• Gli organismi multicellulari si devono adattare ad

un ambiente esterno che cambia continuamente. A

tale scopo operano due sistemi, il sistema

nervoso ed il sistema endocrino.

• Il sistema nervoso gestisce i segnali sotto forma

di impulsi elettrici, è rapido ed è organizzato

tramite nervi che portano i messaggi verso il centro

o verso la periferia.

• Il sistema endocrino gestisce i segnali tramite

prodotti chimici (ormoni), è più lento e la sua

selettività consiste nella capacità di cellule

bersaglio di riconoscere segnali molecolari a

concentrazioni molto basse.

SISTEMA ENDOCRINO

Non hanno dotti

escretori, sono molto

vascolarizzate e

producono

ORMONI, cioè

messaggeri chimici

che agiscono su altri

organi.

Insieme di ghiandole diverse tra

loro per origine e struttura

GHIANDOLE ENDOCRINE GHIANDOLE PARATIROIDI:calcitonina

IPOFISI: ormone della crescita, prolattina,o.

tireotropo,o.adrenocorticotropo,o. follicolo stimolante

TIROIDE

GHIANDOLE SURRENALI:adrenalina,noradrenalina, cortisolo,

aldosterone

OVAIE: 17-β estradiolo, progesterone

TESTICOLI: testosterone, o. antimulleriano

PANCREAS ENDOCRINO: insulina glucagone,somatostatina

NATURA CHIMICA SUDDIVIDE GLI ORMONI

ENDOCRINI IN:

•ORMONI PEPTIDICI: insulina

glucagone

•ORMONI STEROIDEI:

glucocorticoidi,

progestinici,androgeni,

estrogeni, mineralcorticoidi

•ORMONI DERIVATI DA aa:

catacolamine, tiroidei

SINTESI DI UN ORMONE PEPTIDICO:

PREPROORMONE, PROORMONE,

ORMONE+PEPTIDI, SECREZIONE

MECCANISMO D’AZIONE DI UN ORMONE PEPTIDICO

INSULINA E IL GLUCAGONE

CONTROLLANO L’OMOESTASI

DEL GLUCOSIO

PANCREAS ENDOCRINO

Ghiandola mista

La componente endocrina è

composta da vari tipi di

cellule:

Cellule α: producono

GLUCAGONE

Cellule β: producono

INSULINA

cellule δ: producono

SOMATOSTATINA

SINTESI DELL’INSULINA: ORMONE PEPTIDICO

• I° Fase: immediata (secondi) insulina già presente nella cellula

• II° Fase: tardiva dopo “de novo” sintesi dell’ormone

La secrezione di insulina è regolata mediante un meccanismo a feedback dai livelli di principi

nutritivi apportati con la dieta. La molecola centrale nei meccanismi di regolazione è il

glucosio. Infatti la secrezione di insulina è praticamente nulla quando il glucosio plasmatico è

uguale o inferiore a 50 mg/dl, mentre è massima quando la glicemia è uguale o superiore a 250

mg/dl.

L’ insulina stimola la captazione di glucosio e di aminoacidi da parte dei tessuti, mentre inibisce

la liberazione di glucosio, acidi grassi e aminoacidi e la chetogenesi. L’ effetto netto è

rappresentato dalla diminuzione dei livelli plasmaticidi questi substrati.

GLUCOSIO

GLUCOSIO-P

K+

[ATP]/[ADP]

_ [Ca2+]

DV

MECCANISMO DI SECREZIONE

DELL’INSULINA

SECREZIONE

DEL’INSULINA

MECCANISMO D’AZIONE DELL’INSULINA

IL RECETTORE PER L’INSULINA E’ UN TETRAMERO IN CUI LE SUBUNITA’ a

INIBISCONO L’ATTIVITA’ CATALITICA INTRINSECA DELLE SUBUNITA’ b. IL LEGAME

DELL’INSULINA CON LE SUBUNITA’ a RIMUOVE QUESTA INIBIZIONE

PRINCIPALI AZIONI DELL’INSULINA

L’AZIONE PIU’ EVIDENTE DELL’INSULINA E’ QUELLA IPOGLICEMIZZANTE. QUESTO

EFFETTO E’ IL RISULTATO DELL’AZIONE DELL’INSULINA SU MUSCOLO, FEGATO E

TESSUTO ADIPOSO:

1) NELLE CELLULE ADIPOSE E MUSCOLARI AUMENTA LA CAPTAZIONE DEL

GLUCOSIO MEDIANTE UN’AZIONE PERMISSIVA SUL PROCESSO DI TRASPORTO.

