ORMONI. L'ENDOCRINOLOGIA è lo studio delle ghiandole a 'secrezione inter na' ghiandole cioè che rilasciano i loro prodotti nel sangue potendo

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1 ORMONI L'ENDOCRINOLOGIA è lo studio delle ghiandole a 'secrezione inter na' ghiandole cioè che rilasciano i loro prodotti nel sangue potendo così influenzare organi e tessuti di tutto l'organismo (attività endocrina p.d.) o nel liquido interstiziale influenzando cellule vicine (attività paracrina). Questi 'prodotti' sono gli ORMONI, sostanze di varia natura e vario meccanismo d'azione, accomunate dal fatto di agire su altre cellule dell'organismo inducendo cambiamenti specifici. Quasi tutti gli ormoni agiscono dopo essersi legati a recettori chimici specifici (sulla membrana cellulare o nella cellula) e spesso attivando 'secondi messaggeri', cioè sistemi della cellula che poi inducono i cam biamenti metabolici. Ecco perché lo stesso ormone può avere effetti molto diversi su cellule diverse, o addirittura sulle stesse cellule quan do si trovino in un diverso stato fisiologico (per esempio nell'animale giovane o adulto, gravido o meno, ecc.).

2 GHIANDOLE ENDOCRINE EPIFISI o PINEALE: piccolo organo cerebrale che produce la melatonina IPOTALAMO: è un'organo del cervello che produce piccoli ormoni, alcuni che agi scono direttamente, altri che servono a regolare il funzionamento dell'ipofisi IPOFISI: è situata alla base del cranio e produce ormoni che agiscono direttamen te (ormone della crescita, prolattina, peptidi oppioidi) o regolano altre ghiandole en docrine (corticale del surrene, tiroide, gonadi) TIROIDE: regolazione del metabolismo (ormoni tiroitei, T4-tiroxina e T3-triiodoti ronina) e della calcemia (calcitonina) PARATIROIDI: regolazione della calcemia (paratormone) PANCREAS endocrino: regolazione della glicemia (insulina e glucagone) CORTICALE del SURRENE: regolazione dell'equilibrio idrico-salino (aldosterone) e reazione di stress (cortisolo-corticosterone) MIDOLLARE del SURRENE: reazione di allarme-emergenza (adrenalina e noradrenalina) GONADI (ovaie e testicoli): ormoni sessuali: estrogeni, androgeni (testosterone), progesterone

3 ALTRI TESSUTI ENDOCRINI CUORE: produce il fattore natriuretico atriale (NAF) in risposta all'ipertensione ematica RENE: produce eritropoietina (in risposta all'ipossia) e renina (in risposta all'ipotensione ematica). Inoltre attiva la vitamina D (che agisce come un ormone) Vari tessuti producono le prostaglandine (ormoni 'locali') Vari tessuti producono i fattori di crescita (ormoni 'locali') FEGATO: produce particolari fattori di crescita, le somatomedine (IGF) STOMACO e INTESTINO: producono ormoni proteici che hanno azione principalmente su altre sezioni dell'app. digerente, regolandone la funzione PLACENTA: è un importantissimo organo endocrino 'temporaneo', che produce molti ormoni, sia proteici sia steroidi. Principalmente gli ormoni placentari sono deputati a sostenere la gravidanza, anche permettendo all'organismo materno di riconoscere che una gravidanza è in atto, e a preparare la madre all'allattamento

4 NATURA CHIMICA degli ormoni Derivati da AMINOACIDI: Ormoni della TIROIDE (dalla tirosina) Ormoni della midollare del SURRENE (dalla tirosina) MELATONINA (dal triptofano) Di natura PROTEICA: Ormoni dell'ipotalamo e dell'ipofisi PARATORMONE INSULINA e GLUCAGONE (del pancreas) Di natura STEROIDEA (derivati del colesterolo): Ormoni SESSUALI (estrogeni, progesterone, androgeni) Ormoni della corticale del SURRENE (glucocorticoidi e mineralcorti coidi)

