Sistema endocrino: ghiandole e ormoni

Ecco le note di studio sul sistema endocrino:

• Il sistema endocrino è composto da ghiandole e cellule specializzate che secernono ormoni nel sangue e nel liquido interstiziale.

Componenti del sistema endocrino

• Ipotalamo: produce ormoni che rilasciano (RH) o inibiscono (RIH) il rilascio di altri ormoni.
• Adenoipofisi: secerne tireotropina (TSH) e prolattina (PRL).
• Neuroipofisi: rilascia ormone antidiuretico (ADH) e vasopressina.
• Tiroide: produce T3, T4 e calcitonina.
• Paratiroidi: producono paratormone.
• Pancreas endocrino: rilascia insulina e glucagone.
• Midollare del surrene: produce adrenalina e noradrenalina.
• Corteccia surrenale: produce ormoni steroidei.
• Testicolo e ovaio: producono ormoni steroidei coinvolti nella fertilità e riproduzione, come androgeni (testosterone), estrogeni (estradiolo) e progesterone.

Comunicazione cellulare

• Intracrina: la cellula bersaglio è all'interno della cellula che rilascia il segnale.
• Comunicazione diretta: avviene tramite giunzioni comunicanti tra cellule adiacenti.
• Autocrina: la cellula bersaglio è la stessa cellula che rilascia il segnale.
• Paracrina: la cellula bersaglio è vicina alla cellula che rilascia il segnale.
• Endocrina: le cellule bersaglio sono distanti e la comunicazione avviene tramite il flusso sanguigno.
• Comunicazione nervosa: è rapida e localizzata tramite neurotrasmettitori.
• Comunicazione endocrina: lenta e diffusa tramite ormoni.
• Comunicazione neuroendocrina: i neuroni rilasciano ormoni nel sangue.

Principi generali della comunicazione cellulare

• Sintesi e rilascio di un primo messaggero da parte di una cellula.
• Diffusione del messaggero alla cellula bersaglio.
• Riconoscimento del messaggero da parte di un recettore sulla cellula bersaglio.
• Attivazione di processi nella cellula bersaglio a seguito del legame messaggero-recettore.
• Distacco del messaggero e cessazione dell’attività del recettore.

Tipi di primi messaggeri (ligandi)

• Amine (adrenalina, noradrenalina, triiodotirosina, tiroxina): derivano da amminoacidi.
• Peptidi (insulina, glucagone, somatostatina): di natura proteica o glicoproteica.
• Steroidi (mineralcorticoidi, androgeni, estrogeni, progesterone): derivano dal colesterolo.
• Eicosanoidi (prostaglandine): derivano da fosfolipidi di membrana.

Classificazione degli ormoni

• Proteici: adrenocorticotropo (ACTH), follicolo-stimolante (FSH), luteinizzante (LH), tireotropo (TSH), della crescita (GH), prolattina, insulina, glucagone, ossitocina, vasopressina (ADH), ormoni rilascianti.
• Amminici: adrenalina, noradrenalina, ormoni tiroidei, melatonina.
• Steroidei:
  • Gonadi: estrogeni (estradiolo), progestinici (progesterone), androgeni (testosterone, diidrotestosterone).
  • Surreni: glucocorticoidi (cortisolo), mineralcorticoidi (aldosterone).

Modalità di regolazione ormonale

• Feedback autocrino: una cellula endocrina regola se stessa.
• Feedback attraverso le cellule: una cellula endocrina influenza un'altra cellula che a sua volta agisce sulla prima.
• Regolazione cerebrale: l'ipotalamo influenza le cellule endocrine.
• Regolazione cerebrale e ipofisaria: l'ipotalamo influenza l'ipofisi, che a sua volta influenza le cellule endocrine.
• Controllo della produzione ormonale tramite feedback negativo (es. pancreas -> insulina, ipotalamo -> noradrenalina, ipofisi -> ormoni tiroidei).

Sistema ipotalamo-ipofisario

• L'ipofisi è una piccola ghiandola alla base dell'ipotalamo.
• È composta da adenoipofisi (lobo anteriore) e neuroipofisi (lobo posteriore).
• L'adenoipofisi include pars distalis, pars tuberalis e pars intermedia.
• La pars distalis e tuberalis contengono cellule che secernono ormoni tropici ipofisari.

Sistema portale ipotalamo-ipofisi

• Neuroni magnocellulari rilasciano ossitocina (comportamento riproduttivo) e ormone antidiuretico (osmolarità plasmatica e pressione sanguigna).
• Neuroni parvocellulari rilasciano neuroormoni ipofisiotropi che regolano la secrezione di ormoni dell'adenoipofisi.

