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Apparato Endocrino...

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APPARATO ENDOCRINO Vedremo da un punto di vista generale. Vedremo solamente ipofisi, tiroide e surrene. Perché il sistema endocrino rappresenta un apparato che insieme al sistema nervoso coordina e controlla tutte le attività cellulari ed il metabolismo del nostro organismo. Ma, con tempi e meccanismi differenti. Mentre il sistema nervoso è veloce, è una reazione, cioè tu mi tocchi ed io reagisco, io guardo ed immediatamente ho capito, mi muovo e so in che direzione sto andando, quindi il sistema nervoso è un meccanismo di controllo veloce; il sistema endocrino, invece, è anch’esso un meccanismo di controllo, perché abbiamo finito di dire che è in grado per esempio di controllare la pressione arteriosa, ma è più lento ed ovviamente si avvale di cose differenti rispetto al sistema nervoso. Mentre il sistema nervoso comunica perché lancia questi proiettili, i neurotrasmettitori, il sistema endocrino lancia sempre delle bombe, che si chiamano ormoni, che però si fanno la loro strada, ma tutti dobbiamo ai nostri ormoni, nessuno è fuori dal controllo degli ormoni. Gli ormoni che per definizione sono delle sostanze che vengono rilasciate nel circolo sanguigno, raggiungono le strutture bersaglio, innescano un meccanismo di trasduzione del segnale, attraverso dei recettori specifici. Quindi gli ormoni, così come i neurotrasmettitori, perché anche questi ultimi reagiscono a lunghe distanze, però hanno una modalità differente. Le principali ghiandole endocrine presenti nel nostro corpo sono: -

Ipotalamo  che forma un asse unico, ipotalamo-ipofisi e poi vedremo che l’ipotalamo è per la maggior parte sistema nervoso che comunica tramite dei dotti con l’ipofisi. La tiroide. Le paratiroidi. Le gonadi. Pancreas  già inquadrata come ghiandola che va a regolare l’intestino e quindi annessa all’intestino. Surrene.

Le ghiandole che sono presenti nel nostro corpo sono differenti. Non faremo né gonadi né paratiroidi, ma solo tiroide, surrene ed ipofisi. In realtà esistono molte altre ghiandole che possiamo definire ghiandole endocrine secondarie, per esempio il cuore che secerne il peptide natriuretico atriale, il quale va a regolare anch’esso il riassorbimento di sodio a livello dei reni; i reni che secernono anche l’eritropoietina, che vanno a stimolare la sintesi dei globuli rossi a livello del sangue; la renina; il calcitriolo che invece va a regolare il riassorbimento di calcio a livello plasmatico. Anche il tratto gastro-intestinale che abbiamo visto essere regolato da ghiandole, esso stesso è una ghiandola ormonale, perché secerne gli ormoni regolatori della digestione, dell’assorbimento del cibo, abbiamo visto la gastrina, abbiamo visto il secreto delle ghiandole del Brunner a livello del duodeno; abbiamo il fegato che va a stimolare attraverso la produzione di fattori di crescita la nostra crescita e la cute che secerne il calcitriolo, cioè la vitamina D che va a regolare i livelli plasmatici di calcio. Più recentemente, anche il tessuto adiposo è stato messo in luce come una ghiandola endocrina, perché attraverso la produzione di alcuni ormoni, per esempio la liponectina, il tumor necrosis factor ed altre sostanze che hanno un’azione simil-ormonale, vanno a regolare ed influenzare il metabolismo in generale, l’aptek di glucosio a livello del sangue, ma vanno a regolare anche processi nervosi. Quindi, effettivamente, ogni parte del nostro corpo potremmo considerarla ghiandola endocrina, perché produce qualcosa, che a sua volta regola qualcos’altro, perché stiamo parlando di un organismo che deve

lavorare, deve sopravvivere in concerto con tutti gli altri organi. Un organo, nel nostro corpo, non si può dissociare dagli altri. Tutti devono convivere. È fondamentale per il nostro corpo e per la nostra salute, eventualmente dovremmo pensare di curare le malattie in maniera non sede specifica, ma potremmo, paradossalmente, per curare una malattia, agire su un organo diverso, piuttosto che sull’organo stesso. Perché noi sappiamo che gli organi sono influenzabili e questo è un nuovo pensiero che si sta sviluppando per la medicina.

