Endocrinologia

Scienza che studia le ghiandole a secrezione interna, i loro prodotti (ormoni) e gli effetti di questi sull’organismo, in situazioni fisiologiche e patologiche

Il sistema endocrino è un sistema di comunicazione complesso che, integrato con il sistema nervoso ed immunitario, controlla per via

umorale numerose funzioni essenziali alla sopravvivenza

dell’individuo, alla sua crescita e al mantenimento della specie

Funzioni generali del Sistema Endocrino

•  Mantenimento dell’omeostasi interna dell’organismo e adattamento all’ambiente

•  Sviluppo somatico e neuropsichico

•  Riproduzione

•  Metabolismo

Ormone dal greco ορµαο = eccitare

Sostanza biologicamente attiva secreta in circolo da una cellula (cellula endocrina) e capace di regolare le funzioni di un’altra cellula posta a distanza (cellula bersaglio)

Gli Ormoni

•  Molecole sintetizzate e secrete dalle Ghiandole Endocrine, vengono immessi in circolo ed esercitano la loro azione biologica su cellule bersaglio a distanza variabile .

•  L’interazione con una determinata cellula bersaglio è garantita da recettori specifici per quel dato ormone

•  Il legame ormone-recettore attiva la risposta cellulare

•  Gli ormoni vengono sintetizzati e secreti dalle cellule endocrine.

•  Queste possono costituire organi specifici, le Ghiandole Endocrine.

•  Quando sono presenti come componente minoritaria di organi non endocrini formano il Sistema Endocrino Diffuso

Stimoli esterni

SN

A B H Azione biologica A

feed-back

“Topografia” dell’azione ormonale

H vaso sanguigno

a a) autocrina

b

b) paracrina

cellula secernente

c

c) sistemica (endocrina)

H

Proteine di trasporto

H

H

H H H

H H: ormone libero

(forma attiva)

Proteine di trasporto specifiche (TBG, SHBG, IGFBP, CBG) (legame ad alta affinità)

Albumina, prealbumina (legame a bassa affinità)

Classificazione •  ORMONI PEPTIDICI

Peptidi e polipeptidi Adrenocorticotropo (ACTH),

–  Angiotensina II, –  Arginina vasopressina, –  Ormone antidiuretico (AVP, ADH), –  Calcitonina (CT), –  Colecistochinina (CCK), –  Fattore natriuretico atriale (ANF), –  Gastrina, –  Glucagone (Glu), –  Insulina (Ins), –  Ormone di rilascio del Corticotropo (CRH), delle

Gonadotropine (GnRH), del Somatotropo (GHRH), del Tireotropo (TRH),

–  Ossitocina (OT), –  Paratormone (PTH), –  Polipeptide intestinale vasoattivo (VIP), –  Prolattina (PRL), –  Proopiomelanocortina (POMC), –  Renina, –  Somatomedina C (IGF-I), –  Somatostatina (SHRIH), –  Somatotropo (GH)

Glicoproteine –  Eritropoietina, –  Follicolo Stimolante (FSH), –  Gonadotroina corionica (CG), –  Luteotropo (LH), –  Tireotropo (TSH)

•  ORMONI STEROIDEI –  Aldosterone, –  Corticosterone, –  Cortisolo, –  Diidrotestosterone (DHT), –  Estradiolo (E2), –  Progesterone (17-OH-P), –  Testosterone (T), –  1,25-diidrossi-colecalciferolo

•  ORMONI AMINOACIDICI Derivati dal triptofano

–  Serotonina (5-HT), –  Melatonina

Derivati dalla tirosina

–  Adrenalina (A), –  Dopamina (DA), –  Noradrenalina (NA), –  Tiroxina (T4), –  Triiodotironina (T3)

Derivati dell’istidina

–  Istamina (H)

•  ORMONI DERIVATI DA ACIDI GRASSI POLINSATURI

–  Leucotrieni, –  Prostaglandine, –  Trombossani

Classificazione •  Ormoni idrofobici

–  superano la membrana plasmatica –  attivano un recettore nucleare che regola la trascrizione genica

•  Ormoni idrofilici –  Non possono entrare nel citoplasma. –  Richiedono un recettore di membrana che determina l’attivazione di

una serie di segnali intracellulari (secondi messaggeri) che avviano la risposta biologica

•  Gli ormoni peptidici sono idrofilici,

•  Gli ormoni Steroidei sono idrofobici

•  Gli ormoni derivati dalla tirosina sono sia idrofobici (ormoni tiroidei) che idrofilici (catecolamine)

azione H

Recettore intracellulare (nucleare o citoplasmatico)

