ORMONI Ghiandole endocrine Molecole di varia natura chimica: Peptidica (recettori ad attività tirosin-chinasica o accoppiati a proteine G ovvero a canali ionici a controllo di ligando) Steroidea (con recettori citoplasmatici-3 dominii R,D,M) Amminica Azione oligodinamica ed interspecifica su cellule target. Citochine e fattori di crescita= ormoni Created by G. Papaccio 1 Created by G. Papaccio 2 Cellula a secrezione peptidica Cellula a secrezione steroidea Created by G. Papaccio 3 Created by G. Papaccio 4
AZIONE Endocrina (via ematica) Paracrina Autocrina Classificazione morfologica delle ghiandole endocrine A) Ghiandole endocrine in tessuti epiteliali: Unicellulari (già dette SED o APUD) Pluricellulari (parenchima ghiandolare): Ghiandole Follicolari Ghiandole Cordonali B) Altri tipi in tessuti NON epiteliali: Ghiandole di natura connettivale (comprendenti le interstiziali ) Ghiandole di natura muscolare Ghiandole di natura nervosa Ghiandole endocrine negli annessi embrionali Created by G. Papaccio 5 Created by G. Papaccio 6 Esempi di ghiandole unicellulari Cellule C o parafollicolari Glucagone somatostatina Cellule enteroendocrine Cellule G CCK-PZ secretina Neurotensina Created by G. Papaccio 7 Cellule C parafollicolari Le cellule parafollicolari producono la calcitonina calcemia fosfatemia Created by G. Papaccio 8
Cellule C parafollicolari Cellula C parafollicolare Created by G. Papaccio 9 All esame ultrastrutturale le cellule parafollicolari si caratterizzano per un esteso apparato del Golgi, situato in vicinanza del nucleo; in rapporto con esso e, sparsi per tutto il citoplasma, si trovano numerosi granuli a contenuto elettronopaco. Created by G. Papaccio 10 Cellule C Created by G. Papaccio 12 Cellule C o parafollicolari Created by G. Papaccio 11
Cellule follicolari e parafollicolari Cellule enteroendocrine Created by G. Papaccio 13 Created by G. Papaccio 14 Esempio di ghiandola follicolare Ghiandola di tipo follicolare: Tiroide TIROIDE Created by G. Papaccio 15 Created by G. Papaccio 16
Follicoli tiroidei Ghiandola follicolare Created by G. Papaccio 17 Created by G. Papaccio 18 Ghiandola follicolare Ghiandola follicolare Created by G. Papaccio Preparati personali 19 Prof. G.Papaccio Created by G. Papaccio Preparati personali 20 Prof. G.Papaccio
Ghiandola follicolare Ghiandola follicolare Created by G. Papaccio 21 Created by G. Papaccio 22 Ghiandola follicolare Ghiandola follicolare Created by G. Papaccio 23 Created by G. Papaccio 24
Ghiandola follicolare Cellule follicolari e parafollicolari Cellula follicolare Cellula parafollicolare This is an example of an immunofluorescence test positive for anti-microsomal antibody, one of the autoantibodies that can be seen with autoimmune diseases of the thyroid. A major component of the antimicrosomal antigen is thyroid peroxidase (TPO) which is often measured serologically. Note the bright green fluorescence in the thyroid epithelial cells, whereas the colloid in the center of the follicles Created is by dark. G. Papaccio 25 Created by G. Papaccio 26 Ormoni tiroidei Gli ormoni prodotti dalle cellule dei follicoli tiroidei sono vari ma hanno caratteristiche strutturali simili: Tiroxina (aminoacido contenente iodio). Triiodotironina (monoiodoistidina ed altri composti iodati). Created by G. Papaccio 27 ORMONE Ormoni e funzioni della ghiandola tiroide Ghiandola tiroide Tiroxina (T 4 ) e triiodiotironina (T 3 ) Calcitonina (Tireocalcitonina) Paratiroidi Ormone paratiroideo (PTH) CELLULA DI ORIGINE Cellule follicolari Cellule Parafollicolari Cellule principali ORMONE REGOLATORE Ormone stimolante la Tiroide (TSH) Meccanismo feedback con ormone paratiroideo Meccanismo feedbeck con calcitonina FUNZIONE Facilitano la trascrizione di geni responsabili della sintesi proteica; aumentano il metabolismo cellulare; stimolano il metabolismo di carboidrati e grassi; diminuiscono colesterolo, fosfolipidi e trigliceridi; aumentano i ritmi cardiaco e respiratorio della contrazione muscolare Abbassa i livelli di calcio plasmatico mediante inibizione del riassorbimento osseo Aumenta i livelli di calcio nei liquidi biologici Created by G. Papaccio 28
