Ipofisi e Ipotalamo PDF

IPOTALAMO E IPOFISI peduncolo ipofisario III ventricolo eminenza mediana ipofisi basisfenoide  IPOTALAMO Controlla l’adenoipofisi: Rilascia ormoni Inibisce ormoni  IPOTALAMO L’...

IPOTALAMO E IPOFISI peduncolo ipofisario III ventricolo eminenza mediana ipofisi basisfenoide  IPOTALAMO Controlla l’adenoipofisi: Rilascia ormoni Inibisce ormoni  IPOTALAMO L’ipotalamo è una parte del diencefalo, posto ventralmente al talamo, dove forma il pavimento del terzo ventricolo Comprende: Chiasma ottico Tuber cinereum Corpi mammillari Eminenza mediana Infundibolo  Ipotalamo L' ipotalamo governa i seguenti processi: Termoregolazione Fame e sazietà Sete ed equilibrio idrosalino Funzioni vegetative (pressione arteriosa, frequenza cardiaca, sudorazione) Velocità metabolica Accrescimento e sviluppo Riproduzione Risposta allo stress  Afferenze dell’ipotalamo Sistema limbico (amigdala) Termocettori cutanei e profondi (temperatura) Barocettori a bassa pressione (volemia) Osmocettori dell’organo vascoloso della lamina terminale (Osm plasmatica) Recettori tattili (ossitocina) Nervo ottico (nucleo soprachiasmatico, ritmi circadiani) Formazione reticolare (alertness) Ormoni ipofisari, tiroidei, surrenali, gonadici, angiotensina II Glucocettori (centro della sazietà) Tessuto adiposo (leptine)  RISPOSTE DELL’IPOTALAMO Risposte neurovegetative (SNA) Risposte comportamentali (sistema limbico e corteccia cerebrale) Risposte endocrine 1. Controllo nervoso diretto: attività ghiandole endocrine 2. Ormoni che regolano attività adenoipofisi 3. Ormoni neuroipofisari (ADH, ossitocina)  Ipotalamo I neuroni neurosecretori dei nuclei sovraottico e paraventricolare producono ormoni che vengono: A) inviati attraverso il sistema portale ipofisario all’adenoipofisi (fattori di rilascio o inibenti che ne modulano l’attività ) (sistema parvicellulare) B) rilasciati nel circolo sanguigno (vasopressina o ADH e ossitocina) (sistema magnicellulare) Anatomia e Orientamento della Ghiandola Ipofisi  IPOFISI L’ipofisi o ghiandola pituitaria è una piccola ghiandola endocrina in continuità con il diencefalo, contenuta in una depressione dell’osso sfenoide chiamata sella turcica. L’ipofisi è formata da due parti diverse sia per origine embrionale, sia per il tipo di produzione ormonale: Neuroipofisi Adenoipofisi  IPOFISI L’adenoipofisi deriva da un’evaginazione del tetto della cavità boccale (Tasca di Rathke) la neuroipofisi origina dal peduncolo infundibolare di derivazione diencefalica che si viene a sviluppare ad imbuto verso il basso Ipofisi - embriologia  IPOFISI In IPOFISI molti mammiferi, tra l’ipofisi anteriore e l’ipofisi posteriore si trova la Il lopo posteriore dell’ipofisi o Neuroipofisi è formato da PARS tre parti: INTERMEDIA (funzionalmente considerata nell’adenoipofisi) - eminenza mediana - peduncolo dell’infundibolo - pars nervosa Sede della sintesi della pro-opio-melano-cortina L’ipofisi anteriore o adenoipofisi è formata da tre parti: - pars tuberalis - pars intermedia -pars distalis La parte intermedia si trova fra neuro e adenoipofisi  IPOFISI L’adenoipofisi è costituita da cordoni cellulari con differenti affinità tintoriali per i coloranti e quindi vengono distinte: Cellule cromofobe Cellule acidofile Cellule basofile e/o cromofobe Cellule cromofile acidofile basofile  CELLULE Cellule che contengono ACIDOFILE ormoni glicoproteici: SOMATOTROPE GH LATTOTROPE PRL BASOFILE Cellule che contengono ormoni glicoproteici: TIROTROPE TSH GONADOTROPE LH, FSH CORTICOTROPE ACTH CROMOFOBE Contengono pochissimi ormoni. Possono essere acidofile o basofile che si sono degranulate (no ormoni). Alcune cromofobe possono rappresentare cellule che non si sono ancora differenziate in acidofile o basofile  IPOFISI L’adenoipofisi sintetizza diversi ormoni detti tropine che regolano l’attività di altre ghiandole endocrine La parte intermedia