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Presentazione del prof. Ciro Formica
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Origine nerviAssone pre-gangliare
Post-gangliareneurotrasmettitori
Reg. toracica e lombare Vicino al SNC
Lontano da organo bersaglio Acetilcolina e
noradrenalina
ORTOSIMPATICO
PARASIMPATICO
Reg. cranica e sacrale Lontano dal
SNC
vicino o dentro l’organo bersaglio
acetilcolina
Testi e immagini tratti da: zanichelli.it, unimo.it, unina.it, Istituto Nazionale Tumori Milano, minerva.unito.it
Termoregolazione
Corteccia cerebrale (SN)
Ipotalamo (SN – SE)
Ipofisi (SE)
Tiroide, surrene (SE)
Ghiandole esocrine (SN)
neurovegetativo
Vasodilatazione/costrizione (SN)
neurovegetativo
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Esempio di integrazione
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L’ipotalamo riceve informazioni di varia origine da ogni parte dell’organismo:•stato degli organi interni o visceri•sensazioni dolorifiche•temperatura del sangue (termocettori centrali),•osmolarità plasmatica (osmocettori), •glicemia (glicocettori), concentrazione di diversi ormoni.
Esso media le risposte finalizzate a mantenere l’omeostasi. (temperatura corporea, pressione del sangue, equilibrio idrico-salino, metabolismo energetico).È in diretta connessione con l’adenoipofisiControlla alcuni comportamenti (assunzione acqua e cibo, attività riproduttiva).
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I meccanismi centrali di controllo e di integrazione delle funzioni vegetative e le regioni cerebrali coinvolte agiscono nella maggior parte dei casi attraverso l’Ipotalamo, che proietta a vari nucleivegetativi del tronco encefalico e del midollo spinale.
È in diretto rapporto anche col sistema autonomo:La parte anteriore media le risposte riconducibili ad azioni parasimpatiche (aumento motilità e secrezione gastrica, contrazione vescica)Quella postero-laterale le risposte simpatiche di lotta-fuga(aumento frequenza cardiaca, pressione arteriosa, frequenzarespiratoria, diminuzione motilità gastro-intestinale, aumento flussoematico muscolare, midriasi)
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Coopera col SN per regolare le funzioni dell’organismo e reagire alle modificazioni dell’ambiente esterno o interno. È costituito da ghiandole endocrine distribuite nell’organismo che secernono ormoni.Gli ormoni possono avere varia composizione chimica: STEROIDEI: ormoni sessuali, cortisolo ecc.NON STEROIDEI- derivanti da amminoacidi. Es. adrenalina-peptidici. Es. prolattina-Proteici. Es. insulina, GH- Tali molecole vengono riversate nel sangue e trasportate fino agli organi bersaglio, dove esercitano la loro azione.
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Gli ormoni sono attivi anche in minime concentrazioni. La loro quantità nel sangue è regolata da sistemi a feedback negativo: all’aumentare della concentrazione dell’ormone, viene inibito il rilascio dell’ormone stesso.
Feedback negativo: il risultato di un’azione produce una inversione dell’effetto iniziale (per esempio la regolazione della pressione sanguigna, della glicemia, della temperatura corporea).
Feedback positivo: il risultato di un’azione rafforza l’effetto iniziale (per esempio eventi che generano il parto o la coagulazione)
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Gli stimoli partono di norma dall’ipotalamo, che appartiene al SNC.Da questo si dirigono all’ipofisi, minuscola ghiandola endocrina situata sopra la sella turcica dell’osso sfenoide nel cranio.Tra questi due organi si stabilisce un feedback breve.