Ormoni tiroidei Tireociti L attività funzionale dei tireociti si svolge attraverso: -captazione di iodio; -sintesi e secrezione di tireoglobulina (che si raccoglie nella cavità dei follicoli sotto forma di colloide); -i tireociti quindi, agendo con polarità inversa (amficrinìa), operano il distacco degli ormoni dalla tireoglobulina e li immettono in circolo. Created by G. Papaccio 29 Created by G. Papaccio 30 Sintesi e demolizione della tireoglobulina Tireociti Created by G. Papaccio 31 L apparato del Golgi è fortemente sviluppato, come l ergastoplasma le cui cisterne appaiono fortemente dilatate. Nel citoplasma apicale si trovano gocce di colloide delimitate da lembi citoplasmatici Created by G. Papaccio 32
A sinistra: struttura normale di una cellula tiroidea secernente tireoglobulina nel lume del follicolo. A destra: captazione di colloide per pinocitosi dopo intensa stimolazione con TSH, degradazione della tireoglobulina nei lisosomi e rilascio di tiroxina e triiiodotironina Biosintesi-Accumulo-Secrezione della tireoglobulina Tireociti Created by G. Papaccio 33 Created by G. Papaccio 34 Ghiandole cordonali A secrezione proteica o glicoproteica (pancreas, adenoipofisi, paratiroidi) A secrezione amminica (midollare del surrene) A secrezione steroidea (corticale del surrene, corpo luteo) Created by G. Papaccio 35 Created by G. Papaccio 36
Esempi di ghiandole cordonali IPOFISI o ghiandola pituitaria PARATIROIDE SURRENE o ghiandola surrenale EPIFISI o ghiandola pineale Ipofisi L adenoipofisi, più sviluppata, si presenta di colore rossastro e comprende la parte distale (o lobo anteriore), la parte tuberale e la parte intermedia. La neuroipofisi si presenta di colore grigiastro e comprende la parte nervosa e la parte infundibolare. Created by G. Papaccio 37 Created by G. Papaccio 38 Ne: Neuroipofisi A: Adenoipofisi La: Lobo anteriore Li: Lobo intermedio Created by G. Papaccio 39 Created by G. Papaccio 40
Ipofisi Adenoipofisi The normal microscopic appearance of the pituitary gland is shown here. The adenohypophysis Created by G. Papaccio is at the right and the neurohypophysis is at the left. 41 Created by G. Papaccio Preparati personali 42 Prof. G.Papaccio Metodi tradizionali per la caratterizzazione delle cellule dell adenoipofisi Le cellule dell adenoipofisi sono classificabili in tre tipi: Acidofile (citoplasma tingibile da coloranti acidi). Basofile (citoplasma tingibile con coloranti basici e con il metodo PAS). Cromofobe (citoplasma poco colorabile). Created by G. Papaccio 43 Ghiandola Cordonale (IPOFISI) Sono visibili cellule cromofobe (C), acidofile (A), basofile (B). Created by G. Papaccio 44
Ghiandola cordonale (Ipofisi) Ghiandola cordonale (Ipofisi) Created by G. Papaccio 45 Created by G. Papaccio 46 Metodi tradizionali per la caratterizzazione delle cellule dell adenoipofisi Metodi tradizionali per la caratterizzazione delle cellule dell adenoipofisi Nella colorazione con PAS/Orange-G/Ematossilina, le cellule acidofile (A) sono colorate in giallo brillante, le basofile (B) in porpora, mentre le cromofobe (C) non si colorano. L ematossilina tinge in blu scuro i nuclei. Basofile Acidofile Cromofobe Created by G. Papaccio 47 Created by G. Papaccio 48
