Cellule endocrine di organi e tessuti. Schema degli ormoni della struttura del recettore dell'insulina
Segni dell'ormone. La definizione classica di ormone prevede la presenza di un organo specializzato che produce questo ormone (ghiandola endocrina), la distanza della sua azione (cioè il trasporto del flusso sanguigno) e la capacità di indurre un effetto specifico nei tessuti bersaglio a basse concentrazioni ematiche. Attualmente, solo la terza caratteristica dell'ormone rimane incrollabile. Numerosi studi hanno stabilito che le concentrazioni fisiologiche degli ormoni nel sangue vanno da 10”6 a 10”12 mol/l. Le prime due caratteristiche hanno subito una revisione e sono ora interpretate in modo molto più ampio.
Si è scoperto che gli ormoni possono essere sintetizzati non solo nelle ghiandole endocrine. I metodi immunocitochimici ampiamente utilizzati hanno permesso di rilevare alcuni ormoni nel sistema nervoso centrale, nel tratto gastrointestinale e in altri tessuti del corpo. Inoltre, è stato studiato e descritto in dettaglio il cosiddetto sistema APUD, che consiste in cellule localizzate diffusamente nel corpo, che producono determinati ormoni. Pertanto, è stata messa in discussione l'unicità delle ghiandole endocrine come produttori separati di ormoni. È stato dimostrato, ad esempio, che negli animali ipofistomizzati alcuni ormoni dell'ipofisi anteriore continuano a circolare nel sangue, sia pure in piccole quantità. Ormoni ipotalamici - liberine e
stagni si trovano in grandi quantità nel pancreas, nell'intestino, ecc. Naturalmente, il ruolo di ciascuna ghiandola endocrina è di vitale importanza e altre fonti dei suoi ormoni solo in casi molto rari possono compensare la carenza di quest'ultima una volta rimossa. Tuttavia, la presenza di ormoni nei tessuti non endocrini è un fatto accertato e obbliga a studi approfonditi delle loro funzioni.
Inoltre, negli ultimi decenni, è stato identificato un ampio gruppo di composti biologicamente attivi che non sono sintetizzati nelle ghiandole endocrine classiche, ma per le loro proprietà possono essere attribuiti al gruppo designato dal concetto di "ormoni". Esempi sono gli ormoni del sistema immunitario, fattori di crescita simili all'insulina (IGF-1, IGF-P), endorfine, encefaline, leucotrieni, ecc.
Anche l'azione a distanza degli ormoni come criterio necessario è attualmente in fase di revisione. L'uso obbligatorio del flusso sanguigno per trasmettere informazioni ormonali alle cellule bersaglio si osserva, ad esempio, durante il trasporto di ormoni ipotalamici alla ghiandola pituitaria anteriore. Tuttavia, la distanza tra queste due formazioni è così piccola e la presenza di ormoni di rilascio nel sangue delle vene porta della ghiandola pituitaria è così fugace che la "distanza di azione" in questo caso è puramente condizionale. Ancora più indicativo è l'utilizzo del sistema capillare intraorgano per lo scambio di segnali ormonali tra diverse cellule della stessa ghiandola endocrina. Questo tipo di comunicazione è stato dimostrato tra a-, (3- e 6-cellule delle isole di Langerhans del pancreas, vari elementi tropici dell'adenoipofisi, cellule delle tre zone della corteccia e del midollo surrenale. Vie alternative di sono stati riscontrati trasporti ormonali non associati al sistema vascolare.Così, gli ormoni, sintetizzati nei neuroni dell'ipotalamo, raggiungono l'eminenza mediana e il lobo posteriore dell'ipofisi lungo le fibre nervose.Inoltre, informazioni chimiche, anche ormonali, possono essere trasmessa alle cellule vicine direttamente attraverso il fluido tissutale che riempie lo spazio intercellulare o attraverso le giunzioni intercellulari.
Il numero di sostanze biologicamente attive appartenenti alla famiglia degli ormoni è aumentato molte volte e viene costantemente reintegrato a causa di composti recentemente scoperti (principalmente peptidi). Ciò è facilitato dallo sviluppo di metodi per determinare la sequenza amminoacidica di proteine e peptidi e, in misura maggiore, metodi per determinare la sequenza nucleotidica, che è servita come base per lo studio dei geni che codificano la biosintesi di proteine e ormoni peptidici . Attualmente, vengono create banche dati informatiche sulla struttura di ormoni appena identificati e composti simili agli ormoni. L'area degli elementi cellulari che producono ormoni si è ampliata in modo significativo.
Da un punto di vista moderno, con un certo grado di convenzionalità, un ormone può essere caratterizzato come un composto chimico endogeno che provoca, a concentrazioni molto basse, una specifica reazione biochimica o biofisica in una cellula bersaglio legandosi ad una specifica proteina recettore e trasmettendo un segnale regolatorio agli effettori intracellulari direttamente o attraverso il sistema “Secondi mediatori” e una cascata di reazioni enzimatiche.
- Cgassificazione degli ormoni
La diversità della struttura e delle funzioni degli ormoni, la localizzazione dei siti della loro produzione e i metodi del loro rilascio alle cellule bersaglio complicano la creazione di una classificazione unificata dei composti ormonali.
In base alla loro struttura chimica, gli ormoni sono divisi nei seguenti gruppi.
Steroidi: estradiolo, estriolo, progesterone, testosterone (T), diidrotestosterone, cortisolo, deidroepiandrosterone (DHEA), aldosterone, metaboliti della vitamina D, ecc.
Derivati degli aminoacidi: adrenalina, noradrenalina, istamina, acetilcolina, dopamina (DA), acido gamma-aminobutirrico (GABA). serotonina, melatonina, ecc. In questo gruppo si distinguono particolarmente le iodotironine: tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), ormoni tiroidei, la cui attività biologica dipende dalla presenza di iodio nella loro molecola.
Derivati degli acidi grassi: prostaglandine, trombossani, leucotrieni, prostacicline. Tutti loro sono prodotti del metabolismo dell'acido arachidonico, possono essere classificati come ormoni tissutali. Alcuni di loro possono svolgere il ruolo di secondi messaggeri, poiché l'acido arachidonico stesso è un prodotto del metabolismo delle membrane cellulari dei fosfolipidi.
Peptidi: liberine e statine ipotalamiche, ossitocina, vasopressina, polipeptide pancreatico, ACTH, p-endorfina, encefaline angiotensina II, ormone stimolante i melanociti (MSH), ecc.
Proteine: ormone della crescita, prolattina, lattogeno placentare, ormone paratiroideo insulina (PG), ecc. In questo gruppo, le glicoproteine - ormoni proteici che hanno una componente di carboidrati nella loro struttura - ormone follicolo-stimolante (FSH), ormone luteinizzante (LH tiroide- ormone stimolante (TSH), gonadotropina corionica (CG) Questi ormoni sono costituiti da due subunità a e (3, e la subunità a per tutti gli ormoni è la stessa.
Per la manifestazione dell'attività biologica degli ormoni proteici, un ruolo essenziale, oltre alla sequenza amminoacidica, è svolto dalle caratteristiche conformazionali, dalla struttura secondaria e terziaria delle loro molecole.
In un altro tipo di classificazione - anatomica sistemica - gli ormoni sono suddivisi in base alla loro appartenenza alle ghiandole endocrine, nelle quali] viene principalmente svolta la loro sintesi (Tabella 1.1).
Gli organi endocrini e gli ormoni da essi secreti sono tradizionalmente raggruppati in tre sistemi relativamente autonomi, più precisamente il sottosistema/ipotalamo - ghiandola pituitaria - corteccia surrenale; ipotalamo - ghiandola pituitaria; ghiandola tiroidea e ipotalamo - ghiandola pituitaria - ghiandole sessuali. A quel
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Produttori |
Ormoni e neuroregolatori |
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cns |
Istamina, acetilcolina, DA, GABA, adrenalina, noradrenalina, serotonina, encefaline, endorfine, angiotensina II, catecolestrogeni, neuropeptide Y, bradichinina, bombesina, galanina, TRH, corticoliberina, somatoliberina, ecc. |
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Epifisi |
Melatonina, Acetil Serotonina |
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Ipotalamo |
Corticoliberina, somatoliberina, somatostatina, tireoliberina, gonadoliberina, ormone di rilascio della melanotropina, neurotensina, arginina-vasotocina, sostanza P, ossitocina, vasopressina |
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ipofisi |
ACTH, GR, PRL, LH, FSH, TSH, p-lipotropina, y-lipotropina, fattore di crescita dei fibroblasti, MSH, (3-endorfine |
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Corteccia surrenale |
Aldosterone, Cortisolo, Corticosterone, DHEA, 11-DOXA |
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Midollo |
Adrenalina, encefaline, noradrenalina |
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ghiandole surrenali |
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Tiroide |
Tiroxina, triiodotironina, calcitonina |
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Ghiandole perioshyroid |
Ptg |
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ovaie |
Estron, estradiolo, estriolo, progesterone, relaxina, attivina, inibina, ormone anti-Mülleriano |
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testicoli |
Testosterone, DHT, ormone anti-Mülleriano, inibina, attivina |
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Pancreas |
Insulina, proinsulina, glucagone, somatostatina, polipeptide pancreatico (PP) |
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Timo |
Timopoietine, a-timosina |
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Placenta |
Lattogeno placentare, hCG, ecc. |
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Tratto gastrointestinale |
Istamina, serotonina, bradichinina, neurotensina, sostanza P, bombesina, colecistochinina, enteroglucagone, gastrina, secretina, VIP, ZhIP |
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Rene |
Eritropoietina, somatomedine, digadrossi vitamina |
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Fegato |
somatomedine |
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Cuore |
Peptidi natriuretici |
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Polmoni |
Leucotrieni, trombossano A2, prostaglandine (PG), angiotensina II |
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Il tessuto adiposo |
leptina |
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piastrine |
Trombossano B2, fattore di crescita piastrinico |
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Cellule di vari tessuti |
Fattori di crescita (epidermico, fibroblasti, nervi, ecc.), PG, leucotrieni, trombossani, prostaciclina, ecc. |
tempo, altri ormoni ipofisari (prolattina, ormone della crescita, (3-lipotropina) non hanno ghiandole endocrine dipendenti da loro. Tuttavia, va tenuto presente che sotto l'influenza dell'ormone della crescita nel fegato e in altri organi vengono sintetizzate le somatomedine, che hanno anche proprietà ormonali Utilizzando colture cellulari, è stato dimostrato che il GH accelera e
secrezione di insulzhi - "cellule staminali del pancreas. Oltre alle ghiandole "classiche" verso l'interno * la sua secrezione - la ghiandola pituitaria, la ghiandola tiroidea, le ghiandole surrenali. gonadi, isole di Langerhans del pancreas, quando furono scoperti 3sct di nuovi e nuovi ormoni e composti simili agli ormoni, altri organi iniziarono ad essere inclusi nelle formazioni di locazione. L'ipotalamo secerne neuroormoni: liberine e statine che entrano nel flusso sanguigno del portale: le vene della ghiandola pituitaria, del timo e della ghiandola pineale, che anche formano e rilasciano i propri ormoni nel sistema vascolare, e anche i reni e il fegato, producono la linea, rispettivamente, renina e somatomedine, possono essere giustamente chiamate secrezione interna delle ghiandole, indipendentemente dallo svolgimento delle sue funzioni non endocrine. L'organo endocrino attivo è il tratto gastrointestinale (GIT); produce una grande quantità dei cosiddetti ormoni gastrointestinali: gastrina, colecistochinina, secretina, peptide intestinale vasoattivo (VIP), somatostato. bombesina, sostanza P, neurotensina, ecc. Tutte queste sostanze possono anche entrare nel flusso sanguigno. Molti di loro si trovano in varie parti del sistema nervoso, dove svolgono il ruolo di neurotrasmettitori e neuromodulatori.