Ormoni della neuroipofisi

• Ossitocina: importante nella riproduzione, sia nell'uomo che nella donna (eiezione del latte, contrazioni uterine, comportamenti sociali e sessuali).
• Ormone antidiuretico (ADH) o vasopressina: rilasciato in risposta all'alta osmolarità plasmatica, induce il riassorbimento renale di acqua e, a concentrazioni elevate, vasocostrizione.

Meccanismo d'azione dell'ossitocina

• Agisce sulle cellule muscolari lisce del miometrio uterino e sulle cellule mioepiteliali della ghiandola mammaria, causando contrazione uterina e dei dotti lattiferi.

Regolazione della produzione di ADH

• L’osmolarità del sangue altera l’attività degli osmorecettori nell’ipotalamo, che a sua volta stimola il rilascio di ADH.
• La pressione sanguigna agisce recettori di tensione, e in base alla diminuzione stimola il rilascio di ADH alterando la permeabilità all'H2O delle cellule del dotto collettore e delle cellule del tubulo distale.

Osmocettori ipotalamici

• L'aumento della pressione osmotica restringe i neuroni ipotalamici (osmorecettori).
• Si aprono canali permeabili ai cationi collegati con il citoscheletro.
• La membrana si depolarizza provocando potenziale d'azione.

Modalità di azione dell'ADH

• Aumenta il riassorbimento di acqua a livello del tubulo distale e del dotto collettore del nefrone.

Ormoni tropici dell'adenoipofisi

• Ormone di rilascio della tireotropina (TRH): influenza l'ormone tireotropo (TSH), bersaglio principale tiroide, ormone secreto dal bersaglio ormoni tiroidei (tiroxina e triiodotironina).
• Ormone di rilascio delle gonadotropine (GnRH): influenza l'ormone follicolo-stimolante (FSH), bersaglio principale testicoli e ovaie- testosterone e estrogeni.
• Ormone di rilascio delle gonadotropine (GnRH): influenza l'ormone luteinizzante (LH), bersaglio principale testicoli e ovaie- testosterone e progesterone.
• Ormone di rilascio della corticotropina (CRH): influenza l'ormone adrenocorticotropo (ACTH), bersaglio principale corticale surrenale, ormone secreto dal bersaglio glucocorticoidi e mineralcorticoidi.
• Somatocrinina: influenza ormone della crescita (GH), l'intero organismo, somatomedine peptidiche dal fegato.
• Somatostatina: influenza la prolattina, Ghiandole mammarie, non identificato.

Ruolo degli ormoni prodotti dall'adenoipofisi

• L'ipotalamo regola l'adenoipofisi tramite releasing hormone, influenzato da stimoli esterni, gli ormoni che produce l'adenoipofisi sono GH, TSH, ACTH, LH, FSH, PRL.

Regolazione ormonale della crescita

• La crescita è un processo complesso dipendente da GH, controllato dal GHRH e inibito da somatostatina, GH ed IGF-I. Coinvolti anche ormoni tiroidei, insulina, ormoni sessuali e glucocorticoidi.

Meccanismi di segnalazione del GHRH e GHIH

• GHRH attiva la Gs protein , mentre GHIH attiva la Gi protein , e questa modula il rilascio di GH.
• GHRH stimola rilascio del GH.

Meccanismi di segnalazione del GHRH

• Aumento della concentrazione di Ca2+ indotta dalla depolarizzazione della membrana promuove l'attivazione della segnalazione per sintesi e rilascio del GH.

Via di trasduzione del GH

• Il gh lega i suoi recettori, questa dimerizzazione conduce a un'attivazione di janus chinasi che fosforilano tirosina e stimolano l'espressione genica.

Azioni del GH

• Metabolismo: Aumenta il glucosio plasmatico, AGL plasmatici, amino acidi plasmatici, urea plasmatica.
• Tessuto adiposo: diminuita captazione di glucosio, aumento della lipolisi, diminuzione adiposità.
• Muscolo: aumento della captazione di glucosio, aumento captazione degli aminoacidi, aumento della sintesi proteica, aumento massa.
• Rene, pancreas, intestino, isole di Langerhans, paratiroidi, cute, tessuto connettivo, osso, cuore: aumento della sintesi proteica, aumento sintesi del DNA/RNA, aumento del numero e dimensioni cellulari.
• Condrociti: aumento della captazione degli aminoacidi, aumento della sintesi proteica, aumento sintesi del DNA/RNA, aumento Condroitinsolfato e Collagene, aumento del numero e dimensioni cellulari.

Azioni sinergiche di GH e insulina

• GH e insulina agiscono sinergicamente in diversi tessuti per favorire la crescita e il metabolismo.

Regolazione a feedback negativo della produzione di GH da parte di IGF-I

• L'IGF-1 inibisce la secrezione del GH sia a livello dell'ipotalamo che dell'ipofisi.

