Tessuto Epiteliale PDF

Tessuto epiteliale (epidermide) Deriva da tutti e tre i foglietti germinativi (ectoderma, il più superficiale, il mesoderma, e l’endoderma, il più profondo), ed è presente in tutto il nostro organismo. Ha diverse funzioni: - Rivestimento, come la pelle, - Ghiandolare, le ghiandole che han...

Tessuto epiteliale (epidermide) Deriva da tutti e tre i foglietti germinativi (ectoderma, il più superficiale, il mesoderma, e l’endoderma, il più profondo), ed è presente in tutto il nostro organismo. Ha diverse funzioni: - Rivestimento, come la pelle, - Ghiandolare, le ghiandole che hanno derivazione diversa, - Sensoriale, per registrare e trasmettere stimoli. Ectoderma: epiteli della pelle e dei suoi derivati ghiandolari, del canale orale, nasale e anale. Endoderma: epiteli del tratto digerente, del sistema respiratorio, della vescica urinaria, del fegato, della cistifellea, pancreas, e altre ghiandole associate all'apparato digerente. Per far si che il raggruppamento in tessuti avvenga sono necessarie due condizioni strutturali: - La presenza di un supporto a cui aggrapparsi, ovvero la lamina basale - La possibilità di unirsi tra loro grazie alle giunzioni, cioè strutture traverso il quale le cellule possono comunicare. I tessuti epiteliali: sono costituiti da cellule che stanno fra loro a stretto contatto non sono direttamente vascolarizzati poggiano su una membrana basale che li separa dal tessuto connettivo Le cellule epiteliali sono piccole e unite da una membrana basale sotto al quale c’è uno strato di tessuto connettivo. I vasi del tessuto connettivo sono utili perché danno nutrimento. L’epidermide e il derma insieme formano la pelle. Nel derma ci sono i vasi sanguigni, e tramite i capillari fornisce nutrimento alle cellule riprodotte. L’epidermide con una ferita si rovina e se non ci fosse il derma non riuscirebbe a riprodursi. 1 Il nostro apparato gastrointestinale è formato da 4 strati, il primo è la mucosa, ovvero il tessuto epiteliale, il secondo è il tessuto connettivale che è il tessuto sottomucoso, poi vi è il tessuto muscolare e poi il tessuto sieroso che è il peritoneo. La mucosa orale, dello stomaco non è vascolarizzata, non è sanguina, e non sente dolore perché non è innervata. In base alla derivazione della lesione si può dire se il paziente è curabile o meno, più la lesione è profonda nella sottomucosa meno sarà curabile. I tessuti epiteliali hanno questa funzione di barriera. Sono superficiali ed esposti, sempre a contatto con l’ambiente esterno o con l’interiorità del corpo che formato una barriera di demarcazione. Sono o lamine o ammassi solidi (ghiandole esocrine o endocrine). Tra le cellule c’è una scarsa matrice cellulare, materiale extra cellulare, formato da proteine e questa scarsità determina: - resistenza meccanica trascurabile; - mancanza di una propria vascolarizzazione, che se fosse presente, rovinerebbe la funzione di barriera e la compattezza del tessuto. Vi sono alcune sottili terminazioni nervose. Il tessuto epiteliale è sottoposto a una continua usura, le sue cellule si rigenerano anche se con una velocità diversa in base alla localizzazione, es. tessuto intestinale 2-3 giorni; pelle 20-30 giorni. Le cellule staminali indifferenziate per mitosi asimmetrica generano nuove cellule staminali e nuove cellule differenziate andando a sostituire quelle rovinate. Il tessuto epiteliale è definito “ad elevato tardore”, ovvero che è capace di rigenerarsi in tutto il corso della vita. Le principali funzioni: - barriera, tessuto del fronte; - protezione degli organi e tessuti sottostanti; - scambio e trasporto di sostanze (es. tessuto dell’apparato gastro-intestinale assorbimento sostanze nutritive); - secrezione specializzata (ghiandole salivari, pancreas); - captazione di stimoli di varia natura (es. epitelio sensoriale dell’occhio, dell’orecchio, ecc.). La cellula epiteliale è formata da: - superficie libera (apicale), non è attaccata a nessuna cellula, rivolta verso l’alto o a contatto con l’esterno o la cavità di un organo interno; - superficie laterale, a contatto con altre cellule; - basale, poggia sulla membrana basale. 2 Una proprietà fondamentale degli epiteli e delle cellule epiteliali è la polarità: - morfologica, - funzionale. Si può definire polarizzata una cellula in cui la porzione basale è diversa da quella apicale; in molte cellule epiteliali la superficie libera differisce dalla superficie rivolta verso il connettivo per una diversa specializzazione. Le specializzazioni si differenziano tra la parte apicale e la parte basale. Nella parte apicale, superficie libera, le specializzazioni sono rappresentate dalla presenza di ciglia, microvilli e stereo ciglia (hanno la funzione di amplificare la superficie perché tra le funzioni del tessuto epiteliale c’è quella dell’assorbimento, quindi fanno assorbire meglio, amplificano il potere di assorbimento). Microvilli: espansioni