K. massificazione degli ormoni a seconda del metodo di consegna alle cellule bersaglio:
- ormoni trasportati per via endocrina classica, cioè dagli organi endocrini con sangue (ormoni dell'ipofisi, ghiandole endocrine periferiche);
- ormoni che agiscono in modo paracrino, quando un ormone secreto agisce sulle cellule vicine, utilizzando la microcircolazione intraorganica, o direttamente attraverso il fluido intercellulare;
- ormoni che colpiscono la loro cellula produttrice (via autocrina);
- ormoni secreti dalle terminazioni nervose in modo neurocrino e che svolgono effetti regolatori (norepinefrina, serotonina, acetilcolina). Questo tipo di regolazione è molto diffuso nell'organismo, anche nel sistema endocrino (ipotalamo, lobo posteriore dell'ipofisi).
Dal punto di vista della chiarezza e dell'affidabilità, i diversi tipi di classificazione sono ambigui. La più definita è, ovviamente, la classificazione chimica. Tutte le altre opzioni di classificazione sono piuttosto arbitrarie.
Ad esempio, alcuni ormoni di azione paracrina o neurocrina sono determinati nella circolazione generale e agiscono anche in modo endocrino. Pertanto, l'ormone delle cellule gastrointestinali è distribuito da vie endocrino-circolatorie, paracrine "locali e neurali. La somatostatina, ad esempio, nel sistema nervoso centrale può essere considerata un neurotrasmettitore, nelle vene porta della ghiandola pituitaria come un classico ormone , e nel pancreas, nello stomaco e nell'intestino come regolatore paracrino.
Biosintesi degli ormoni. Le caratteristiche della sintesi degli ormoni sono determinate dalla loro struttura chimica. Gli ormoni proteici e peptidici, come tutte le altre proteine, sono sintetizzati sui ribosomi leggendo le informazioni dal corrispondente mRNA. Di norma, la catena peptidica primaria è molto più complessa del futuro ormone. Contiene un numero di frammenti di amminoacidi che vengono scissi quando la catena peptidica iniziale, chiamata preproormone, viene convertita nella forma finale dell'ormone. Nel corso della cosiddetta processazione, il preproormone viene convertito in proormone, liberandosi della sequenza amminoacidica che facilita la penetrazione della molecola attraverso le membrane endoplasmatiche. Quindi, altre parti della molecola vengono scisse e il prodotto finale viene rilasciato nel flusso sanguigno o concentrato in granuli secretori.
Il sistema endocrino regola molte funzioni di diverse cellule e organi. Questa funzione regolatrice viene svolta con l'aiuto di molecole di segnalazione - ormoni prodotti dalle cellule endocrine, che circolano nell'ambiente interno del corpo e si legano a specifici recettori ormonali sulle corrispondenti cellule bersaglio.
Chimica degli ormoni. Per struttura chimica, si distinguono i seguenti tipi di ormoni: oligopeptide (ad esempio neuropeptidi); un polipeptide (ad es. insulina); glicoproteina (es. tireotropina); uno steroide (come aldosterone e cortisolo); un derivato della tirosina (ad esempio, ormoni tiroidei contenenti iodio: triiodotironina - T 3 e tiroxina - T 4); eicosanoidi (metaboliti dell'acido arachidonico).
Citologia delle cellule endocrine. Le cellule endocrine hanno una struttura determinata dalla natura chimica dell'ormone sintetizzato.
Peptidi, proteine, glicoproteine, catecol ammine. Queste cellule endocrine sono caratterizzate dalla presenza di un reticolo endoplasmatico granulare (è qui che viene assemblata la catena peptidica), del complesso di Golgi (l'attaccamento dei residui di carboidrati, la formazione di granuli secretori) e dei granuli secretori.
Ormoni steroidei. Le cellule che sintetizzano gli ormoni steroidei sono caratterizzate dalla presenza di un reticolo endoplasmatico liscio sviluppato e numerosi mitocondri.
Ormone tropicale- un ormone le cui cellule bersaglio sono altre cellule endocrine (ad esempio, una parte delle cellule endocrine dell'ipofisi anteriore sintetizza e secerne nel sangue ACTH (ormone adrenocorticotropo). I bersagli dell'ACTH sono cellule endocrine della zona fascicolare della corteccia surrenale , sintetizzando i glucocorticoidi.
Rilascio di ormoni(fattori di rilascio) [dall'inglese. ormone di rilascio (fattore di rilascio)]- un gruppo di ormoni sintetizzati nei neuroni della regione ipotalamica del cervello, i cui bersagli sono le cellule endocrine del lobo anteriore dell'ipofisi (ad esempio, l'ormone di rilascio per le cellule che sintetizzano l'ACTH del lobo anteriore dell'ipofisi l'ipofisi è la corticoliberina). Gli ormoni di rilascio sono suddivisi in liberine e statine.
Riso. 9-5. Varianti dell'effetto degli ormoni-leganti sulle cellule bersaglio.
Liberin- ormone di rilascio, che migliora la sintesi e la secrezione dell'ormone corrispondente nelle cellule endocrine della ghiandola pituitaria anteriore.
Statine- rilascio di ormoni, contrariamente alle liberine, inibendo la sintesi e la secrezione di ormoni nelle cellule bersaglio.
Opzioni di regolazione endocrina. A seconda della distanza dal produttore dell'ormone alla cellula bersaglio, si distinguono le opzioni di regolazione endocrina, paracrina e autocrina (Fig. 9-5).
Endocrino, o distante regolamento. La secrezione dell'ormone avviene nell'ambiente interno, le cellule bersaglio possono essere arbitrariamente lontane dalla cellula endocrina. L'esempio più eclatante: cellule secretorie delle ghiandole endocrine, ormoni dai quali entrano nel sistema del flusso sanguigno generale.
paracrino regolamento. Il produttore della sostanza biologicamente attiva e le cellule bersaglio si trovano fianco a fianco, le molecole ormonali raggiungono il bersaglio per diffusione nella sostanza intercellulare. Ad esempio, nelle cellule parietali delle ghiandole gastriche, la secrezione di H + è stimolata dalla gastrina e dall'istamina e la somatostatina e le prostaglandine secrete dalle cellule adiacenti vengono soppresse.
Autocrino regolamento. Con la regolazione autocrina, la stessa cellula che produce l'ormone ha recettori per lo stesso ormone (in altre parole, la cellula che produce l'ormone è allo stesso tempo il proprio bersaglio). A titolo di esempio, daremo l'endotelina, prodotta dalle cellule endoteliali e che colpisce le stesse cellule endoteliali.
Classificazione. Gli organi del sistema endocrino sono divisi in diversi gruppi:
sistema ipotalamo-ipofisario: neuroni neurosecretori e adenoipofisi;
appendici cerebrali: ghiandola pituitaria e ghiandola pineale;
gruppo branchiogenico(provenienti dall'epitelio delle tasche faringee): tiroide, paratiroidi, timo;
sistema surrenale-surrenale: corteccia surrenale, midollo surrenale e paraganglia;
isole del pancreas;
sistema endocrino diffuso: cellule endocrine sparse in vari organi.
SISTEMA IPOTALAMO-IPOFISICO
Genesi epiteliale ghiandola pituitaria anteriore (sintesi di ormoni tropici, espressione del gene proopiomelanocortina), pericario dei neuroni neurosecretori dell'ipotalamo (sintesi di ormoni di rilascio, vasopressina, ossitocina, orexine), tratto ipotalamo-ipofisi (trasporto di ormoni dagli assoni agli assoni neuroni) la secrezione di vasopressina e ossitocina nei capillari del lobo posteriore dell'ipofisi, la secrezione di ormoni di rilascio nei capillari dell'eminenza mediana), il sistema di flusso sanguigno portale tra l'eminenza mediana e il lobo anteriore dell'eminenza ghiandola pituitaria insieme formano il sistema ipotalamo-ipofisi (Fig. 9-6, Fig. 9-12) ...
ipofisi
La ghiandola pituitaria anatomicamente è costituita da una gamba e da un corpo, e istologicamente è suddivisa in adeno- e neuroipofisi.
Sviluppo della ghiandola pituitaria. La ghiandola pituitaria è formata da due primordi ectodermici (tasca di Rathke) e neurogeni (processus infundibularis).
La tasca di Rathke. A 4-5 settimane, l'epitelio ectodermico del tetto della baia della bocca forma la tasca di Rathke - un'escrescenza che si dirige al cervello. Da questa tasca ipofisaria si sviluppa l'adenoipofisi (il lobo anteriore, intermedio e tubulare che fa parte del peduncolo ipofisario).
Processo infundibulare. Verso la tasca di Rathke cresce la sporgenza del diencefalo, dando origine alla neuroipofisi (il lobo posteriore dell'ipofisi, la parte neuroipofisaria del peduncolo ipofisario e in parte l'eminenza mediana).
Rifornimento di sangue alla ghiandola pituitaria. Il sistema di flusso sanguigno portale è costituito dalla rete capillare primaria dell'eminenza mediana, dalle vene portali della parte tubulare dell'adenoipofisi e dalla rete capillare secondaria del lobo anteriore (Fig. 9-9). Le arterie ipofisarie di alimentazione nell'ipotalamo mediobasale (eminenza mediana) formano la rete capillare primaria. Terminali degli assoni delle cellule neurosecretorie
Riso. 9-6. Anatomia della ghiandola pituitaria.
l'ipotalamo termina su questi capillari. Il sangue dalla rete capillare primaria viene raccolto nelle vene porta che viaggiano lungo il peduncolo ipofisario (parte tubolare) fino al lobo anteriore. Qui le vene porta passano nei capillari della rete secondaria. Il sangue arricchito con ormoni del lobo anteriore dalla rete capillare secondaria entra nella circolazione generale attraverso le vene di deflusso.
L'adenoipofisi (vedi Fig. 9-6) è costituita dai lobi anteriori e intermedi e dalla parte tubulare del peduncolo ipofisario. L'adenoipofisi è ricoperta da una capsula fibrosa. lobo anteriore rappresentato da filamenti di cellule endocrine (adenociti) circondati da una rete di fibre di reticolina. Nel lobo anteriore, le fibre di reticolina circondano i capillari con endotelio fenestrato e un ampio lume (sinusoidale) della rete capillare secondaria. parte tuberosa consiste di filamenti di cellule epiteliali, tra loro ci sono le vene porta pituitarie (vv. ipofisi portae, vedi fig. 9-9), collegando la rete capillare primaria (eminenza mediana) e la rete capillare secondaria (ipofisi anteriore). La funzione endocrina delle cellule epiteliali della parte tuberosa è assente; in essa si trovano raramente adenociti basofili. Quota media (intermedia) la ghiandola pituitaria nell'uomo è scarsamente espressa.
