Il sistema endocrino
Indice delle lezioni:
LEZIONE 1 :
•Il sistema endocrino
LEZIONE 2:
•Il pancreas endocrino
LEZIONE 3:
•Il sistema neuroendocrino: asse ipotalamo ipofisi
LEZIONE 4:
•La tiroide
LEZIONE 5:
•Le ghiandole surrenali
•L’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi
Dott.ssa Chiara Calorio
[email protected]
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Il sistema endocrino
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Indice degli argomenti
• INTRODUZIONE
– Che cos’è il SISTEMA ENDOCRINO e quali
sono le GHIANDOLE ENDOCRINE
– In che modo funziona il sistema endocrino
– FUNZIONI del sistema endocrino
– Sistema endocrino e sistema nervoso
• ORMONI
– Definizione
–
–
–
–
Classificazione
Biosintesi
Secrezione e regolazione della secrezione
Trasporto degli ormoni nella circolazione
sanguigna
– Funzione degli ormoni
– Meccanismo d’azione
– Catabolismo e escrezione
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Il sistema endocrino e le ghiandole endocrine
Il SISTEMA ENDOCRINO
↓
GHIANDOLE ENDOCRINE
cellule epiteliali ad attività secretoria
GHIANDOLE ENDOCRINE
↓
producono messaggeri chimici definiti ORMONI.
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Meccanismo generale di funzionamento e funzioni
del sistema endocrino
Recettore specifico per l’ormone
Ormone
Ghiandola endocrina
Torrente circolatorio
Cellula bersaglio
…..con alcune eccezioni…
FUNZIONI DEL SISTEMA ENDOCRINO
Risposta allo stress
Omeostasi glicemica
Riproduzione
Regolazione dello sviluppo e della crescita corporea
Metabolismo basale
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Sistema nervoso e sistema endocrino
Sorgente
Messaggio
Risposta
SISTEMA NERVOSO
SISTEMA ENDOCRINO
RISPOSTE VELOCI
E
DI BREVE DURATA
RISPOSTE LENTE
E
DIFFUSE
Esempi:
DOPAMINA
GABA
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ORMONI
ORMONE = composto secreto e trasportato dal sangue
capace di legarsi a recettori localizzati su cellule
distanti dal sito di rilascio dell’ormone stesso.
CLASSIFICAZIONE ( in base alla struttura chimica)
Da piccoli peptidi a grandi
molecole proteiche
ORMONI
PEPTIDICI E PROTEICI
Idrosolubili
Derivati del metabolismo del
colesterolo
ORMONI
STEROIDEI
Struttura chimica di base del
ciclopentanoperidrofenantrene
Lipofile
Ormoni corticosurrenali, ormoni prodotti dalle gonadi e metaboliti della
Vitamina D
ORMONI
AMMINICI
Derivati da modificazioni successive di amminoacidi
(aa) circolanti TRIPTOFANO E TIROSINA
Catecolammine, melatonina e ormoni tiroidei (T3 e T4)
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BIOSINTESI DEGLI ORMONI
1. BIOSINTESI DEGLI ORMONI PEPTIDICI E PROTEICI
DOVE: ribosomi del reticolo endoplasmatico rugoso per traduzione
di mRNA sintetizzato nel nucleo
COME:
1. Nel nucleo viene sintetizzato l’mRNA specifico
2. Nei ribosomi l’mRNA viene tradotto in
PREPROORMONE.
Estremità 5’ della preproforma contiene una sequenza
Segnale che avvia la molecola nel reticolo
Endoplasmatico rugoso (RER)
3. Nel RER viene eliminata la sequenza segnale.
Sintesi del PROORMONE che viene trasportato
Nell’apparato del Golgi
4. Nel Golgi il proormone subisce delle
modificazioni post-traduzionali che portano
alla sintesi ed alla maturazione dell’ORMONE
finale con attività biologica
5. l’ormone viene immagazzinato in vescicole
secretorie a livello citoplasmatico
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SECREZIONE : ESOCITOSI e quindi fusione delle vescicole secretorie con la
membrana cellulare
SECREZIONE REGOLATA:
le
vescicole sono mantenute nel
citoplasma in attesa di
liberare il loro contenuto in
seguito ad uno stimolo
specifico
il
contenuto delle vescicole è
riversato nella circolazione
sanguigna in modo continuativo
SECREZIONE COSTITUTIVA :
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2. BIOSINTESI DEGLI ORMONI STEROIDEI = STEROIDOGENESI
= sequenza di modificazioni dello scheletro steroideo catalizzate da
specifici enzimi
DOVE: cellule steroidogeniche
•Corticale del surrene
•Testicoli
•Ovaie
•Placenta
•Alcune cellule cerebrali (in fase di studio)
COME: il precursore comune di tutti gli ormoni steroidei è il COLESTEROLO
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Il colesterolo può essere
Captato dalla circolazione sistemica.
Utilizzato soprattutto colesterolo-LDL.