citoplasmatiche di forma cilindrica che sporgono dalla superficie libera; essi vanno a formare l'orletto a spazzola delle cellule epiteliali a funzione assorbente; sorretti da citoscheletro. Es. epitelio intestinali o secernenti. Ciglia e flagelli: processi cellulari mobili dotati di una struttura interna idonea alla contrattilità. In sezione trasversale appaiono costituiti da una coppia di microtubuli centrali e nove coppie di microtubuli periferiche avvolte dal plasmalemma. Sono mobili. Es. vie aeree e vie genitali femminili: trachea con ciglia, che con movimento oscillatorio, allontanano gli agenti patogeni; spostamento del fluido secreto nelle vie genitali. Stereo ciglia: si localizzano sulla superficie, per esempio, del dotto; coinvolte nei processi di secrezione e riassorbimento del liquido che accompagna gli spermatozoi. Le cellule epiteliali sono separate tra loro da un sottile interstizio occupato da glicosoamminoglicani e glicoproteine (glicocalice) e sono connessi da apparati di giunzione distribuiti lungo le membrane plasmatiche affrontate e in rapporto con il citoscheletro. Al fine di preservare l'integrità meccanica del tessuto, tutte le cellule epiteliali (tessuto molto resistente privo di vascolarizzazione) devono rimanere attaccate le une alle altre: - Diffuso ripiegamento delle membrane cellulari, rafforza l’adesione; - Giunzioni intercellulari, specializzazione membrana plasmatica. Meccanismi di connessione: - meccanico: perché servono a conferire resistenza; - funzionale: perché avviene lo scambio di info e sostanze. Sulla superficie laterale delle cellule, vi sono tre tipi di giunzioni: - giunzioni strette/occludenti: garantiscono il controllo della permeabilità intestinale impedendo la diffusione delle sostanze extra cellulari all’interno della cellula e la migrazione delle proteine di membrana; 3  - giunzioni ancoranti/fasce aderenti: favoriscono l’unione delle cellule, la funzione meccanica; - giunzioni comunicanti/serrate: consentono il passaggio di piccole molecole di nutrimento o di informazioni. Giunzione occludente Giunzione ancorante Giunzione comunicante Nella parte basale, la membrana basale, è una struttura specializzata prodotta da cellule epiteliali e connettivali, costituita da tre stati: - lamina lucida/rara, a contatto con la membrana plasmatica tramite ponti molecolari formati da proteine; - lamina densa, formata da molecole di matrice extra cellulare: - lamina reticolare, si connette al tessuto connettivo formata da fibre di collagene di primo e settimo tipo. Tutte le cellule sono costituite da membrana, nucleo con materiale genetico e citoplasma; all’interno del citoplasma c’è il citoscheletro. Il citoscheletro è formato da una ricca rete di filamenti proteici citoplasmatici: - microfilamenti: nelle cellule assorbenti sono presenti nella zona apicale; - tono filamenti; - microtubuli. Se gli organuli servono per produrre i segnali di comunicazione tra una cellula e l’altra, il citoscheletro serve per conferire elasticità al tessuto. Il tessuto epiteliale comprende tre sottotipi funzionali: - Epiteli di rivestimento: costituiti da lamine cellulari poste a rivestire la superficie esterna dell’organismo e/o le cavità interne degli organi; - Epiteli ghiandolari: costituiti da elementi secernenti; - Epiteli sensoriali: specializzati nella captazione di vari stimoli. 4 EPITELI DI RIVESTIMENTO Agli epiteli di rivestimento spettano le funzioni di protezione, scambio e trasporto di sostanze. La classificazione viene fatta in base a due criteri: - Il numero degli strati; - La morfologia cellulare. Si parla di epiteli semplici nel caso in cui le cellule sono disposte in un unico strato. Sono coinvolti nel trasporto dei materiali. Si parla di epiteli composti quando le cellule sono disposte in due o più strati hanno la funzione principalmente di protezione e di resistenza alle abrasioni. Prendendo in considerazione la morfologia cellulare gli epiteli vengono detti: - Pavimentosi o squamosi: quando sono costituiti da cellule appiattite dove il parametro è dimensionalmente meno rilevante; - Cubici: quando le cellule presentano parametri dimensionali che si equivalgono; - Cilindrici: quando le cellule presentano come parametro prevalentemente l’altezza. Gli epiteli pavimentosi semplici sono formati da un singolo strato di cellule appiattite. Si tratta di epiteli molto sottili e delicati che risultano essere particolarmente adatti per lo scambio di sostanze. Comprendono: - Mesoteli: che delimitano la cavità corporee; - Endoteli: localizzati all’interno di cuore e vasi sanguigni; - Epitelio alveolare; - Epitelio della capsula di Bowman (rene). Gli epiteli pavimentosi stratificati sono gli epiteli più robusti ed esposti a sollecitazioni meccaniche severe. Le cellule degli strati superficiali vengono eliminate man mano che procede la divisione delle cellule degli strati profondi. Gli epiteli pavimentosi stratificati possono essere di due tipi cheratinizzati e non cheratinizzati. L'epitelio pavimentoso stratificato cheratinizzato costituisce l’epidermide ed è caratterizzato dalla presenza di cellule prive di nucleo e di organuli citoplasmatici, trasformate in squame cornee per la presenza di filamenti di cheratina che le induriscono e le rendono impermeabili all’acqua L'epitelio pavimentoso stratificato non cheratinizzato è composto da più strati di cellule ed è in contatto con la membrana basale. Questo epitelio costituisce il rivestimento interno della cavità orale, faringe, esofago, corde vocali e vagina. 