Adenoipofisi
Riso. 9-9. Sistema di afflusso di sangue della ghiandola pituitaria. CONDIVISIONE ANTERIORE
Il lobo anteriore è una ghiandola endocrina epiteliale, le sue cellule sintetizzano e secernono ormoni tropici e prodotti di espressione genica della pro-opiomelanocortina. Diverse cellule endocrine del lobo anteriore sintetizzano diversi ormoni peptidici. Le cellule endocrine del lobo anteriore contengono elementi del reticolo endoplasmatico granulare, del complesso di Golgi, numerosi mitocondri e granuli secretori di vario diametro. Le cellule sono localizzate anastomizzando filamenti e isole tra i capillari sanguigni con endotelio fenestrato. In quest'ultimo, gli ormoni vengono rimossi e le liberine e le statine arrivano dai capillari alle cellule.
Classificazione le cellule endocrine del lobo anteriore (adenociti) si basano sul legame di coloranti standard, secondo questa caratteristica si distinguono cellule cromofile (basofile e ossifile) e cromofobe (scarsamente colorate). Cromofobico cellule - una popolazione eterogenea, comprese le cellule degranulate (ossifili e basofili di diverso tipo) e la riserva cambiale. La rigenerazione degli adenociti avviene dalle cellule di riserva cambiale.
Adenociti basofili suddivisi in corticotrofi, tireotrofi e gonadotropi.
♦ Corticotrofi esprimono il gene pro-opiomelanocortina e contengono granuli con un diametro di circa 200 nm.
♦ Tirotrofi sintetizzano l'ormone tireotropo (TSH) e contengono piccoli granuli (circa 150 nm).
♦ gonadotropi sintetizzano l'ormone follicolo-stimolante (follitropina) e la lutropina, le dimensioni dei granuli variano da 200 a 400 nm. La follitropina e la lutropina sono sintetizzate in diversi sottotipi di gonadotropi.
Adenociti acidofili sintetizzano, si accumulano nei granuli e secernono somatotropina (ormone della crescita) e prolattina.
♦ somatotropi hanno granuli fino a 400 nm di diametro.
♦ lattotrofi contengono piccoli granuli (circa 200 nm). Durante la gravidanza e l'allattamento, la dimensione dei granuli può raggiungere i 600 nm.
Nel lobo anteriore, sono sintetizzati STG(ormone somatotrofico, somatotro [f] [p] in, ormone della crescita), TSH(ormone stimolante la tiroide, tireotropina), ACTH(ormone adrenocorticotropo), gonadotropine (ormoni gonadotropici), ovvero ormone luteinizzante (lutropina) e ormone follicolo-stimolante (follitropina), e prolattina. L'espressione del gene proopiomelanocortina porta alla sintesi e alla secrezione di numerosi peptidi (ACTH, β- e -lipotropine, α-, β- e γ -melanotropine,β -endorfina), di cui è stabilita la funzione ormonale per ACTH e melanotropine; le funzioni dei peptidi rimanenti non sono ben comprese.
Ormoni della crescita
Questo gruppo include l'ormone della crescita ipofisario e la somatomammotropina corionica.
♦ Ormone della crescita ipofisario(STH, somatotropina, ormone somatotrofico) è normalmente espresso solo nelle cellule acidofile (somatotrofi) dell'ipofisi anteriore.
♦ Somatomammotropina corionica sintetizzato nelle cellule del sinciziotrofoblasto. Questo ormone è anche conosciuto come lattogeno placentare.
L'ormone della crescita nativo è una catena polipeptidica di 191 residui di amminoacidi. La sintesi e la secrezione dell'ormone della crescita stimola la somatoliberina e sopprime la somatostatina. Effetti dell'ormone della crescita
mediare somatomedine(fattori di crescita insulino-simili, IGF), sintetizzati principalmente negli epatociti. STH è un ormone anabolico che stimola la crescita di tutti i tessuti. Gli effetti più evidenti di STH sulla crescita delle ossa lunghe.
Melanocortine e ACTH
L'ormone adrenocorticotropo, gli ormoni α-, β- e γ-melanocita-stimolanti (melanotropine), le lipotropine e la β-endorfina sono formati da una molecola precursore - proopiomelanocortina (POMC). Prodotti genetici POMC collettivamente chiamate melanocortine. Ormone adrenocorticotropo. L'ACTH è composto da 39 aminoacidi. La sintesi dell'ACTH è svolta dai corticotrofi, principalmente del lobo anteriore e, in misura minore, del lobo intermedio dell'ipofisi, nonché da alcuni neuroni del sistema nervoso centrale. ipotalamico corticoliberina stimola la sintesi e la secrezione di ACTH e l'ACTH stimola la sintesi e la secrezione degli ormoni della corteccia surrenale (principalmente glucocorticoidi).
Ormoni gonadotropici
Questo gruppo comprende follitropina ipofisaria e lutropina, nonché gonadotropina corionica placentare (HCT). Gli ormoni gonadotropici, così come la tireotropina (TSH), sono glicoproteine costituite da due subunità (CE). La struttura di α-CE di follitropina, lutropina, hCG e TSH è identica e la struttura di -CE degli stessi ormoni è diversa. ipotalamico gonadoliberin stimola la sintesi e la secrezione di follitropina e lutropina nei basofili (gonadotropi) dell'ipofisi anteriore. follitropina(ormone che stimola i follicoli). L'α-inibina - un ormone peptidico prodotto dalle cellule granulari dei follicoli ovarici e dei sustentociti testicolari - inibisce la secrezione di follitropina. La follitropina, come la lutropina, regola il ciclo ovarico nelle donne. Negli uomini, i bersagli della follitropina sono i sustentociti testicolari (regolazione della spermatogenesi).
Lutropin(ormone luteinizzante). Nelle donne, la lutropina, come la follitropina, regola il ciclo ovarico e la funzione endocrina delle ovaie. Negli uomini, la lutropina stimola la sintesi del testosterone negli endocrinociti interstiziali dei testicoli.
Gonadotropina corionica(HCT) è una glicoproteina sintetizzata dalle cellule del trofoblasto a partire da 10-12 giorni di sviluppo. Durante la gravidanza, l'hCG interagisce con le cellule del corpo luteo (sintetizzando e secernendo il progesterone) delle ovaie.
Ormone stimolante la tiroide
La tireotropina (ormone stimolante la tiroide, TSH) è sintetizzata nelle cellule basofile (tireotrofi) della ghiandola pituitaria anteriore. Somatostatina Su-
sopprime la secrezione di TSH e l'ipotalamo tiroliberina stimola la sintesi e la secrezione di TSH. Gli ormoni tiroidei (T 3 e T 4) circolanti nel sangue regolano la secrezione di TSH secondo il principio del feedback negativo. L'aumento del contenuto di T 4 e T 3 liberi sopprime la secrezione di TSH. Una diminuzione del contenuto di T 4 e T 3 liberi stimola la secrezione di tireotropina. Il recettore del TSH è espresso nelle cellule follicolari della tiroide e nei tessuti retrobulbari. La tirotropina stimola la differenziazione delle cellule epiteliali tiroidee (ad eccezione delle cosiddette cellule leggere che sintetizzano la tireocalcitonina) e il loro stato funzionale (compresa la sintesi della tireoglobulina e la secrezione di T 3 e T 4).
prolattina
La sintesi della prolattina avviene negli adenociti acidofili (lattotrofi) della ghiandola pituitaria anteriore. Il numero di lattotrofi è almeno un terzo di tutte le cellule endocrine dell'adenoipofisi. Durante la gravidanza, il volume del lobo anteriore raddoppia a causa dell'aumento del numero di lattotrofi e della loro ipertrofia. prolattinostatina inibisce la secrezione di prolattina dai lattotrofi. dopamina inibisce la sintesi e la secrezione di prolattina. Tiroliberin stimola la secrezione di prolattina dai lattotrofi. La stimolazione del capezzolo e dell'areola aumenta la secrezione di prolattina. La funzione principale della prolattina è regolare la funzione del seno.
Neuroipofisi
La neuroipofisi (il lobo posteriore della ghiandola pituitaria e la parte neuroipofisaria del peduncolo ipofisario) è costituita da cellule neuroglia - pituicite e vasi sanguigni. La funzione endocrina intrinseca dei pituiciti è sconosciuta, ma la neuroipofisi contiene assoni del tratto ipotalamo-ipofisi e le loro terminazioni sui capillari sanguigni (sinapsi axo-vasali). Questi assoni appartengono a neuroni situati nei nuclei paraventricolare e sopraottico dell'ipotalamo (Fig. 9-12). Grandi neuroni di questi nuclei producono vasopressina e ossitocina, che vengono trasportati lungo gli assoni al lobo posteriore, dove vengono rilasciati dalle cellule neurosecretorie. Di conseguenza, il lobo posteriore, come quello anteriore, funge da sito per il rilascio di ormoni peptidici dall'ipotalamo.
Sinapsi asso-vasali formato da estensioni terminali degli assoni dei neuroni neurosecretori dell'ipotalamo, a contatto con la parete dei capillari sanguigni dell'eminenza mediana e del lobo posteriore dell'ipofisi. Gli assoni hanno ispessimenti locali (corpi neurosecretori) pieni di vescicole e granuli con ormoni.
Ipotalamo
Neuroni neurosecretori ipotalamo - cellule nervose tipiche. Nel perikarya di questi neuroni vengono sintetizzati ormoni di rilascio, orexine, ADH, ossitocina e altri ormoni. Tali cellule nervose che producono ormoni fanno parte di molti nuclei dell'ipotalamo, incl. supervisione (n. supraopticus) e perventricolare (n. paraventricolare).
Tratto ipotalamo-ipofisario formato da assoni di neuroni neurosecretori dell'ipotalamo (Fig. 9-12). Gli ormoni sintetizzati nei neuroni neurosecretori per trasporto assonale raggiungono le sinapsi axovasali della neuroipofisi.
Ormoni a rilascio ipotalamico
Nei neuroni neurosecretori dell'ipotalamo vengono sintetizzate le liberine [gonadoliberina (luliberina), corticoliberina, somatoliberina, tiroliberina] e le statine (melanostatina, prolattinostatina, somatostatina).
Somatostatina sintetizzato da molti neuroni del sistema nervoso centrale, cellule delle isole pancreatiche, cellule endocrine dell'apparato digerente e numerosi altri organi interni. La somatostatina è un potente regolatore delle funzioni del sistema endocrino e nervoso, inibisce la sintesi e la secrezione di molti ormoni e secrezioni.
cortistatina prodotta dai neuroni GABAergici della corteccia cerebrale e dell'ippocampo. Questo peptide si lega ai recettori della somatostatina e condivide le proprietà con la somatostatina.
somatoliberina stimola la secrezione dell'ormone della crescita nella ghiandola pituitaria anteriore.
Gonadoliberina e prolattinostatina. Gene LHRH codifica la struttura della gonadoliberina e della prolattinostatina. Gli obiettivi della gonadoliberina sono le gonadotrope e la prolattinostatina - lattotrofi della ghiandola pituitaria anteriore. La gonadoliberina è un neuroregolatore chiave della funzione riproduttiva, stimola la sintesi e la secrezione di follitropina e lutropina nelle cellule produttrici di gonadotrope e la prolattinostatina sopprime la secrezione di prolattina dalle cellule lattotrofiche della ghiandola pituitaria anteriore.