Metodi attuali per la caratterizzazione delle cellule dell adenoipofisi Le cellule oggi si classificano sulla base del loro contenuto ormonale, dimostrabile con colorazioni immunoistochimiche, per ciascun ormone. Metodi tradizionali per la caratterizzazione delle cellule dell adenoipofisi Queste tecniche hanno dimostrato che: Cellule acidofile, secernono ormoni proteici e comprendono le cellule somatotrope (STH), le cellule luteotrope o della prolattina (LTH), le cellule corticotrope (ACTH). Cellule basofile, secernono ormoni glicoproteici e comprendono le cellule gonadotrope follicolo stimolanti (FSH), le cellule gonadotrope luteinizzanti (LH) e le cellule tireotrope (TSH). Cellule cromofobe, corrispondono verosimilmente ad elementi indifferenziati o comunque privi di attività secretiva. Created by G. Papaccio 49 Created by G. Papaccio 50 Distribuzione delle cellule dell adenoipofisi Le porzioni laterali contengono molte cellule somatotrope, che secernono GH, mentre le cellule corticotrope, che secernono ACTH, β-lipotropina, α-msh e β-endorfina sono concentrate nella parte mediana della ghiandola, proprio di fronte all ipofisi posteriore. Le cellule tireotrope, che secernono TSH, sono concentrate nella parte anteriore. Le cellule mammotrope secernenti PRL e le gonadotrope secernenti FSH e LH sono distribuite uniformemente in tutta la ghiandola, frammiste agli altri tipi cellulari. Created by G. Papaccio 51 Distribuzione delle cellule dell adenoipofisi Ipofisi posteriore GH ACTH TSH Parte intermedia Ipofisi anteriore Created by G. Papaccio 52 GH
Neuroipofisi (ghiandola endocrina di natura nervosa) La parte nervosa propriamente detta e la parte infundibulare della neuroipofisi hanno la stessa struttura. Risultano costituite da fasci di fibre amieliniche tra le quali si trovano elementi gliali, denominati pituiciti. Le fibre amieliniche sono gli assoni di neuroni secernenti ipotalamici; i pituiciti, che hanno una notevole variabilità morfologica, sono gliociti protoplasmatici. Neuroipofisi Created by G. Papaccio 53 The neurohypophysis shown here resembles neural tissue, with glial cells, nerve fibers, nerve endings, and intraaxonal neurosecretory granules. The hormones vasopressin (antidiuretic hormone, or ADH) and oxytocin made in the hypothalamus (supraoptic and paraventricular nuclei) are transported into the intra-axonal neurosecretory granules Created where by G. they Papaccio are released. 54 Neuroipofisi Neuroipofisi I pituiciti sono elementi gliali di tipo protoplasmatico che si presentano con aspetti morfologici diversi, sopratutto nei riguardi della forma e dello sviluppo dei prolungamenti, nonchè delle dimensioni. Si possono così riconoscere: Reticolopituiciti Micropituiciti Fibropituiciti Adenopituiciti Created by G. Papaccio Preparati personali 55 Prof. G.Papaccio Created by G. Papaccio 56
Pars nervosa della ipofisi (ghiandola pituitaria) Corpi di Herring Sono visibili i pituiciti e i corpi di Herring Created by G. Papaccio 57 Le ampie aree chiare sono capillari. Le masse scure tondeggianti sono denominate corpi di Herring. Esse consistono di accumuli di materiale neurosecretorio addensati all interno di dilatazioni degli assoni ipotalamoipofisari Created by G. Papaccio 58 Rappresentazione schematica della ghiandola pituitaria e suoi organi bersaglio Created by G. Papaccio 59 Effetti fisiologici degli ormoni dell ipofisi ORMONI RILASCIANTI/INIBENTI FUNZIONE Pars distalis S om atotrop ina (orm one della crescita) R ilasciante: SRH Inibente: somatostatina Stim olo del m etabolism o; stim ola le cellule del fegato a rilasciare som atom edin e (fattori di crescita), ch e stim olan o la proliferazion e cellulare a livello della cartilagin e e controllano l'allungam en to delle ossa. Prolattina Ormone adrenocorticotropo (A C T H ) Ormone follicolo stimolante (FSH) R ilasciante: PRH Inibente: PIF R ilasciante: CRH R ilasciante: GnRH Inibente: inibina (nei m aschi) Prom uove lo sviluppo della ghiandola m am m aria durante la gravidan za; stim ola la produzione di latte dopo il parto S tim ola la sin tesi e il rilascio d i orm oni (cortisolo e corticosteron e) dalla corteccia surrenale Stim ola la crescita dei follicoli ovarici e la secrezione di estrogeni; stim ola le cellule del Sertoli dei tubuli sem iniferi a produrre proteine che legano gli androgeni O rm o n e lu tein izza nte (L H ) R ilasciante: GnRH Nella donna, insiem e all'fsh, prom uove l'ovulazion e, la form azion e del corpo luteo e la secrezion e di progesterone ed estrogeni che danno origin e ad un segnale feedback n eg ativo all'ip otalam o, per in ibire la secrezione di G nrh O rm one stim olante le cellule interstiziali (IS C H ) nell'u om o O rm one che stim ola la tiroide (T SH ) N ell'uom o stim ola le cellule del Leyding a secernere e rilasciare testosterone, che da luogo ad un feedback negativo all'ipotalam o per in ibire G n R H S tim ola la sin tesi ed il rilascio dell'orm one tiroideo, ch e aum en ta il m etabolism o R ilasciante: TRH Inibente: feedback negativo via SNC Created by G. Papaccio 60
Effetti fisiologici degli ormoni dell ipofisi Ghiandola cordonale (Paratiroide) ORMONI RILASCIANTI/INIBENTI FUNZIONE Pars nervosa Ossitocina Stimola le contrazioni della muscolatura liscia dell'utero durante l'orgasmo e durante il parto; la suzione manda segnali all'ipotalamo che provocano un aumento di rilascio di ossitocina e contrazione delle cellule mioepiteliali delle ghiandole Vasopressina (ormone antidiuretico-[adh]) mammarie Aumenta il riassorbimento dell'acqua a livello dei reni partecipando così al recupero dell'acqua dell'organismo; provoca la contrazione dei muscoli lisci delle arterie, aumentando così la pressione sanguigna; può riportare la pressione a valori normali dopo un'emorragia. Created by G. Papaccio 61 Created by G. Papaccio Preparati personali 62 Prof. G.Papaccio Ghiandola Cordonale (Paratiroide) Ghiandola Cordonale (Paratiroide) Created by G. Papaccio 63 Created by G. Papaccio 64
Ghiandola surrenale Ghiandola Cordonale (Surrene) Created by G. Papaccio 65 Created by G. Papaccio 66 Ghiandola Cordonale (Surrene) Ghiandola Cordonale (Surrene) Created by G. Papaccio 67 Created by G. Papaccio 68
Ghiandola Cordonale (corticale e midollare surrenale) Corticale del Surrene Created by G. Papaccio 69 Created by G. Papaccio 70 Ghiandola Cordonale (Corteccia del Surrene) Ghiandola cordonale (Corteccia del Surrene) Zona glomerulare (G) e Zona fasciculata (F) Created by G. Papaccio 71 Created by G. Papaccio Preparati personali 72 Prof. G.Papaccio
Ghiandola Cordonale (Midollare del Surrene) Ghiandola cordonale (midollare del Surrene) Si notino le cellule cromaffini Created by G. Papaccio 73 Created by G. Papaccio 74 Cellule cromaffini Created by G. Papaccio 75 ORMONE Ghiandola surrenale Corteccia Surrenale M ineralcortico id i: aldosterone e deossicorticosterone G lu cocortico id i: cortisolo e corticosterone A ndrogeni: deidroepiandrosterone e androstenedione M idollare del Surrene Catecolammine: adrenalina e n oradrenalina Ormoni e funzioni della ghiandola surrenale CELLULA DI O R IG IN E C ellu le d ella