APPARATO ENDOCRINO. Scambio di informazioni : SISTEMA NERVOSO : mezzo di comunicazione/selettività: assoni e dendriti

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Costantino Leoni
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APPARATO ENDOCRINO Un sistema di comunicazione tra cellule deputato al controllo ed alla regolazione di numerose funzioni essenziali per la sopravvivenza : omeostasi, crescita,

1 APPARATO ENDOCRINO Un sistema di comunicazione tra cellule deputato al controllo ed alla regolazione di numerose funzioni essenziali per la sopravvivenza : omeostasi, crescita, riproduzione Scambio di informazioni : SISTEMA NERVOSO : mezzo di comunicazione/selettività: assoni e dendriti SISTEMA ENDOCRINO : mezzo di comunicazione/selettività : ormoni-recettori

2 PRINCIPALI GHIANDOLE ENDOCRINE

4 Variazioni anche minime nel livello di un solo ormone possono determinare cambiamenti strabilianti nello sviluppo, nello stato di salute, nell aspetto di una persona, nel suo comportamento

6 SISTEMA ENDOCRINO DIFFUSO APUD ( amine precursor Uptake & decarbossilation) Cellule endocrine presenti in numerosi organi o apparati: s. nervoso, organo adiposo, tubo gastroenterino Serotonina Bradichinina Istamina VIP GLIP Prostaglandina Grelina Leptina adiponectina

9 Concetto tradizionale di sostanza ormonale Ghiandola Circolo Bersaglio

10 Ampliamento del concetto tradizionale di sostanza ormonale ormoni, fattori di crescita, messaggeri

11 Tipi di azione ormonale Endocrina Paracrina Autocrina

12 Sistema neuroendocrino Identità tra alcuni ormoni peptidici e neurotrasmettitori Comunicazione tra sistema nervoso e sistema endocrino attraverso l azione di neuropeptidi ad azione locale

13 neurotrasmettitori ormoni da neuroni ormoni da cell. endocrine Dopamina + Noradrenalina + Adrenalina + Somatostatina + GnRH + TRH + CRH + Ossitocina + Vasopressina + VIP + Colecistochinina + Glucagone

14 PNEI? psico neuro endocrino immunologia psico-neuro-endocrino-immunologia (PNEI)

15 Classi di ormoni struttura steroidea steroidi vitamina D derivati aminoacidi ormoni tiroidei Catecolamine melatonina struttura peptidica ormoni peptidici e proteici fattori di crescita

16 Ormoni steroidei Sintetizzati a partire dal colesterolo Nucleo steroideo: ciclopentanoperidrofenantrene lipofilia forte legame con proteine vettrici interazione con recettori nucleari e citoplasmatici controllo della sintesi di enzimi che regolano il metabolismo cellulare

17 steroidogenesi surrenalica Cholesterol CH 3 C = O CH 3 C = O OH O HO Pregnenolone CH 3 C = O HO 17 a -Hydroxypregnenolone CH 3 C = O OH HO DHEA O O Progesterone CH 2 OH C = O O 17 a -Hydroxyprogesterone CH 2 OH C = O OH O Androstenedione OH O HO DOC CH 2 OH C = O O HO 11-Deoxycortisol O CH 2 OH C = O OH Testosterone O O HO C B CH 2 OH C = O O Cortisol O Aldosterone

18 corticosteroidi: relazione struttura funzione Necessario x cortisolo 2 1 HO F C OH C = O 20-22desmolasi OH CH 3 O Necessario x testosterone CH 3

19 cortisolo e proteine leganti CH 2 OH HO C = O OH HO CH 2 OH C = O OH O legato alla CBG 75 % O libero 10 % HO CH 2 OH C = O OH O legato all albumina 15 %

20 Interazione ormone - proteina legante H proteina legante H proteina legante

21 Ormoni tiroidei Derivati dalla tirosina (x2) lipofilia forte legame con proteine plasmatiche interazione con recettori nucleari o citoplasmatici e controllo dell attività biosintetica e metabolica

22 Ormoni peptidici Da 3 peptidi a proteine complesse e glicoproteine Idrofilia Assente/debole legame con proteine vettrici interazione con recettori di membrana mantenimento della differenziazione e funzione cellulare azione sui processi metabolici cellulari

23 Azioni ormonali in generale ormoni steroidei e tiroidei eventi nucleari ormoni peptidici modulazione di effetti citoplasmatici e di membrana

24 Interazione ormone - recettore H Recettore Segn. H Recettore Segn.

25 CARATTERISTICHE STRUTTURALI COMUNI DEI RECETTORI SPECIFICITA : riconosce un solo ormone( o un gruppo di ormoni simili) AFFINITA : legame preferenziale con un solo ormone SATURABILITA : la capacità di legame cessa quando tutti i recettori sono occupati CAPACITA DI TRASDUZIONE DEL SEGNALE: il legame ormone-recettore evoca sempre lo stesso tipo di risposta specifica della cellula bersaglio POSSIBILE LEGAME con : Agonisti, Superagonisti, Antagonisti