5 Gli epiteli cubici e cilindrici semplici sono costituiti da un singolo strato di cellule cubiche o cilindriche e rivestono gli organi e condotti escretori, sono ottimi per l’assorbimento e per la secrezione. L'epitelio cubico semplice riveste i dotti di molte delle ghiandole esocrine e le ovaie. L'epitelio cilindrico semplice riveste i dotti efferenti dei testicoli, l’utero e i piccoli bronchi. L'epitelio cubico stratificato possiede solo un paio di strati cellulari e riveste i dotti di alcune ghiandole esocrine. L'epitelio cilindrico stratificato è composto da più strati di cellule. È localizzato solo in alcuni limitati distretti corporei, come nella congiuntiva dell’occhio. Epiteli con caratteristiche peculiari sono l’epitelio di transizione e l’epitelio pseudostratificato. Nell’epitelio di transizione la morfologia cellulare sia il numero degli strati variano al variare del “grado di riempimento” dell’organo di appartenenza. Nell’epitelio pseudostratificato si osservano più file di nuclei a diversa altezza. Tutte le cellule sono a contatto con la membrana basale, ma non tutte arrivano a contatto con il lume, essendo di diversa altezza. L'epitelio pseudostratificato contribuisce a formare le tonache mucose dell’apparato respiratorio (nasale, faringea, tracheale, bronchiale). 6 Tessuto epiteliale ghiandolare Buona parte dell’attività secernente nel nostro organismo è affidata agli epiteli ghiandolari, che si organizzano in organi secernenti, detti ghiandole, specializzati nella produzione e secrezione di sostanze che svolgono una varietà di funzioni biologiche nell’organismo. La secrezione è un processo molto complesso e articolato che comporta la sintesi, l’elaborazione, l’accumulo e l’esocitosi di un prodotto in grado di svolgere una funzione biologica. È un processo attivo che richiede energia sotto forma di ATP. In base alle caratteristiche morfo-funzionali e alla destinazione del loro secreto, le ghiandole vengono classificate in esocrine ed endocrine. Le ghiandole esocrine agiscono localmente, sono provviste di dotti escretori e le secrezioni sono riversate all’esterno dell’organismo o all’interno di un organo cavo, chiamato lume. Le ghiandole endocrine sono prive di dotti escretori, le secrezioni (ormoni) vengono riversate nel liquido interstiziale e quindi nel flusso sanguigno ed agiscono a distanza su organi “bersaglio”. Ogni ghiandola prende origine da un epitelio di rivestimento: una proliferazione cellulare locale dà origine ad un agglomerato di cellule (zaffo epiteliale), che si approfonda nel connettivo sottostante. Nel caso delle ghiandole esocrine, lo zaffo non perde la connessione con l’epitelio d’origine e tale connessione si trasformerà nel dotto escretore. La connessione zaffo/epitelio di rivestimento viene persa nelle ghiandole endocrine, per cui l’agglomerato cellulare residuo viene diffusamente vascolarizzato per convogliare il secreto nel circolo sanguigno. Le grosse ghiandole multicellulari sono ricoperte da una capsula connettivale da cui si dipartono dei sepimenti o setti connettivali che suddividono l’organo in tante concamerazioni chiamati lobi e lobuli. Le unità secretorie costituiscono il parenchima ghiandolare. Il connettivo, che penetra nel parenchima e ne costituisce il supporto meccanico e trofico rappresenta lo stroma ghiandolare. Ghiandole esocrine Nelle ghiandole esocrine più complesse le cellule della parte terminale dello zaffo, che invadono il connettivo, si differenziano in cellule secernenti, andando a costituire il cosiddetto adenomero (porzione secernete della ghiandola). Le cellule comprese tra adenomero ed epitelio di rivestimento danno origine al dotto escretore. La classificazione delle ghiandole esocrine può essere effettuata in base a diversi criteri morfo- funzionali: - Numero di cellule che costituiscono la ghiandola: ghiandole unicellulari e pluricellulari; - Forma dell’adenomero: ghiandole tubolari, acinose e alveolari; - Tipo di dotti: ghiandole semplici, ramificate e composte; - Modalità di secrezione: ghiandole merocrine, apocrine e olocrine; - Tipo di secreto: ghiandole sierose, mucose e miste. Le ghiandole esocrine unicellulari rappresentano l’esempio più semplice di ghiandola esocrina e sono costituite da cellule isolate accolte in seno all’epitelio di rivestimento. Uno degli esempi