QUESTA AZIONE RIFLETTE L’AUMENTO DEL NUMERO DI TRASPORTATORI DEL TIPO

GLUT-4 NELLA MEMBRANA PLASMATICA, IN SEGUITO SIA ALLA TRASLOCAZIONE

DALLE MEMBRANE INTERNE A QUELLE DI SUPERFICIE CHA ALL’AUMENTO DEI

PROCESSI DI TRASCRIZIONE DEL GENE DEL GLUT-4

2) NEL FEGATO STIMOLA LA CAPTAZIONE DEL GLUCOSIO AUMENTANDO LA

FOSFORILAZIONE DEL GLUCOSIO (AUMENTO SINTESI GLUCOCHINASI) E

L’UTILIZZO DEL GLUCOSIO PER LA SINTESI DI GLICOGENO E PER IL METABOLISMO

ENERGETICO

3) NEL MUSCOLO AUMENTA LA SINTESI DI PROTEINE E DI GLICOGENO

4) NEL TESSUTO ADIPOSO RIDUCE LA DEGRADAZIONE DEI TRIGLICERIDI E NE

FAVORISCHE LA SINTESI

glucagone

ormone iperglicemizzante

polipeptide di 29 amminoacidi (PM 3.485)

unica catena lineare che, una volta passata in circolo, si avvolge su se stessa in modo casuale

la biosintesi avviene in modo analogo all’insulina con formazione di pre-pro-glucagone (PM 18.000) da cui deriva, per distacco di catene polipeptidiche, di pro-glucagone (PM 12.000) di 100 aa già parzialmente attivo, da cui deriva l’ormone attivo

il proglucagone viene sintetizzato anche in certe cellule dell’intestino tenue e dell’encefalo, ma non viene trasformato in glucagone

si trova accumulato nelle cellule α in granuli secretori dai quali viene liberato per

esocitosi

produzione giornaliera di 100-160 g che determina un livello ematico di 100-150 pg/ml

ha un emivita nel sangue circolante di ~ 6 min

fattori che influenzano la secrezione di glucagone

glucosio ematico: una diminuzione della concentrazione ematica di glucosio stimola la secrezione di glucagone. Le concentrazioni di glucagone ematico sono più alte a digiuno e tendono a diminuire dopo un pasto

amminoacidi: stimolano la secrezione di glucagone, in particolare l’arginina. L’aumento sia di glucagone che di insulina dopo un pasto proteico, funziona come meccanismo protettivo per garantire che i livelli ematici di glucosio sia mantenuti

acidi grassi: un aumento di acidi grassi circolanti inibisce la secrezione di glucagone

insulina: la glicemia elevata inibisce la secrezione di glucagone in presenza di insulina. Se l’insulina è mancante, le cellule α non sono in grado di rilevare l’aumento di glucosio

ematico e i livelli di glucagone rimangono alti.

ormoni gastroenterici: gastrina e colecistochinina stimolano la produzione di glucagone, mentre la secretina e la somatostatina la inibiscono

sistema nervoso autonomo: l’innervazione ortosimpatica del pancreas e un’aumentata concentrazione di catecolamine surrenali stimola la produzione di glucagone

meccanismo d’azione del glucagone glucagone

recettore

GDP β

γ α

GDP GTP

citosol proteina G

GTP α

adenilato

ciclasi

ATP AMPc

PKA

inattiva

subunità regolatrice

cAMP

PKA attiva

ATP ADP

fosforilasi chinasi

inattiva

fosforilasi chinasi –PO4

attiva Ca2+

ATP ADP fosforilasi b

inattiva

fosforilasi a –PO4

attiva

glicogeno PO43- glucosio -1-PO4

glucosio -6-PO4

glicolisi e ciclo di Krebs

glucosio

sangue

diabete mellito

rappresenta una malattia cronica del metabolismo dovuta alla carenza di insulina oppure

ad una ridotta efficacia di quest’ormone. I difetti possono verificare a vari livelli.

Sintomi:

• iperglicemia che non si osserva soltanto in situazione postprandiale, ma anche in caso di digiuno

• aumento della diuresi (poliuria)

• aumento della sete (polidipsia) e della fame (polifagia)

• associati ad una diminuzione del peso corporeo.

cellula β

difetti nella

sintesi

difetto nella

secrezione

difetto postrecettoriale

risposta sangue

insulina

infezione virale reazioni immunitarie

anticorpi contro le

cellule β

anticorpi contro

l’insulina

anticorpo contro il recettore

II messaggero difetto recettoriale

cellula

bersaglio

trasporto di glucosio

insulino-dipendente

difetto a livello

del recettore