26 Sequenza dell azione ormonale >secrezione >circolazione >interazione recettoriale >trasmissione del messaggio >azione ormonale

27 terminale sinaptico: secrezione di noradrenalina Tirosina circolante DOPA dopamina NA NA di riserva MAO NA disponibile NA ATP NA cellula effettrice recettore NA libera re-uptake

29 organizzazione gerarchica releasing hormone (ipotalamo) ormone ipofisario (ipofisi) ormone periferico (ghiandola bersaglio)

30 feed-back mechanism - CRH + ACTH - Hypothalamus Pituitary + cortisol Adrenal cortex

31 Meccanismi di regolazione degli ormoni: i principali sono meccanismi a feedback negativo (es. circuito breve o lungo sull asse ipotalamo-ipofisi) e feedback positivo (effetto amplificatorio dell estrogeno sull ipofisi che causa l ovulazione) Innesco della regolazione: tali meccanismi sono innescati dalla concentrazione di ormoni e di altre molecole (es. glucosio) o ioni (es. Ca2+) La regolazione degli ormoni

32 ipotalamo ipofisi CRH TRH GnRH GRH SRIF PIF (dopamina) ACTH TSH FSH LH GH PRL ghiandole bersaglio

33 modificazioni conformazionali dei recettori attivazione recettori nucleari e citoplasmatici internalizzazione recettori di membrana

34 Meccanismi generali di attivazione della cellula bersaglio recettori intracellulari Citoplasma Nucleo mrna Risposta Proteina

35 Meccanismo d azione degli ormoni (II) steroidi, amine Meccanismo d azione degli ormoni tiroidei e stereoidei : a) l ormone attraversa la membrana fosfolipidica cellulare e nucleare b) Stabilisce un complesso ormone-recettore nel nucleo cellulare, c) Attivazione dei processi di: trascrizione del DNA-RNAm, migrazione dello RNAm nel citoplasma e sintesi proteica recettori intracellulari Citoplasma Nucleo mrna Risposta Proteina

36 Meccanismi generali di attivazione della cellula bersaglio recettori di membrana Citoplasma Nucleo camp fosforilazione Ca ++ Regolazione enzimatica

Meccanismo d azione degli ormoni (I) ormoni proteici o peptidi Meccanismo d azione degli ormoni basato su recettori di membrana e secondi messaggeri nel citoplasma: a) si forma il complesso

38 Meccanismo d azione degli ormoni (I) ormoni proteici o peptidi Meccanismo d azione degli ormoni basato su recettori di membrana e secondi messaggeri nel citoplasma: a) si forma il complesso ormonerecettore sulle cellule bersaglio che è accoppiato con una proteina G, che attiva proteine-enzimi (adenilciclasi e fosfolipasi C) b) attivazione secondi messaggeri citoplasmatici per l amplificazione del segnale ormonale (AMPc, IP3/Ca2+). c) Attivazione delle proteinchinasi che fosforilano proteine citoplasmatiche e nucleari Citoplasma Nucleo camp fosforilazione Ca ++ Regolazione enzimatica

39 G protein

40 Anatomia delle proteine G Detector Switch Timer Generator

41 Anatomia delle proteine G R s g b Detector N s a s GTP localizzato nell estremità carbossi terminale della subunità a

42 Anatomia delle proteine G g b R s N s a s Switch GTP

43 Anatomia delle proteine G g b R s N s a s Generator GTP

44 Anatomia delle proteine G g R s N s a s b Timer GTP GDP

45 per cortesia, uno di voi può premere il pulsante di avanzamento manuale delle diapositive? Ricezione del messaggio Ascolto del mio invito Detector Arrivo del messaggio Racolta del mio invito Innesco dell evento Pressione del pulsante di avanzamento Durata dell evento numero di diapositive Switch Generator Timer

46 EFFETTI FISIOLOGICI DEGLI ORMONI Sviluppo e crescita: es GH, IGF1, ormoni tiroidei Produzione e immagazzinamento di energia: es insulina, glucagone, adrenalina Riproduzione: es gonadotropine, steroidi sessuali Mantenimento dell omeostasi: f. cardiaca, PA, equilibrio acbase, temperatura, equilibrio energetico

47 Ipofunzione Iperfunzione Distruzione Blocco Ghiandola Tumori Iperplasia Stimolazione Blocco Degradazione Anticorpi Antagonisti Difetto Pro-ormone Ormone Recettore Meccanismo Effettore Anticorpi Produzione ectopica Cause iatrogene Blocco Degradazione Stimolazione Danno Tissutale Risposta Cellula bersaglio Danno Tissutale

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