più 7 classici è rappresentato dalle cellule caliciformi mucipare che si trovano intercalate tra le cellule epiteliali di rivestimento che delimitano il tratto digerente ed alcune porzioni del tratto respiratorio. Le ghiandole esocrine pluricellulari sono costituite da più elementi secernenti. Queste ghiandole vengono detto intraparietali, quando sono comprese nella parete dell’organo all’interno del quale riversano il secreto ed extraparietali, se si sviluppano al di fuori dell’organo cavo a cui sono connesse. In base alla struttura delle unità secernenti le ghiandole pluricellulari si suddividono in: - Tubolari: gli adenomeri hanno forma allungata in sezione longitudinale, con un lume interno visibile circondato da cellule di forma per lo più cubica o cilindrica; - Acinose: gli adenomeri hanno forma sferica, il lume è circondato da cellule di forma piramidale; - Alveolari: gli adenomeri hanno forma sferica con un ampio lume centrale delimitato da cellule di forma cubica. In base al tipo di dotti, le ghiandole si differenziano in: - Semplici: un solo adenomero ed un singolo dotto escretore (ghiandole sudoripare e intestinali); - Ramificate: unico dotto che fa capo a più adenomeri (ghiandole sebacee); - Composte: più adenomeri e più dotti escretori (ghiandola mammaria). In base alle modalità di secrezione, le ghiandole esocrine si suddividono in: - Merocrine: quando il secreto è rilasciato mediante esocitosi; - Apocrine: quando la parte apicale del citoplasma viene rilasciata insieme alle vescicole di secrezione; - Olocrine: quando le cellule secernenti maturano e muoiono, diventando esse stesse il prodotto di secrezione. 8 In base alla natura del loro secreto le ghiandole esocrine si definiscono: - Sierose: se elaborano un secreto acquoso, fluido, ricco di enzimi; - Mucose: se elaborano un secreto denso, ricco di glicoproteine che costituisce il muco; - Miste: se costituite da adenomeri che producono muco e adenomeri che producono materiale sieroso. A questi tipi di secreto vanno aggiunti altri tipi di secreto quali: - Sebo: prodotto dalle ghiandole sebacee, ricco di acidi grassi e trigliceridi; - Sudore: prodotto dalle ghiandole sudoripare, ricco di acqua e sali minerali; - Lacrime: prodotte dalle ghiandole lacrimali, ricche di acqua e contenenti in minore quantità le proteine. I testicoli provvedono alla formazione dei gameti maschili e alla produzione di testosterone, che controlla lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari maschili. Le ovaie provvedono alla formazione dei gameti femminili e alla produzione di estrogeni e progesterone: i primi controllano lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari femminili, il secondo prepara l’utero a un’eventuale gravidanza e le mammelle ad un eventuale lattazione. Nell'uomo viene prodotto dalle cellule interstiziali di Leydig anche progesterone, la cui concentrazione è molto importante perché è stato scoperto che inibisce la caduta dei capelli e l’ipertrofia della prostata, mentre ad alte dosi può sopprimere la produzione di androgeni portando ad atrofia dei testicoli e della prostata. Ghiandole endocrine Le ghiandole endocrine non hanno azione locale, ma sistemica. Questo è dovuto alla liberazione di un prodotto di secrezione, chiamato ormone, in grado di raggiungere attraverso il circolo sanguigno i diversi distretti anatomici irrorati, localizzati anche a distanza dagli elementi secernenti. Il prodotto ormonale potrà esplicare la sua azione solo su cellule bersaglio, dotate cioè di recettori specifici per quel determinato ormone. Nel suo insieme, il sistema endocrino è costituito da ghiandole e cellule deputate alla produzione di ormoni. L'attività del sistema endocrino è fortemente correlata a quella del sistema nervoso. Tra i due sistemi esiste un’importante connessione anatomica e funzionale, rappresentata dall’ipotalamo, il che giustifica l’utilizzo del termine sistema neuroendocrino. Sono stati individuati dei criteri di classificazione in base ai seguenti parametri: - Numero di elementi secernenti: ghiandole unicellulari e pluricellulari; - Strutture: a nidi e cordoni, a follicoli, a isolotti, interstiziali; - Caratteristiche chimiche degli ormoni prodotti: a secrezione steroidea e non steroidea; - Derivazione embriologica. Le ghiandole unicellulari sono disperse in tessuti epiteliali di rivestimento o ghiandolari esocrini localizzati negli apparati digerente, respiratorio ed urogenitale (sistema endocrino diffuso). Le ghiandole pluricellulari sono dei veri e propri organi facenti parte del sistema endocrino e comprendono: ipofisi ed epifisi, tiroide, le 4 paratiroidi, timo, surrene, pancreas, ovaie, testicoli, placenta. Le ghiandole pluricellulari possono essere quindi distinte, in base alla struttura, in ghiandole a nidi, cordoni, follicoli, isolotti e interstiziali. 