Sistema endocrino e ormoni

Sistema endocrino

Il sistema endocrino è un sistema di comunicazione complesso. Insieme al sistema nervoso e al sistema immunitario controlla numerose funzioni essenziali per la sopravvivenza dell'individuo. Questo sistema è costituito da ghiandole endocrine che producono varie sostanze chiamate ormoni, che sono in grado di interagire solo con le cellule che possiedono i recettori per l'ormone in considerazione.

Funzioni principali del sistema endocrino

Le principali funzioni del sistema endocrino includono il mantenimento dell'omeostasi interna dell'organismo, l'adattamento all'ambiente, lo sviluppo somatico e neuropsichico, la riproduzione - in quanto è possibile regolare la gametogenesi e lo sviluppo delle gonadi - e infine il metabolismo.

Ormoni e ghiandole endocrine

Gli ormoni sono dei messaggeri chimici prodotti da cellule specializzate, le cellule endocrine, che a loro volta si uniscono in organi specifici come le ghiandole endocrine. Ciascun ormone è prodotto in maniera selettiva e esclusivamente da una determinata ghiandola; quindi, possiede una composizione chimica ben definita e svolge un'azione specifica a livello di organi diversi.

Classificazione degli ormoni

Gli ormoni possono essere classificati in varie classi in base alla loro composizione chimica:

• Gli ormoni proteici o peptidici sono formati da catene di aminoacidi e rappresentano il gruppo di ormoni più imponente, infatti sono tutti gli ormoni ipofisari.
• Gli ormoni derivati da amminoacidi sono molecole di dimensioni ridotte e hanno una struttura simile a quella degli aminoacidi. Tra questi troviamo:
  • Ormoni derivati dal triptofano, come la melatonina sintetizzata dall'epifisi.
  • Ormoni derivati dalla tirosina, tra cui gli ormoni tiroidei rilasciati dalla tiroide e le catecolamine cioè adrenalina, dopamina e noradrenalina.
  • Ormoni derivati dall'istidina.
• Ormoni steroidei, il cui precursore comune è il colesterolo, sono principalmente gli ormoni dell'apparato genitale e della ghiandola surrenale. Sono ormoni steroidei i glucocorticoidi, i mineralcorticoidi, estrogeni, androgeni, progestinici e la vitamina D.
• Ormoni derivati da acidi grassi polinsaturi, come prostaglandine, leucotrieni e trombossani.

Natura degli ormoni

Un'altra classificazione è in base alla loro natura:

• Ormoni liposolubili, quindi ormoni steroidei e tiroidei, che superano la membrana plasmatica liberamente o attraverso dei trasportatori proteici e si legano a recettori che sono citoplasmatici per gli ormoni steroidei oppure recettori nucleari per gli ormoni tiroidei.
• Ormoni idrosolubili, quindi ormoni proteici e catecolamine, che invece non sono in grado di attraversare la barriera lipoproteica della membrana plasmatica e quindi hanno bisogno della presenza di un recettore specifico all'interno della membrana plasmatica che a sua volta determina l'attivazione di una serie di segnali intracellulari chiamati i secondi messaggeri che avviano la risposta biologica.

Regolazione del metabolismo

Un ormone può regolare il metabolismo delle cellule periferiche sensibili alla sua presenza, cioè le cellule bersaglio. L'attività endocrina viene controllata da riflessi endocrini avviati da stimoli umorali, come la variazione della composizione del fluido extracellulare, da stimoli ormonali come l'arrivo o la rimozione di uno specifico ormone e da stimoli nervosi, cioè l'arrivo di neurotrasmettitori a livello delle giunzioni neuroendocrine.

Neurotrasmettitori e neurormoni

I neurotrasmettitori sono molecole secrete da neuroni che diffondono a breve distanza verso la cellula bersaglio, i neuroni comunicano anche tramite segnali elettrici. Mentre i neurormoni sono molecole rilasciate da neuroni nel sangue per agire su bersagli distanti.

Ghiandole endocrine

Le ghiandole endocrine includono ipofisi, tiroide, paratiroidi, isole pancreatiche, surreni e gonadi.

Meccanismo d'azione dei recettori nucleari

Il meccanismo d'azione dei recettori nucleari avviene quando l'ormone attraversa la membrana cellulare mediante un carrier. Nel citoplasma si lega a un recettore con il quale passa la membrana nucleare e nel nucleo regola l'attività genica. I recettori nucleari sono specifici per gli ormoni liposolubili, sono localizzati sulla superficie della membrana nucleare rivolti verso il citoplasma o all'interno del nucleo e sono divisi in:

• Recettori steroidei per i glucocorticoidi, mineralcorticoidi, androgeni e progesterone.
• Recettori tiroidei per gli ormoni tiroidei, estrogeni, vitamina D e acido retinoico.

I recettori nucleari svolgono un ruolo fondamentale, intervenendo nel processo di differenziazione e di proliferazione cellulare e partecipando alla regolazione di un gran numero di funzioni. Dal punto di vista strutturale, i recettori nucleari condividono un'organizzazione comune in dominio: hanno il dominio di transattivazione, il dominio di legame del ligando chiamato LBD e il dominio di legame al acido desossiribonucleico chiamato DBD. L'attività dei recettori nucleari è regolata da coattivatori e corepressori che rivestono un ruolo importante nel controllo dell'espressione dei geni bersaglio dei recettori nucleari. Questa regolazione è uno degli elementi che hanno permesso di sviluppare ligandi modulatori alle azioni antagonista e agonista variabili secondo i tessuti, in particolare per i recettori degli estrogeni. I recettori nucleari possono inoltre legarsi al loro sito specifico del DNA come unità singola detto monomero come ad esempio il fattore 1 stereoidogenico detto SF1, oppure associati con altri settori uguali come omodimeri, per esempio ER-ER, e con un recettore di tipo diverso detti eterodimeri, come per esempio, RAR–RXR.

Effetti non genomici degli ormoni steroidei

Dopo la diffusione attraverso le membrane citoplasmatiche, il ligando può interagire con il recettore dove può esercitare un effetto non genomico interagendo direttamente per esempio con a-kinasi.

Ormoni steroidei hanno come precursore comune il colesterolo, sono secreti da organi riproduttivi e dalla corteccia surrenale, e sono metaboliti attivi della vitamina D. Tra gli ormoni steroidei più importanti ci sono progesterone, testosterone, aldosterone, estradiolo e cortisolo.

Produzione e funzioni degli ormoni steroidei

Il progesterone è prodotto nel corpo luteo nell'ovaio e nella placenta, a partire dal colesterolo ed è responsabile della preparazione alla gravidanza degli organi riproduttivi femminili, al differenziamento dell'utero, alla preparazione all'impianto dell'embrione, al mantenimento delle prime fasi della gravidanza e allo sviluppo del sistema alveolare delle ghiandole mammarie.

L'estradiolo è un estrogeno prodotto dall'ovaio e nella placenta, uno dei principali responsabili delle caratteristiche femminili, quanto si ha un differenziamento dell'utero e degli altri organi sessuali femminili, il mantenimento dei caratteri sessuali secondari della femmina e delle normali funzioni degli organi sessuali accessori.

Il testosterone invece è un ormone del gruppo androgeno e viene prodotto principalmente dalle cellule di Leydig situate principalmente nei testicoli. È molto importante per la maturazione e il normale funzionamento degli organi sessuali accessori maschili e soprattutto per lo sviluppo dei caratteri sessuali maschili secondari.