Sistema endocrino

Sistema endocrino

La cellula ha vari meccanismi per secernere una sostanza, il meccanismo endocrino di secrezione che, a differenza

dell’esocrino, non ha bisogno di do e adenomeri perché il suo secreto è riversato dire amente nel sangue. Le

cellule quindi devono essere riccamente vascolarizzate e vicine ai capillari sanguigni. La cara eris ca del loro

prodo o di rilascio è la specificità

, quindi presenta sulla membrana o sul nucleo dei rece ori, che interagiranno

con la cellula bersaglio sulla quale svolgeranno il proprio compito. Esistono anche altri meccanismi di secrezione:

Autocrina

, quando la cellula elabora l’ormone, lo libera nello spazio adiacente e poi lo capta di nuovo

● Paracrina

, quando l’ormone prodo o agisce su una cellula vicina e quindi non serve il sangue come

● intermediario

Neurocrina

, (sebbene ora si parli di neuro-immuno-endocrina) la cellula nervosa specializzata rilascia

● l’ormone dire amente nel vaso

L’apparato endocrino è composto da singole cellule organizzate talvolta in ghiandole che, a loro volta, possono

essere individuali o trovarsi all'interno di organi più complessi. Mediante la secrezione di ormoni gli organi

endocrini regolano lo svolgersi delle a vità vitali dell'organismo e mantengono l'omeostasi rispondendo a s moli

esogeni ed endogeni che tendono a modificarla. Esso collabora quindi col sistema nervoso, da cui si differenzia per

la modalità della risposta omeosta ca, molto più lenta ma con effe più duraturi delle veloci ma a breve durata

risposte nervose. Ci sono sostanze che possono ‘ingannare’ il rece ore del bersaglio, mimando l’azione

dell’ormone e funzionando da blocchi oppure altre che sono agonis . Tali sostanze sono esogene e interferiscono

con la produzione, il rilascio, il trasporto, il metabolismo, il legame, l’azione o l’eliminazione degli ormoni naturali.

Mol sono chimici che provengono dai pes cidi, da molecole usate nella plas ca, e altri inquinan provenien

dall'industria. Questo causa una serie di problemi sessuali con rido a fer lità, con cambi nel rapporto

maschio/femmina in alcuni animali come i pesci, problemi mentali e comportamentali, compromissione delle

funzioni immunitarie e cancro Classificazione sistematica e funzionale

Gli organi endocrini possono essere dis n in pluricellulari e unicellulari, ques ul mi cos tuiscono il sistema

endocrino diffuso. Le ghiandole pluricellulari si possono dis nguere in base a una serie di parametri:

Derivazione embriologica Organizzazione macroscopica Per il loro secreto (punto di vista

❖ ❖

Ectodermica come Cordonali, le cui cellule chimico)

❖

l’adenoipofisi cos tuiscono cordoni solidi Vari pi di molecole della

❖ Neuroectodermica, come la (adenoipofisi, epifisi, surrene, serie proteica: da

neuroipofisi, l'epifisi, la isole pancrea che, glicoproteine a proteine

midollare del surrene, le para roidi) semplici come l'adenoipofisi;

❖

cellule C della roide Follicolari, che delimitano una polipep di come le isole del

❖ Mesodermica, come la cavità centrale chiusa ( roide, pancreas, le cellule C della

cor cale del surrene e le follicolo ooforo, alcune par roide, le para roidi; singoli

gonadi dell'adenoipofisi) aminoacidi modifica ( roide,

❖ ❖

Endodermica, come le isole Inters ziali con piccoli gruppi midollare del surrene, epifisi)

❖

pancrea che, la roide e le di cellule sparse come le Steroidi (cor cale del surrene

para roidi. cellule endocrine delle gonadi e gonadi)

La secrezione avviene sempre a seguito di uno s molo e gli ormoni hanno vita media breve poiché sono ina va

in breve tempo; nel sangue spesso sono raccol nei carrier e mantenu ina vi. I meccanismi regolatori sono di

vario po:

1. Controllo da parte di un altro ormone. È pico dell'ipotalamo, che secerne ormoni di rilascio favorendo o

inibendo la secrezione di ormoni da parte dell'adenoipofisi (RH e IH). Gli ormoni dell'adenoipofisi, le

trofine

, s molano la produzione di altri ormoni da parte di altre ghiandole endocrine, che possono a loro

volta esercitare un feedback nega vo o posi vo sulla secrezione ipotalamica e ipofisaria. Considerando

che l'ipotalamo è un centro nervoso, alcuni s moli provenien dalla sfera vegeta va e soma ca ma anche

di a vità psichiche possono influenzare l'a vità endocrina generale.

2. Sostanza chimica diversa da un ormone che regola la secrezione degli ormoni che ne hanno determinato

la concentrazione nel sangue, per esempio il glucosio che regola la secrezione di glucagone

(iperglicemizzante) e insulina (ipoglicemizzante) ma anche il calcio che regola paratormone

(ipercalcemizzante) e calcitonina (ipocalcemizzante).

3. Controllo nervoso dire o della ghiandola endocrina; come l'adrenalina da parte della midollare del

surrene e la melatonina da parte dell'epifisi per azione del sistema nervoso simpa co

Organi discreti: Altre strutture o cellule ad azione endocrina:

❏

Ipotalamo Isole pancrea che

● ❏

Ipofisi Rene (apparato iuxtaglomerulare)

● ❏

Ghiandola pineale Gonadi e cellule inters ziali (cellule di Leydig,

● Tiroide della granulosa, della teca e corpo luteo)

● ❏

Para roidi Cuore

● ❏

Surreni Sistema neuroendocrino diffuso in apparato

● Timo digerente, respiratorio, urogenitale, paragangli e

● Placenta, organo temporaneo glomi, adipe, muscolo, cute e annessi, osso

● Meccanismi di azione degli ormoni

Serie proteica: non a raversano la membrana ma hanno rece ori sulla membrana, e a seguito del loro

● legame a vano una cascata di reazioni biochimiche a vando secondi e poi terzi messaggeri che

fosforilano proteine intracellulari, provocando la risposta biologica

Gli ormoni steroidei a raversano la membrana e hanno i rece ori dentro il citoplasma, legandovisi

● vengono trasporta nel nucleo e agiscono dire amente sul DNA formando RNA messaggeri per la sintesi

di proteine che a uano la risposta biologica.

Gli ormoni roidei entrano nella cellula e vanno dire amente nel nucleo in cui trovano i rece ori a cui si

● legano, a vando la sintesi di RNA messaggero

Ipotalamo - Nuclei neurosecernenti

Asse ipotalamo-ipofisario

Collegamento tra neuroni dei nuclei dell’ipotalamo con par della ipofisi

➔ Neuroni parvocellulari (

ipofisiotropi - 10-15 μm, ricco RER, ribosomi,

apparato di Golgi → vescicole di 100-150 nm - gli assoni assumono in

prepara immunoistochimici la forma di una ‘corona di rosario’

, pica

delle fibre pep dergiche, che terminano nel plesso capillare primario) -

occupano una serie di nuclei sparsi (regione tuberoinfundibolare, nucleo

arcuato, area periventricolare e preo ca) ed elaborano ormoni pep dici

funzionan da RH o IH per l’

adenoipofisi

. Gli ormoni raggiungono tramite

gli assoni l’

eminenza mediana e terminano nel plesso capillare primario

del sistema portale, dove i fa ori sono immessi in circolo a raverso le

venule, che li trasportano al plesso secondario (

sinusoidi, a raverso le cui

fenestrature il contenuto è immesso in circolo → aiutato da astroci e perici , grazie ai loro prolungamen

che facilitano/ostacolano il neurosecreto), raggiungendo il bersaglio.

