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1 IPOFISI E TIROIDE PROF.SSA VERONICA ROMANO

2 Indice 1 INTRODUZIONE IPOTALAMO E IPOFISI NEUROIPOFISI ADENOIPOFISI TIROIDE PARATIROIDI BIBLIOGRAFIA di 15

3 1 Introduzione Il sistema endocrino è considerato un insieme di ghiandole o tessuti che secernono nel sistema circolatorio composti organici o messaggeri chimici, detti ormoni, per stimolare specificamente ovvero causare un cambiamento nell attività metabolica di specifici organi o tessuti bersaglio. Le cellule/tessuti bersaglio, nel rispondere agli stimoli ormonali, possono secernere nel circolo sanguigno una o più sostanze che, a loro volta, possono regolare la sintesi e/o secrezione di ormoni da parte della ghiandola endocrina. Questo sistema è definito controllo a feedback ed è una parte importante della funzione endocrina. In altri casi gli ormoni agiscono direttamente sui tessuti bersaglio che non producono risposte a feedback. Il controllo a feedback è spesso negativo, per esempio i prodotti di una cellula bersaglio stimolata inibiscono l ulteriore secrezione di ormone; feedback positivi invece amplificano la secrezione da parte delle cellule endocrine primarie. Il sistema endocrino ha un ruolo di comunicazione e regolazione, di solito in risposta a normali cambiamenti fisiologici del corpo o ad alterazioni dell ambiente esterno, per assicurare che tutte le componenti del metabolismo corporeo operino in modo coordinato. Un ormone è una sostanza biologicamente attiva rilasciata e trasportata nel sangue o nella linfa che include composti che possono agire localmente sulle cellule attraverso il fluido extracellulare (regolazione paracrina) o anche avviare le risposte dalla stessa cellula che ha prodotto l ormone (funzione autocrina). Gli ormoni possono essere di natura diversa: ormoni proteici, steroidei, derivati della tirosina e derivati degli acidi grassi; essi differiscono nella struttura, nel meccanismo di sintesi e secrezione e nel meccanismo d azione. Gli ormoni peptidici o proteici sono sintetizzati come le altre proteine, conservati in granuli citoplasmatici ed esocitati quando la secrezione è richiesta. La maggior parte di questi ormoni sono solubili in acqua e circolanti quali ormoni liberi, prontamente degradati nel sangue, fegato o reni con un emivita plasmatica da minuti a ore. Gli ormoni steroidei sono sintetizzati nei mitocondri e nel reticolo endoplasmatico liscio; non sono accumulati, ma vengono rilasciati per diffusione. Essi sono solubili nei lipidi e sono trasportati nel sangue legati a proteine del plasma prodotte principalmente nel fegato. Le catecolamine (adrenalina e noradrenalina) sono sintetizzate dalla tirosina, conservate in granuli e rilasciate per esocitosi. 3 di 15

4 Gli ormoni tiroidei sono conservati, al di fuori della cellula, quali precursori, in cavità della ghiandola tiroidea piene di colloide; la colloide viene assunta dalle cellule della tiroide che la trasformano in ormoni tiroidei attivi, che vengono poi rilasciati nel sangue. Gli ormoni agiscono sulle cellule bersaglio dando inizio alle caratteristiche risposte biologiche attraverso recettori specifici. I recettori per gli ormoni peptici e per le catecolamine sono collocati sulla membrana plasmatica delle cellule, mentre i recettori per gli ormoni steroidei e tiroidei sono di solito localizzati nel nucleo. Una volta legati ai recettori di membrana, gli ormoni attivano molecole definite come secondi messaggeri, che a loro volto attivano reazioni che alterano il metabolismo nel citoplasma e/o del nucleo. Per i recettori nucleari l ormone regola la trascrizione e la traduzione di geni, determinando la sintesi e la produzione di nuove proteine. Dal punto di vista morfologico le ghiandole endocrine possono essere classicamente suddivise in: ghiandole endocrine unicellulari, appartenenti al Sistema Endocrino Diffuso, costituito da numerosissime cellule diffuse in tutto il corpo con funzione endocrina (es. cellule a serotonina, a somatostatina, a calcitonina) e ghiandole endocrine pluricellulari, distinte in 3 principali gruppi: follicolari (tiroide), cordonali (es. corticale del surrene), ad isolotti (pancreas endocrino) ed interstiziali (del Leydig negli interstizi della gonade maschile e del Berger a livello dell ilo dell ovaio). 4 di 15