Presenza sulla membrana plasmatica di
recettori specifici che riconoscono la
porzione proteica delle LDL
Sintetizzato “de novo” da 2 molecole di
Acetilcoenzima A
Colesterolo-LDL entra nella cellula e qui viene idrolizzato
Componente lipoproteica che
viene degradata dai lisosomi
Utilizzato per la steroidogenesi
COLESTEROLO LIBERO che può
essere
Immagazzinato in goccioline
lipidiche sotto forma di estere
da cui può essere liberato al
bisogno
La proteina StAR ( Steroid Acute Regulatory
Protein) crea un tunnel idrofobico attraverso
cui il colesterolo libero viene traslocato
all’interno dei mitocondri
Nei mitocondri la 20,22-DESMOLASI
converte il colesterolo in PREGNEGNOLONE
Un’altra proteina di trasporto trasloca il
pregnegnolone nel citoplasma
NOTA BENE: gli ormoni steroidei non
vengono immagazzinati in vescicole ma
quando vengono sintetizzati vengono subito
secreti
STEROIDOGENESI TESSUTO SPECIFICA
Anche la VITAMINA D è un ormone steroideo essa è assunta con la dieta ma
può anche essere sintetizzata dalla pelle per fotobiogenesi a partire dal 7deidrocolesterolo
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3. BIOSINTESI DEGLI ORMONI AMMINICI
DOVE E COME: gli ormoni amminici derivano da modificazioni enzimatiche
di precursori normalmente presenti in circolo ed è l’attività di questi enzimi il
fattore limitante la produzione dell’ormone.
PRECURSORE
TIROSINA
TRIPTOFANO
ORMONE SINTETIZZATO
ORMONI TIROIDEI
SITO DI SINTESI
CELLULE FOLLICOLARI
DELLA TIROIDE
CATECOLAMMINE
MIDOLLARE DEL SURRENE
MELATONINA
EPIFISI o ghiandola pineale
NOTA BENE: gli ormoni amminici sono mantenuti in deposito all’interno della
cellula e sono liberati in risposta ad uno stimolo appropriato
+
Lo stimolo oltre ad indurre la liberazione induce anche la neosintesi agendo su enzimi
specifici.
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SECREZIONE DEGLI ORMONI
1. ORMONI PEPTIDICI E CATECOLAMMINE SURRENALICHE sono immagazzinati
in vescicole all’interno del citoplasma
Quando la cellula riceve un segnale specifico (ormone,
neurotrasmettitore, molecola circolante) si attiva un sistema di
secondi messaggeri
ESOCITOSI delle vescicole e
liberazione dell’ormone in circolo
2. ORMONI STEROIDEI (No immagazzinamento in vescicole) quando lo stimolo
arriva alla cellula steroidogenica attiva un sistema di secondi messaggeri
Attivano direttamente la sintesi dell’ormone il quale diffonde poi
attraverso la membrana plasmatica e raggiunge la circolazione
sistemica
REGOLAZIONE DELLA SECREZIONE → SISTEMA A FEEDBACK
controllo
Ormone
Neurotrasmettitore
A
B
Ormone prodotto da cellula bersaglio
di A
Molecola circolante
controllo
FEEDBACK NEGATIVO
=
B inibisce secrezione A
FEEDBACK POSITIVO
=
B stimola la secrezione di A
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FUNZIONE DEGLI ORMONI
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Nota bene: il trasporto in circolo degli ormoni dipende dalla
struttura chimica dell’ormone
ORMONI PEPTIDICI sono
IDROFILI e rimangono in
soluzione nel sangue
In parte sono in forma libera
la quale è l’unica attiva in grado
di interagire con il recettore e
generare la risposta
ORMONI STEROIDEI E TIROIDEI
sono LIPOFILI quindi nella
circolazione sanguigna
In parte sono legati a proteine
di trasporto Binding Proteins
(BP) e in tal modo sono inattivi
in quanto non possono
interagire con il recettore.
Man mano che l’ormone libero è utilizzato quello legato
alle BP si stacca in modo che le due frazioni siano
sempre in equilibrio
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MECCANISMO D’AZIONE DEGLI ORMONI: tutte le cellule
bersaglio di un ormone possiedono un RECETTORE specifico
che riconosce e lega l’ormone
1. ORMONI PROTEICI E CATECOLAMMINE : sono idrofili  non
superano la membrana cellulare  legame a RECETTORE DI MEMBRANA
Attivazione di proteine G (Gs o Go)
Sintesi di SECONDI MESSAGGERI che attivano una cascata di
eventi biochimici → RISPOSTA CELLULARE
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2.ORMONI STEROIDEI E TIROIDEI : sono LIPOFILI 
attraversano le membrane cellulari  legame a RECETTORI
INTRACELLULARI (citoplasam o nucleo) che si trovano in uno stato
inattivato
L’ormone funziona esso stesso da secondo messaggero e legandosi
al recettore lo attiva inducendo in tal modo la trascrizione dei
geni bersaglio → RISPOSTA CELLULARE
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CATABOLISMO ED ESCREZIONE DEGLI ORMONI
EMIVITA = tempo di permanenza di un ormone in circolo ovvero il tempo
necessario perché si dimezzi la concentrazione di ormone circolante
CATABOLISMO ( = degradazione) avviene per via enzimatica a livello
epatico, renale o negli stessi tessuti bersaglio
ELIMINAZIONE sia con la bile che con le urine
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