Ormoni Sostanze rilasciate dalle ghiandole, viaggiano nel circolo sanguigno, agiscono sulle cellule-bersaglio, perché le cellule-bersaglio trovano dei recettori con i quali interagiscono ed influenzano l’attività di quelle cellule, trasducendo un segnale specifico all’interno. Gli ormoni, sulla base delle loro caratteristiche biochimiche e chimiche li possiamo suddividere in classi: -

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Ormoni derivati da un singolo amminoacido  ammine, che poi vedremo sono prodotte a livello della midollare del surrene. Ormoni tiroidei  T3 e T4, che provengono dall’amminoacido tirosina. Anche la melanina, che non ha un ruolo ormonale, però anch’essa è prodotta dal metabolismo di un amminoacido, che è la tirosina, che viene modificata dalle cellule dell’epidermide per produrre questo pigmento che va a proteggerci. Ormoni derivati dal colesterolo  ormoni steroidei, sono ormoni liposolubili, significa che contrariamente a tutte le altre classi ormonali, non possiedono un recettore sulla superficie cellulare, ma, poiché sono liposolubili, possono attraversare il doppio strato fosfolipidico e trovano dei recettori citoplasmatici all’interno delle cellule-bersaglio con i quali interagiscono e migrano nel nucleo, dove attivano la trascrizione di geni-target. Ormoni derivati dagli acidi grassi polinsaturi  parliamo degli eicosanoidi o degli ormoni peptidici che hanno un’origine proteica. Sono per esempio (ormoni peptidici)  fattori di crescita, insulina, glucagone, calcitriolo, ormoni prodotti a livello della paratiroide.

Classi ormonali molto differenti. -

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Ormoni che derivano dagli amminoacidi  a livello della tiroide abbiamo la tiroxina; a livello della midollare del surrene la norepinefrina e l’epinefrina. Gli ormoni steroidei  cortisolo, progesterone, aldosterone, aldo estriolo, testosterone che sono prodotti o dalle gonadi o dalla corticale del surrene. Ormoni proteici  possono essere o proteine e peptidi, come per esempio  ormoni della crescita, prolattina, insulina, glucagone, vasopressina, ossitocina, paratormone, calcitonina, somatostatina, gastrina, eritropoietina, secretina; oppure possono essere glicoproteine, per esempio  ormone che stimola la tiroide, la gonadotropina, l’ormone follicolo-stimolante sono tutti prodotti dall’ipofisi, essenzialmente.

Gli ormoni possono avere azioni differenti, la più conosciuta è quella endocrina che abbiamo descritto adesso, ovvero: entrano nel circolo sanguigno, vanno a trovare un bersaglio lontano, interagiscono con il recettore ed influenzano l’attività di quella cellula. Altri tipi di attività: -

Paracrina  vanno ad influenzare le cellule vicine, per esempio le cellule APUD nell’intestino, abbiamo visto avere questa funzione paracrina, secernono la gastrina e vanno ad influenzare la motilità della muscolaris esterna.

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Autocrina  la stessa cellula diventa il target dell’ormone che è stato prodotto.

Ovviamente gli ormoni vengono prodotti come prepro-ormoni, per esempio l’insulina che viene prodotta come preproinsulina e poi attivata nel momento in cui serve. I recettori abbiamo visto che possono essere:

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Recettori transmembrariani  trasducono un segnale attraverso secondi messaggeri o cascate di trasduzioni del segnale, mediate dalle MAP chinasi. Recettori intracellulari  come per esempio nel caso dei recettori steroidei.

