Extracellular. Intracellular. Endoplasmic reticulum

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Fabio Bonetti
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2 Extracellular Intracellular Endoplasmic reticulum Diagram illustrating the manner in which Ca 2+ acts as an extracellular messenger. Activation of the Ca2+-sensing receptor (by binding of Ca 2+ to negatively charged regions) activates phospholipase C (PLC; possibly via G q protein), leading to increased intracellular levels of diacyglycerol (DG) and inositol 1,4,5-trisphosphate (IP 3 ), and concomitant release of Ca 2+ from internal stores (e.g. the endoplasmic reticulum). The rise in Ca 2+ i is sustained by influx of Ca 2+ through channels in the plasma membrane. The Ca 2+ -sensing receptor can also reduce receptor-mediated increases in camp levels (possibly via G i protein). The Ca 2+ -induced changes in the activities of these second messenger systems leads to changes in the activities of a series of kinases (e.g. PKC and PKA), which in turn alter the biological activities of the cell. AC, adenylate cyclase; PIP 2, phosphatidylinositol bisphosphate.

4 Correlazione strutturale fra vilamina D 3 colecalciferolo e vitamina D 2 ergocalciferolo rispetto alle loro rispettive pro-vitamine e al colestrerolo. Le due rappresentazioni strutturali mostrate in basso per la vitamina D 3 e D 2 sono equivalenti; sono semplicemente modi diversi per mostrare la stessa molecola. Si sottolinea che la vitamina D 3 è Si sottolinea che la vitamina D 3 è la forma naturale della vitamina; è prodotta dal 7-deidrocolesterolo che è presente nel sotto cute ed è modificato dall azione dei raggi solari. La vitamina D 2 che è efficace in maniera equivalente nell uomo e molti mammiferi ma non negli uccelli, è prodotta a livello commerciale e deriva dall irradiazione UV delle piante

6 Colecalciferolo-25- idrossilasi P450-MITOCONDRIO Trasformazione della vitamina D 3 in 1,25-diidrossivitamina D 3 25-Idrossicolecalciferolo-1- α-idrossilasi P450-MITOCONDRIO

7 Ipocalcemia Ca 2+ Ipofosfatemi a Pi FEGATO 25-idrossilasi PTH 25(OH)D 3 7- DEIDROCOLESTEROLO (pro-vitamina D 3 ) Radiazioni UV pelle RENE 1-idrossilasi idrossilasi VITAMINA D3 1-α,25(OH) 2 24,25(OH) 2 D 3 D 3 + Organi bersaglio 1,24,25(OH) 3 D 3 Vie di formazione dei metaboliti della Vitamina D 3. La provitamina D 3 viene attivata fotochimicamente sulla pelle e trasformata in una struttura aperta detta colecalciferolo. Questa molecola subisce l idrossilazione nel fegato in C25 e quindi nel rene viene idrossilata in C1. L enzima 1 idrossilasi renale è attivato dall ipocalcemia, mediante azione del PTH e dalla ipofosfatemia. I livelli di 1,25(OH) 2 D 3 possono attivare la 24 idrossilasi per formare dei metaboliti idrossilati inattivi.

8 ORMONI TIROIDEI 3,5,3,5 TETRAIODOTIRONINA (TIROXINA) o T 4 3,5,3 TRIIODOTIRONINA o T 3

10 Modello del metabolismo dello ione ioduro nei follicoli tiroidei. La figura mostra una cellula follicolare posta tra il lume follicolare e lo spazio extracellulare (in basso). Lo ioduro entra nella tiroide soprattutto grazie ad un trasportatore. La sintesi degli ormoni tiroidei avviene nello spazio follicolare attraverso una serie di reazioni molte delle quali sono mediate da perossidasi. Gli ormoni tiroidei vengono rilasciati dalla tireoglobulina per idrolisi di questa molecola (Tgb, tireoglobulina; MIT, monoiodotirosina; DIT, diiodotirosina; T3, triiodotironina; T4, tetraiodotironina). Gli asterischi indicano le tappe o i processi che risultano alterati per deficit enzimatici, responsabili del gozzo congenito e spesso associati a ipotiroidismo

12 In vitro: 2I - + 2H + + 2H 2 O 2 I 2 + 2H 2 O Iodination of tyrosine. - Iodine is oxidized by thyroid peroxidase in a 2e - oxidation step, forming I +. The phenolate anion of tyrosine is in equilibrium with its quinoid form. Iodinium and tyrosine quinoid react to form an iodinated quinoid intermediate that forms MIT by electronic rearrangement. (b) Iodine is oxidized by thyroid peroxidase in a 1e - step forming a free radical (I 0 ). The quinoid anion of tyrosine is oxidized to a free radical by peroxidase or by another I0. The quinoid free radical reacts with I 0 to form MIT by electronic rearrangement.

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