Ormoni e Sistema Endocrino

Ormoni e Sistema Endocrino

• Ormone: Molecola secreta che circola nel corpo e stimola cellule specifiche che possiedono il relativo recettore.
• Sistema endocrino: agisce tramite segnali chimici (ormoni) per regolare l'organismo animale. Coordina il controllo delle risposte agli stimoli, insieme al sistema nervoso, in artropodi e vertebrati.
• L'azione endocrina influenza omeostasi, sviluppo e comportamento.
• L'ormone testosterone è un ormone maschile che differenzia i maschi di elefante marino dalle femmine.

Differenze nei tratti

• Anatomo-comportamentali-fisiologici-riproduttivi: Diverse caratteristiche anatomiche, comportamentali, fisiologiche e riproduttive distinguono i sessi di specie animali, in questo caso i maschi e le femmine di elefante marino.

Coordinamento e controllo delle risposte agli stimoli

• Sistema endocrino: utilizza il sistema circolatorio per raggiungere le cellule bersaglio dotate di recettori specifici. Gli effetti sono generalmente lenti e duraturi. Regola processi lunghi come crescita, sviluppo, riproduzione, metabolismo e digestione.

• Sistema nervoso: usa impulsi nervosi di natura chimica (tramite assoni) che agiscono su cellule bersaglio (nervose, muscolari o ghiandolari). Gli effetti sono rapidi (millisecondi) e di breve durata. Regola risposte rapide, come sensibilità e movimento.

• I due sistemi spesso cooperano e collaborano.

Le varie tipologie di comunicazione tra cellule

Segnalazione endocrina

• Tipologia di cellula: endocrina.
• Percorso del segnale: attraverso liquidi circolatori. Distanza: lunga, risposta graduale, duratura.
• Effetti: omeostasi, risposta allo stimolo ambientale, accrescimento, sviluppo, riproduzione.

Segnalazione paracrina e autocrina

• Tipologia di cellula: paracrina (cellule vicine), autocrina (cellule stesse).
• Percorso del segnale: breve distanza. Le molecole si diffondono localmente e provocano una risposta nelle cellule circostanti (paracrine) o nelle stesse cellule secernenti (autocrine).
• Tempo: brevissimo (secondi o frazioni di secondo).
• Effetti: comunicazione tra cellule immunitarie, fattori di crescita, divisione cellulare, sviluppo di cellule, omeostasi della pressione sanguigna, sistema nervoso, riproduzione.
• Esempi: citochine e prostaglandine.

Segnalazione sinaptica

• Tipologia di cellula: sinaptica (cellule nervose).
• Percorso del segnale: breve distanza (neurotrasmettitori) frazioni di secondo
• Effetti: Meccanismi sensoriali, elaborazioni cerebrali, apprendimento, e movimento.

Segnalazione neuroendocrina

• Tipologia di cellula: neuroendocrina (cellule neuronali specializzate o neurosecretrici).
• Percorso del segnale: neurormoni nel flusso sanguigno. Distanza: lunga (circolazione).
• Effetti: funzione renale, bilancio idrico e regolazione della segnalazione endocrina.

Segnalazione esocrina

• Tipologia di cellula: esocrina.
• Percorso del segnale: feromoni rilasciati all'esterno.
• Effetti: marcatura del territorio, riconoscimento conspecifico, percezione di pericolo e accoppiamento.

Classi chimiche degli ormoni

• Idrosolubili (idrofili): polipeptidi (es. insulina), solubili nel sangue senza trasportatori. Si legano a recettori sulla superficie cellulare, innescando la trasduzione del segnale.
• Liposolubili (idrofobici): steroidi (es. estrogeni), ammine (es. adrenalina). Sono trasportati nel sangue legati a proteine, penetrano le membrane cellulari e si legano a recettori intracellulari, influenzando la trascrizione genica.

Ormoni Idrosolubili-Adrenalina

• Secrezione, in condizioni di stress acuto, ad opera delle ghiandole surrenali.
• Agisce tramite recettori di membrana e l'attivazione della proteina chinasi A convertendo l'ATP in AMP ciclico.
• Effetti:blocca la sintesi di glicogeno, stimola la demolizione di glicogeno e produce glucosio.
• Serve per sostenere attività fisica intensa.