9 I nidi sono degli aggregati cellulari di forma circolare che non presentano un lume centrale né un orientamento concentrico delle cellule, ma sono circondati da una ricca rete di capillari. I cordoni sono invece costituiti da file di cellule endocrine intervallate a capillari sottili e dilatati, chiamati sinusoidi. L’ormone da secernere viene immagazzinato nelle cellule e viene rilasciato in seguito all’arrivo di un segnale specifico. Nelle ghiandole di tipo follicolare le cellule costituiscono la parete di strutture rotondeggianti, chiamate follicoli, contenenti una cavità all’interno nella quale si riversa e si accumula il prodotto di secrezione. Quando arriva un segnale di rilascio, l’ormone viene riassorbito dalle cellule follicolari e liberato nel liquido interstiziale per poi passare nel torrente circolatorio. Tra le ghiandole organizzate ad isolotti va citato il pancreas endocrino, in cui le cellule secernenti ormoni si dispongono in cordoni raggruppati in strutture circolari intercalate alle restanti e prevalenti strutture del pancreas esocrino. Le ghiandole di tipo interstiziale sono invece rappresentate dalle gonadi maschili e femminili. Rispetto alla natura chimica del prodotto di secrezione, le ghiandole endocrine possono dirsi a secrezione steroidea o non steroidea. Le uniche ghiandole secernenti ormoni steroidei sono il surrene e le gonadi. Tutte le altre ghiandole secernono ormoni non steroidei. In relazione alla loro natura chimica, gli ormoni hanno diversi meccanismi di azione. Gli ormoni peptidici e/o proteici si legano a recettori proteici di membrana. Le proteine recettoriali sono localizzate sulla superficie esterna della membrana e sono in grado di riconoscere molecole informative presenti nello spazio extracellulare legandosi ad esse (ligandi). A differenza degli ormoni peptidici e/o proteici, gli ormoni steroidei, essendo solubili nei fosfolipidi di membrana, attraversano con facilità la membrana cellulare, ma per espletare la loro azione richiedono la presenza di un recettore proteico citoplasmatico che veicoli l’ormone nel nucleo, dove esso potrà interagire con il suo gene bersaglio. Per quanto concerne l’embriogenesi, le ghiandole endocrine possono derivare da: - Ectoderma di rivestimento o dall’ectoderma neurale; - Mesoderma: come nel caso di rene e gonadi; - Endoderma: come nel caso della tiroide, paratiroidi, timo, fegato e pancreas. Il prodotto di secrezione delle cellule bersaglio sono gli ormoni. La risposta della cellula bersaglio porta: - Aumento del ritmo della divisione cellulare - Attivazione o disattivazione di specifici geni - Modifica della velocità di alcune reazioni metaboliche - Variazione della permeabilità cellulare Un esempio di feedback negativo comprende l’ipotalamo, che ha un'azione inibitoria nei confronti delle tropine e dell’ormone. Feedback positivo contrazioni uterine aumentano le contrazioni dell’utero 10 Ipotalamo L’ipotalamo è l’organo di connessione tra il sistema nervoso centrale e il sistema endocrino. Ipotalamo e ipofisi formano un sistema integrato di tipo neuroendocrino, definito sistema o asse ipotalamo-ipofisario, in cui le cellule neuroendocrine dell’ipotalamo secernono peptidi che agiscono sulle cellule secernenti dell’adenoipofisi regolandone l’attività. Tra gli ormoni secreti dell’ipotalamo vanno menzionati: - GnRH: è l’ormone di rilascio per le due gonadotropine ipofisarie LH e FSH; - TRH: è l’ormone di rilascio per la tireotropina ipofisaria TSH; - GHRH: è l’ormone di rilascio per l’ormone della crescita ipofisario GH; - CRH: è l’ormone di rilascio per gli ormoni ipofisari come corticotropina, ACTH e MSH, - Dopamina: inibente il rilascio dell’ormone prolattina da parte dell’adenoipofisi; - Somatostatina: inibente il rilascio degli ormoni ipofisari GH e TSH. L'ipotalamo è inoltre il responsabile della secrezione di due ormoni da parte di due gruppi di neuroni chiamati nuclei sopraottico e paraventricolare. I neuroni del nucleo sopraottico secernono ADH, ormone antidiuretico che agisce a livello dei dotti collettori renali favorendo il riassorbimento di acqua e di conseguenza regolando il volume del plasma sanguigno e la pressione arteriosa. I neuroni del nucleo paraventricolare secernono ossitocina, che nella femmina è coinvolta nell’induzione del parto e della secrezione di latte. Nel maschio una serie di risultati preclinici suggerisce un ruolo dell’ossitocina nel controllare la prima parte del riflesso eiaculatorio. Ipofisi L'ipofisi è una ghiandola endocrina, che si trova nella sella turcica dello sfenoide, cui spetta il compito di coordinare l’attività di molte altre ghiandole facenti parte del sistema endocrino. L'ipofisi secerne ben nove ormoni diversi coinvolti nel controllo della tiroide, surreni e gonadi e di una serie di processi fondamentali per la vita. L'ipofisi è anatomicamente suddivisa in due porzioni principali (l’ipofisi anteriore e l’ipofisi posteriore) unite tra loro da una sottile porzione intermedia e connesse all’ipotalamo