➔ Magnocellulari (neurosecrezione verso la neuroipofisi

) - occupano i nuclei sopraottico e paraventricolare

→ secernono ormoni pep dici

Presso l'eminenza mediana vi è un rapporto tra l’ependima del pavimento del III ventricolo, i vasi del plesso

capillare primario e le terminazioni nervose ipotalamiche. Qui, infa , le cellule ependimali sono molto alte si

chiamano taniciti - hanno un prolungamento basale che si porta presso la rete neuronale locale → potrebbero fare

da tramite tra liquor ventricolare e circolo portale.

Gli ormoni ipofisari so ostanno all'azione di almeno una coppia di fa ori ipotalamici che possono essere iniben o

favoren , non tu sono di natura pep dica. I neuroni possono poi produrre polipep di con azione regolatrice su

altri centri nervosi e non, creando assi funzionali a controllo reciproco come quelli con l'apparato digerente e il

tessuto adiposo. I nuclei che producono i fa ori per l'ipofisi sono raggiun anche da terminali provenien dal

sistema limbico, dalla formazione re colare e dalle afferenze sensi ve e sensoriali e quindi la loro funzione è

influenzata da neurotrasme tori e neuromodulatori come le catecolamine, la serotonina e il GABA e sono un

punto di raccordo tra a vità nervose ed endocrine.

➢ L’ipotalamo presenta cellule neuroendocrine e ricca vascolarizzazione → ACTH, TSH, FSH, LH, PRL

(ghiandola mammaria ma anche azione sulla riproduzione in senso lato), GH (muscolo, scheletro, ossa)

➢ L’asse ipotalamo ipofisario presenta due pi di cellule gliali specializzate: i taniciti (verso il III ventricolo) e i

pituiciti (nella neuroipofisi, collegano il III ventricolo ai capillari portali - cellule ependimali specializzate -

cellule circumventricolari insieme ad altre cellule che fanno capolino sul ventricolo).

Ormoni stimolanti e inibenti

RH IH

Somatoliberina (GH-RH), s mola GH, è un Somatosta na (GH-IH), ormone inibitore della

● ●

tripep de prodo o nel nucleo ventromediale e secrezione di GH, pep de di 14 aminoacidi

in parte nell'area preo ca mediale prodo o nel territorio periventricolare, nucleo

Cor coliberina (CRH) s mola ACTH. Ha 41 soprachiasma co e arcuato da dove raggiunge

● aminoacidi, prodo o dalla componente l'eminenza mediana. Ha un ruolo inibitorio

parvicellulare del nucleo paraventricolare e in anche nei confron del rilascio di TSH e ACTH

parte arcuato - influenzato dagli s moli nervosi Prola ostaina (PIF), inibitore della prola na -

●

coinvol nello stress e dall'adrenalina normalmente ene so o controllo la secrezione

Tiroliberina (TRH) è un tripep de (nuclei di prola na in senso inibitorio, il fa ore che lo

● periventricolari, arcuato, ventro e dorso mediale) man ene alto è la dopamina

Gonadoliberina (GNRH), decapep de prodo o Inibitore della secrezione del melanotropo

● ●

nell'area preo ca, in parte nucleo arcuato e

area periventricolare - sogge o al controllo

inibitorio di alcuni nuclei e anche di serotonina e

melatonina

Prola o liberina (PRH) sinte zzato nel nucleo

● intermedio mediale, la produzione di PRL è

legata alla riduzione dei fa ori inibitori più che

un aumento di quelli eccitatori

Ormone s molante per la produzione del

● melanotropo Ipofisi

Forma ovoidale, grigiastra, 0.5 cm di altezza x 0.8 cm x 1.5 cm, pesa circa 500 mg. È formata da

Forma e posizione -

due lobi, uno anteriore (adenoipofisi) e uno posteriore (neuroipofisi), avvol da una so le capsula fibrosa di

origine durale.

