine cinasi cAMP-dipendenti le quali svolgono

molteplici funzioni (es. effetti sulla membrana, effetti metabolici, effetti

sull'espressione genica, ecc..). Le cellule dei vari tessuti hanno diversi kit di proteine

cinasi; la specificità dell'ormone deriva anche da questo.

Anche il cGMP funge da secondo messaggero con questo meccanismo.

Ormoni che usano cAMP come secondo messaggero sono LH e ACTH

2 – Fosfatidinilinositolo (IP3) e diacilgliceraldeide (DAG)

Entrambi prodotti da PIP3

L'ormone si lega al recettore e il complesso ormone-recettore attiva la proteina G, la

quale attiva la fosfolipasi C che catalizza la formazione di IP3 e DAG.

IP3 libera il Ca2+ dai depositi intracellulari (aumenta la concentrazione di calcio

citosolica)

DAG attiva una cinasi che ha vari effetti.

3 – Ioni che passano attraverso canali ionici

L'ormone si lega al recettore e il complesso ormone-recettore attiva la proteina G, la

quale fa aprire o chiudere dei canali ionici.

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Tipici sono i canali del Ca2+

MECCANISMO D'AZIONE DEGLI ORMONI LIPOFILI

Gli ormoni lipofili (es. ormoni steroidei) viaggiano nel sangue legati ad un

trasportatore perchè il plasma (la parte liquida del sangue) è una soluzione acquosa.

Per poter uscire dal sangue l'ormone si stacca dal carrier e trova il suo recettore

all'interno della cellula – nel citosol o nel nucleo.

Eccezione: alcuni ormoni steroidei hanno il recettore sulla membrana cellulare e

quindi attivano secondi messaggeri

Il complesso ormone-recettore interagisce con il DNA e modula l'espressione genica;

può sintetizzare nuove proteine oppure aumentare la sintesi di proteine già

normalmente sintetizzate.

Gli ormoni che richiedono il secondo messaggero hanno un'azione molto rapida

(secondi o minuti) e sono quindi implicati nella regolazione a breve termine

Gli ormoni steroidei invece richiedono più tempo per agire (minuti, ore o anche

giorni) e sono quindi implicati nella regolazione a lungo termine.

L'ormone viene prodotto in piccola quantità poiché una molecola di ormone provoca

la formazione di molte molecole di secondo messaggero o di proteine.

REGOLAZIONE A RETROAZIONE (FEEDBACK)

La regolazione a retroazione serve per limitare l'azione dell'ormone perchè se l'ormone

continuerebbe a funzionare all'infinito non sarebbe più mantenuta l'omeostasi.

Il feedback può essere

⦁ positivo (caso molto raro) più viene prodotto l'ormone e più deve essere prodotto

→

⦁ negativo (caso più comune) più viene prodotto l'ormone e meno deve essere

→

prodotto

Possiamo distinguere due casi di regolazione a feedback negativo

⦁ Caso non molto comune

La cellula endocrina A produce l'ormone A, il quale va nel sangue e trova il recettore

sulla cellula bersaglio B producendo una risposta biologica. La cellula A rileva questa

risposta e rallenta la produzione dell'ormone A.

Si dice che la risposta biologica agisce a feedback negativo

⦁ Caso più comune

La cellula endocrina A produce l'ormone A, il quale trova la cellula bersaglio B

producendo l'ormone B. L'ormone B trova la cellula bersaglio C producendo una

risposta biologica, la quale fa feedback negativo sulla cellula A e B riducendo la

produzione dell'ormone A. Anche l'ormone B può fare feedback negativo: può agire

sulla cellula A (rallenta la sintesi dell'ormone A) oppure può agire sulla cellula B

inibendo la sua produzione. Possiamo quindi dire che si sistemano come su una scala

gerarchica.

Assi endocrini = ghiandole sistemate come una scala gerarchica, che si influenzano a

vicenda. A capo di questi assi c'è sempre l'ipotalamo, seguito spesso dall'ipofisi.

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NEUROENDOCRINOLOGIA E FUNZIONI DELLA GHIANDOLA

IPOFISARIA

Le cellule ipotalamiche e una parte di ipofisi sono costituite da cellule

neuroendrocrine, le quali se stimolate elettricamente producono ormoni.

L'ipofisi è formata da 3 parti:

⦁ adenoipofisi (parte anteriore) è una ghiandola endocrina “normale”

→

⦁ ipofisi intermedia

⦁ neuroipofisi (parte posteriore) è un appendice dell'ipotalamo

→

E' formata dalle terminazioni nervose di cellule neuroendrocrine i cui corpi cellulari si

trovano nel nucleo paraventricolare e nel nucleo sopraottico dell'ipotalamo

Ormoni secreti dall'ipofisi:

⦁ dall'adenoipofisi

⦁ FSH (ormone follicolo-stimolante)

⦁ TSH (ormone tireostimolante)

⦁ LH (ormone luteinizzante)

⦁ ACTH (ormone adrenocorticopo)

⦁ PRL (prolattina)

⦁ GH (ormone della crescita)

⦁ dal lobo intermedio

⦁ MSH (ormone melanotropo)

⦁ dalla neuroipofisi