produce l’ormone intermedina o melanotropo che regola la sintesi e la distribuzione dei granuli di melanina nei melanofori. RAPPORTO IPOTALAMO-IPOFISI RELEASING HORMONES (FACTORS): Fattori/ormoni rilascianti INHIBITING HORMONES (FACTORS): Fattori/ormoni inibenti Per svolgere la loro azione specifici ormoni ipotalamici si legano ad altrettanti specifici recettori a livello dell’adenoipofisi, modulando il rilascio degli ormoni prodotti dalla stessa  IPOTALAMO-IPOFISI: CONNESSIONI VASCOLARI 1. branca A.ipofisaria che si ramifica in un letto capillare nell’ipotalamo inferiore (ormoni per ipofisi anteriore) 2. Il sangue di questi capillari va nel sistema portale ipofisario 3. Il sistema portale ipofisario si ramifica in un ulteriore letto capillare nell’ipofisi anteriore 4. I capillari dell’ipofisi anteriore, dove si riversano gli ormoni della ghiandola, si continuano in vene che raccolgono anche gli ormoni dell’ipofisi posteriore circolo sistemico Ipotalamo e Ipofisi  Sistema portale ipofisario Gli ormoni secreti nell’ipotalamo Entrano nei capillari Sono trasportati dalle vene portali Un secondo letto capillare nell’adenoipofisi Gli ormoni agiscono sulle cellule dell’ipofisi Il Sistema Portale Ipofisario  Neuroipofisi I corpi cellulari si localizzano nell’ipotalamo Gli assoni arrivano alla neuroipofisi attraverso l’infundibolo  Neuroipofisi La neuroipofisi si forma dal pavimento del diencefalo, l’ipotalamo a partire da un’evaginazione chiamata infundibolo a cui rimane unito attraverso il peduncolo ipofisario. Comprende tre parti: l’ eminenza mediana, una pars nervosa e il peduncolo. Essa è costituita da cellule gliali , i pituiciti e da lunghe fibre nervose i cui corpi cellulari sono situati nell’ipotalamo e sintetizzano neurosecreti che fluiscono poi negli assoni e vengono riversati direttamente nei capillari sanguigni. Per questo motivo la neuroipofisi è definito organo neuroemale.  Neuroipofisi Nella neuroipofisi si trovano i neuriti dei neuroni dei nuclei sopraottico e paraventricolare Ormoni prodotti dalla neuroipofisi e rilasciati nel circolo sistemico sono: ossitocina che provoca contrazioni delle fibrocellule muscolari lisce dell’utero e della gh. mammaria; ormone antidiuretico (ADH) o vasopressina che agisce sulle cellule dei tubuli I neuroni della neuroipofisi sono renali aumentando il riassorbimento definiti neurosecretori perché di acqua e sui vasi aumentando la producono ormoni che viaggiano pressione sanguigna attraverso gli assoni e vengono poi immessi in circolo  NEUROIPOFISI: PARS NERVOSA Corpi di Herring (microscopio elettronico): rigonfiamenti a livello della porzione terminale degli assoni contenenti granuli neurosecretori (ossitocina, ADH) insieme alle loro neurofisine Sorgente = Ipotalamo Ipofisi Posteriore Sorgente Ormone Target Effetti Ipotalamo Contrazione Utero, (Ipofisi Ossitocina uterina, Posteriore) Mammella Eiezione di latte Ipotalamo Riassorbi- (Ipofisi ADH Rene mento di Posteriore) acqua 26  ADH (antidiuretic hormone), vasopressina L’acqua viene riassorbita attraverso piccoli pori posti sulla superficie luminale delle cellule. Per cui: – Bersagli: DCT e dotti collettori –  H2O riassorbimento –  volume ematico –  Pressione sanguigna –  concentrazione urine –  volume  ADH (antidiuretic hormone), vasopressina Osmorecettori: sono in grado di monitorare l’osmolalità del fluido extracellulare Rilascio ADH è determinato da: Ipovolemia, Emorragia, Traumi, Gravi ustioni, Somministrazione di soluzioni elettrolitiche ipertoniche La liberazione di ADH avviene attraverso un processo di esocitosi innescato dalla entrata di calcio nelle terminazioni nervose in seguito a depolarizzazione assonica determinata dagli osmorecettori Meccanismo d’azione: > Adenilciclasi > cAMP > Protein chinasi > fosforilazione proteine nelle cellule del nefrone distale Meccanismo cellulare della vasopressina L’attivazione