5 IPOTALAMO e ipofisi L'ipotalamo è un organo dell'encefalo che sovrintende a molte funzioni con carattere di controllo dell'omeostasi. Una delle modalità con cui agisce nell'organismo è il CONTROLLO DELLA SECREZIONE DI ORMONI IPOFISARI che avviene tramite fattori di stimolo o inibizione al loro rilascio. Inoltre l'ipotalamo produce e trasporta all'ipofisi (da dove vengono rilasciati nel sangue) due ormoni importanti: OSSITOCINA: induce il comportamento materno agisce su cellule muscolari lisce utero, durante il parto tube uterine, al momento della fecondazione cellule a canestro della mammella, durante l'allattamento VASOPRESSINA ORMONE ANTIDIURETICO (ADH): nel RENE favorisce il riassorbimento di acqua, concentrando le urine Induce la sensazione di SETE

6 IPOTALAMO e ipofisi

7 IPOFISI L'ipofisi è una ghiandola posta alla base del cranio. Viene distinta in NEUROIPOFISI: più che una vera ghiandola è il terminale degli assoni dei neuroni dell'ipotalamo che producono OSSITOCINA e VASOPRESSINA ADENOIPOFISI: una vera ghiandola. Produce ormoni proteici che influenzano molte funzioni dell'organismo, direttamente o regolando la fun zione di altre ghiandole endocrine. SOMATOTROPINA o ormone dell'accrescimento (GH): se manca o è carente nel giovane si assiste al NANISMO, in caso contrario a GIGANTISMO. Agisce sia direttamente, sia tramite le SOMATOMEDINE (IGF), ormoni prodotti dal FEGATO. PROLATTINA (PRL): è importantissima per la produzione del LATTE, ma anche per lo stimolo al COMPORTAMENTO MATERNO. Negli uccelli stimola gli istinti della NIDIFICAZIONE e della COVA. CORTICOTROPINA o ormone adrenocorticotropo (ACTH): stimola la corticale surrenale a produrre e secernere GLICOCORTICOIDI, protagonisti della reazione di STRESS.

8 IPOFISI TIROTROPINA (TSH): stimola la funzionalità dei follicoli della tiroi de, quindi è importantissima nella regolazione del metabolismo basale. GONADOTROPINE: agiscono su TESTICOLI e OVAIE regolandone la funzionalità. FSH (ormone FollicoloStimolante): FEMMINA: induce la crescita dei FOLLICOLI, la produzione di ESTROGENI e la maturazione dell'ovulo. MASCHIO: coinvolto nella maturazione degli SPERMATOZOI LH (ormone Luteinizzante-femmina) o ICSH (maschio): FEMMINA: induce l'ovulazione e la trasformazione del follicolo in CORPO LUTEO, capace di produrre PROGESTERO NE, l'ormone della gravidanza. MASCHIO: stimola la secrezione degli ANDROGENI

9 TIROIDE La tiroide è posta nel collo e produce due generi di ormoni: I cosiddetti 'ormoni tiroidei' (TIROXINA e TRIIODOTIRONINA) La CALCITONINA. TIROXINA (T4) e TRIIODOTIRONINA (T3): SINTESI: T3 e T4 hanno una particolarità che li rende unici: con tengono IODIO (sono le uniche molecole che utilizzano questo elemento chimico). La tiroide è una ghiandola follicolare, capta Io dio dal sangue e lo sintetizza con la Tirosina producendo soprat tutto T4 (tirosina + 4 I), abbondante nel sangue, che poi quando e dove serve nell'organismo viene deiodata in T3 (tirosina + 3 I) che è l'ormone attivo. REGOLAZIONE: la funzione tiroidea viene stimolata dal TSH (ormone ipofisario), a sua volta stimolato dal TRH (fattore ipotalami co. L'abbondanza di T3 nel sangue inibisce TRH e TSH (feedback negativo).