Tiroliberin sintetizzato da molti neuroni del sistema nervoso centrale (compresi i neuroni neurosecretori del nucleo perventricolare). I bersagli della tiroliberina sono i tireotrofi e i lattotrofi dell'ipofisi anteriore. Tyroliberin stimola la secrezione di prolattina dai lattotrofi e la secrezione di tireotropina dai tireotrofi.
corticoliberinaè sintetizzato nei neuroni neurosecretori del nucleo perventricolare dell'ipotalamo, in alcuni altri neuroni del sistema nervoso centrale, nonché nell'endometrio, nella placenta, nell'utero, nell'ovaio, nei testicoli, nello stomaco, nell'intestino, nelle ghiandole surrenali, nella ghiandola tiroidea e nel pelle. La corticoliberina stimola la sintesi dell'ACTH e di altri prodotti dell'espressione genica della proopiomelanocortina (POMC) da parte delle cellule dell'adenoipofisi. La corticoliberina, prodotta nell'utero e nella placenta, può svolgere un ruolo importante nel normale corso della gravidanza.
melanostatina inibisce la formazione di melanotropine.
Riso. 9-12. ipotalamo-ipofisi^1 esimo tratto. I neuroni con grandi pericarioni, localizzati nell'ipotalamo, secernono rilascio di ormoni nel lume dei capillari nella regione dell'eminenza mediana e dell'imbuto, dove si trovano i capillari della rete primaria, che raccolgono il sangue nelle lunghe vene portali. Attraverso di essi, gli ormoni di rilascio ipotalamico entrano nel peduncolo ipofisario e quindi nei capillari del lobo anteriore (rete capillare secondaria). Gli assoni delle piccole cellule neurosecretorie scendono nel peduncolo ipofisario e rilasciano ormoni di rilascio nel plesso capillare situato direttamente nella ghiandola pituitaria. Le vene portali corte trasportano ormoni di rilascio nella rete capillare secondaria del lobo anteriore. I grandi neuroni dei nuclei paraventricolare e sopraottico dell'ipotalamo sintetizzano vasopressina e ossitocina. Lungo gli assoni di queste cellule neurosecretrici, questi ormoni entrano nel lobo posteriore, dove vengono rilasciati dalle terminazioni nervose ed entrano nel lume di numerosi vasi che qui formano un plesso.
Orexine
L'ipotalamo laterale contiene cellule nervose neurosecretrici che sintetizzano le orexine (ipocretine) A e B. Le orexine funzionano come regolatori del sonno e della veglia e sono coinvolte nella regolazione del comportamento alimentare.
Ormoni del lobo posteriore
Gli ormoni del lobo posteriore - arginina vasopressina (ormone antidiuretico, ADH), ossitocina e neurofisine - sono sintetizzati nei neuroni neurosecretori del nucleo di sorveglianza e perventricolare dell'ipotalamo. Le vescicole di membrana contenenti ormoni vengono trasportate lungo gli assoni di questi neuroni come parte del tratto ipotalamo-ipofisario al lobo posteriore della ghiandola pituitaria e gli ormoni vengono secreti nel sangue attraverso le sinapsi axovasali.
Ossitocina- un nonapeptide ciclico. I bersagli dell'ossitocina sono il miometrio SMC e le cellule mioepiteliali della ghiandola mammaria. L'ossitocina stimola la contrazione della MMC del miometrio durante il travaglio, durante l'orgasmo, nella fase mestruale. L'ossitocina stimola la produzione e la secrezione di prolattina, viene secreta durante l'irritazione del capezzolo e dell'areola, stimola la contrazione delle cellule mioepiteliali degli alveoli della ghiandola mammaria che allatta (riflesso del flusso di latte). L'ossitocina regola l'attività comportamentale associata alla gravidanza e al parto.
Arginina vasopressina- non appetitoso. L'espressione di ADH si verifica in parte dei neuroni neurosecretori del nucleo perventricolare e di supervisione dell'ipotalamo. La secrezione di ADH è stimolata dall'ipovolemia attraverso i barocettori della regione carotidea, cioè una diminuzione del volume del sangue circolante e inibire l'alcol, gli agonisti α-adrenergici, i glucocorticoidi. L'arginina vasopressina ha effetti antidiuretici (regolatori del riassorbimento di acqua nei dotti collettori del rene) e vasocostrittori (vasocostrittori). La funzione principale dell'ADH è la regolazione dello scambio idrico (mantenendo una pressione osmotica costante dei fluidi corporei).
neurofisine I e II sono codificati rispettivamente dai geni dell'ossitocina e dell'ADH. Le neurofisine sono indicate come proteine che legano l'ossitocina e l'ADH.
EPIFISI
La ghiandola pineale è una piccola escrescenza conica (5-8 mm) del diencefalo collegata da una gamba alla parete del terzo ventricolo. Capsula organo è formato dal tessuto connettivo della pia madre. Dalla capsula si estendono setti contenenti vasi sanguigni e plessi di fibre nervose simpatiche. Questi setti suddividono parzialmente il corpo della ghiandola in lobuli. parenchima organo costituito da pinealociti e cellule interstiziali (gliali). L'interstizio contiene depositi di sali di calcio noti come "sabbia cerebrale" (corpo arenaceo).Innervazione: l'organo è fornito di numerose fibre nervose postgangliari dal nodo simpatico cervicale superiore. Funzione organo nell'uomo è poco studiato, sebbene la ghiandola in un certo numero di vertebrati svolga varie funzioni [ad esempio, in alcuni anfibi e rettili, la ghiandola pineale contiene elementi fotorecettori (il cosiddetto occhio parietale)], a volte trasferiti all'uomo senza prove. Epifisi nell'uomo
molto probabilmente - un collegamento nell'attuazione dei ritmi biologici, incl. circadiano.
Pinealociti contengono un grande nucleo, un reticolo endoplasmatico liscio ben sviluppato, elementi del reticolo endoplasmatico granulare, ribosomi liberi, il complesso di Golgi, molti granuli secretori, microtubuli e microfilamenti. Numerosi lunghi processi di pinealociti terminano con dilatazioni sui capillari e tra le cellule di ependima. I pinealociti sintetizzano l'ormone melatonina e serotonina.
Melatonina(N-acetil-5-metossitriptamina) viene secreta nel liquido cerebrospinale e nel sangue principalmente di notte.
serotonina(5-idrossitriptamina) viene sintetizzata principalmente durante il giorno. Cellule interstiziali assomigliano agli astrociti, hanno numerosi processi di ramificazione, un nucleo denso arrotondato, elementi del reticolo endoplasmatico granulare e la struttura del citoscheletro: microtubuli, filamenti intermedi e molti microfilamenti. Ritmo circadiano o ritmo circadiano - uno dei ritmi biologici (ritmi giornalieri, mensili, stagionali e annuali), coordinato con la ciclicità quotidiana della rotazione terrestre; un po' incoerente con 24 ore. Molti processi, incl. neurosecrezione ipotalamica, obbedisce al ritmo circadiano. Meccanismi del ritmo circadiano. I cambiamenti nell'illuminazione attraverso il tratto ottico influenzano le scariche dei neuroni del nucleo sopracross (nucleo soprachiasmatico) la parte rostro-ventrale dell'ipotalamo. Il nucleo di vigilanza contiene il cosiddetto. orologio endogeno- un generatore di ritmi biologici (incluso il ritmo circadiano) di natura sconosciuta, che controlla la durata del sonno e della veglia, il comportamento alimentare, la secrezione ormonale, ecc. Segnale del generatore - fattore umorale, secreto dal nucleo vascolare (anche nel liquido cerebrospinale). Segnali dal nucleo vascolare attraverso i neuroni del nucleo perventricolare (n. paraventricolare) attivare i neuroni pregangliari simpatici delle colonne laterali del midollo spinale. I pregangliari simpatici attivano i neuroni del ganglio cervicale superiore. Le fibre simpatiche postgangliari del nodo cervicale superiore secernono noradrenalina, che interagisce con i recettori α- e β-adrenergici del plasmolemma pinealocita. L'attivazione dei recettori adrenergici porta ad un aumento del contenuto intracellulare di cAMP e dell'espressione genica CREMA, così come la trascrizione dell'arilalchilammina-N-acetiltransferasi, un enzima della sintesi della melatonina.
TIROIDE
La ghiandola tiroide secerne regolatori del metabolismo basale - ormoni contenenti iodio - triiodotironina(T 3) e tiroxina(T 4) e anche calcitonina, uno dei regolatori endocrini del metabolismo del Ca 2+. Gli ormoni contenenti iodio producono cellule epiteliali della parete del follicolo, calcitonina - cellule leggere.
Sviluppo. L'epitelio del gruppo branchiogenico delle ghiandole (tiroide, timo, paratiroide) si sviluppa dall'endoderma delle tasche faringee. Alla fine del 3 ° mese di sviluppo fetale, inizia la sintesi degli ormoni contenenti iodio, che compaiono nel liquido amniotico. Le cellule leggere che sintetizzano la calcitonina (cellule C) della ghiandola tiroidea si sviluppano dalla cresta neurale.
PARENCHIMA
Il parenchima della ghiandola tiroidea è un insieme di cellule che secernono ormoni tiroidei e cellule C che sintetizzano la calcitonina. Sia quelli che gli altri fanno parte di follicoli e gruppi di cellule interfollicolari.
Tirociti e ormoni contenenti iodio
follicoli- bolle di varie dimensioni e forme (per lo più arrotondate) contenenti colloide. La parete del follicolo è formata da cellule follicolari epiteliali (produzione di ormoni contenenti iodio) attaccate alla membrana basale. Tra la membrana basale e le cellule follicolari, ci sono cellule leggere più grandi (sintesi della calcitonina). cellule follicolari, o i tireociti formano la parete del follicolo e ne formano il contenuto, sintetizzando e secernendo la tireoglobulina nel colloide. L'enzima tireoperossidasi e il recettore N-acetilglucosamina sono anche sintetizzati nelle cellule follicolari. La funzione principale delle cellule follicolari - sintesi e secrezione di T 4 e T 3 - consiste in molti processi: formazione di tireoglobulina → secrezione di tireoglobulina nella cavità follicolare → assorbimento di iodio dal sangue - ossidazione dello iodio - iodizzazione della tireoglobulina nel cavità follicolare → endocitosi e scissione della tireoglobulina → secrezione di tireoglobulina e T 4. La funzione delle cellule follicolari è stimolata dalla tireotropina (TSH). La forma delle cellule (da cubica bassa a cilindrica) della parete epiteliale del follicolo dipende dall'intensità del loro funzionamento: l'altezza delle cellule è proporzionale all'intensità dei processi in esse effettuati.
parte basale cellule contiene un nucleo, reticolo endoplasmatico liscio e ruvido. Il plasmolemma ha recettori TSH accoppiati a proteine G incorporati, Na + / I - -cotransporter. Possibile ripiegamento del plasmolemma (riflette l'intensità dello scambio tra cellule e capillari sanguigni - cattura di iodio, assunzione di metaboliti, secrezione di ormoni).
