Tutor Pietro Bortoluzzi Cell

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1 Prof.ssa Paola Guandalini Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Scienze Biomediche e Chirurgico specialistiche Sezione di Fisiologia Umana via Fossato di Mortara 17/ Ferrara tel fax Per i test di autovalutazione Tutor Pietro Bortoluzzi Cell

2 ENDOCRINOLOGIA è quella branca della Fisiologia che si occupa della descrizione e caratterizzazione dei processi implicati nella regolazione ed integrazione di cellule, organi ed apparati ad opera di sostanze chimiche dette ORMONI IL SISTEMA ENDOCRINO è un sistema di comunicazione deputato a regolare, integrare e coordinare svariati processi fisiologici.

3 Funzioni metaboliche Substrati energetici Elettroliti Funzioni riproduttive

4 ORMONE - Regolatore e coordinatore di funzioni biologiche multiple negli organismi in cui è prodotto. - Molecola organica potente e specializzata prodotta da cellule endocrine in risposta a stimoli specifici. -Esercita la propria azione su specifiche CELLULE BERSAGLIO. CELLULA BERSAGLIO = cellula dotata di RECETTORE che riconosce per affinità e specificità l ormone. RECETTORE = molecola proteica o glicoproteica che posta sulla superficie della cellula o all interno riconosce e lega l ormone. Proprietà 1. Amplificazione del segnale. 2. Pleiotropismo. 3. Molteplicità dei meccanismi di regolazione. 4. Secrezione.

5 I geni che codificano per i vari ormoni sono organizzati secondo uno schema generale che prevede sequenze che compaiono negli RNAm maturi (esoni) e sequenze che vengono trascritte nei precursori degli RNAm e poi rimosse durante il processo di maturazione (introni). La sintesi delle proteine ormonali è regolata a sua volta, a livello trascrizionale, da altri ormoni, fattori di trascrizione, che agiscono generalmente mediante interazioni all estremità 5 o 3 del gene bersaglio. Corso di FISIOLOGIA UMANA Prof.ssa GUANDALINI P. Argomento: PARTE GENERALE

6 NATURA CHIMICA DEGLI ORMONI: 1. AMINOACIDA 2. PEPTIDICA E PROTEICA 3. STEROIDEA 4. PICCOLI LIPIDI 5. PROSTAGLANDINE EICOSANOIDI 6. PROSTACICLINE

7 Fosfolipasi A2 FOSFOLIPIDI ACIDO ARACHIDONICO Ciclossigenasi Lipossigenasi PROSTAGLANDINE TROMBOSSANI (Produzione ubiquitaria) LIPOSSINE LEUCOTRIENI (Produzione solo in cellule specializzate come leucociti o macrofagi) EICOSANOIDI PROSTAGLANDINE TROMBOSSANI Processi infiammatori, controllo ADH Processi emostatici LIPOSSINE LEUCOTRIENI Processi leucocitari Processi contrattili della muscolatura, dei vasi, dei bronchi, dell utero

8 MECCANISMO D AZIONE A ORMONI IDROFILICI (natura proteica) hanno il recettore sulla membrana; agiscono tramite 2 MESSAGGERO 1. Sistema adenilato ciclasi/ampciclico 2. Sistema del fosfatidilinositolo 3. Canali ionici al Ca++ 4. Tirosina-chinasi B ORMONI IDROFOBICI (steroidi e tiroidei) hanno il recettore intracellulare; agiscono attraverso la regolazione dell espressione genica.

9 Sistema ADENILATO CICLASI / AMP ciclico L S L R S G S ADENIL CICLASI G R GDP GDP GTP GTP PDE ATP-Mg AMP C 5 AMP AMP C PROTEIN CHINASI PROTEINA PROTEIN FOSFATO E utilizzato da: ADH (Rene) ACTH LH/hCG FSH GLUCAGONE Catecolamine - adrenergiche TSH PTH Prostaglandine

10 PROTEINA G H = ormone R = recettore E = effettore (proteina di membrana glicosilata es AC) G = nucleotide guanina GTP = guanidintrifosfato Es: Transducina Alterazione Acromegalia

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12 SISTEMA DEL FOSFATIDILINOSITOLO Recettore rianodinico

13 RECETTORI RIANODINICI

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15 SISTEMA DEI CANALI IONICI AL CALCIO Le principali sostanze che utilizzano il sistema del FOSFATIDILINOSITOLO e DEI CANALI al C a ++ sono: Angiotensina ADH Recettore colinergico (muscarinico) Trombine TRH

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17 SISTEMA TIROSINA CHINASI INSULINA e IGF-1 EGF PDGF S S S - S S - S E membrana I

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19 LE PROPRIETA DELL INTERAZIONE ORMONE RECETTORE PROPRIETA DI FISSAZIONE AL RECETTORE a) Rapida e reversibile b) Dipende dal ph c) Dipende dalla Temperatura d) Sistema saturabile e) Siti di fissazione non specifici

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21 ANALISI DI SCATCHARD per lo studio dell interazione ormone recettore [H] + [R] [H x R] K H H R R Costante di affinità se [H x R] = B [H] = F e R o = Capacità Recettoriale [R] = R o - [H x R] B F K R KB o

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24 Integrazione e controllo del segnale da parte del recettore CINETICA ORMONE ALTERAZIONE RECETTORE

25 Diversi tipi di resistenza all azione dell ormone

26 Recettori e stati patologici STATI PATOLOGICI E RECETTORI DOWN REGULATION DEI RECETTORI DIFETTI GENETICI DEI RECETTORI a) Sindrome insulino-resistente b) Pseudoparaipoparatiroidismo ANTICORPI DEL RECETTORE insulina (diabete Tipo I, f HLA) TSH (morbo di Grave) Acetilcolina (miastenia grave) SINDROME SPILLOVER SPECIFICITY Obesità ed insulina Leprecaunismo o sindrome dello gnomo Ridotta attività chinasica per modificazione della catena Ridotta attività della proteina G Un ormone esercita l effetto attraverso il recettore di un altro ormone

27 RECETTORI INTRACELLULARI Regolano l espressione di geni specifici in momenti precisi durante lo sviluppo embrionale e la differenziazione cellulare. Funzionano come dei fattori di trascrizione.

28 Recettore citosolico = 8S Nel nucleo vi sono due regioni specifiche: 1) una sequenza che localizza e dirige la proteina al nucleo e 2) un dominio di dimerizzazione responsabile dell aggancio di una coppia di recettori al DNA Quando il complesso entra nel nucleo si fissa a brevi sequenze di DNA localizzate nei promoters dei geni responsivi all ormone detti elementi di risposta all ormone (lo scopo è quello di aumentare elementi nelle porzioni fiancheggianti non traslate di alcuni geni).

29 IPOTALAMO - + IPOFISI GHIANDOLA PERIFERICA Tessuti bersaglio

30 IPOTALAMO

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