mediante il peduncolo ipofisario. L'ipofisi anteriore (adenoipofisi) è di natura epiteliale, mentre, l’ipofisi posteriore (neuroipofisi) è di natura nervosa. La connessione tra ipotalamo e ipofisi è sia di tipo anatomico che funzionale essendo presente il cosiddetto sistema portale ipotalamo-ipofisario di connessione vascolare e ormonale. Gli ormoni prodotti da neuroni ipotalamici vengono liberati nei capillari a livello del peduncolo ipofisario; quindi, trasportati dalle vene portali ipofisarie all’adenoipofisi dove si forma un secondo letto capillare, a livello del quale gli ormoni possono influenzare le cellule dell’adenoipofisi grazie al rallentamento del circolo. A livello della neuroipofisi arrivano i cosiddetti tratti ipotalamici ovvero fasci di assoni amilenici die neuroni ipotalamici neurosecernenti dei nuclei sopraottico e paraventricolare che vanno ad immettere in circolo gli ormoni ADH e ossitocina in un territorio privo di barriera emato- encefalica. Quindi la neuroipofisi non è la sede di produzione ormonale ma è la sede in cui avviene l’immissione in circolo di ormoni secreti da neuroni ipotalamici. Istologicamente, la neuroipofisi è 11 costituita da una rete di fibre nervose (assoni mielinici) e da cellule gliali di sostegno chiamate pituiciti. Le cellule dell’adenoipofisi si possono distinguere in popolazioni di cellule acidofile, basofile e cromofobe. Si è visto che le cellule acidofile sono costituite dalle cellule somatotrope secernenti l’ormone somatotropo (GH) e dalle cellule mammotrope secernenti prolattina (PRL). Le cellule basofile comprendono le cellule gonadotrope secernenti l’ormone follicolo-stimolante (FSH) e l’ormone luteinizzante (LH), le cellule corticotrope secernenti l’ormone adrenocorticotropo (ACTH). Le cellule cromofobe sono considerate cellule quiescenti o indifferenziate o cellule secernenti ACTH. In sintesi, le cellule dell’adenoipofisi secernono due tipi di ormoni: - ormoni ad azione diretta: GH o STH, PRL e MSH; - ormoni trofici: ACTH, TSH, FSH e LH. Le azioni svolte dagli ormoni ipofisari sono le seguenti: - GH o STH: serve alla deposizione del calcio nel tessuto osseo, alla proliferazione dei condroblasti a livello delle metafisi delle ossa lunghe, al processo di sintesi proteica e all’aumento della massa muscolare; - PRL: è l’ormone che, nella donna, garantisce lo sviluppo mammario in età puberale e assicura il processo di lattazione nella fase successiva al parto; - MSH: è l’ormone che agisce sui melanociti della pelle, per regolarne la pigmentazione. - ACTH: è l’ormone che stimola la corticale del surrene a secernere glucocorticoidi (cortisolo); - TSH: è l’ormone che stimola l’attività ormonale della tiroide; - Gonadotropine LH e FSH: sono gli ormoni che, nell’uomo, promuovono la spermatogenesi e controllano la produzione degli ormoni sessuali da parte dei testicoli, mentre nella donna regolano la maturazione dei follicoli e la secrezione di ormoni da parte delle ovaie; 12 Epifisi Nel 1958 fu scoperto che l’epifisi produce, solo in assenza di luce, un importante ormone, la melatonina, una proteina sintetizzata a partire dal triptofano, precursore anche del neurotrasmettitore serotonina, che incide sullo sviluppo sessuale degli individui e ne regola il ritmo sonno-veglia. Infatti, alla melatonina è stata attribuita anche un’azione inibente sul rilascio ipofisario di gonadotropine e ormone della crescita e tumori dell’epifisi sono stati associati a pubertà precoce. Un suo malfunzionamento può influire negativamente sul sistema immunitario e cardiovascolare, nonché diminuire la vitalità fisica. L'epifisi, contrariamente alle altre ghiandole endocrine, non è sotto il controllo di fattori di rilascio o inibizione provenienti dalla circolazione sanguigna, ma sotto quello del sistema nervoso simpatico in risposta alla cui stimolazione verrebbe inibita la secrezione di melatonina. Si può quindi considerare come un trasduttore neuroendocrino che converte impulsi nervosi in variazioni della secrezione ormonale. Istologicamente, l’epifisi ha un parenchima organizzato in cordoni e con due tipi di cellule: i pinealociti e le cellule interstiziali. I pinealociti o cellule parenchimali sono deputati alla sintesi di melatonina producono, inoltre, una matrice proteica che va incontro a calcificazione. Col passare degli anni a partire dalla pubertà si accumulano nell’epifisi concrezioni calcaree denominate acervuli. Le cellule interstiziali formano lo stroma ghiandolare e sono costituite da cellule gliali modificate con funzioni di supporto trofico. Tiroide La tiroide ha una forma a H o a farfalla essendo costituita da due lobi connessi attraverso un istmo mediano. Come tutti gli organi pieni o parenchimatosi, la tiroide è provvista di una capsula connettivale che invia in profondità setti di tessuto connettivo che suddividono l’organo in lobuli e offrono passaggio a vasi e nervi. Il parenchima ghiandolare