10 TIROIDE: regolazione a feedback (retroazione) IPOTALAMO TRH stimola (incrementa) IPOFISI TSH inibisce TIROIDE T3-T4 Un esempio di feedback negativo SANGUE T3-T4

11 TIROIDE AZIONI: Metabolismo basale: lo incrementa in tutte le cellule dell'organismo, determinando anche aumento del consumo di O2 e un importante effetto calorigeno. Nel grasso bruno l'effetto calorigeno è indotto anche per disaccoppiamento della fosforilazione dall'ossidazione (es. animali ibernanti). Catabolismo glucidi e lipidi con anabolismo proteico. Sviluppo e maturazione del sistema nervoso nel giovane. Nell'adulto la loro carenza determina turbe del comportamento e dell'umore. IN GENERALE: una equilibrata funzionalità della tiroide permette di adattare il metabolismo alle variazioni ambientali (freddo/caldo, disponibilità/carenza alimentare) e dello stato fisiologico (crescita, invecchiamento, attività sessuale, cova/gravidanza, lattazione)

12 METABOLISMO del CALCIO La CALCEMIA è uno dei parametri più strettamente regolati dell'organismo (condiziona la funzionalità nervosa, muscolare e la coagulazione del sangue). Coinvolge diversi ormoni: PARATORMONE (PTH), ghiandola PARATIROIDE: AUMENTA LA CALCEMIA: favorisce il riassorbimento dell'osso e il recupero di Ca dal rene, attiva la vit. D CALCITONINA (CT), ghiandola TIROIDE (cellule C 'chiare'): DIMINUISCE LA CALCEMIA: favorisce la deposizione di Ca nelle ossa e l'escrezione renale di cationi VITAMINA D: dall'alimento, con l'irradiazione solare: AUMENTA L'ASSORBIMENTO DEL CALCIO: deve essere introdotta con l'alimento, poi attivata in tre tappe: nella cute (ultravioletti) nel fegato nel rene (PTH)

13 METABOLISMO del GLUCOSIO La GLICEMIA è anche regolata in buona parte per via endocrina Molti ormoni sono IPERGLICEMIZZANTI, con diversi meccanismi: GLUCAGONE, ghiandola PANCREAS ENDOCRINO (isole di Langerhans, cellule A): Glicogenolisi epatica (e lipolisi nel tessuto adiposo) CATECOLAMINE, ghiandola MIDOLLARE SURRENALE: Glicogenolisi epatica e muscolare (e lipolisi) GLUCOCORTICOIDI, ghiandola CORTICOSURRENALE : Gluconeogenesi da proteine e lipidi Altri ormoni, con diversi meccanismi: Tiroxina: aumento appetito, sinergia con catecolamine Somatotropina: antiinsulinico, lipolitico

14 METABOLISMO del GLUCOSIO Invece l'unico ormone IPOGLICEMIZZANTE è: L'INSULINA, prodotta nel PANCREAS ENDOCRINO (isole di Langerhans, cellule B) Induce e permette a tutte le cellule dell'organismo -escluse quelle nervose- l'assunzione di glucosio dal sangue (quindi riduce la glicemia). La carenza di insulina determina una grave sindrome, il diabete mellito (nome dovuto al sapore dolce del sangue e delle urine), che comporta: Perdita di glucosio con le urine con disidratazione, sete, fame, debolezza neuromuscolare Utilizzazione dei lipidi come fonte di energia con conseguente acetonemia e acidosi (fino al coma e morte) Microangiopatie, specie in retina (cecità), reni (insufficienza), sistema nervoso. È anche causa di ulcere e piaghe.

