Biochimica Umana. Margherita Ruoppolo BDF56731

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1 Biochimica Umana Margherita Ruoppolo BDF56731

2 BIOCHIMICA DEGLI ORMONI Testi consigliati: I PRINCIPI di BIOCHIMICA di LEHNINGER D.L. Nelson & M.M. Cox, Zanichelli BIOCHIMICA MEDICA Siliprandi & Tettamani, Piccin BIOCHIMICA UMANA Idelson Gnocchi

3 La comunicazione cellulare Le cellule sono capaci di ricevere segnali che arrivano dall esterno della membrana plasmatica e rispondere ad essi con risposte specifiche Negli organismi multicellulari, cellule con funzioni diverse si scambiano informazioni e segnali La comunicazione cellulare è mediata da messageri chimici

4 COMUNICAZIONE INTERCELLULARE Sistemi di segnalazione che impiegano messaggeri chimici sono: Sistema nervoso Sistema endocrino Sistema immunitario SISTEMA NERVOSO: Neurotrasmettitori e neuropeptidi SISTEMA ENDOCRINO : ormoni SISTEMA IMMUNITARIO: citochine

5 ORMONE : dal greco stimolare Qualsiasi sostanza prodotta dall organismo che trasporti un segnale capace di indurre una qualsiasi modificazione a livello cellulare

6

7 Comunicazione intercellulare A utoc rina La molecola segnale agisce sulla cellula che la secerne P arac rina La molecola segnale agisce sulle cellule vicine a quella che la secerne E ndoc rina Le molecole segnale vengono secrete nel circolo sanguigno N erv os a sangue Le molecole segnale sono secrete alle giunzioni sinaptiche

8 - Ormoni autocrini (nello stesso sito di biosintesi) es. prostaglandine - Ormoni paracrini (su cellule vicine, per diffusione locale) es. ormoni tratto gastrointestinale - Ormoni endocrini (a distanza con la circolazione ematica) es. insulina

9 ORMONI Ormoni operano a conc. molto basse mol/l sono secreti secondo cicli o ritmi diurni, mensili o annuali o in dipendenza di cicli di fertilità Sono inattivati dopo la loro azione per garantire un adeguato controllo Esplicano la loro azione solo su celllule bersaglio, cioè cellule provviste di strutture di riconoscimento, dette recettori

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11 Meccanismo d azione degli ormoni Modulazione dell attività di enzimi Modulazione della funzione di proteine del citoscheletro Regolazione della trascrizione di geni Regolazione dell ingresso/uscita dalla cellula di metaboliti, precursori biosintetici Regolazione dell ingresso/uscita dalla cellula di ioni

12 Figure Essential Cell Biology ( Garland Science 2010)

13 Risposta rapida (secondi-minuti) - In generale variazione dell attività di uno più enzimi presistenti nella cellula tramite meccanismi allosterici o modificazione covalente Risposta lenta (ore-giorni) - In generale aumento o inibizione dell espressione genica delle proteine da regolare

14 Classificazione degli ormoni Possono essere classificati sulla base di: Composizione chimica Solubilità e localizzazione del recettore Natura del segnale usato per mediare l azione ormonale

15 Composizione chimica 1. Ormoni derivati da amminoacidi Catecolamine (adrenalina, noradrenalina), ormoni tiroidei, melatonina 2. Ormoni peptidici e proteici Ipotalamici, ipofisari, pancreatici, placenta, paratiroide, gastrointestinali, calcitonina, fattori di crescita, oncogeni 3. Ormoni steroidei (derivati colesterolo) Ormoni sessuali maschili e femminili, ormoni corticosurrenalici, vitamina D e derivati 4. Ormoni derivati da acidi grassi Eicosanoidi (prostaglandine) etc.

16 Solubilità e localizzazione dei recettori 1. Ormoni lipofilici con recettori intracellulari: es. ormoni steroidei, tiroxina, 1,2,5-diidrocolecalciferolo 2. Ormoni idrofilici, con recettori localizzati sulla superficie cellulare: - ormoni peptidici - piccole molecole cariche: epinefrina, istamina 3. Ormoni lipofilici, con recettori localizzati sulla superficie cellulare: es. prostaglandine

17 TRASPORTO E METABOLISMO ORMONI PROTEICI La maggior parte degli ormoni peptidici sono liberi nel plasma, agiscono e vengono degradati rapidamente, con un emivita plasmatica di 3-7 min ORMONI LIPOFILICI Dopo la secrezione in circolo si legano a glicoproteine di trasporto specifiche e non Ciò consente una riserva dell ormone, protetto dal metabolismo e dall eliminazione renale Questo serbatoio prolunga notevolmente l emivita plasmatica, tampona gli incrementi di produzione ormonale e fornisce ormoni quando la produzione diminuisce

18 Caratteristiche generali delle classi ormonali Ormoni che si legano a recettori intracellulari Ormoni che si legano a recettori della membrana plasmatica Tipo Steroidi, ormoni tiroidei, calcitriolo, retinoidi Solubilità Lipofilo Idrofilo Proteine di trasporto Si Polipeptide, proteine e glicoproteine, catecolammine Emivita Lunga (da ore a giorni) Breve (minuti) plasmatica Mediatori Complesso ormone-recettore camp, cgmp, calcio, fosfatidilinositolo, cascate chinasiche o fosfatasiche No

19

20 Informazioni sensoriali

21 La via di controllo della secrezione del cortisolo -Il cortisolo è un ormone steroideo prodotto dalla corticale del surrene - Il suo rilascio è controllato dall ormone trofico ACTH (ormone adrenocorticotropo o corticotropina) dell adenoipofisi. - ACTH a sua volta è regolato dal CRH (ormone rilasciante la corticotropina) dell ipotalamo - Il cortisolo agisce come feedback negativo su ACTH e CRH

COMUNICAZIONE INTERCELLULARE

COMUNICAZIONE INTERCELLULARE COMUNICAZIONE INTERCELLULARE TRASFERIMENTO DIRETTO DI SEGNALI CHIMICI E ELETTRICI ATTRAVERSO GIUNZIONI COMUNICANTI COMUNICAZIONE CHIMICA LOCALE (SOSTANZE PARACRINE E AUTOCRINE) COMUNICAZIONE A LUNGA DISTANZA

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