è organizzato in follicoli tiroidei, vescicole chiuse di forma rotondeggiante contenenti colloide che rappresenta una forma di deposito degli ormoni tiroidei. Tali ormoni vengono immagazzinati per un tempo variabile nell’interno dei follicoli, per passare gradualmente in circolo in quantità proporzionata alle esigenze dell’organismo. I follicoli normalmente hanno dimensioni e aspetto diverso in relazione al loro momento funzionale: quelli più grandi hanno molto colloide accumulata al loro interno e un epitelio piuttosto schiacciato essendo in fase di quiescenza; i più piccoli hanno meno colloide e un epitelio più alto perché attivi nella sintesi o nella scissione della tireoglobulina (glicoproteina che sequestra all’interno della colloide lo iodio legato agli ormoni tiroidei). La parete dei follicoli è formata da un epitelio cubico costituito da tireociti tra cui sono intercalate cellule C. Attorno ai follicoli è presente una ricca rete di capillari fenestrati all’interno dei quali riversare il secreto e da cui attingere i substrati e i segnali ormonali per la sintesi degli ormoni tiroidei. 13 I tireociti hanno la capacità di sintetizzare nel RER la tireoglobulina, captare attivamente ioni ioduro dal sangue e ossidarli a iodio molecolare sul versante interno del follicolo, quindi, legarlo ai residui della tireoglobulina per dare luogo alla formazione di molecole di monoiodotirosina e diiodotirosina dalla cui fusione deriveranno la tiroxina (T4) e la triiodotironina (T3). L'ormone T3 è così chiamato perché contiene tre atomi di iodio, mentre il T4 ne contiene quattro. In risposta al TSH ipofisario i tireociti emettono pseudopodi che consentono l’inglobamento di gocciole di colloide contenente tireoglobulina che viene degradata nelle sue componenti non iodate da enzimi proteolitici di natura lisosomiale in maniera da liberare gli ormoni steroidei. Entrambi gli ormoni sono liposolubili e vengono trasportati attivamente nelle cellule dove si legano a recettori nucleari. L'ormone prodotto dalle cellule C è la tireocalcitonina che, insieme al suo antagonista paratormone, regola i livelli plasmatici del calcio e il processo di mineralizzazione e rimodellamento osseo. Attraverso i suoi ormoni, la tiroide regola i seguenti processi: - Il metabolismo corporeo; - Lo sviluppo scheletrico e cerebrale, a partire dalla vita fetale; - La sintesi proteica; - Lo sviluppo della pelle, dell’apparato pilifero e degli organi genitali; - La frequenza e la forza di contrazione del cuore; - La temperatura corporea; - L'ematopoiesi. Poiché la tiroide funzioni correttamente è molto importante l’assunzione di iodio. Se lo iodio è insufficiente e si determina una condizione di ipotiroidismo, la ghiandola aumenta di dimensioni formando il cosiddetto gozzo nel tentativo di compensarne la carenza. Questa forma patologica porta al cretinismo. Il gozzo può essere però causato anche da una condizione opposta di ipertiroidismo, che si verifica quando la tiroide sintetizza ormoni in eccesso. Paratiroidi Le paratiroidi sono generalmente di numero 4. Queste piccole ghiandole sono organizzate in cordoni circondati da una rete di sinusoidi. La popolazione cellulare più numerosa è rappresentata dalle: - cellule principali: ricche di glicogeno e granuli secretori contenenti paratormone (PTH). Queste cellule sono in grado di legare il calcio ematico a livello del recettore di membrana provocando il blocco della secrezione di PTH; - Cellule ossifile: hanno un citoplasma più acidofilo rispetto alle cellule principali. Le cellule ossifile compaiono nel bambino di 5-6 anni di età e aumentano di numero con il progredire dell’età senza tuttavia senza mai raggiungere quello delle cellule principali. Oltre alle cellule ossifile tipiche, sono state descritte anche cellule ossifile di transizione e cellule ossifile in degenerazione. 14 Nel corso dell’evoluzione le paratiroidi hanno acquisito grande importanza per i mammiferi diventando i principali regolatori del calcio sierico. Il paratormone è un ormone peptidico che viene secreto in risposta a bassi livelli di calcio: per riportali alla norma esso agisce a livello osseo, favorendo il riassorbimento di calcio da parte degli osteoclasti, e a livello renale, riducendo la secrezione urinaria di calcio e inducendo la produzione di calcitriolo che facilita l’assorbimento intestinale di calcio. La vitamina D ha un ruolo importante per lo sviluppo dell’osso e della dentizione. L'importanza del paratormone si evince facilmente analizzando il ruolo metabolico del calcio che è coinvolto in numerosi processi quali la trasmissione dell’impulso nervoso, la contrazione muscolare, la coagulazione del sangue, l’adesione cellulare e il funzionamento di alcuni ormoni ed enzimi. Di conseguenza, la concentrazione del calcio nel sangue (calcemia) deve rimanere relativamente costante. Quando la concentrazione di calcio nel sangue diminuisce (ipocalcemia), le