L’ADENOIPOFISI produce le tropine, ormoni peptidici che attraverso il sangue, con un feedback lungo, raggiungono gli organi bersaglio:TSH tireostimolante tiroideGH crescita ossa, muscoli …LH luteotropina ♀corpo luteo, ♂ cellule Leydig testicolo testosterone e altri ormoniFSH follicolostimolante ♀follicolo ovarico, ♂ cellule Sertoli testicolo spermatozoiACTH adrenocorticotropo corticale surrene aldosteroneProlattina: agisce sulla ghiandola mammaria e sul sistema riproduttore femminile
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La neuroipofisi produce:ADH ormone antidiuretico (vasopressina) •azione sul rene: riduce la diuresi ossia l’eliminazione di liquidi e urina in quanto favorisce il riassorbimento renale dei liquidi•vasi sanguigni, sui quali produce costrizione e aumento della pressione arteriosa
OSSITOCINA •azione e sull’utero: favorisce l’espulsione del feto durante il parto•azione sulla ghiandola mammaria: stimola la lattazione dopo il parto
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1. Azione del TSH: le goccioline di colloide, contenenti T3 E T4 trasportate dalla tireoglobulina, entrano nelle cellule follicolari per pinocitosisi
2. La fusione delle goccioline di colloide con i lisosomi provoca l’idrolisi della tireoglobulina e la liberazione di T3 e T4
3. Il 10% circa di T4 è soggetto a perdere un atomo di iodio trasformandosi in T3 prima di essere secreto.
4. Secrezione degli ormoni tiroidei: ogni giorno sono secreti in media 100 μg di T4 e 10 μg di T3.
1. Lo scambio Na+. – ioduro (I-) è la prima fase dell’uptake2. Rimozione di I- in caso di somministrazione di ioni competitivi
come: perclorato, bromuro e clorato.3. L’ uptake di I-, è il principale controllo della sintesi degli
ormoni, è stimolato dal TSH.4. L’ossidazione di ioduro mediante H2O2 forma ioduro attivo. La
reazione è catalizzeta dalla tiroide perossidasi (TPO).5. Trasporto attivo di ioduro attraverso la superficie apicale delle
cellule follicolari.6. Incorporazione di ioduro attivo nelle tirosina della Tg forma
MIT e DIT (mono- e di-iodotirosina). Quindi: MIT+DIT = T3, DIT+DIT=T4
7. Uptake della Tg nel lume del follicolo and lining of iodinated tyrosine residues.
8. Rimozione della colloide; ne viene rimossa circa l’1% al dì. Quando la tiroide è molto attiva si può arrivare al 100%: in questo caso le riserve di colloide si svuotano.
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Tessuto o organoTessuto o organo DeficitDeficit EccessoEccesso
Cute, capelliCute, capelli Fragilità, secchezza, pallore, Fragilità, secchezza, pallore, gonfioregonfiore
Pelle rosa, calda. Onicolisi (unghie fragili)Pelle rosa, calda. Onicolisi (unghie fragili)
CardiovascolareCardiovascolare Ridotta gittata cardiaca, bradicardia Ridotta gittata cardiaca, bradicardia sinusalesinusale
Aumento gittata, ridotte resistenze perif., Aumento gittata, ridotte resistenze perif., tachicardiatachicardia
DigerenteDigerente Ridotta motilità intestinaleRidotta motilità intestinale Nausea e vomito, specie in gravidanzaNausea e vomito, specie in gravidanza
NervosoNervoso Ritardo mentale nel bambinoRitardo mentale nel bambino
Nell’adulto ridotte funzioni Nell’adulto ridotte funzioni intellettive, depressioneintellettive, depressione
Nervosismo, emotività, tremoreNervosismo, emotività, tremore
MuscoloscheletricoMuscoloscheletrico Rigidità e dolori muscolari, scarso Rigidità e dolori muscolari, scarso sviluppo osseosviluppo osseo
Debolezza, affaticamento muscolare, Debolezza, affaticamento muscolare, demineralizzazione osseademineralizzazione ossea
RiproduttivoRiproduttivo Ritardata pubertà, menorragia, Ritardata pubertà, menorragia, disfunzioni erettili, infertilitàdisfunzioni erettili, infertilità