di recettori per la vasopressina induce l’inserzione nella membrana plasmatica delle cellule del dotto collettore di aquaporine, che formano canali permeabili all’acqua Regolazione della secrezione di ADH La secrezione di ADH viene aumentata da: iperosmolalità plasmatica (avvertita da neuroni osmocettori ipotalamici) ipovolemia (avvertita dai barocettori aortici e carotidei, e dai recettori di stiramento nell’atrio sinistro e nelle vene polmonari) angiotensina La secrezione di ADH viene inibita da: fattore natriuretico atriale (secreto in risposta ad aumenti di pressione) alcool etilico cortisolo, ormoni tiroidei  Vasopressina (ADH) Promuove il riassorbimento renale di acqua (effetto antidiuretico) La mancanza di ADH o dei suoi recettori provoca la eliminazione di grandi quantità di urina diluita (fino a 500-1000 ml/h), causando forte disidratazione. Tale condizione viene detta diabete insipido La ipersecrezione di ADH (ad es. dovuta a tumori) provoca invece ipoosmolalità plasmatica che può arrivare ad uno stato di intossicazione da acqua dopo l’ingestione di grandi quantità di liquidi  Ossitocina Stimola muscolatura liscia dei muscoli dell’utero durante il parto  Ossitocina Induce contrazioni uterine durante il travaglio regolata tramite feedback positivo induce eiezione del latte per contrazione delle cellule mioepiteliali della ghiandola mammaria regolato da stimoli tattili (suzione del capezzolo) è presente anche nel maschio, ma le sue funzioni sono incerte Ipofisi – riflessi neuroendocrini  Sorgente = Ipofisi Anteriore Sorgente Ormone Target Effetti Growth Stimola Ipofisi Ant. Hormone Generale crescita del (somatotropina) corpo Stimola il Thyroid rilascio di Ipofisi Ant. Stimulating Tiroide tiroxina dalla Hormone tiroide 35  Sorgente = Ipofisi Anteriore Sorgente Ormone Target Effetti Adreno- Stimola Ipofisi corticotropic Corticale rilascio Ant. Hormone Surrene ormone ACTH “Stress” Produzione e Ipofisi Prolattina Mammella secrezione di Ant. latte 36  Sorgente = Ipofisi Anteriore Sorgente Ormone Target Effetti Follicle Crescita del Stimulating follicolo Ipofisi Ovario e Hormone ovarico, Ant. Testicolo Produzione FSH di Sperma Stimola Luteinizing l’ovulazione, Ipofisi Hormone Ovario e produzione Ant. Testicolo LH di testosterone 37  GROWTH HORMONE Singola catena, proteina di 191 aminoacidi 22000 daltons. Secrezione pulsatile Approssimativamente il 50% nel plasma è legato È metabolizzato rapidamente, soprattutto nel fegato half-life in circolo è 6-20 minuti Livelli basali: Ritenzione di sostanze azotate > Massa muscolare < contenuto lipidi  GROWTH HORMONE EFFETTI CATABOLICI Nel muscolo e nel tessuto adiposo antagonizza l’insulina Ipoglicemia (da insulina o digiuno) stimola GH Effetto diabetogeno e chetogenico  Diabete ipofisario Un eccesso di GH provoca chetosi e iperglicemia (diabete ipofisario) similmente al diabete pancreatico. nel diabete ipofisario, il glucosio entra nelle cellule ma non viene utilizzato. Un prolungato stato di iperglicemia può esaurire le cellule produttrici di insulina del pancreas e provocare diabete pancreatico secondario.  GH: IPERSECREZIONE Spesso causata da adenomi ipofisari funzionanti Gigantismo: giovani Acromegalia: adulti Acromegalia iatrogena: prolungati e ripetuti trattamenti con progestinici nelle cagne (prevenzione ed interruzione dei calori) Tumori mammari spontanei nella cagna: GH in circolo  TIROTROPINA Controlla la ghiandola tiroide (28500 daltons) Half-life 60 min. ca. Degradato soprattutto nel fegato Secrezione pulsatile I livelli minimi durante il giorno aumentano verso sera. Stimolato dal TRH Misurato con IRMA assay, uno dei migliori test della funzione tiroidea  ACTH Peptide a singola catena formato da 39 aa: 18 aa hanno attività biologica 24 aa sono uguali in tutte le specie animale Deriva da un peptide: POMC (proopiomelanocortina, 28500 daltons) da cui