Ormoni liposolubili-Estradiolo

• Ormone steroideo (estrogeno) coinvolto nella riproduzione femminile nei vertebrati.
• Entra nella cellula epatica e si lega a un recettore citoplasmatico.
• Il complesso ormone-recettore entra nel nucleo, influenzando la trascrizione del gene per la vitellogenina, una proteina essenziale nella formazione dell'uovo.

Cellule endocrine e organi endocrini.

• Diverse cellule isolate (gastrina) o in organi/tessuti (tiroide, gonadi, testicoli, ovaie, ghiandole salivari, pancreas) producono ormoni.
• Pancreas: contiene sia tessuti endocrini per produrre ormoni (come insulina e glucagone), sia esocrini per produrre enzimi e bicarbonato.
• Ormoni rilasciati in ghiandole esocrine circolano in dotti (salivari)

Regolazione della secrezione

• Via endocrina semplice: La cellula endocrina risponde a uno stimolo, secerne un ormone, questo circola nel sangue e raggiunge le cellule bersaglio dove si legano ai recettori. Questo attiva una risposta e un feedback negativo smorza lo stimolo.
• Via neuroendocrina semplice: Impulsi nervosi stimolano cellule neurosecretrici a rilasciare neurormoni, che entrano nel flusso sanguigno e agiscono sulle cellule bersaglio. Feedback positivo amplifica lo stimolo.

Coordinamento endocrino-nervoso negli Artropodi

• Le cellule neurosecernenti del cervello producono PTTH (ormone protoracicotropo).
• Il PTTH stimola la ghiandola protoracica a produrre ecdisteroide, che regola le mute.
• L'ormone giovanile (JH) regola la metamorfosi degli insetti.

Coordinamento endocrino-nervoso nei Vertebrati

• L'ipotalamo coordina la segnalazione endocrina
• L'ipofisi riceve segnali dall'ipotalamo e secerne ormoni.
• Le cellule neurosecernenti dell'ipotalamo rilasciano neurormoni (ADH e ossitocina) nell'ipofisi posteriore (neuroipofisi).
• L'adenoipofisi rilascia vari ormoni che regolano altre ghiandole.
• L'ormone della crescita (GH) stimola la crescita ossea e cartilaginea

Azione endocrina sull'omeostasi

• Gli ioni calcio sono cruciali per il funzionamento cellulare.
• Il mantenimento della concentrazione di calcio è essenziale.
• Il Ca2+ basso causa tetanie, mentre un eccesso di calcio provoca precipitazione di fosfato di calcio nei tessuti.

Via semplice di regolazione endocrina per omeostasi di Ca2+ ematico

• PTH: regola la concentrazione di Ca2+ ematico attraverso l'azione sulle ossa, i reni e l'intestino.
• Vitamina D: aumenta l'assorbimento intestinale di Ca2+

Ghiandole surrenali

• Ruolo fondamentale nella risposta allo stress.
• La corteccia produce glucocorticoidi e mineralcorticoidi per gestire lo stress a lungo termine.
• La midollare secerne catecolamine (adrenalina e noradrenalina) per le risposte immediate allo stress, aumenta la glicemia, la pressione sanguigna, la frequenza respiratoria e attiva meccanismi di allerta.

Ormoni sessuali

• Gli ormoni sessuali (androgeni nei maschi e estrogeni nelle femmine) sono secreti dalle gonadi.
• Testosterone: promuove la formazione dei dotti spermatici nei testicoli e la maturazione dei caratteri sessuali secondari.
• Estradiolo: promuove la formazione degli organi femminili e la maturazione dei caratteri sessuali secondari.
• Progesterone: prepara l'utero per l'impianto dell'embrione.

Variabili che determinano l'effetto di un ormone

• Concentrazione dell'ormone
• Presenza del recettore specifico sulla cellula bersaglio
• Risposta specifica della cellula al legame dell'ormone sul recettore. Le cellule diverse potrebbero rispondere in modi diversi allo stesso ormone