Ritardata pubertà con aspetto normale, Ritardata pubertà con aspetto normale, aumentata libido,aumentata libido,
MetabolismoMetabolismo Riduzione appetito, aumento peso, Riduzione appetito, aumento peso, intolleranza al freddo, ridotto intolleranza al freddo, ridotto metabolismo lipidi e proteinemetabolismo lipidi e proteine
Aumento appetito, perdita peso, aumentato Aumento appetito, perdita peso, aumentato metabolismo lipidi e proteinemetabolismo lipidi e proteine
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CalcitoninaCalcitonina ParatormoneParatormone
Da chi è Da chi è prodotto prodotto l’ormonel’ormone
Cellule C della tiroide Paratiroide
Calcio nel Calcio nel sanguesangue
DiminuzioneDiminuzione Aumento Aumento
Azione su ossa e Azione su ossa e scheletroscheletro
Deposizione del calcio: Deposizione del calcio: le ossa si rinforzanole ossa si rinforzano
Riassorbimento del calcio: Riassorbimento del calcio: osseo le ossa si osseo le ossa si indebolisconoindeboliscono
Quando?Quando? Se serve più calcio alle Se serve più calcio alle ossaossa
Se serve più calcio in Se serve più calcio in circolocircolo
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La struttura base è il ciclopentanoperidrofenantrene formato da fenantrene (idrocarburo aromatico policiclico, A+B+C) con aggiunta di un ciclopentano (D)
Da esso deriva il Colestano, C-27, che a sua volta genera i seguenti idrocarburi capostipiti degli steroidi:
a) colano (C-24) – capostipite degli acidi biliari,b) pregnano (C-21) - capostipite di: progestinici, glucocorticoidi e
mineralocorticoidic) androstano (C-19) - capostipite degli androgenid) estrano (C-18) - capostipite degli estrogeni.
Gli steroidi enetrano nella cellula attraverso la membrana cellularesi legano ad uno specifico recettore presente nel citoplasmaentrano nel nucleo, si legano a specifici siti del DNA e inducono la
sintesi di nuove proteine
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I carboni ai vertici dei 4 anelli A, B, C, D sono numerati da 1 a 18, compresi i gruppi laterali. Segue la catena legata al C-17
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Nello schema delle formule le aree in blu indicano strutture indispensabili per l’attività progestinica.Le aree tratteggiate indicano strutture indispensabili per l’attività glucocorticoide e mineralocorticoide.
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FamigliaFamiglia Nome comuneNome comune SiglaSigla
Progestinici (C-21) Progestinici (C-21) ProgesteroneProgesterone P4P4
Glucocorticoidi (C-21) Glucocorticoidi (C-21) CortisoloCortisolo FF
Mineralcorticoidi (C21)Mineralcorticoidi (C21) AldosteroneAldosterone AldoAldo
Androgeni (C19)Androgeni (C19) TestosteroneTestosterone TT
Estrogeni (C18)Estrogeni (C18) EstradioloEstradiolo E2E2
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OrmoneOrmone Dove è prodottoDove è prodotto veicoloveicolo FunzioniFunzioni
Progesterone Corpo luteoPlacenta
CBGAlbumina
Cambiamenti ciclici della cervice, modificazioni dell’endometrio; favorisce il passaggio da una fase proliferativa ad una secretiva. In gravidanza favorisce lo sviluppo dell’embrione. Ha emivita breve
Pregnenolone Testicolo
Azione cortisonica. Precursore del testosterone e dell’androstenedione, ma anche dei gluco e mineralcorticoidi
17β- Estradiolo ♀ Ovaio, corticosurreneCorpo luteo. Trofoblasto.♂ Testicolo
SHBG + quota coniugata
Regola lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari.
Picco a metà ciclo, regola la fase proliferativa dell’endometrio.
Produce ritenzione idrosalina, muco cervicale
Estrone Follicolo ovarico, surrene
Aromatizzazione androstenedione
I parte del ciclo mestruale, scarsa attività estrogenica.