Laterale alcune delle cellule contengono contatti intercellulari per prevenire l'infiltrazione di colloidi.
Apicale parte contiene un complesso di Golgi pronunciato (formazione di vescicole secretorie, attaccamento di carboidrati alla tireoglobulina), diversi tipi di vescicole [secretorie (contengono tireoglobulina), delimitato (tireoglobulina immatura dalla cavità follicolare entra nella cellula per il riciclaggio e la rimozione)
denia nel flusso sanguigno), endocitico (contengono tireoglobulina matura per la sua successiva degradazione in fagolisosomi)], microvilli (aumento della superficie di scambio tra le cellule e la cavità follicolare). Il plasmolemma apicale contiene recettori della N-acetilgalattosamina (legame della tireoglobulina immatura per la sua internalizzazione tramite endocitosi mediata da questi recettori), recettori megalina (internalizzazione, transcitosi e secrezione di tireoglobulina nel sangue), scambiatori di anioni (movimento dello iodio dal citoplasma del cellula nella cavità follicolare). In connessione con le strutture di membrana della parte apicale delle cellule, c'è la tireoperossidasi. Produzione di ormoni contenenti iodio. La sintesi e la secrezione di ormoni contenenti iodio comprende diverse fasi (Fig. 9-17). Ormoni contenenti iodio. La tiroxina (T 4) e la triiodotironina (T 3) sono composti insolubili in acqua, quindi, immediatamente dopo la secrezione nel sangue, gli ormoni formano complessi con proteine di trasporto plasmatico, che non solo assicurano la circolazione di T 3 e T 4 nel sangue, ma anche prevenire la degradazione e l'escrezione di questi ormoni...
tiroxina(3,5,3 ", 5" -tetraiodotironina, C 15 H 11 I 4 NO 4, M r 776.87) è il principale ormone contenente iodio, T 4 rappresenta almeno il 90% degli ormoni contenenti iodio secreti da la ghiandola tiroidea.
♦ a forma di L la tiroxina è fisiologicamente circa due volte più attiva di quella racemica (DL-tiroxina), forma D non ha attività ormonale.
♦ Deiodizzazione dell'anello esterno la tiroxina porta alla formazione di T 3.
♦ Deiodizzazione dell'anello interno la tiroxina porta alla formazione di T 3 reversibile (rT 3), che ha poca attività fisiologica.
triiodotironina(3,5,3 "-triiodotironina, C 15 H 12 I 3 NO 4, M r 650.98). T 3 rappresenta solo il 10% degli ormoni contenenti iodio contenuti nel sangue, ma l'attività fisiologica di T 3 è circa quattro volte superiore alla tiroxina.
Funzioni degli ormoni contenenti iodio sono numerosi. Ad esempio, T 3 e T 4 aumentano i processi metabolici, accelerano il catabolismo di proteine, grassi e carboidrati, questi ormoni sono necessari per il normale sviluppo del sistema nervoso centrale, stimolano la crescita della cartilagine e supportano la crescita ossea, aumentano la frequenza cardiaca e cardiaca produzione. Gli effetti estremamente diversi degli ormoni contenenti iodio sulle cellule bersaglio (sono praticamente tutte le cellule del corpo) sono spiegati da un aumento della sintesi proteica e del consumo di ossigeno.
cellule C
Le cellule C nei follicoli sono anche chiamate cellule parafollicolari. Esprimono il gene della calcitonina CALC1, codificante per calcitonina, catacalcina e correlato al peptide α del gene della calcitonina. Le cellule C sono più grandi dei tireociti; di norma, i follicoli si trovano singolarmente. La morfologia di queste cellule è caratteristica delle cellule che sintetizzano proteine per l'esportazione (c'è un reticolo endoplasmatico ruvido, il Gol-
Riso. 9-17. Biosintesi degli ormoni contenenti iodio. 1. Lo iodio entra nel tireocita attraverso il trasportatore Na + / I -. 2.
Lo ioduro viene trasportato dal citoplasma alla cavità follicolare attraverso lo scambiatore anionico SAT. 3.
Al confine della membrana apicale del tireocita e del colloide, la tireoperossidasi catalizza l'ossidazione dello ioduro con la formazione di una molecola di iodio. 4.
La tiroperossidasi catalizza la iodurazione dei residui di tirosina nella molecola di tireoglobulina per formare monoiodotirosina e diiodotirosina. 5.
Sintesi di triiodotironina e tetraiodotironina. 6.
Internalizzazione della tireoglobulina iodata per endocitosi. 7.
Fusione della vescicola endocitica con il lisosoma e degradazione della tireoglobulina. 8.
Rilascio di monoiodotirosina, diiodotirosina, T3 e T4 nel citoplasma della cellula. 9.
Deiodizzazione e riciclo di monoiodotirosina e diiodotirosina. 10.
Secrezione di ormoni contenenti iodio nel sangue.
ji, granuli secretori, mitocondri). Sui preparati istologici, il citoplasma delle cellule C sembra più leggero del citoplasma dei tireociti, da cui il loro nome - luminosa(chiaro) cellule.
calcite suina- un peptide contenente 32 residui di amminoacidi.
♦ Regolatore di espressione- Ca 2+ del plasma sanguigno, la sua somministrazione endovenosa aumenta significativamente la secrezione di calcitonina.
♦ Funzioni la calcitonina, in quanto uno dei regolatori del metabolismo del calcio, è definita antagonista alle funzioni dell'ormone paratiroideo.
catacalcina- un peptide costituito da 21 residui amminoacidici ha le stesse funzioni della calcitonina.
Peptidi correlati al gene della calcitonina(CGRP) α e (37 amminoacidi) sono espressi in un numero di neuroni del sistema nervoso centrale e del sistema nervoso periferico (specialmente in connessione con i vasi sanguigni). Le loro funzioni sono la partecipazione alla nocicezione, al comportamento alimentare, alla regolazione del tono dei vasi MMC (vasodilatazione), dei bronchi (broncocostrizione).
Le cellule di Hürtl
A volte, grandi cellule con citoplasma ossifilico granulare, contenenti molti mitocondri - oncociti o cellule Hurtl (Gyurtl, anche Askanazi-Hurtl) - si trovano nella parete del follicolo o tra i follicoli.
Cellule interfollicolari
Il parenchima della ghiandola tiroidea, oltre alle cellule che formano i follicoli, comprende anche le isole di cellule situate tra i follicoli. Le isole sono formate da cellule in grado di sintetizzare ormoni contenenti iodio (tireociti scarsamente differenziati che formano nuovi follicoli), nonché cellule C.
STROMA
Lo stroma è costituito da strutture ausiliarie (capsula, interstizio, elementi nervosi ed vascolari). La capsula è formata da tessuto connettivo fibroso denso. Dalla capsula, ci sono filamenti (il nome standard è setti o trabecole) di tessuto connettivo fibroso denso contenente vasi sanguigni e linfatici, nervi.
interstizio. Lo spazio dell'organo è riempito con gli elementi di supporto del parenchima, una struttura costituita da tessuto connettivo fibroso lasso con vasi sanguigni e linfatici, singole fibre nervose e le loro terminazioni.
Flusso sanguigno la ghiandola è intensa e paragonabile all'afflusso di sangue al cervello, alla perfusione sanguigna attraverso i reni e il fegato. I capillari sanguigni del tipo fenestrato sono in contatto con le cellule endocrine del parenchima.
innervazione
Sensibile somatico. Nella ghiandola si trovano le terminazioni nervose sensoriali, formate dalla ramificazione dei processi periferici dei neuroni sensoriali.
Motore vegetativo(simpatico e parasimpatico). I vasi sanguigni di accompagnamento e l'SMC che li innerva sono dominati dalla ramificazione varicosa dei neuroni simpatici postgangliari. Gli effetti dell'innervazione autonomica sulla funzione endocrina sono trascurabili.
GHIANDOLE NEGOZIATIVE
Quattro piccole ghiandole paratiroidi si trovano sulla superficie posteriore e sotto la capsula tiroidea. L'epitelio delle due ghiandole paratiroidi inferiori si sviluppa dall'endoderma della terza coppia di tasche faringee, le due superiori dalla quarta coppia. La funzione delle ghiandole è la sintesi e la secrezione dell'ormone peptide Ca 2 + -regolatore paratirocrino (ormone paratiroideo, PTH). Il PTH, insieme alla calcitonina e alla catacalcina, nonché alla vitamina D, regola il metabolismo del calcio e del fosfato.
Ognuna delle quattro ghiandole ha la sua capsula sottile, dalla quale partono dei setti (setti) contenenti vasi sanguigni. Il parenchima, formato da cordoni e isolotti di cellule epiteliali, contiene due tipi di cellule: maggiori e ossifiliche.
Cellule principali hanno un citoplasma basofilo (un reticolo endoplasmatico granulare sviluppato), un complesso di Golgi, piccoli mitocondri e granuli secretori con un diametro di 200-400 nm, contenenti
Cellule ossifiliche distribuiti uniformemente nel parenchima della ghiandola o formano piccoli grappoli, contengono grandi mitocondri, un complesso di Golgi debolmente espresso e un reticolo endoplasmatico granulare moderatamente sviluppato. La funzione delle cellule ossifiliche è sconosciuta; il loro numero aumenta con l'età.
Cellule adipose sono sempre presenti nella ghiandola, il loro numero aumenta con l'età.
Ormone paratiroideo, o la paratirocrina (paratirina, ormone paratiroideo, ormone paratiroideo, PTH, consiste di 84 residui di amminoacidi) mantiene l'omeostasi del calcio e del fosfato. Il regolatore dell'espressione del PTH è costituito dagli ioni Ca 2+ che interagiscono con i recettori transmembrana delle principali cellule delle ghiandole paratiroidi. Il Ca 2+ sierico regola la secrezione di PTH mediante un meccanismo di feedback negativo. Funzioni. Il PTH mantiene l'omeostasi del Ca 2+. La paratirocrina aumenta il contenuto plasmatico di Ca 2+, potenziandone la lisciviazione dalle ossa, il riassorbimento nei tubuli renali e l'assorbimento nell'intestino.
SURRENALE
Le ghiandole surrenali (vedi Fig. 9-24) sono organi endocrini accoppiati situati retroperitonealmente ai poli superiori del rene a livello di Th 12 e L 1; la massa della ghiandola surrenale è di circa 4 g, infatti si tratta di due ghiandole: la corteccia (la corteccia rappresenta circa l'80% della massa della ghiandola) e il midollo. La corteccia surrenale sintetizza i corticosteroidi (mineralcorticoidi, glucocorticoidi e androgeni), il tessuto cromaffine della parte del cervello - catecolamine.
Sviluppo. Alla sesta settimana di sviluppo intrauterino, grandi cellule mesodermiche dell'epitelio celomico formano grappoli tra la base del mesentere dorsale dell'intestino primario e le creste urogenitali in via di sviluppo. Nella direzione di questi gruppi dai gangli simpatici più vicini, migrano le cellule della cresta neurale, le future cellule cromaffini del midollo. Successivamente, il numero di cellule cromaffini aumenta fino alla fine dello sviluppo sessuale. Le cellule mesodermiche formano due zone della corteccia: esterna - definitiva ed embrionale (fetale), situata al confine con il midollo. La degenerazione della corteccia fetale inizia poco prima della nascita e alla fine del primo anno di vita la corteccia fetale scompare completamente. Durante il primo anno di vita sono distinguibili zone glomerulare, fascicolare e reticolare nella corteccia definitiva; la completa differenziazione della corteccia surrenale è completata entro il terzo anno di vita. Rigenerazione. Le cellule della corteccia e della parte midollare della ghiandola sono in grado di mantenere il loro numero sia attraverso la loro proliferazione che attraverso la riserva cambiale.