Regolazione della produzione del GH

• Glucocorticoidi, stress, esercizio, aminoacidi e sonno incrementano la produzione di GH mentre glucosio la riduce.

La Tiroide

• Si compone di 2 lobi connessi da un istmo.

Struttura della tiroide

• Contiene cellule follicolari (tireociti) che sintetizzano ormoni tiroidei e cellule parafollicolari (cellule C) che producono calcitonina.

Sintesi degli ormoni tiroidei

• L'ormone si crea attraverso captazione dello iodio e la sua perossidazione tramite la tireoperossidasi, dopo di che vengono creati le molecole MIT e DIT.

Rilascio degli ormoni tiroidei

• Triiodiotironina (T3) è il 10%, mentre Tetraiodiotironina o tiroxina (T4) è il 90%.

Funzione degli ormoni tiroidei

• TRE: elemento di risposta all'ormone tiroideo che media recettori che trascrivono geni presaglio.
• Metabolismo basale, frequenza cardiaca, crescita corporea.

Regolazione rilascio ormoni tiroidei

• Ormone tireotropo e tireotropina sono gli altri due ormoni coinvolti nel rilascio ormoni tiroidei.

Sintesi degli ormoni steroidei

• Il colesterolo viene convertito in pregnenolone, che è precursore di altri ormoni steroidei.

Ghiandole surrenali

• Corteccia produce corticosteroidi derivati dal colesterolo (glucocorticoidi, mineralcorticoidi, ormoni sessuali).
• Midollare produce catecolamine (adrenalina, noradrenalina).

Regolazione dei glucocorticoidi

• Regolata dall'ormone rilasciante corticotropina (CRH) che si rilascia da ipotalamo e influenza Lobo anteriore dell'IPOFISI.

Meccanimi molecolari: ACTH

• L'aumento del colesterolo e aumento della Trascrizione degli enzimi della steroidogenesi sono causati dall'ACTH.

Meccanismi d'azione dei glucocorticoidi

• Legano recettori citoplasmatici, formando un complesso che influenza la trascrizione genica.

Funzioni dei glucocorticoidi

• Influenzano il tessuto connettivo, l'umore, la funzione muscolare, risposta infiammatoria e il sistema immunitario.

Azione metabolica dei glucocorticoidi

• Sensibilità insulinica, reclutamento capillare e il funzionamento del tessuto adiposo vengono messi in atto dai glucocorticoidi.

Azione anti-infiammatoria dei glucocorticoidi

• Agiscono sui fosfolipidi di membrana, riducendo la risposta infiammatoria.

Risposte ormonali allo stress

• Coinvolgono le ghiandole surrenali e generano reazioni rapide (adrenalina) e lente (cortisolo) per aiutare l'organismo a reagire allo stress.

Sintesi delle catecolamine

• La tirosina viene convertita in DOPA, dopamina, noradrenalina e adrenalina.

I recettori adrenergici

• Recettori alfa e beta mediano gli effetti delle catecolamine.

L' adrenalina aumenta l'attività contrattile del muscolo scheletrico e cardiaco

• L'adrenalina aumenta la contrattilità del muscolo a livello sia scheletrico che cardiaco.

Regolazione e funzione dei mineralcorticoidi

• L'aldosterone aumenta il riassorbimento del sodio dei reni, che si rilascia in presenza di renina -> angiotensina, e un livello di potassio plasmatico elevato.

L'esempio dell'aldosterone

• A livello renale si lega a recettori citoplasmatici e influenza la trascrizione di canali e pompe ioniche.

Regolazione ormonale della glicemia

• Insulina e glucagone sono antagonisti e regolano i livelli di glucosio nel sangue.

Struttura del glucosio

• Struttura ciclica a sei atomi di carbonio.

Struttura del glicogeno

• Polimero ramificato di glucosio.

Glicogenosintesi vs glicogenolisi

• Glicogenosintesi crea mentre glicogenolisi scompone.

Il pancreas

• Pancreas esocrino: digerisce enzimi.
• Pancreas endocrino: glicemia.

Il pancreas endocrino

• Isole di Langerhans: cellule a (glucagone), cellule β (insulina) ,cellule δ (somatostatina).
• L'insulina agisce sulle cellule dei corpo, mentre il glucagone agisce a livello epatico sul sangue.

Maturazione e rilascio dell'insulina nelle cellule beta

• Preproinsulina -> proinsulina -> insulina (catene peptidiche).

Controllo della secrezione di insulina

• Secrezione aumentata da livelli elevati di glucosio nel sangue.

Recettore dell'insulina

• Lega l'insulina, fosforila IRS-1 e attiva cascate di segnalazione intracellulare.

L'insulina promuove l'uptake di glucosio e il suo immagazzinamento

• Enzimi e la traslocazione dei trasportatori di glucosio (GLUT4).

