Prof.ssa Paola Guandalini ---------------------------------------------------- Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Scienze Biomediche e Chirurgico specialistiche Sezione di Fisiologia Umana via Fossato di Mortara 17/19-44100 Ferrara tel. 0532 455903 - fax 0532 455242 email: gnp@unife.it Per i test di autovalutazione http://www.aulaf5.unife.it/ Tutor Pietro Bortoluzzi Cell. 3402681953
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.
Funzioni metaboliche Substrati energetici Elettroliti Funzioni riproduttive
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.
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
NATURA CHIMICA DEGLI ORMONI: 1. AMINOACIDA 2. PEPTIDICA E PROTEICA 3. STEROIDEA 4. PICCOLI LIPIDI 5. PROSTAGLANDINE EICOSANOIDI 6. PROSTACICLINE
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
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.
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
PROTEINA G H = ormone R = recettore E = effettore (proteina di membrana glicosilata es AC) G = nucleotide guanina GTP = guanidintrifosfato Es: Transducina Alterazione Acromegalia
SISTEMA DEL FOSFATIDILINOSITOLO Recettore rianodinico
RECETTORI RIANODINICI
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
SISTEMA TIROSINA CHINASI INSULINA e IGF-1 EGF PDGF S S S - S S - S E membrana I
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
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
Integrazione e controllo del segnale da parte del recettore CINETICA ORMONE ALTERAZIONE RECETTORE
Diversi tipi di resistenza all azione dell ormone
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
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.
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).
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