Abbaiare. Immediatamente sotto la capsula dell'organo ci sono cellule cambiali epiteliali, che si differenziano costantemente in cellule endocrine della corteccia. L'ACTH stimola la proliferazione della riserva cambiale.
Parte del cervello. Alcune delle cellule della cresta neurale che sono migrate qui sono conservate sotto forma di riserva cambiale. Queste cellule scarsamente differenziate sono la fonte dello sviluppo di nuove cellule cromaffini.
Rifornimento di sangue alla ghiandola effettuato da tre fonti: l'arteria surrenale superiore (un ramo dell'arteria frenica inferiore), l'arteria surrenale media (parte dall'aorta), l'arteria surrenale inferiore (un ramo dell'arteria renale) (Fig. 9-23) . Le arterie surrenali superiori e medie danno origine a capillari che penetrano nella corteccia e terminano nei seni venosi cerebrali nel midollo. Ciò significa che gli ormoni prodotti dalle cellule corticali lasciano la corteccia, passando attraverso il midollo, mentre i glucocorticoidi corticali stimolano la secrezione di adrenalina dalle cellule cromaffini. Questa circostanza spiega il coinvolgimento combinato dell'organo nello sviluppo di situazioni stressanti (sindrome di adattamento, secondo Selye). L'arteria surrenale inferiore dà origine all'arteria cerebrale, che fornisce sangue solo al midollo, bypassando la corticale, e termina ai seni venosi cerebrali. I seni venosi midollari si aprono nella vena centrale.
Corteccia surrenale
La ghiandola (Fig. 9-24) è circondata da una capsula di tessuto connettivo fibroso denso, da cui il tessuto connettivo in alcuni punti si estende nello spessore dell'organo.
Riso. 9-23. Rifornimento di sangue alla ghiandola surrenale.
non partizioni tissutali. Lo stroma della ghiandola è costituito da tessuto connettivo fibroso lasso che supporta le cellule endocrine, contenente un numero enorme di capillari sanguigni con endotelio fenestrato. Il parenchima è un insieme di cordoni epiteliali con diversi orientamenti a diverse distanze dalla capsula surrenale. Questa circostanza, così come la natura della steroidogenesi ormonale, consente di isolare le zone glomerulare, fascio e reticolare nella corteccia.
Zona glomerulare. I filamenti di cellule endocrine sono nascosti sotto la capsula e sul taglio sembrano glomeruli (15% dello spessore della corteccia). Qui vengono sintetizzati i mineralcorticoidi (principalmente aldosterone). Lo stimolante della sintesi dell'aldosterone è l'angiotensina II e, in piccola misura, l'ACTH. Le cellule (Fig. 9-25B) hanno un nucleo arrotondato denso con uno o due nucleoli, un reticolo endoplasmatico liscio sviluppato, mitocondri di medie dimensioni con creste lamellari,
Riso. 9-24. Surrenale. La zona glomerulare si trova direttamente sotto la capsula nella parte corticale. Consiste di celle strette e più piccole rispetto ad altre aree. Grandi cellule poligonali formano filamenti paralleli della zona fascicolare. Il corretto corso delle corde viene interrotto nell'area della rete della corteccia surrenale. La parte cerebrale è rappresentata dall'intreccio di filamenti di grandi cellule cromaffini. I capillari sanguigni sinusoidali con un ampio lume sono adiacenti alle corde.
seni, un complesso di Golgi ben sviluppato e una piccola quantità di piccole inclusioni lipidiche.
Zona del raggio occupa circa il 75% dello spessore della corteccia. I cordoni delle cellule endocrine e i capillari sanguigni tra di loro si trovano paralleli l'uno all'altro (sotto forma di fasci). Qui vengono sintetizzati i glucocorticoidi (principalmente cortisolo e cortisone), così come gli androgeni. La sintesi dei glucocorticoidi regola l'ormone tropico dell'adenoipofisi - ACTH. Le cellule sui campioni istologici appaiono vacuolate (Fig. 9-25A), motivo per cui sono chiamate spongiociti. La vacuolizzazione cellulare sui preparati istologici riflette la presenza nel citoplasma degli spongiociti di un numero significativo di goccioline lipidiche (contenenti principalmente esteri del colesterolo), lavate durante la preparazione del preparato. Gli spongiociti contengono mitocondri arrotondati con creste sotto forma di tubuli e vescicole, un reticolo endoplasmatico liscio ramificato, elementi del reticolo endoplasmatico granulare, lisosomi, numerose inclusioni lipidiche e granuli di pigmento contenenti lipofuscina. Zona della maglia. Nelle parti più profonde della corteccia (10% dello spessore della corteccia), i filamenti delle cellule endocrine si intrecciano, formando una sorta di rete. Nella zona reticolare vengono sintetizzati glucocorticoidi e ormoni steroidei come gli androgeni (deidroepiandrosterone e androstenedione). Ormone tropicale - ACTH. Gli ormoni gonadotropici della ghiandola pituitaria non influenzano la secrezione di ormoni nella zona reticolare. A differenza degli spongiociti, le cellule di questa zona contengono meno inclusioni lipidiche, ma hanno grandi granuli di lipofuscina. I granuli di lipofuscina contengono fosfatasi acida lisosomiale e sono considerati lisosomi degradanti.
Steroidogenesi degli ormoni della corteccia surrenale, così come gli ormoni steroidei dell'area genitale - un processo complesso (almeno 50 steroidi sono isolati dalla ghiandola), che si verifica in modi diversi in alcune zone della corteccia. Gli ormoni steroidei, i loro intermedi e gli analoghi ormonali farmacologici sono sintetizzati sulla base del colesterolo. I processi di steroidogenesi sono forniti da enzimi localizzati nei mitocondri e nel reticolo endoplasmatico liscio.
Glucocorticoidi. Il principale glucocorticoide secreto dalle ghiandole surrenali è il cortisolo; rappresenta l'80%. Il restante 20% è cortisone, corticosterone, 11-desossicortisolo e 11-desossicorticosterone. L'ACTH è il principale regolatore della sintesi dei glucocorticoidi. Per la sintesi e la secrezione di corticoliberina, ACTH e cortisolo, è caratteristica una frequenza giornaliera pronunciata. In un normale ritmo del sonno, dopo l'addormentamento si verifica un aumento della secrezione di cortisolo che raggiunge il massimo al risveglio. Le funzioni dei glucocorticoidi sono diverse: dalla regolazione del metabolismo alla modifica delle risposte immunologiche e infiammatorie. L'effetto metabolico più importante dei glucocorticoidi è la conversione del grasso e delle proteine muscolari in glicogeno.
Riso. 9-25. Cellule endocrine della corteccia surrenale. A - una cellula della zona del fascio che produce glucocorticoidi e androgeni. La cellula è chiamata spongiocita perché lei ha schiumoso vista a causa delle numerose goccioline lipidiche nel citoplasma; contiene mitocondri arrotondati con creste sotto forma di tubuli e vescicole, un reticolo endoplasmatico liscio ramificato. B- una cellula della zona glomerulare che produce aldosterone. Sono presenti un reticolo endoplasmatico liscio ben sviluppato, mitocondri di medie dimensioni con creste lamellari e un piccolo numero di piccole inclusioni lipidiche.
Mineralcorticoidi. L'aldosterone è il principale mineralcorticoide. Anche altri steroidi della ghiandola surrenale - cortisolo, 11-desossicortisolo, 11-desossicorticosterone, corticosterone - hanno attività mineralcorticoide, sebbene, rispetto all'aldosterone, il loro contributo totale sia piccolo. L'angiotensina II - un componente del sistema renina-angiotensine - è il principale regolatore della sintesi e della secrezione di aldosterone. Questo peptide stimola il rilascio di aldosterone. I fattori natriuretici inibiscono la sintesi dell'aldosterone. La funzione dei mineralcorticoidi è quella di mantenere l'equilibrio degli elettroliti nei fluidi corporei, svolto influenzando il riassorbimento degli ioni nei tubuli renali.
Androgeni. Nella corteccia surrenale vengono sintetizzati deidroepiandrosterone e, in misura minore, androstenedione.
Ghiandola surrenale cerebrale
La funzione endocrina della midollare del surrene è svolta dalle cellule cromaffini provenienti dalla cresta neurale. Quando il sistema nervoso simpatico è attivato, le ghiandole surrenali rilasciano catecolamine (adrenalina e norepinefrina) nel flusso sanguigno. Le catecolamine hanno una vasta gamma di effetti (effetti sulla glicogenolisi, lipolisi, gluconeogenesi, un effetto significativo sul sistema cardiovascolare). La vasocostrizione, i parametri di contrazione del muscolo cardiaco e altri effetti delle catecolamine sono realizzati attraverso i recettori α- e β-adrenergici sulla superficie delle cellule bersaglio (SMC, cellule secretorie, cardiomiociti). Gravi problemi clinici sorgono con i tumori delle cellule endocrine e dei loro precursori (neuroblastoma, feocromocitoma). Stroma. In un delicato telaio di supporto, costituito da tessuto connettivo fibroso lasso, sono presenti numerose cavità vascolari - seni venosi - una variante dei capillari sinusoidali. La loro caratteristica distintiva è un diametro significativo del lume che raggiunge decine e centinaia di micron.
Innervazione. La parte cerebrale dell'organo contiene molte fibre nervose pregangliari della parte simpatica del sistema nervoso, le cellule cromaffini sono considerate un collegamento postgangliare (neuroni simpatici postgangliari modificati) dell'innervazione motoria autonomica. Piccoli gruppi sparsi di cellule gangliari con funzione poco chiara possono essere visti anche tra le cellule cromaffini nel midollo.
Cellule cromaffini
Le cellule cromaffini (Fig. 9-29) contengono granuli con un contenuto denso di elettroni, che dà una reazione cromaffine con dicromato di potassio. Le cellule cromaffini sono il principale elemento cellulare del midollo surrenale e dei paragangli situati
Riso. 9-29. Cellula cromaffina. Sono caratteristici numerosi granuli densi di elettroni con catecolamine. Un volume cellulare significativo è occupato da un grande nucleo. La cellula contiene mitocondri, un pronunciato complesso di Golgi, elementi del reticolo endoplasmatico granulare.
lungo i grandi tronchi arteriosi (ad esempio il corpo carotideo). Piccoli ammassi e singole cellule cromaffini si trovano anche nel cuore, nei reni e nei gangli simpatici.