5 2 Ipotalamo e ipofisi L ipotalamo esercita un complesso controllo sul sistema endocrino attraverso le connessioni con l ipofisi. Nell ipotalamo sono situati raggruppamenti di neuroni definiti nuclei neurosecernenti che si dividono in nuclei magnicellulari e nuclei parvicellulari (Fig. 1). I nuclei magnicellulari sono i nuclei paraventricolare e sopraottico che producono ossitocina, ormone che stimola la contrazione della muscolatura uterina e l eiezione el latte dalla ghiandola mammaria, e vasopressina che ha effetto antidiuretico e azione ipertensivante. I nuclei parvicellulari producono fattori di rilascio (Releasing Hormones: GHRH, TRH, CRH, GNRH) e fattori di inibizione (Inhibiting Hormones: PIF (PRL), MIF (MSH), SHRIH (GH, TSH)); questi fattori raggiungono il lobo anteriore dell ipofisi e vanno a stimolare o inibire le cellule ipofisarie, regolandone la secrezione ormonale. L ipofisi o ghiandola pituitaria (Fig. 1) è situata nella sella turcica dello sfenoide. Nell adulto l ipofisi ha forma ellissoidale ed è formata da due parti che, pur essendo unite in un unico organo, sono totalmente diverse per origine embriologica, struttura e funzione: l adenoipofisi o lobo anteriore e la neuroipofisi o lobo posteriore, la prima con un colore rossastro, la seconda con un colore bianco-giallognolo (Fig. 1). 5 di 15

6 2.1. Neuroipofisi Figura 1: Neuroni ipotalamici e struttura dell ipofisi La neuroipofisi rappresenta la parte nervosa dell ipofisi ed è costituita dall eminenza mediana, dal peduncolo infundibolare e dal lobo posteriore. Il lobo posteriore è costituito da cellule gliali, pituiciti, che formano l impalcatura di sostegno della ghiandola, da numerosi capillari sanguiferi e da una moltitudine di terminali assonici contenenti i neurosecreti provenienti dai neuroni ipotalamici. Gli ormoni ADH ed ossitocina, prodotti nei nuclei sopraottico e paraventricolare dell ipotalamo, vengono trasportati al lobo posteriore dell ipofisi lungo gli assoni di questi neuroni che decorrono nel peduncolo infundibolare. L ADH (Antidiuretic Hormon) agisce, nel rene, sulle cellule epiteliali del tubulo contorto distale e del dotto collettore rendendole permeabili all acqua e quindi permettendo il riassorbimento dell ultima parte di acqua filtrata (Fig. 3 ). L ADH ha anche azione ipertensiva ed infatti è anche chiamato vasopressina. 6 di 15

7 L ossitocina induce la contrazione della muscolatura liscia dell utero durante il parto e favorisce la fuoriucita del latte da parte delle cellule della ghiandola mammaria (Fig. 3) Adenoipofisi L adenoipofisi è costituita da tre parti: la parte tuberale, la parte media e la parte distale (Fig. 2). La parte tuberale è costituita da cellule endocrine che formano il peduncolo ipofisario; la parte intermedia nell uomo è rudimentale; la parte distale costituisce il 75% dell intera ipofisi, ha aspetto reniforme con la concavità rivolta posteriormente che abbraccia il lobo posteriore ed è una tipica ghiandola cordonale. Figura 2: Organizzazione strutturale dell adenoipofisi Le cellule della parte distale si distinguono in cellule somatorope, cellule mammotrope o lattotrope, cellule adrenocorticotrope, cellule tireotrope, cellule gonadotrope e cellule cromofobe, e sono deputate alla secrezione di ormoni diversi. Le cellule somatotrope sono ricche di granuli acidofili che contengono l ormone GH o somatotropo o ormone della crescita, di natura proteica. Il GH è un potente anabolizzante proteico, cioè orienta il metabolismo proteico verso la costruzione della massa somatica, soprattutto 7 di 15

8 muscolare (in sinergismo con il testosterone) e agendo sulle cartilagini epifisarie delle ossa lunga permette l allungamento e lo sviluppo corporeo. La carenza di GH provoca infatti arresto della crescita e quindi nanismo; l eccesso di produzione provoca invece gigantismo o, se si instaura quando la crescita è ultimata, acromegalia. Le cellule mammotrope o lattotrope aumentano di dimensione durante la gravidanza. Sono ricche di granuli acidofili e producono l ormone prolattina. La prolattina favorisce lo sviluppo mammario, inizia e mantiene la montata lattea dopo il parto. Le cellule adrenocorticotrope producono l ormone di natura proteica ACTH (adrenocorticotropo) che stimola la corticale del surrene. Siccome la molecola dell ACTH è in parte identica a quella del MSH, in particolari condizioni stimola anche i melanociti. Le cellule tireotrope sono voluminose cellule di forma poliedrica che contengono il TSH (ormone tireotropo), glicoproteina che stimola l attività funzionale dei tireociti. Le cellule gonadotrope sono piccole cellule basofile che nel loro citoplasma presentano grossi granuli contenenti FSH e LH. Le cellule cromofobe coincidono con le cosiddette cellule follicolari aventi funzioni di sostegno. L adenoipofisi è sotto il controllo del sistema nervoso attraverso un distretto vascolare, il sistema portale ipotalamo-ipofisario, che senza inviare assoni direttamente all ipofisi ne controlla l azione e impedisce ai fattori di rilascio e inibitori, rilasciati dall ipotalamo, di non passare nel circolo generale e di arrivare direttamente all adenoipofisi. 8 di 15