ossa rilasciano il minerale, aumenta l’assorbimento intestinale dello stesso e diminuisce la sua escrezione urinaria. Quando la calcemia sale eccessivamente (ipercalcemia), il calcio viene depositato nelle ossa, escreto con maggior facilità e assorbito in minor misura. L'ipocalcemia può essere asintomatica oppure può provocare crampi muscolari a livello del dorso e delle gambe a causa delle alterazioni del potenziale elettrico della membrana cellulare che portano ad un’aumentata eccitabilità neuromuscolare. L'ipocalcemia grave può causare tetania, laringospasmo o convulsioni generalizzate. La tetania è caratterizzata da sintomi sensitivi consistenti in parestesie delle labbra, della lingua e delle dita delle mani e dei piedi. Viceversa, l’ipercalcemia determina una riduzione dell’eccitabilità muscolare e nervosa oltre a nausea, vomito, stipsi, debolezza, perdita di appetito, dolori addominali e calcoli renali. Surrene Il surrene presenta una corticale di colorito giallastro per il contenuto in lipidi e una midollare di colorito rossastro per la presenza di numerose lacune vascolari. Il parenchima della parte corticale deriva dal mesoderma ed è organizzato in cordoni variamente disposti nelle tre diverse zone in cui viene suddivisa la corticale ovvero la zona glomerulare, la zona fascicolata e la zona reticolare. Nella zona glomerulare i corti cordoni sono ripiegati a gomitolo. Il loro prodotto è l’aldosterone ed è un ormone mineralcorticoide che viene sintetizzato a partire dal colesterolo sotto il controllo del sistema renina-angiotensina. L'azione dell’aldosterone consiste nello stimolare la ritenzione di sodio a livello de tubulo renale e, di conseguenza di acqua, e l’escrezione di potassio a livello dei dotti collettori determinando un effetto antidiuretico e il rialzo della pressione arteriosa e modificando la composizione in elettroliti dei liquidi corporei. La zona fascicolata è formata da cellule cubiche disposte in cordoni paralleli intercalati a una sottile rete di sinusoidi. A differenza delle cellule della zona reticolare, contengono un più elevato numero di gocciole lipidiche che tendono ad associarsi in cluster dando alle cellule un aspetto chiaro e schiumoso (spongiociti). 15 Le cellule della zona fascicolata secernono ormoni glucocorticoidi sotto il controllo dell’ACTH. Il principale ormone, ovvero il cortisolo, viene secreto in risposta a stress fisici o psichici, rappresentando quindi per l’organismo un mezzo fondamentale per l’adattamento allo stress. Questa classe di ormoni ha effetti sul metabolismo degli zuccheri favorendo la sintesi di glucosio a partire da substrati non carboidratici come gli amminoacidi. Gli effetti a livello a cutaneo ed osseo sono essenzialmente catabolici. A livello cardiovascolare aumentano il tono vasale e la gittata cardiaca e a livello del sistema immunitario hanno effetti antinfiammatori riducendo la risposta umorale e cellulare. Nella zona reticolare le cellule producono ormoni androgeni quali DHEA e DHEAS e l’androstenedione, che vengono convertiti al di fuori del surrene in testosterone ed estrogeni. Nei soggetti di DHEA solfato sono più elevate, quelle di DHEA invece non mostrano significative differenze fra i due sessi. Il DEHA sembra essere coinvolto in numerose funzioni biologiche, tra le quali ricordiamo la regolazione e la stimolazione delle funzioni sessuali, la produzione di mielina. A differenza della corticale, il parenchima della midollare è organizzato in nidi e cordoni di cellule basofile alternati ad ampie lacune vascolari. Le cellule sono chiamate feocromociti perché contengono granuli capaci di precipitare i sali di cromo assumendo una colorazione bruna e sono innervate da fibre simpatiche pregangliari colinergiche. La derivazione embriologica delle creste neurali giustifica la diversa struttura della midollare e la diversa natura degli ormoni prodotti che non sono steroidei, come nel caso della corticale, ma catecolamine ovvero composti chimici derivati dall’amminoacido tirosina chiamati adrenalina e noradrenalina che vengono definiti ormoni dello stress perché quando rilasciate in modo massivo mettono l’organismo in condizioni di rispondere a situazioni di emergenza aumentando il flusso sanguigno a cuore e polmoni, accelerando il battito cardiaco. In particolare, l’adrenalina riduce l’attività contrattile delle cellule mioepiteliali delle ghiandole salivari e la dismissione di saliva, mentre aumenta il rilascio di sudore per favorire la termoregolazione. In sintesi, in virtù degli ormoni prodotti i surreni sono coinvolti in processi e meccanismi quali: - La risposta acuta agli eventi stressanti e improvvisi; - Lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari nell’uomo; - Il desiderio sessuale nella donna; - Il controllo della pressione arteriosa; - Il mantenimento dei livelli di sodio e potassio nel sangue; - Il controllo della frequenza cardiaca. 16