Il sistema endocrino

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1 Il sistema endocrino Indice delle lezioni: i LEZIONE 1 : Il sistema endocrino LEZIONE 2: Il sistema neuroendocrino: asse ipotalamo ipofisi Le ghiandole surrenali L asse ipotalamo-ipofisi-gonadi LEZIONE 3: Il pancreas endocrino La tiroide Lo stress Dott.ssa Chiara Calorio 1

2 Il sistema endocrino 2

3 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 3

4 Il sistema endocrino e le ghiandole endocrine Il SISTEMA ENDOCRINO GHIANDOLE ENDOCRINE cellule epiteliali ad attività secretoria GHIANDOLE ENDOCRINE producono messaggeri chimici definiti ORMONI. 4

5 5

6 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 6

7 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 7

8 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) ORMONI PEPTIDICI E PROTEICI Da piccoli peptidi a grandi molecole proteiche Idrosolubili Derivati del metabolismo del colesterolo ORMONI STEROIDEI Struttura tt chimica i 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) 8

9 BIOSINTESI DEGLI ORMONI 1. BIOSINTESI DEGLI ORMONI PEPTIDICI E PROTEICI DOVE: ribosomi del reticolo endoplasmatico rugoso per traduzione di mrna sintetizzato nel nucleo COME:

10 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 SECREZIONE COSTITUTIVA : il contenuto delle vescicole è riversato nella circolazione sanguigna in modo continuativo 10

11 2. BIOSINTESI DEGLI ORMONI STEROIDEI = STEROIDOGENESI = sequenza di modificazioni dello scheletro steroideo catalizzate da specifici enzimi DOVE: cellule l steroidogeniche i 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 11

12 Il colesterolo può essere Captato dalla circolazione sistemica. Utilizzato soprattutto colesterolo-ldl. Presenza sulla membrana plasmatica di recettori specifici i che riconoscono la porzione proteica delle LDL Sintetizzato de novo da 2 molecole di Acetilcoenzima A Liberato dal pool di esteri del colesterolo presenti all interno della cellula per mezzo di esterasi COLESTEROLO LIBERO che può essere Utilizzato per la steroidogenesi 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 t 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 7- deidrocolesterolo 12

13 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 it t la produzione dell ormone. PRECURSORE ORMONE SINTETIZZATO SITO DI SINTESI TIROSINA ORMONI TIROIDEI CELLULE FOLLICOLARI DELLA TIROIDE CATECOLAMMINE MIDOLLARE DEL SURRENE TRIPTOFANO 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. 13

14 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 Molecola circolante A B Ormone prodotto da cellula bersaglio di A controllo FEEDBACK NEGATIVO = B inibisce secrezione A FEEDBACK POSITIVO = B stimola la secrezione di A 14

15 FUNZIONE DEGLI ORMONI 15

16 Nota bene: il trasporto in circolo degli ormoni dipende dalla struttura chimica dell ormone ORMONI PEPTIDICI sono IDROFILI e rimangono in soluzione nel sangue ORMONI STEROIDEI E TIROIDEI sono LIPOFILI quindi nella circolazione sanguigna In parte sono in forma libera In parte sono legati a proteine la quale è l unica attiva in grado di trasporto Binding Proteins di interagire con il recettore e (BP) e in tal modo sono inattivi generare la risposta 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 16

17 17

18 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 18

19 2.ORMONI STEROIDEI E TIROIDEI : sono LIPOFILI attraversano le membrane cellulari legame a RECETTORI INTRACELLULARI (citoplasma 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 19

20 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 20

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