Vediamo un po’ di azioni biologiche mediate dagli ormoni. Il caso dell’insulina l’abbiamo visto parecchie volte: -

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L’insulina è un ormone, trova recettori a tirosin-chinasi sulla superficie delle cellule-bersaglio, quindi va ad attivare la trasduzione del segnale mediata dalle MAP chinasi, le quali hanno un’attività sulla cellula, ovvero regolano a livello trascrizionale dei geni specifici, quali sono i geni specifici che vanno ad essere attivati in seguito alla trasduzione del segnale nell’insulina? Sono o i trasportatori del glucosio o gli enzimi che vanno a formare il glicogeno, nelle cellule epatiche. Possono regolare l’ingresso o l’uscita degli ioni  abbiamo visto appena appena il sistema di regolazione della renina-angiotensina-aldosterone, l’aldosterone fa nuovamente riassorbire gli ioni sodio a livello del tubulo distale. Viene regolata la trascrizione di specifiche proteine  per esempio, attraverso i secondi messaggeri che vanno a regolare l’attività cellulare e quindi vanno ad innescare la trascrizione genica. Vanno ad attivare gli enzimi  caso dell’insulina, vengono attivati gli enzimi che vanno ad accumulare il glucosio in glicogeno e quindi in questo caso gli enzimi coinvolti nei processi di gluconeogenesi o glucogenolisi.

Gli ormoni sono sostanze che regolano, ma sono sostanze che, a loro volta, devono essere regolate, perché la concentrazione dell’ormone che abbiamo nel sangue regola l’attività, ma chi è che decide quanto ormone una ghiandola deve secernere? Quindi l’effetto biologico dipende essenzialmente da quanto esso è concentrato. E la concentrazione, se fisiologica, siamo in un processo di omeostasi; se troppo alta o troppo bassa, siamo in un processo di patologia e quindi il processo di regolazione è molto importante. Esistono dei meccanismi, che vengono definiti “meccanismi a feedback”, che possono essere o positivi o negativi, a seconda se questo meccanismo determina l’attivazione, o l’inibizione, della produzione dell’ormone stesso. Sistema di feedback  produzione dell’ormone inibisce i meccanismi e ne promuovono un ulteriore rilascio. Per esempio vedremo che l’ipotalamo produce un ormone, il TRH, il quale va a stimolare l’ipofisi a produrre un altro ormone, il TSH, ovvero l’ormone che va a stimolare la tiroide per produrre gli ormoni T3 e T4. Una volta che la ghiandola tiroidea produce questi ormoni T3 e T4, gli ormoni T3 e T4, che sono a valle di questo percorso di regolazione, tornano indietro e vanno ad agire direttamente sull’ipotalamo ed eventualmente sull’ipofisi, regolando negativamente la produzione del TRH e del TSH, e quindi conseguentemente se non c’è più nessuno che sta stimolando la loro produzione, la produzione si arresta. Quindi il meccanismo di feedback è molto importante, in questo semplice esempio abbiamo un meccanismo di feedback negativo del T3 e T4, nei confronti dell’ipotalamo, e meccanismi di feedback positivo, perché più TRH viene rilasciato, più TSH viene rilasciato, più T3 e T4 vengono rilasciati.

Quindi ci sono meccanismi di feedback positivo in cui il rilascio di un ormone, stimola il rilascio di un successivo ormone; meccanismi di feedback negativo come per esempio il T3 e T4 che agiranno nuovamente a monte, andando a ridurre la capacità dell’ipotalamo di produrre TRH, che quindi non stimolerà l’ipofisi a produrre il TSH, che quindi non stimolerà la tiroide a produrre T3 e T4. O ancora ci può essere il meccanismo di regolazione delle concentrazioni di qualche sostanza, della sostanza target, il glucosio è un altro esempio....