derivano anche β-endorfina, β- lipotropina e α-ormone melanocita stimolante (α-MSH)  IPOFISI In IPOFISI molti mammiferi, tra l’ipofisi anteriore e l’ipofisi posteriore si trova la Il lopo posteriore dell’ipofisi o Neuroipofisi è formato da PARS tre parti: INTERMEDIA (funzionalmente considerata nell’adenoipofisi) - eminenza mediana - peduncolo dell’infundibolo - pars nervosa Sede della sintesi della pro-opio-melano-cortina L’ipofisi anteriore o adenoipofisi è formata da tre parti: - pars tuberalis - pars intermedia -pars distalis La parte intermedia si trova fra neuro e adenoipofisi  ACTH Half-life plasmatica di circa 10 min. Alti livelli nell’ultima parte del sonno e nell’ora successiva al risveglio Bovini hanno anche un picco nelle prime ore del pomeriggio Ritmo circadiano Si lega ai recettori di membrana delle cellule adrenocorticali  SECREZIONE DI ACTH E’ regolata dal CRH ipotalamico: stimola la secrezione di ACTH in maniera pulsatile ADH (debole stimolatore, in sinergia con CRH) Controlla la secrezione di glucocorticoidi della corticale del surrene in caso di stress (stimola cortex surrene a secernere cortisolo, nella maggior parte dei mammiferi, e corticosterone nei roditori e nei lagomorfi; androgeni e mineralocorticoidi negli uccelli) Prelievi frequenti; altri stimoli: ipossia, ipotensione, ipoglicemia, temperatura ambiente, chirurgia, traumi, dolore Controlla l’aumento della produzione di glucocorticoidi in caso di stress Feedback negativo attraverso il cortisolo circolante, Feedback negativo sia a livello ipotalamico che ipofisario  ACTH: IPERSECREZIONE Sindrome da iperproduzione di steroidi surrenalici Ipercorticosurrenalismo di origine ipofisaria: eccesso di ACTH “Sindrome di Cushing” (Boxer,Boston terrier,Bassotti) Patologie ipotalamiche (eccessiva stimolazione CRH) Tumori funzionanti cellule corticotrofe Carcinomi polmonari, epatici, pancreatici, adenomi bronchiali  ACTH: IPERSECREZIONE Il più comune test diagnostico per distinguere i casi di ipersecrezione ectopica di ACTH da quella di origine adenoipofisaria è quello di valutare la risposta dei livelli di ACTH alla soppressione con desametasone: tumori secernenti extraipofisari no diminuzione di ACTH circolante maggior parte dei casi di origine pituitaria marcata risposta  PROLATTINA Similarità strutturale al GH Half-life 20 min. ca. Mammella è l’organo bersaglio di elezione Rilascio episodico Massimi livelli dalla metà alla fine della notte  CONTROLLO SINTESI PROLATTINA La prolattina è liberata in modo pulsatile Fattori inibenti: Dopamina (emin. Mediana) Preormoni del GnRH GnRH con proteine GnRH con GABA Stress  PRL: PROLATTINA ORMONE LATTOGENO Ormone proteico secreto dalle cellule lattotrofe Secreto anche da altre cellule dell’organismo (cellule sistema immunitario, placenta,encefalo) Sintetizzato come proormone Stimola l’accrescimento della ghiandola mammaria (Estrogeni e progesterone sviluppano l’apparato secretorio della mammella) e la produzione di latte  AZIONI BIOLGICA DELLA PROLATTINA Effetti lattotropici Risposta immunitaria: stimolazione delle cellule T Rigenerazione del SNC: PRL intensifica la remielinizzazione Risposta allo stress: attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-corticale surrene Induce ipertensione Ruolo antiapoptotico Effetti metabolici Numerosi effetti sull’apparato riproduttivo  MECCANISMO D’AZIONE Post partum: i livelli di estrogeni e progesterone diminuiscono Alti livelli di PRL iniziano la secrezione del latte Col tempo, PRL diminuisce ma la lattazione continua  RUOLO NELLA RIPRODUZIONE DELLA PRL Impianto dell’embrione Luteotropico (ratto, maiale, pecora) Mantenimento della gravidanza Recettore PRL Follicoli ovarici mostrano positività nelle cellule del follicolo sia nelle cellule dell’antro che della teca a momento dell’ovulazione (sensibilità massima alla PRL) nei follicoli di 11-20 µ e di 21-30 