Regolazione metabolica: ruolo degli ormoni

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1 pag. 1 Regolazione metabolica: ruolo degli ormoni La regolazione del metabolismo avviene per azione degli ormoni L effetto degli ormoni si esplica su un numero limitato di proteine: prevalentemente enzimi

2 Ormoni Qualsiasi sostanza dell organismo che trasporta un segnale capace di indurre una modificazione a livello cellulare

3 ORMONI Sono indispensabili per l accrescimento, la riproduzione e per tutti i processi fondamentali necessari allo sviluppo e dal funzionamento dell organismo. E importante sottolineare, quindi, che senza di loro, un esistenza normale sarebbe impensabile. Inoltre, la conoscenza dei meccanismi che li governano ha contribuito a realizzare farmaci (es. insulina)

4 Classificazione degli Ormoni Derivati di aminoacidi (es. tiroxina (dalla tirosina), adrenalina (dalla tirosina,) Ormoni polipeptidici e proteine (es. insulina, glucagone) Ormoni steroidei (es. cortisolo, aldosterone) Eicosanoidi (derivati dall acido arachidonico) (es. prostaglandine)

5 Meccanismo d azione degli ormoni e regolazione dell attività degli enzimi Effetto sulla sintesi proteica (regolazione dell espressione genica) (es. ormoni steroidei modulano la sintesi proteica) Modifiche covalenti degli enzimi e coinvolgimento di molecole definite secondi messaggeri : ( Es. AMPc (AMP ciclico), ioni calcio, (tale meccanismo è comune a molti ormoni di natura proteica)

6 Dal colesterolo agli ormoni steroidei

7 Gli ormoni steroidei Gli ormoni steroidei derivano dal colesterolo che è il loro precursore. Vengono sintetizzati in diverse ghiandole e tessuti (es. nella corticale del surrene, placenta e nelle ghiandole sessuali: Ovaie e testicoli) Come gli altri ormoni (ormoni proteici), influenzano l'attività di diversi tipi di cellule bersaglio.

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9 Ormoni steroidei In relazione alla risposta fisiologica che segue alla interazione con i rispettivi recettori con i quali si legano ed interagiscono, gli ormoni steroidei possono essere raggruppati in cinque categorie: Glucocorticoidi, Mineralcorticoidi, Androgeni, Estrogeni Progestinici.

10 GLUCOCORTICOIDI partecipano all omeostasi glucidica e contribuiscono a mantenere costante la glicemia. Questo ruolo è svolto incrementando la produzione di glucosio a partire da alcuni amminoacidi (via gluconeogenesi) e diminuendo il suo utilizzo periferico Questi ormoni riducono anche la risposta infiammatoria ed immunitaria. Sono particolarmente importanti nel processo di adattamento a stress fisici intensi. Il più noto ed attivo è il cortisolo

11 Cortisolo: Le proteine codificate dai geni regolati hanno un'ampia gamma di effetti, tra cui, ad esempio: Enzimi che intervengono nella gluconeogenesi ( esempio glucosio-6-fosfatasi) Proteine anti-infiammatorie (es. lipocortina)

12 Androgeni, ormoni steroidei che influenzano le caratteristiche e le capacità sessuali maschili; hanno azione anabolica soprattutto a livello della muscolatura e del tessuto osseo. Nella donna sono secreti in quantità molto inferiori rispetto all'uomo. Estrogeni ormoni steroidei che influenzano le caratteristiche e le capacità sessuali femminili; hanno azione anabolica soprattutto a livello del tessuto adiposo osseo e muscolare. Nell'uomo sono secreti in quantità molto inferiori rispetto alla donna.

13 Progestinici. ormoni steroidei che influenzano le caratteristiche e le capacità sessuali femminili; sono importanti per il corretto svolgimento del ciclo mestruale e della gravidanza.

14 Mineralcorticoidi, ormoni steroidei che aumentano il riassorbimento di acqua e sodio, favorendo l'escrezione di potassio e ioni idrogeno

15 aldosterone

16 Ruolo fisiologico dell aldosterone L aldosterone è prodotto dalla corteccia delle ghiandole surrenaliche, cioè la porzione più esterna delle due ghiandole surrenaliche che sono localizzate sopra i reni. Svolge un ruolo importante nel controllo del volume e della pressione sanguigna e regola la ritenzione di sodio da parte dei reni

17 Meccansimo d azione degli ormoni steroidei Interazione Ormone-recettore Gli ormoni steroidei,non interagiscono con recettori proteici posti sulla membrana plasmatica. Una volta raggiunti gli organi bersaglio, essi attraversano facilmente la membrana plasmatica grazie alla loro solubilità nei lipidi. Pertanto, queste molecole possono entrare nelle varie cellule, diffondere nel citoplasma e fuoriuscire, rientrando nel sangue più o meno velocemente. Ogni cellula bersaglio può possedere circa recettori per gli ormoni steroidei.

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20 Esempio: Meccanismo d azione dell aldosterone La risposta all aldosterone è mediata dal recettore per i mineralcorticoidi (MR) La modalità di azione dell aldosterone, come avviene per gli altri ormoni steroidei comporta la regolazione della trascrizione genica.

21 Sodium channel MR Aldosterone

22 Relazione tra pressione arteriosa e apporto di sale

23 La diffusione dell ipertensione secondo i dati dell Istituto Superiore di Sanità: dal Progetto Cuore L ipertensione arteriosa è un problema che colpisce in Italia in media il 33% degli uomini e il 31% delle donne. Nord Est : Il 37% degli uomini e il 29% delle donne sono ipertesi Nord Ovest: Il 33% degli uomini e il 29% delle donne sono ipertesi Centro : Il 31% degli uomini e il 29% delle donne sono ipertesi Sud e Isole : Il 33% degli uomini e il 34% delle donne sono ipertesi 27

24 Progetto Minisal-Gircsi Il consumo di sale nella popolazione adulta italiana Tra la popolazione adulta italiana, il consumo medio di sale al giorno è pari negli uomini a 10,9 g/24h e nelle donne a 8,6 g/24h. Questi valori sono ben oltre l apporto di sodio raccomandato dall Organizzazione mondiale della sanità che esorta a non consumare quotidianamente più di 5 grammi di sale 28

25 ORMONI di natura proteica E sempre necessaria la presenza di un recettore ormone-specifico nei tessuti bersaglio dell enzima

26 Meccanismo d azione degli ormoni e regolazione dell attività degli enzimi Effetto sulla sintesi proteica (regolazione dell espressione genica) (es. ormoni steroidei modulano la sintesi proteica) Modifiche covalenti degli enzimi e coinvolgimento di molecole definite secondi messaggeri : ( Es. AMPc (AMP ciclico), ioni calcio, (tale meccanismo è comune a molti ormoni di natura proteica)

27 Meccanismo d azione comune a molti ormoni proteici RECETTORE Adenilato ciclasi

28 Il tessuto adiposo svolge un ruolo importante nel metabolismo lipidico I trigliceridi sono la principale scorta energetica del nostro organismo depositata nel tessuto adiposo, In un individuo dal peso corporeo di 70 Kg circa 12 Kg sono costituiti da trigliceridi, depositati nel tessuto adiposo.

29 Mobilizzazione dei trigliceridi:regolazione ormonale nel tessuto adiposo Es. glucagone L enzima viene fosforilato e attivato

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