❖ L'adenoipofisi può essere dis nta in una parte distale (

pars distalis

), anteriore (parte ghiandolare),una

pars intermedia nel lobo intermedio, con gua alla neuroipofisi - separata dal lobo anteriore dalla fessura

ipofisaria (residuo della tasca di Rathke) e una pars tuberalis adesa alla superficie laterale dell'infundibolo

insieme al quale forma il peduncolo ipofisario. Ha la stru ura di una ghiandola cordonale

❖ La neuroipofisi si può dividere in un lobo posteriore o nervoso, infundibolo ed eminenza mediana che è la

parte più ventrale dell'ipotalamo. Ha un’organizzazione pica del sistema nervoso

L'ipofisi si trova nella fosse a ipofisaria della sella turcica, dove la dura madre si sdoppia in un foglie o che riveste

la superficie interna della fossa ponendosi tra l'osso e la ghiandola, e uno che si pone sopra la ghiandola formando

il diaframma della sella

. Questo è a raversato dal peduncolo ipofisario, che unisce l'ipofisi alla superficie ventrale

dell'encefalo a livello della regione tuberale ipotalamica. La loggia è circondata da formazioni venose fa e di due

seni cavernosi ai la della sella turcica e due intercavernosi che li uniscono a fare un anello completo a orno al

peduncolo (

seno circolare

); per cui l'ipofisi entra in conta o con stru ure che possono essere lese in caso di

aumento volumico della ghiandola.

Tramite il pavimento osteofibroso della sella confina con lo sfenoide, a raverso la sua apertura con il

Rapporti -

meato superiore della cavità nasale - sfru ato per raggiungerla chirurgicamente; superiormente corrisponde al

tuber cinereum; anteriormente ha rapporto con il chiasma dei nervi o ci (per questo la compromissione della

funzione visiva si accompagna a problemi ipofisari); posteriormente ha rapporto con il ponte, l'arteria basilare e le

cerebrali posteriori; lateralmente tramite il seno cavernoso con la caro de interna e il nervo abducente che lo

a raversano, e indire amente con III, IV e V paio dei nervi cranici nello spessore laterale del seno. A orno alla

sella turcica vi sono i vasi del poligono di Willis.

L’ipofisi è il prodo o di due fenomeni di sviluppo, uno ectodermico e uno neuroectodermico. Il primo

Sviluppo -

inizia alla 4° se mana tramite la formazione della tasca di Rathke, indo a dalla notocorda. La tasca si spinge verso

il diencefalo e si appia sce, a raversa il mesenchima del futuro sfenoide, che le si organizza intorno. Alla 6°

se mana il diencefalo eme e un diver colo per la futura parte nervosa. Alla 16° se mana l’abbozzo della

neuroipofisi scende nella sella turcica mentre la tasca si riempie per formare l’adenoipofisi e ciò che rimane della

tasca è l’ipofisi intermedia, poco sviluppata nell’uomo ma funzionale.

Vasi e nervi

Adenoipofisi Neuroipofisi

Arterie ipofisarie superiori - si originano nel circolo di Arterie ipofisarie inferiori

, rami della caro de interna,

Willis, si portano alla parte superiore del peduncolo e raggiungono il lobo nervoso e vi si distribuiscono

penetrano nell’eminenza mediana e nella parte aprendosi nel territorio capillare da cui originano vene

superiore dell'infundibolo. Creano gomitoli capillari a post ipofisarie, tributarie dei seni della dura madre

cui arrivano i terminali assonici dei nuclei parvicellulari circostan . Questa circolazione è normale è

ipofisiotropi → plesso primario del circolo portale da indipendente dal circolo portale

cui si originano una serie di venule che si portano

a raverso il peduncolo ipofisario nell’adenoipofisi,

imme endosi nel plesso secondario fa o di sinusoidi .