Le cellule cromaffini contengono numerosi mitocondri, un pronunciato complesso di Golgi, elementi del reticolo endoplasmatico granulare, numerosi granuli densi di elettroni contenenti prevalentemente noradrenalina e/o adrenalina (secondo questa caratteristica, le cellule cromaffini sono suddivise in due sottopopolazioni), nonché ATP, encefaline e cromogranine. Granuli contenenti adrenalina omogeneo. Granuli di noradrenalina sono caratterizzati da una maggiore densità del contenuto nella parte centrale e dalla presenza di un leggero bordo lungo la periferia sotto la membrana del granulo. Secrezione gli ormoni delle cellule cromaffini si verificano a seguito di un effetto stimolante delle fibre simpatiche pregangliari e dei glucocorticoidi. Il segreto delle cellule cromaffini contiene il 10% di noradrenalina e il 90% di adrenalina. Queste catecolamine hanno una vasta gamma di effetti (effetti sulla glicogenolisi, sia
polisi, gluconeogenesi, effetto significativo sul sistema cardiovascolare). La vasocostrizione, i parametri di contrazione del muscolo cardiaco e altri effetti delle catecolamine sono realizzati attraverso i recettori α- e β-adrenergici sulla superficie delle cellule bersaglio (SMC, cellule secretorie, cardiomiociti).
GHIANDOLE DI SECREZIONE INTERNA (GENERALI)
ü Il concetto di ghiandole endocrine (GVS) è stato formulato da I. Müller (1830).
ü Il fisiologo tedesco Adolph Berthold (1849) stabilì che il trapianto dei testicoli di un altro gallo nella cavità addominale di un gallo castrato porta al ripristino delle proprietà originarie di un gallo castrato.
ü Nel 1889, Brown-Sekar riferì sugli esperimenti condotti su se stesso: gli estratti dei testicoli degli animali avevano un "effetto ringiovanente" sull'organismo senile (uno scienziato di 72 anni), ma l'effetto del ringiovanimento non durò a lungo - dopo 2-3 mesi è scomparso.
ü Nel 1901, Sobolev LV, dimostrò la secrezione di insulina da parte della ghiandola pancreatica (1921 Banting e Ch. Best).
Endocrinologia–Scienza che studia lo sviluppo, la struttura, le funzioni delle sostanze liquide e delle cellule produttrici di ormoni, la biosintesi, il meccanismo d'azione e le caratteristiche degli ormoni, la loro secrezione in condizioni di salute e malattia, nonché le malattie derivanti dall'interruzione della produzione di ormoni.
ZhVS - questi sono organi o gruppi di cellule specializzati nel processo di filo e ontogenesi, sintetizzando e rilasciando sostanze biologicamente attive (BAS) - ormoni nell'ambiente interno del corpo. ZhVS non hanno dotti escretori. Le loro cellule sono intrecciate con un'abbondante rete di capillari sanguigni e linfatici e le loro sostanze biologicamente attive vengono rilasciate direttamente nel sangue e nella linfa.
Ormoni
Ormoniè un gruppo di sostanze biologicamente attive altamente specializzate che forniscono la regolazione e l'integrazione delle funzioni degli organi e dell'intero organismo nel suo insieme.
RUOLO FISIOLOGICO DEGLI ORMONI NEL CORPO:
1. omeostatico funzione.
2. Processi di influenza crescita, differenziazione dei tessuti (cioè, fisica, mentale e pubertà)
3. Fornire adattamento organismo.
4. Regolare riproduttivo funzione corporea (fecondazione, gravidanza, allattamento).
5. Regolare e integrare funzioni del corpo insieme al sistema nervoso centrale.
La più alta forma di regolazione umorale è ormonale... Il termine " ormone "è stato applicato per la prima volta nel 1902 da Starling e Bayliss in relazione alla sostanza che hanno scoperto, prodotta nel duodeno, - secretina... Termine" ormone "tradotto dal greco significa" motivante"anche se non tutti gli ormoni hanno un effetto stimolante.
Classificazione delle opzioni per l'azione degli ormoni (Balabolkin M.M., 1989):
1. Ormonale(o effettivamente endocrino) - l'ormone viene rilasciato dalla cellula produttrice, entra nel flusso sanguigno e con il flusso sanguigno si avvicina all'organo bersaglio, agendo a distanza dal luogo di produzione dell'ormone.
2. paracrino- dal luogo di sintesi, l'ormone entra nello spazio extracellulare, dal quale agisce sulle cellule bersaglio situate nelle vicinanze (prostaglandine).
3. Autocrino- le cellule producono un ormone, che agisce a sua volta sulla stessa cellula produttrice, cioè cellula bersaglio = cellula produttrice.
CARATTERISTICHE DISTINTIVE DEGLI ORMONI:
1.Avere un'elevata attività biologica (mg, ng).
2. Secrezione dell'ormone - per esocitosi.
3. Gli ormoni vanno direttamente al sangue, alla linfa o al liquido interstiziale che circonda la cellula secretoria.
4. L'ormone ha una distanza d'azione.
5. L'ormone ha un'elevata specificità d'azione, cioè provoca risposte strettamente specifiche di determinati organi o tessuti bersaglio. Allo stesso tempo, le cellule di altri tessuti non rispondono alla presenza dell'ormone.
6. L'ormone non serve come fonte di energia per la cellula.
Gli ormoni sono sintetizzati e secreti da tessuti diversi dalle ghiandole endocrine:
- il tessuto adiposo che secerne ormoni sessuali femminili;
- miocardio secernendo l'ormone natriuretico;
- ghiandole salivari- fattore di crescita epidermico;
- fegato, muscoli- somatomedine insulino-simili.
TIPI DI EFFETTI DEGLI ORMONI SULLE CELLULE BERSAGLIO:
1. Diretto impatto: l'ormone stesso provoca direttamente cambiamenti nelle cellule o nei tessuti, negli organi.
2. permissivo impatto: facilitando l'effetto di un altro ormone su un dato tessuto. Ad esempio, i glucocorticoidi, senza alterare il tono della muscolatura vascolare, creano le condizioni per l'adrenalina, che aumenta la pressione sanguigna.
3. sensibilizzante impatto: aumento della sensibilità del tessuto all'azione degli ormoni.
4. Sinergico impatto: un ormone aumenta l'effetto di un altro ormone. Ad esempio, l'azione unidirezionale dell'adrenalina e del glucagone. Entrambi gli ormoni attivano la scomposizione del glicogeno nel fegato in glucosio e provocano un aumento della glicemia.
5. Antagonista impatto. Pertanto, l'insulina e l'adrenalina hanno l'effetto opposto sui livelli di glucosio nel sangue: l'insulina provoca l'ipoglicemia e il glucagone provoca l'iperglicemia.
CLASSIFICAZIONE DEGLI ORMONI
1. Nel luogo dell'azione:
effettore ormoni: agiscono direttamente sugli organi bersaglio;
tropicale ormoni: agiscono su altre ghiandole endocrine;
ipotalamico fattori (fattori di rilascio): agiscono sulla ghiandola pituitaria
Ø rilascio (liberins)
Ø inibente (statine).
2. Per funzioni biologiche:
Omeostasi dei liquidi e degli elettroliti: ADH, aldosterone, angiotensina, ormone natriuretico;
Regolazione del Ca: ormone paratiroideo, calcitonina, vitamina D.
Ormoni steroidei a causa della loro lipofilia, non si accumulano
nelle cellule endocrine, ma passano facilmente attraverso la membrana ed entrano
sangue e linfa. A questo proposito, la regolazione del contenuto di questi ormoni in
il sangue viene effettuato modificando la velocità della loro sintesi.
Ormoni tiroidei sono anche lipofili e passano facilmente attraverso
membrana, tuttavia, sono legati covalentemente nella ghiandola endocrina con la tiroide
oglobulina, quindi possono essere rimossi dalla cellula solo dopo una violazione
questa connessione. I tirosili più iodati nella composizione della tireoglo-
bulina e maggiore è il tasso di proteolisi delle proteine iodate, più
ormoni tiroidei nel sangue. Regolazione del contenuto di ormoni tiroidei
nuovo viene effettuato in due modi: accelerando entrambi i processi di iodirov
e distruzione della tireoglobulina.
Ormoni di natura proteica e peptidica, e catecolo
noi, istamina, serotonina e altri sono sostanze idrofile che non lo sono
può diffondere attraverso la membrana cellulare. Per dedurre questi
molecole, vengono creati meccanismi speciali, il più delle volte spazialmente e
funzionalmente scollegato dai processi di biosintesi.
Molti ormoni proteici-peptidi sono formati da precursori
grande peso molecolare, e l'escrezione di questi ormoni diventa
possibile solo dopo la scissione della "eccedenza"
frammento. Quindi, la rimozione dell'insulina dalla cellula è preceduta dalla trasformazione
nelle cellule B del pancreas preproinsulina in proinsulina, e
poi insulina. Biosintesi dell'insulina e di altri ormoni proteici-peptidi
nuovo, e anche il loro trasporto alla periferia della cellula secretoria prende
di solito 1-3 ore È ovvio che l'effetto sulla biosintesi porterà a un cambiamento
riduzione del livello dell'ormone proteico nel sangue solo dopo poche ore.
L'effetto sull'escrezione di questi ormoni, sintetizzati "per uso futuro" e per
pascolando in apposite vescicole, permette di aumentarne la concentrazione
più volte in secondi o minuti.
Per la secrezione di ormoni proteici-peptidi e catecolamine,
l'effettiva depolarizzazione della membrana e l'ingresso di Ca2 + che si verifica con essa
nel citoplasma della cellula.
Entrati nel flusso sanguigno, gli ormoni si legano alle proteine di trasporto,
che li protegge dalla distruzione e dall'escrezione. In una forma legata, un ormone con
il flusso sanguigno viene trasferito dal luogo di secrezione alle cellule bersaglio. In questi
le cellule hanno recettori che hanno una maggiore affinità per l'ormone rispetto a
proteine del sangue.
Di solito, solo il 5-10% delle molecole ormonali sono nel sangue in forma libera
stato, e solo le molecole libere possono interagire con re
un recettore. Tuttavia, non appena si legano al recettore, l'equilibrio in
la reazione di interazione dell'ormone con le proteine di trasporto è spostata in
lato della decomposizione del complesso e della concentrazione di molecole di ormoni liberi
rimarranno pressoché invariati. Con un eccesso di legame ormonale
proteine nel sangue, la concentrazione di molecole di ormoni liberi può ridursi
Xia a un valore critico.
Il legame degli ormoni nel sangue dipende dalla loro affinità per il legame
proteine e la concentrazione di queste proteine. Questi includono transcortina,
legame con corticosteroidi, legame testosterone-estrogeno glo
bulina, globulina legante la tiroxina, prealbulina legante la tiroxina
min, ecc. Quasi tutti gli ormoni possono legarsi all'albumina, con
la cui concentrazione nel sangue è 1000 volte maggiore della concentrazione degli altri
proteine che legano gli ormoni. Tuttavia, l'affinità per l'albumina negli ormoni in
decine di migliaia di volte meno, quindi 5-
10 % ormoni e con proteine specifiche 85-90%. aldosterone,
apparentemente non ha specifiche proteine di "trasporto", quindi
è principalmente associato all'albumina.
4.3.3. Meccanismi molecolari d'azione
ormoni
Ormoni che agiscono attraverso recettori di membrana e sistemi WTO
mediatori comuni, stimolano la modificazione chimica delle proteine.