9 Figura 3: ormoni prodotti e secreti dall ipofisi e relativi organi bersaglio L ipofisi riceve sangue arterioso da due arterie ipofisarie superiori che hanno origine dal circolo anastomotico di Willis e da due arterie ipofisarie inferiori, rami dell arteria carotide interna. Le arterie superiori vascolarizzano l ipotalamo e mandano rami nel peduncolo ipofisario dove si anastomizzano con le arterie inferiori, dopo aver vascolarizzato la neuroipofisi. Le arteriole del peduncolo formano un sistema di capillari sui quali terminano gli assoni dei piccoli neuroni neurosecernenti dei nuclei dell ipotalamo. Dalle venule del peduncolo il sangue passa alle venule dell adenoipofisi che si risolvono nei sinusoidi (rete mirabile venosa), da qui il sangue passa alle vene di drenaggio che vanno ai seni cavernosi. 9 di 15

10 3 Tiroide La tiroide è la più voluminosa delle ghiandole endocrine. È situata nella regione anteroinferiore del collo ed è fissata alla laringe, alla trachea e al fascio vascolo-nervoso del collo. Presenta due lobi conici, sviluppati verso l alto, uniti sulla linea mediana da un ponte trasversale chiamato istmo (Fig. 4). Il suo peso e le sue dimensioni variano con l età e con le condizioni ambientali: nelle popolazioni che vivono in pianura o vicino al mare la tiroide è sensibilmente più ridotta rispetto a quelle che vivono in montagna. In certe zone montane, per la carenza di iodio nell acqua e nei cibi, è molto diffusa l ipertrofia dell organo con alta incidenza del cosiddetto gozzo endemico. I lobi della tiroide sono situati in profondità rispetto ai muscoli sterno-tiroideo, sterno-ioideo e sterno-cleido-mastoideo. L istmo invece è piuttosto superficiale, in quanto posto tra i margini mediali dei due muscoli sterno-tiroidei e corrisponde solitamente al 2 o a volte al 3 anello tracheale, mentre i lobi laterali in alto sono appoggiati alla cartilagine tiroidea della laringe e in basso possono spingersi fino al 6 anello tracheale e anche oltre. Figura 4: struttura della tiroide 10 di 15

11 Da un punto di vista strutturale la tiroide presenta: una capsula, uno stroma e un parenchima ghiandolare. La capsula fibrosa invia nella profondità del tessuto ghiandolare numerosi setti connettivali che costituiscono l impalcatura o stroma. All interno di tali sepimenti decorrono i vasi che si risolvono poi in fitte reti capillari a contatto con le cellule tiroidee. Il parenchima tiroideo è percorso anche da collettori linfatici efferenti. All interno dei lobuli, le unità di struttura e di funzione della ghiandola sono costituite dai follicoli o vescicole tiroidee. Ciascun follicolo (Fig. 5) è una cavità chiusa delimitata da una parete formata da un unico strato di cellule epiteliali. La cavità contiene un materiale fluido e denso di accumulo detto colloide tiroidea. Le cellule follicolari, i tireociti, poggiano su una membrana basale omogenea e sono caratterizzate da bipolarità funzionale: queste cellule infatti si affacciano da un lato all interno della cavità follicolare, quindi sono a contatto con la colloide, mentre al lato opposto tramite la membrana basale sono a contatto con l endotelio capillare. Esse sono dotate di capacità assorbente e secretoria in tutte e due le direzioni. Figura 5: struttura dei follicoli tiroidei 11 di 15