Da quest'ul mo originano vene ipofisarie tributarie dei

seni durali

L'ipofisi non ha un sistema circolatorio linfa co ed è innervata da rami vasomotori del sistema simpa co e fibre

pep dergiche di varia provenienza Adenoipofisi

stru ura cordonale con cellule circondate da conne vo re colare in cui vi è una rete di sinusoidi.

Pars distalis -

Presenta una serie di cellule classificate per varie cara eris che. La vecchia classificazione separava le cellule in

base a quelle che si coloravano (cromofile) - 50 %; o che non si coloravano (50%), che formavano un gruppo

eterogeneo. Le cromofile sono:

- Acidofile: GH (40-50%); PRL (15-20%)

- Basofile: TSH (5%); ACHT (15-20%), Gn (10%)

A raverso la colorazione di Schiff si sono iden ficate glicoproteine all'interno dei granuli di secrezione

(PAS-posi vi) ma il miglior modo per iden ficarle è l'u lizzo della microscopia ele ronica, per cui la classificazione

ora si basa su cara eris che ultrastru urali. Si dis nguono infa dalla morfologia dei granuli citoplasmatici

, che

possono variare per forma, grandezza, densità elettronica (non per colore, dato che si osserva con il ME), ques

hanno anche distribuzione citoplasma ca diversa. Oggi si colorano con tecniche di immunoistochimica e quindi

tramite l’u lizzo di an corpi specifici iden ficando il contenuto delle vescicole e classificandole per l’ormone

prodo o

1. Cellule secernenti proteine semplici (cromofile acidofile, PAS-negative) - della popolazione

⅓

a. Cellule somatotrope (producono GH) - forma rotondeggiante o ovalare con diametro di 15 - 20

μm, sono quelle in numero maggiore e si aggregano in cordoni. Hanno abbondante RER, ribosomi

liberi, apparato di Golgi e vescicole di secrezione con diametro di 400-500 nm e contenuto molto

ele rondenso. Producono l'ormone della crescita, di 191 aminoacidi, con azione sistemica che

favorisce la sintesi proteica, i cui rece ori sono sulle cellule adipose (sulle quali s mola il

catabolismo dei lipidi), mentre sugli altri organi come ossa, car lagini e muscoli ha un effe o

anabolizzante in modo indire o - a seguito della liberazione epa ca dei fa ori di crescita insulino

simili (IGF) o somatomedine.

b. Cellule mammotrope (producono PRL) - piccole, di forma poliedrica e sono mescolate con altre

cellule nei cordoni. Hanno scarso RER, apparato di Golgi e vescicole di un diametro fino a 150 nm.

Aumentano di dimensione e numero durante l'alla amento, quando rappresentano circa il 50%

delle cellule adenoipofisarie. In questo caso gli organuli si ipertrofizzano e le vescicole si

aggregano fino a raggiungere i 900 nm. Al termine dell'alla amento regrediscono e si osserva

crinofagia - vacuoli autofagici dovu alla fusione con i lisosomi → ridimensionamento volumetrico

e numerico. La prola na agisce sulla ghiandola mammaria, ma anche sulla gonade femminile

interagendo con gli ormoni gonadotropi ipofisari, favorendo sviluppo del corpo luteo.

c. Cellule che producono l’ormone adrenocorticotropo (ACTH) - cellule molto piccole di 8 - 10 μm

con forma rotondeggiante, modesto RER, sviluppato Golgi e vescicole di 200 nm. Elaborano la

pro-opiomelanocor na, catena polipep dica sogge a a clivaggio post traduzionale per opera di

endopep dasi che la tagliano in sequenze più piccole dotate di a vità biologica: ACTH, che

s mola l'a vità della corteccia surrenale nella sua zona fascicolata; pro-γ-SH; β-lipotropina, che si

scende poi in β-endorfina e met-encefalina, pep di ad a vità oppioide. Le cellule non possono

scendere ulteriormente l’ACTH come invece accade nella parte intermedia.

2. Cellule secernenti glicoproteine (cromofile basofile, PAS-positive) - 15% della popolazione, diametro