15 SURRENE La CORTICALE SURRENALE produce ormoni steroidi: GLICOCORTICOIDI: cortisolo/corticosterone implicati nella regolazione giornaliera dei cicli metabolici (es. anabolismo nel sonno, catabolismo nella veglia) e nella reazione di stress MINERALCORTICOIDI: aldosterone regolazione dell'equilibrio idrico e salino (recupero di sodio e acqua) e conseguente regolazione della volemia STEROIDI SESSUALI: androgeni ed estrogeni in piccole quantità non se ne conosce la funzione La MIDOLLARE SURRENALE produce le: CATECOLAMINE: Noradrenalina (norepinefrina) e Adrenalina (epinefrina) Che sono le protagoniste, insieme al SNV, della reazione di ALLARME/EMERGENZA (lotta/fuggi)

16 LO STRESS Cos'è lo stress? È una parola usata con molte accezioni, in fisiologia è: la reazione dell organismo ad un effetto dell ambiente (stressore), con l interessamento della ghiandola corticosurrenale Secondo Selye il fenomeno dello stress è trifasico: REAZIONE di ALLARME: dominata dalle catecolamine FASE di RESISTENZA: i glucocorticoidi aiutano la reazione FASE di ESAURIMENTO: i glucocorticoidi provocano malessere Oltre a catecolamine e glucocorticoidi nella reazione di stress vengono secreti (anche insieme all'acth) OPPIOIDI ENDOGENI [ β-endorfine ] Hanno azione antidolorifica ed euforizzante (analgesica/ansiolitica)

17 LO STRESS Nella fase di resistenza i glicocorticoidi aumentano la produzione di energia (glucosio dalla gluconeogenesi) utilizzando aminoacidi con LIMITAZIONE del METABOLISMO, soprattutto proteico, determinando: Riduzione della crescita e della capacità riproduttiva Riduzione della muscolatura Riduzione della capacità immunitaria (sensibilità alle malattie) Se l'animale non riesce ad affrontare con successo la difficoltà, si può dire che L'ORGANISMO VIENE MESSO IN ECONOMIA DI ESERCIZIO: l'animale resiste (non soccombe di fronte allo stressore) ma non recupera il suo equilibrio con l'ambiente Si va incontro allo stress cronico che può portare a gravi conseguenze, sino alla morte

18 ASSE IPOTALAMO-IPOFISI-SURRENE IPOTALAMO CRH STRESSORE RITMI CIRCADIANI IPOFISI ACTH β-endorfine stimola (incrementa) CORT. SURRENE GLICOCORTICOIDI inibisce SANGUE GLICOCORT.

19 L'EPIFISI (ghiandola PINEALE) È una piccola ghiandola cerebrale che produce MELATONINA, un ormone legato alla regolazione dei bioritmi, i più importanti dei quali sono i ritmi CIRCADIANI e quelli ANNUALI (STAGIONALI) Sono DETERMINATI da un orologio biologico interno [segnatempo-zeitgebers] sito nel NUCLEO SOPRACHIASMATICO (nell'ipotalamo anteriore) Sono REGOLATI principalmente dall'alternanza luce-buio (giornonotte) di cui l'organismo viene informato dalla melatonina, che viene secreta solo di notte

20 REGOLAZIONE IDRICO-SALINA Concerne sia il volume di acqua dell'organismo (di cui l'espressione più 'comprensibile' è la volemia) sia la quantità di sali (concentrazione di Na in particolare), ossia la cosiddetta pressione osmotica del LEC (liquido extra cellulare), ma anche la relazione tra essi. Gli ormoni più implicati: VASOPRESSINA: induce rapidamente riassorbimento di H2O a livello renale secrezione scarsa determina più urinazione determina sensazione di sete Sistema RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONE, il rene in risposta a ipotensione ematica libera renina, che attiva angiotensina, che induce liberazione di aldosterone. Così si determina aumento della pressione idrostatica: sia rapidamente per vasocostrizione (angiotensina) sia più durevolmente: angiotensina (sete) aldosterone (riassorbimento renale di Na e H2O)

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