12 A livello dei tireociti vengono sintetizzati gli ormoni tiroidei con un meccanismo ben preciso: - I precursori ormonali, tirosina ed altri aminoacidi, monosaccaridi e ioduro attraversano l endotelio dei capillari sanguiferi e la membrana basale e penetrano nel citoplasma del tireocita. - A livello del REG e dell apparato di Golgi vengono assemblate delle macromolecole glicoproteiche di tireoglobulina in cui si possono contare più di 120 molecole di tirosina. - Le macromolecole di tireoglobulina, dopo essere state confezionate in vescicole secretorie, vengono liberate nella colloide contenuta nella cavità del follicolo - All interno della colloide i residui tirosinici delle tireoglobuline vengono liberati e coniugati con uno o due atomi di iodio. - Quando vi è richiesta di ormoni tiroidei e la ghiandola è stimolata alla secrezione dal TSH, le tireoglobuline riarrangiate e stoccate nella colloide come veri e propri preormoni vengono poi ricaptate dal tireocita. - Gli ormoni definitivi T3 (triiodotironina) e T4 (tetraiodotironina o tiroxina), concentrati in piccole vescicole, raggiungono il polo basale del tireocita e con un processo di esocitosi vengono liberati nel circolo sanguifero. L altezza dei tireociti e le relative dimensioni della massa di colloide dipendono dall attività funzionale del follicolo: se la ghiandola è scarsamente attiva e la quantità di colloide accumulata è cospicua, i follicoli sono voluminosi e i tireociti risultano appiattiti, quasi distesi dalla massa di colloide. Al contrario negli stati di iperattività funzionale i follicoli hanno dimensioni più ridotte, le cellule sono cilindriche alte, mentre la massa di colloide appare scarsa. Fra i tireociti si nota, in taluni punti, la presenza di cellule isolate che non sporgono nel lume del follicolo ma sono egualmente incluse nella membrana basale e quindi separate dal connettivo interstiziale: tali cellule sono chiamate cellule parafollicolari o cellule C (Fig. 5). Tali cellule sono depuate alla produzione di calcitonina, un ormone con azione ipocalcemizzante. La tiroide è vascolarizzata da due arterie tiroidee inferiori, rami delle succlavie, e da due arterie tiroidee superiori, rami delle carotidi esterne. Le vene di drenaggio sono tributarie delle vene giugulari interne e delle vene brachiocefaliche. 12 di 15

13 3.1. Paratiroidi Le paratiroidi sono quattro piccole ghiandole sferoidali, due superiori e due inferiori applicate sulla superficie posteriore dei lobi tiroidei (Fig. 4): in alcuni casi le paratiroidi risultano infossate nel parenchima tiroideo o comprese nel tessuto adiposo peritiroideo; in non pochi casi sono presenti altre paratiroidi accessorie. Le ghiandole sono delimitate da una capsula sottile che emette numerosi sepimenti connettivali che si addentrano nel parenchima sottostante accompagnando piccoli vasi sanguiferi e nervi. Il tessuto secernente è costituito da cellule epiteliali organizzate in cumuli tondeggianti, nidi o cordoni anastomizzati fra loro: questi aggregati cellulari sono ovviamente inframmezzati da sinusoidi sanguiferi. Le cellule epiteliali hanno diametro molto piccolo e sono di due tipi: cellule principali e cellule ossifile. Le cellule principali, le uniche presenti nell infanzia, presentano un citoplasma che si colora in modo diverso a seconda del momento funzionale: quando queste cellule sono chiare sono considerate inattive, mentre quando il citoplasma diventa intensamente basofilo e quindi le cellule appaiono scure sono attive e in questa fase producono il paratormone, un polipeptide ad azione ipercalcemizzante antagonista della calcitonina. Le cellule ossifile compaiono solo poco prima della pubertà e presentano voluminosi mitocondri ricchi di creste ma la loro funzione non è ancora nota. Il paratormone come già detto ha un azione ipercalcemizzante; esso agisce a livello osseo stimolando l attività osteolitica degli osteoclasti; a livello renale riduce la calciuria mentre aumenta la fosfaturia; a livello intestinale promuove l assorbimento di calcio e fosfati attraverso l attivazione della vitamina D. La calcitonina, prodotta dalle cellule parafollicolari della tiroide, ha invece effetti opposti e i due ormoni, agendo in perfetto antagonismo fra loro, sembrano garantire l omeostasi calcica (Fig. 6), sfuggendo al controllo ipofisario. La sola calcemia è l unico regolatore di questo sistema: quando cioè il livello ematico dello ione calcio tende ad aumentare, interviene la calcitonina che favorisce la deposizione del calcio nel tessuto osseo; quando la calcemia tende invece a diminuire interviene il paratormone che mobilizza il calcio dalle ossa. 13 di 15

14 Figura 6: Meccanismi d azione del paratormone e della calcitonina nell omeostasi del calcio 14 di 15

15 Bibliografia Montagnani, Tazzi: Anatomia Umana Normale. Edizione Idelson-Gnocchi 2007 Ambrosi, Cantino: Anatomia dell Uomo. Seconda Edizione edi-ermes 15 di 15