µ di diametro Nessuna positività nei follicoli di 10 µ, sia nelle cellule della teca che nella granulosa antrale  LH e FSH Funzioni di LH/FSH ♀ ♂ Ovaio Testicoli Ovocellula Sperma Estrogeni Testosterone Progesterone  LH e FSH Glicoproteine di 8000 daltons Hanno similarità biochimiche e relazioni funzionali vicine α e β unità: α è comune, β è specifica Codificate da differenti geni su cromosomi separati Cellule gonadotrope sono vicine a quelle lattotrope: Comunicazione paracrina  LH e FSH REGOLAZIONE DELLA SECREZIONE GONADOTROPINE Steroidi gonadici (estrogeni, androgeni, progesterone) Inibina (glicoproteina con 2 subunità, sintetizzato dalle cellule del Sertoli, dalle cellule della granulosa, dalla placenta, dal cervello; induce un feed back negativo sull’ipotalamo e riduce specificamente la secrezione di FSH) GnRH (stimola la secrezione di entrambe le gonadotropine; in Rhesus monkey e pecora a seconda della frequenza e dell’ampiezza di GnRH secreto, in maniera pulsatile, si determinano le proporzioni di FSH o di LH). DISORDINI DELLA FUNZIONE IPOFISARIA PANIPOPITUITARISMO: Cani giovani: diminuzione di GH e nanismo persistenza del pelo da cucciolo e sottopelo grossolano progressiva alopecia eccetto le zampe e la testa iperpigmentazione della pelle ritardo della dentizione o assenza nei maschi testicolo e pene rimangono piccoli nelle femmine la cortex ovarica è ipoplastica e ciclo estrale irregolare o assente contemporaneo ipoadrenocorticismo, ipotiroidismo, ipogonadismo  DISORDINI DELLA FUNZIONE IPOFISARIA ACROMEGALIA (eccesso di GH) Cane: iperplasia somatotropica indotta crescita esagerata dei tessuti connettivi, delle ossa, ingrossamento della faccia aumento del volume dei visceri  DISORDINI DELLA FUNZIONE IPOFISARIA IPERADRENOCORTICISMO (cani e cavalli adulti e vecchi) > ACTH > cortisolo > gluconeogenesi azione lipolitica catabolismo proteico effetto anti-infiammatorio crescita eccessiva del mantello (mancata perdita stagionale) inoltre: poliuria, polidipsia, debolezza muscolare, diabete mellito, stanchezza, febbre intermittente eccessiva sudorazione DIABETE INSIPIDO (disordini dell’ADH) escrezione di grandi quantità di urina sete (per iperosmolalità dei fluidi corporei) disidratazione Ipofisi – deficienza, iperproduzione  ORMONI IPOFISARI PRODOTTI DALLA PLACENTA LATTOGENO PLACENTARE Ormone proteico (composizione aa GH-simile) Proprietà lattogeniche (prolattina-simile) Pecore: 20000-23000 daltons > dopo la 6a sett. gestazione picco a 120-140 giorni poi decresce Capre e mucche: 2-5000 e 30-34000 daltons regola funzioni della gh.mammaria accrescimento fetale metabolismo materno steroidogenesi ovarica  ORMONI IPOFISARI PRODOTTI DALLA PLACENTA GONADOTROPINE CORIONICHE Duplicano gli effetti di LH e FSH hCG: gonadotropina corionica umana eCG: gonadotropina corionica equina detta anche PMSG (gonadotropina sierica di cavalla gravida)  ORMONI IPOFISARI PRODOTTI DALLA PLACENTA hCG (gonadotropina corionica umana) è ottenuta da urine di donna gravida; subunità α (92 aa) e subunità β (145 aa ) in animali: ♀ promuove maturazione follicoli ovarici, ovulazione, formazione corpo luteo ♂ stimola cellule interstiziali alla produzione di testosterone Si usa: cisti ovariche ninfomania criptorchidismo infertilità maschile sollecitare l’ovulazione  ORMONI IPOFISARI PRODOTTI DALLA PLACENTA eCG o PMSG Subunità α (92 aa) e subunità β (149 aa ) uguale ad LH Prodotto dalle coppe endometriali di cavalla dal 36° giorno di gravidanza 55-65 gg raggiunge il picco 125° giorno concentrazione molto bassa Concentrazione segue in parallelo lo sviluppo e il declino delle coppe endometriali Ha alta attività FSH-simile Usata in bovine per indurre superovulazione per l’embriotransfer  Sorgente = Ghiandola Pineale Sorgente Ormone Target Effetto Bioritmi (veglia-sonno) Ghiandola Melatonina Generale (estate-inverno) Pineale Lunghezza dei giorni 74