Azione dell'insulina sulle cellule bersaglio

• Trasportatori mediano l'entrata di questi composti, e una volta dentro le cellule, i substrati partecipano a varie vie metaboliche e processi di sintesi proteica.

Il glucagone: ormone iperglicemizzante

• Peptide di 29 amminoacidi e rilasciato in risposta a ipoglicemia, attiva gluconeogenesi e glicogenolisi.

Controllo della secrezione di glucagone da parte dei livelli ematici di glucosio

• Viene rilasciato se i livelli di glucosio sono bassi tramite bloccaggio di canali in mancanza di atp.

Controllo della secrezione di glucagone da parte dei livelli ematici di glucosio e di altri fattori

• Agenti inibitori e innalzanti glucagone.

Meccanismo d'azione del glucagone

• Lega recettori e attiva la trasduzione intracellulare che favorisce la glicogenolisi.

Azione del glucagone a livello epatico

• Stimola la gluconeogenesi e inibisce la glicolisi nel fegato.

Attivazione di una stessa via di trasduzione da parte dell'adrenalina e del glucagone

• Entrambi attivano la glicogenolisi tramite fosforilazione di enzimi chiave.

Regolazione della produzione di insulina e glucagone

• Regolato dai livelli di glicemia nel sangue e tramite feedback.

Omeostasi del calcio

• I livelli plasmatici del Calcio sono controllati da , riassorbimento a livello intestinale, a livello renale ed il rimodellamento osseo.

Azioni metaboliche del Calcio

• Le funziona posso essere extracellulari e intracellulari.
• Extracellulari:
  • Trasmissione di segnali nervosi, contrazione muscolare, coagulazione del sangue e mineralizzazione della matrice ossea •Intracellulari:
  • Regolazione di diversi processi cellulari, quali la contrazione muscolare, la secrezione di ormoni e neurotrasmettitori, l'attivazione di enzimi e la regolazione dell'espressione genica.

Regolazione ormonale della calcemia

• PTH aumenta il metabolismo, il calcio e vitamina D tramite ossa, reni e intestino.
• La calcitonina diminuisce il calcio invece.

II Paratormone PTH

• Polipeptide di 84 amminoacidi secreto dalle paratiroidi, trasforma il Feagto, se si basa su bassi livelli di Calcio nei fluidi aumentano il paratormone, mentre se elevati lo deprimono.

II Ca2+ extracellulare inibisce il rilascio di PTH

• Il plC svolge ruolo di segnalazione.

II PTH sarà rilasciato solo se la calcemia si riduce

• Il plC svolge ruolo di disattivazione.

II Calcium controlla il rilascio di PTH con meccanismo a feed-back negativo.

• Parathyroid cell rilascia PTH al bisogno.

Rilascio di PTH ed effetti fisiologici.

• Calcio regola l'assorbimento del gut, oltre vitamina D; in questo modo fa riassorbimento tramite reni e ossa.

Riassorbimento renale

• Ca2+ assorbito in tubulo prossimale, e nell'ansa di Henle ma in tubolo distale e tramite trasporto attivo.

Effetti fisiologici

• Meccanismo paracellulare:
  • Tubulo prossimale.
• Meccanismo transcellulare:
  • Tubulo distale.

L'omeostasi del Ca2+ è regolata principalmente

• Bilanciata PTH e 1,25 (ОН) 2 e vitamina D.

Regolazione della sintesi, mediata dal PTH, del calcitrollo a livello del rene

• Se il Pth si riduce o aumenta, inciderà sia il rilascio e la sensiti del farmaco.

Vitamina D

• Colesterolo, raggi UV si convertono in vitamina D in questo modo.

Azioni della vitamina D - calcitrolo

• Calcitroolo aumenta l'assorbimento, calcificazione di Calcio a livello di ossa cuore etc..

Assorbimento intestinale

• Dipende dalla vitamina D si è indotta dall'assorbimento.

Regolazione ormonale calcemia Rimoddellamento osseo

• Osso: parte esterna corticale, parte interna trabeoclare.
• Tipi cellulari nell'osso:
  • Osteoblasti
  • Osteociti
  • Osteoclasti.

II PTH e la vitamina D stimolano il rilascio osseo

• Pth e i l vitamin D supportano le cellule osteloblastiche quando secernano agenti, il cacio che contiene se viene calare si rilasciano e si convertono in fosfato.

II ruolo dell(osso nell'omeostati calcio livello +

• In base a alto Calcio, si ha il riassorbimento in caso di calo tramite alimentazione, il vitamin D si innesca.

Il sistema endocrino comprende ghiandole e cellule specializzate che secernono ormoni. Questi ormoni regolano varie funzioni fisiologiche, influenzando la crescita, il metabolismo e la riproduzione. Il sistema endocrino comprende l'ipotalamo, l'ipofisi, la tiroide e le ghiandole surrenali.