Recettore di superficie

Recettore inattivo Recettore attivato

azione H

R di membrana

2° messaggero

azione su proteine nucleari

Risposta metabolica tardiva

regolazione enzimatica

risposta metabolica

acuta

Ormoni peptidici

nucleo

+ ormone recettore

gene ormonodipendente

DNA

regione di legame

mRNA

trascrizione

proteina specifica

azione metabolica

trasduzione

citoplasma

modificazione conformazionale con attivazione

ormone Meccanismi di inattivazione dell’azione ormonale

•  Demolizione enzimatica rapida nel sito di azione

•  Trasformazione in altre sostanze meno attive o inattive

•  Escrezione (urine/bile) •  Feed-back negativo sulla secrezione

ormonale •  Desensibilizzazione

Fenomeno per cui l’esposizione protratta ad un ligando provoca una attenuazione della risposta biologica allo stimolo

Meccanismi: •  Riduzione dei numero dei recettori accessibili al

ligando (down-regulation)

•  Modificazioni dell’affinità del recettore per il ligando o della risposta post-recettoriale all’attivazione del recettore

Desensibilizzazione

insulina

Utilizzazione del glucosio

Liposintesi

Sintesi proteica

Trasporto del potassio

Implicazioni: risposta funzionale coordinata alle modificazioni omeostatiche

Un ormone - molte funzioni:

Glicemia

glucagone

epinefrina

cortisolo

GH

é insulina ê

Implicazioni: 1. regolazione fine della risposta 2. compensazione in caso di deficit di un ormone

Una funzione - molti ormoni: Meccanismi di patologia endocrina

•  Ridotta produzione ormonale •  Eccessiva produzione ormonale •  Produzione di ormoni anomali •  Resistenza all’azione ormonale •  Anomalie del trasporto ormonale •  Anomalie del metabolismo ormonale

Meccanismi di patologia endocrina

1.  Alterazioni intrinseche della ghiandola (primaria) 2.  Alterazioni dei sistemi di controllo (secondaria o terziaria) 3.  Produzione ormonale ectopica da parte di neoplasie 4.  Alterata sintesi o metabolismo periferico ormonale 5.  Alterata responsività dei tessuti periferici agli ormoni 6.  Ridotta attività biologica ormonale 7.  Autoanticorpi 8.  Liberazione passiva di ormoni in seguito ad infiammazione 9.  Iatrogene

Tutte le alterazioni del SE sono in genere dipendenti da un’alterata produzione ormonale

Le patologie che coinvolgono più ghiandole endocrine sono dette Sindromi Endocrine Multiple

Ipof

unzi

one BLOCCO

STIMOLAZIONE

DISTRUZIONE BLOCCO

ANTICORPI ANTAGONISTI

DIFETTO

DANNO TISSUTALE

Iper

funz

ione

TUMORI IPERPLASIA

PRODUZIONE ECTOPICA CAUSE IATROGENE

BLOCCO

ANTICORPI

STIMOLAZIONE

Ghiandola

Proormone

Ormone

Degradazione Degradazione

Recettore

Meccanismo effettore

Risposta Cellula bersaglio

Sindromi da eccesso ormonale •  Iperfunzione primaria •  Iperfunzione secondaria e terziaria •  Produzione ectopica di ormoni •  Difetti della biosintesi ormonale •  Alterazioni del metabolismo ormonale •  Ipersensibilità periferica •  Malattie autoimmuni •  Leakage ormonale (processi infiammatori) •  Cause iatrogene o factitiae

Sindromi da deficit ormonale

•  Ipofunzione primaria •  Ipofunzione secondaria e terziaria •  Alterazioni della biosintesi ormonale •  Alterazioni del metabolismo ormonale •  Ridotta responsività agli ormoni •  Ridotta attività biologica •  Malattie autoimmuni •  Cause iatrogene

Sindromi Endocrine Multiple

•  S. E. M. con Iperfunzione –  Sindromi da neoplasie endocrine multiple (MEN 1 e 2a e 2b) –  Sindrome di McCune-Albright

•  S. E. M. con Ipofunzione –  Ipopituitarismo –  Sindromi autoimmuni polighiandolari

Patologia Recettoriale

•  Sindromi da resistenza recettoriale – Primitiva – Secondaria

•  Alterazioni della specificità dell’interazione Ormone-Recettore

•  Alterazioni post-recettoriali