Z ona Glomerulare C ellu le d ella Z ona fascicolata (spongiociti) C ellu le d ella Z ona R eticolare ORMONE REGOLATORE A ngiotensina II e orm one adrenocorticotropo (A C T H ) O rm one adrenocorticotropo (A C T H ) O rm one adrenocorticotropo (A C T H ) C ellu le C ro m a ffin i N erv i sp la nc n ic i, pregangliari e sim patici FUNZIONE C on trollan o il volu m e d ei fluidi corporei e la concentrazione di elettroliti, ag en do su l tubu lo d istale renale e causando escrezione di potassio e riassorbim en to di sodio R eg olan o il m etabolism o d i carboidrati, grassi e p ro tein e; stim o lan o il rilascio di acidi grassi e d el g licerolo; agiscon o com e ag en ti in fiam m atori; riducon o la perm eabilità dei capillari; sop prim on o la risposta im m un itaria A tten u an o le caratteristich e mascoline A dren alina : In tervien e n ella reazione da "com battim ento" preparan d o l'organ ism o allo stress o a situazioni di forte paura; aum en ta il battito e la g ittata cardiaca m edian te l'aum ento del flusso sanguigno e del rilascio di glucosio N orad ren alin a: H a effetto sull'inn alzam ento d ella pressione sanguigna inducendo vasocostrizione Created by G. Papaccio 76
Ghiandola Cordonale (Epifisi) Ormoni e funzioni della ghiandola pineale ORMONE CELLULA DI ORIGINE ORMONE REGOLATORE FUNZIONE Ghiandola pineale Melatonina Pinealociti Noradrenalina Può influenzare il ciclo dell'attività gonadica Created by G. Papaccio 77 Created by G. Papaccio 78 Rappresentazione schematica del Pancreas Ghiandola cordonale o a masserelle solide (Pancreas) Created by G. Papaccio 79 Created by G. Papaccio 80
Ghiandola cordonale o a masserelle solide (Pancreas) Isola pancreatica umana (IC) Sono visibili gli acini secretori e un isola di Langerhans Created by G. Papaccio 81 Created by G. Papaccio 82 Preparati personali Prof. G.Papaccio Created by G. Papaccio Isole pancreatiche umana 83 Cellule e ormoni delle isole di Langerhans TIPO CELLULARE % DEL TOTALE LOCALIZ ZAZIONE STRUTTURA DEI GRANULI Cellule β 70% Sparse in tutta l'isola Diametro di 300 nm; stroma denso Cellule α 20% Periferia Diametro di 250 nm; dell'isola stroma denso Cellule δ 5% Sparse in tutta Diamentro di 350 l'isola nm; granuli omogenei elettrontrasparente Cellule G 1% Sparse in tutta l'isola Cellule PP (Cellule F) Diamentro di 300 nm; ORMONI E PESO MOLECO LARE Insulina 6000 Da Glucagone 3500 Da Somatostatina 1640 Da Gastrina 2000 Da FUNZIONI Abbassa il livello di glucosio nel sangue Aumenta il livello di glucosio nel sangue Paracrina: inibisce il rilascio ormonale Endocrina: riduce le concentrazioni della muscolatura liscia del tratto alimentare e della cistifellea Stimola la produzione di HCl da parte delle cellule parietali dello stomaco Inibisce la secrezione esocrina del pancreas 1% Sparse in tutta Diamentro di 180 Polipeptide l'isola nm; pancreatico 4200 Da Created by G. Papaccio 84
Cellule insulari Isola pancreatica (immunocitoc himica) Created by G. Papaccio 85 Created by G. Papaccio 86 Ghiandola connettivale (interstiziale) del Berger Ghiandola connettivale (interstiziale) del Leydig Created by G. Papaccio 87 Created by G. Papaccio 88
Ghiandola connettivale (interstiziale) Ghiandola connettivale (interstiziale) Created by G. Papaccio 89 Created by G. Papaccio 90 Ghiandola connettivale (interstiziale) del Leydig (interstizio fra tubuli seminiferi) Created by G. Papaccio 91 Created by G. Papaccio 92
Cellule endocrine in organi non ghiandolari Ghiandola endocrina muscolare Created by G. Papaccio 93 Created by G. Papaccio 94 Ghiandole endocrine The end Gianpaolo Papaccio Created by G. Papaccio 95