1

Il sistema endocrino

(Cuore)

(Rene)

(Pelle)

2

Comunicazione intercellulare

Autocrina

Paracrina

Endocrina

Nervosa

sangue

La molecola segnale agisce sulla cellula che la secerne

La molecola segnale agisce sulle cellule vicine a quella che la secerne

Le molecole segnale vengono secrete nel circolo sanguigno

Le molecole segnale sono secrete alle giunzioni sinaptiche

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Processi regolati dal sistema endocrino

•  Processi sistemici •  Tempi di azione (minuti, ore,

giorni) •  Il sistema endocrino mantiene

l’omeostasi, regolando:

G  Metabolismo G  Equilibrio elettrolitico G  Crescita, riproduzione

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Principali ormoni classificati in base alla struttura chimica

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Ormoni peptidici •  prodotti in forma di precursore

(preproormone) per trascrizione di mRNA:

•  alcuni mRNA possono dare splicing alternativo (es. il mRNA per la calcitonina)

•  il peptide segnale dirige il prepro-ormone al reticolo endoplasmico e poi viene rimosso

•  il proormone così formato viene impacchettato nel RER-Golgi con formazione di granuli secretori

•  nei granuli alcune sequenze aminoacidiche vengono rimosse, formando l’ormone maturo

•  alcuni ormoni vengono glicosilati a livello del Golgi

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Maturazione degli ormoni peptidici

Insulina

Sequenza segnale

Proopiomelanocortina

Sequenza segnale

Peptide C

ACTH β-lipotropina

β-endorfinaα-MSH γ-lipotropina

Il proormone può venire tagliato in modi diversi, dando origine a ormoni differenti, come nel caso della proopiomelanocortina ipofisaria.

In altri casi, le sequenze aggiuntive servono per assicurare che l’ormone adotti la corretta conformazione tridimensionale: ad esempio, in assenza del peptide C non sarebbe possibile ottenere il corretto schema di legami disolfuro (linee sottili) tra le due catene dell’insulina matura (indicata in rosso)

7

Ormoni non peptidici

Steroidi

Derivati dell'acido arachidonico

Estradiolo

Leucotriene B4

Trombossano B2

Prostaglandina A2

Cortisolo Vitamina D3

Aminoacidi modificati

NH

OH

OH

NH3+O

O

I

I

I

OH

I

O

Adrenalina Tiroxina (T4)

OH O

OHOH

O

OH

OH

OH

O

OH

OH

OOHO

O

OH

O

O

OH

O

8

Ormoni idrosolubili

peptidi, glicoproteine e catecolamine

• conservate in granuli secretori • liberate per aumenti di Ca citoplasmatico • immesse nel plasma in forma libera • captate da recettori di membrana • vita media plasmatica breve (minuti)

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Ormoni liposolubili

ormoni tiroidei, steroidi

•  immagazzinati nella colloide (tiroidei) o non immagazzinati (steroidi)

•  trasportati nel plasma legati a proteine carrier

•  captati da recettori citoplasmatici o nucleari

•  vita media plasmatica lunga (anche giorni, es. T3)

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Meccanismi d’azione

•  Attivazione di proteine G accoppiate ai sistemi del cAMP e/o dell’IP3 (es. ADH)

•  Attivazione di recettori accoppiati a tirosinchinasi (es. insulina)

•  Attivazione di recettori-guanilato ciclasi (es. ANF)

•  Attivazione di recettori accoppiati a Jak-STAT (es. GH)

•  Regolazione della trascrizione genica (es. steroidi)

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Proteine G

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Recettori-tirosinchinasi

13

Recettori degli steroidi

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Altri recettori Recettore del GH

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Feedback

Feedback semplice non controllato dal sistema ipofisi-ipotalamo (es. regolazione della calcemia)

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Necessità di un sistema di controllo

•  In certi casi, il mantenimento dell’omeostasi deve tenere conto sia di fattori interni all’organismo che di fattori esterni

•  i fattori esterni sono legati alla disponibilità di risorse (es. cibo)

•  molto spesso i fattori esterni sono modulati ciclicamente (giorno-notte)

•  serve quindi un sistema che regoli la secrezione delle ghiandole endocrine in funzione dei segnali esterni

•  questo sistema di controllo deve essere integrato con i sistemi di feedback primari

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Ipotalamo

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Interazioni tra sistema endocrino e sistema

nervoso