Massimo in menopausa
Estriolo Unità feto-placentare
Glucuronidi epatici
Tende ad aumentare progressivamente in gravidanza
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OrmoneOrmone Dove è prodottoDove è prodotto veicoloveicolo FunzioniFunzioni
Testosterone Cellule interstiziali di Leydig
Viene convertito in estrogeni mediante l’enzima AROMATASI
98% TBG
2% libero (parte attiva)
spermatogenesi, crescita e funzione delle ghiandole sessuali secondarie e la crescita dei peli; anabolizzante sui muscoli e sulle ossa
Diidrotestosterone (DHT)
♀ Conversione periferica del testosterone. Surrene
♂ Ovaio
androgeno più potente
Androstenedione reticolare del corticosurrene attraverso la via biosintetica da Pregnenolone a Testosterone
Cellule leuteiniche della granulosa ovarica
aumenta in fase preovulatoria
Deidroepiandrosterone solfato (DHEAS)
Regola l’attività di enzimi surrenalici.
Precursore di estrogeni placentari
POSTMENOPAUSA
PREMENOPAUSA
Gonadotropine(FSH + LH)
ACTH
Surrenali
Ipofisi
Prolattina
ormone della crescita
Estrogeni(aromatasi)
Corticosteroidi
Progesterone
Androgeni Estrogeni
Conversione periferica(aromatasi)
Ovaio
Progesterone
Estrogeni: dove vengono prodotti …
Fonte: Istituto Nazionale Tumori MilanoFonte: Istituto Nazionale Tumori Milano
Trascrizione - mRNA - proteineTrascrizione - mRNA - proteine
ER
ERE
Promoter GenePromoter Gene
E E
E E
COREGOLATORI
AttivatoriAttivatoriRepressoriRepressorimodificazionimodificazioni
conformazionaliconformazionaliDimero
RECETTORI
RE RE
LegandoEstrogeni o SERM
DNA
Osborne, JCO, 2000Osborne, JCO, 2000
… e come agiscono
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Gli stimoli dal SNC attivano i neuroni colinergici pregangliari SN Autonomo), che agiscono sulle cellule cromaffini della midollarre surrenale. Questa secerne: epinefrina (adrenalina) e piccole quantità di norepinefrina.Le prime due fasi avvengono nel citoplasma, la conversione da dopamina a noradrenalina nei granuli secretori, dove viene conservata l’adrenalina.Le ghiandole surrenali sono poste sopra i due reni. La loro zona più esterna è detta corticale, quella più interna midollare
La CORTICALE produce:•CORTISOLO che induce la sintesi e la liberazione di glucosio•ALDOSTERONE coinvolto nella regolazione delle concentrazioni di ioni, specie sodio e potassio
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La midollare produce:•CATECOLAMINE sostanze ad azione ormonali formate dall’anello benzenico dell’amminoacido TIROSINA. Esse comprendono -ADRENALINA (epinefrina)-NORADRENALINA (norepinefrina)-DOPAMINA.Essi agiscono sia da ormoni che da neurotrasmettitori.Esse accelerano il battito cardiaco e aumentano la forza delle contrazioni, aiutando l’organismo a resistere allo stress
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-ADRENALINA (epinefrina). Produce un’azione di stimolo su:Cuore azione inotropa, cronotropa positiva (aumenta la forza e la frequenza) pressione arteriosa vasocostrizione cutanea, renale• vasodilatazione muscolatura striatarilassamento muscolatura liscia contrazione muscolatura striata metabolismo iperglicemia, lipolisi
dalla tirosina agli ormoni e ai neurotrasmettotori
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DOPA
CH- COOH-NH2
tirosinaCH- COOH-NH2
dopamina
CH2- NH2
noradrenalina
CH2- NH2
ADRENALINA
CH2- NH-CH2
11 22 33
4411
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33
44
DOPA decarbossilasi
Tirosina idrossilasi
Dopamina idrossilasi
Metil transferasi (nella midollare del surrene
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