La fosforilazione è la più studiata. Regolamento in corso
a causa di processi chimici (sintesi e scissione di secondari)
soprannome, fosforilazione e defosforilazione delle proteine), si sviluppa e ha
si siede in minuti o decine di minuti.
cAMP-dipendente
proteina chinasi
Ca2 * -calmodulina-
dipendente
proteinchinaea
Riso. 4.3. Il meccanismo di ricezione di membrana del segnale ormonale in
cellula con la partecipazione di mediatori secondari.
Gli ormoni steroidei e tiroidei hanno citosolico o nucleare
recettori, che consente loro di interagire con la cromatina e influenzare
espressione genica. Questa regolazione, che si sviluppa per induzione o ri
la soppressione della sintesi di mRNA e proteine, si realizza 3-6 ore dopo la comparsa
l'ormone nel sangue, e si estingue dopo 6-12 ore.
I fattori di crescita occupano una posizione intermedia in questa gerarchia.
La loro interazione con il recettore porta prima alla fosforilazione
determinate proteine e quindi alla divisione cellulare.
Recettori adrenergici, indipendentemente dalla localizzazione (in si
pisolini o al di fuori di esso) appartengono alla famiglia dei recettori, penetrano 7 volte
contenente la membrana plasmatica e coniugato con proteine G. Conosciuto
Recettori alfa-1A-, alfa-1B- e adfa-1C-adrenergici, recettori a-2A-, a-2B- e a-2C-adrenergici
tori, così come i recettori beta-1-, beta-2- e beta-3-adrenergici. Tutti i recettori a-1 per sty
mutare la fosfolipasi C, che idrolizza i fosfoinositidi. Tutti a-2-ri-
i recettori inibiscono l'adenilato ciclasi e tutti i recettori beta lo attivano.
Inoltre, i recettori a-2A possono attivare i canali K +, a-2A- e
I recettori a-2B inibiscono i canali Ca2+ e (i recettori beta-1 si attivano
Ca2 + canali (Fig. 4.3).
Ogni cellula di solito ha diversi tipi di recettori per
lo stesso ormone (ad esempio, entrambi i recettori α- e β-adrenergici).
Inoltre, la cellula è solitamente sensibile a diversi sistemi endocrini
regolatori - neurotrasmettitori, ormoni, prostaglandine, fattori
crescita, ecc. Ciascuno di questi regolatori ha una caratteristica solo per
Adenilato ciclasi
endoplasmatico
Fisiologico
Fisiologico
Riso. 4.4. Meccanismo
citoplasmatico
(nucleare) azione
ormoni steroidei.
Ra e Rb sono due sottotitoli
siti recettoriali; H -
la sua durata e ampiezza del segnale di regolazione, per ciascuno
è caratterizzato da un certo rapporto tra le attività dei sistemi di generazione dell'OMC
mediatori comuni nella cellula o cambiamenti nel potenziale di membrana.
A livello dei sistemi esecutivi della cellula può manifestarsi come un'amplificazione
e mutua soppressione di diversi segnali regolatori.
In determinate fasi dell'ontogenesi o al raggiungimento di un punto critico
per l'organismo delle deviazioni dalla norma dell'uno o dell'altro fattore di omeostasi
(ipotermia, ipoglicemia, ipossiemia, perdita di sangue, ecc.) è attivato
lento, ma il più potente sistema di regolazione endocrina, agendo
agendo attraverso steroidi (androgeni, estrogeni, progestinici, glucocor-
ticoidi e mineralcorticoidi) e tiroide (tiroxina e triiodotiro-
nin) ormoni. Le molecole di questi regolatori, di natura lipofila,
penetrano facilmente nel doppio strato lipidico e si legano alle loro prescrizioni
tori nel citoplasma o nel nucleo (Fig. 4.4.). Quindi il recettore ormonale com
plex si lega al DNA e alle proteine della cromatina, che stimola la sintesi
RNA messaggero su geni specifici. La traduzione dell'mRNA porta a
la comparsa nella cellula di nuove proteine che causano fisiologiche
l'effetto di questi ormoni.
Anche gli ormoni steroidei e tiroidei possono reprimere alcuni
alcuni geni, che si realizza in un effetto biologico riducendo
la quantità di alcune proteine nella cellula. Di solito questi ormoni cambiano
criptazione dei geni funzionanti, e a causa di on-off but
fuori i geni. Ad esempio, stimolazione glucocorticoide di amino
l'attività transferasica del fegato si verifica a causa della comparsa in
cellule di nuove isoforme di aminotransferasi.
Al numero di proteine, la cui espressione nella cellula è controllata dall'ormone
mi, includono non solo gli enzimi coinvolti nel metabolismo, ma anche
molti recettori, così come proteine regolatorie ed enzimi coinvolti
nello scambio di intermediari secondari. Grazie a questo steroide e alla tiroide
gli ormoni possono partecipare alla formazione non solo dell'età e
caratteristiche sessuali, ma anche per determinare lo stato psicoemotivo dell'organo
nismo, nonché l'equilibrio delle reazioni cataboliche e anaboliche negli organi
e tessuti, la loro sensibilità ai neurotrasmettitori e agli ormoni.
Informazioni simili.
115. I principali sistemi di comunicazione intercellulare: regolazione endocrina, paracrina, autocrina.
In base alla distanza dalla cellula che produce l'ormone alla cellula bersaglio, si distinguono varianti di regolazione endocrina, paracrina e autocrina.
Endocrino
, o distante, regolamento. La secrezione dell'ormone avviene nei fluidi corporei. Le cellule bersaglio possono essere arbitrariamente lontane dalla cellula endocrina. Esempio: cellule secretorie delle ghiandole endocrine, ormoni dai quali entrano nel flusso sanguigno generale.
Regolamento paracrino
... Il produttore della sostanza biologicamente attiva e la cellula bersaglio si trovano fianco a fianco. Le molecole ormonali raggiungono il bersaglio per diffusione nella sostanza intercellulare. Ad esempio, nelle cellule parietali delle ghiandole gastriche, la secrezione di H + è stimolata dalla gastrina e dall'istamina e la somatostatina e la PG, secrete dalle cellule adiacenti, vengono soppresse.
Regolamento autocrino
... Con la regolazione autocrina, la cellula che produce l'ormone ha recettori per lo stesso ormone (in altre parole, la cellula che produce l'ormone è allo stesso tempo il suo bersaglio). Esempi: endotelina prodotta dalle cellule endoteliali e che colpisce le stesse cellule endoteliali; Linfociti T, che secernono interleuchine, che prendono di mira diverse cellule, inclusi i linfociti T.
116. Il ruolo degli ormoni nel sistema di regolazione metabolica. Cellule bersaglio e recettori ormonali cellulari
Il ruolo degli ormoni nella regolazione del metabolismo e delle funzioni. Gli ormoni sono i regolatori integrativi che collegano i vari meccanismi regolatori e il metabolismo in diversi organi. Funzionano come messaggeri chimici che trasportano segnali che si verificano in vari organi e nel sistema nervoso centrale. La risposta della cellula all'azione dell'ormone è molto varia ed è determinata sia dalla struttura chimica dell'ormone sia dal tipo di cellula a cui è diretta l'azione dell'ormone. Nel sangue gli ormoni sono presenti in concentrazioni molto basse. Per trasmettere segnali alle cellule, gli ormoni devono essere riconosciuti e legati da speciali proteine della cellula - recettori ad alta specificità. L'effetto fisiologico di un ormone è determinato da vari fattori, ad esempio la concentrazione dell'ormone (che è determinata dal tasso di inattivazione a seguito della scomposizione degli ormoni, che si verifica principalmente nel fegato, e il tasso di escrezione degli ormoni e dei suoi metaboliti dall'organismo), la sua affinità per le proteine di trasporto (gli ormoni steroidei e tiroidei sono trasportati lungo il flusso sanguigno in un complesso con le proteine), il numero e il tipo di recettori sulla superficie delle cellule bersaglio. La sintesi e la secrezione di ormoni sono stimolate da segnali esterni ed interni che entrano nel sistema nervoso centrale, inviati dai neuroni all'ipotalamo, dove stimolano la sintesi degli ormoni che rilasciano peptidi. pubblicazione - rilascio) - liberine e statine, che, rispettivamente, stimolano o inibiscono la sintesi e la secrezione di ormoni della ghiandola pituitaria anteriore. Gli ormoni della ghiandola pituitaria anteriore, chiamati ormoni tripli, stimolano la formazione e la secrezione di ormoni dalle ghiandole endocrine periferiche, che entrano nel flusso sanguigno generale e interagiscono con le cellule bersaglio. Il mantenimento dei livelli ormonali nel corpo garantisce meccanismo di feedback negativo comunicazione. I cambiamenti nella concentrazione dei metaboliti nelle cellule bersaglio mediante il meccanismo del feedback negativo sopprimono la sintesi degli ormoni, agendo sulle ghiandole endocrine o sull'ipotalamo. La sintesi e la secrezione degli ormoni tropici è soppressa dagli ormoni delle ghiandole endocrine periferiche. Tali circuiti di feedback agiscono nei sistemi di regolazione degli ormoni delle ghiandole surrenali, della tiroide e delle gonadi. Non tutte le ghiandole endocrine sono regolate in questo modo. Gli ormoni del lobo posteriore dell'ipofisi (vasopressina e ossitocina) sono sintetizzati nell'ipotalamo sotto forma di precursori e sono immagazzinati nei granuli degli assoni terminali della neuroipofisi. La secrezione degli ormoni pancreatici (insulina e glucagone) dipende direttamente dalla concentrazione di glucosio nel sangue. Anche i composti proteici a basso peso molecolare - le citochine - sono coinvolti nella regolazione delle interazioni intercellulari. L'effetto delle citochine su varie funzioni cellulari è dovuto alla loro interazione con i recettori di membrana. Attraverso la formazione di messaggeri intracellulari, i segnali vengono trasmessi al nucleo, dove vengono attivati determinati geni e viene indotta la sintesi proteica. Tutte le citochine condividono le seguenti proprietà comuni:
- sono sintetizzati nel processo della risposta immunitaria dell'organismo, fungono da mediatori delle reazioni immunitarie e infiammatorie e hanno principalmente attività autocrina, in alcuni casi paracrina ed endocrina;
- agire come fattori di crescita e fattori di differenziazione cellulare (pur provocando reazioni cellulari prevalentemente lente che richiedono la sintesi di nuove proteine);
- possiedono attività pleiotropica (polifunzionale).
L'effetto biologico degli ormoni si manifesta attraverso la loro interazione con i recettori delle cellule bersaglio. Per la manifestazione dell'attività biologica, il legame di un ormone a un recettore deve portare alla formazione di un segnale chimico all'interno della cellula, che provoca una risposta biologica specifica, ad esempio un cambiamento nella velocità di sintesi di enzimi e altre proteine o un cambiamento nella loro attività. Il bersaglio dell'ormone può essere cellule di uno o più tessuti. Agendo sulla cellula bersaglio, l'ormone induce una risposta specifica. Ad esempio, la ghiandola tiroidea è un bersaglio specifico per la tireotropina, sotto l'influenza della quale aumenta il numero di cellule acinose della ghiandola tiroidea, aumenta il tasso di biosintesi degli ormoni tiroidei. Il glucagone, agendo sugli adipociti, attiva la lipolisi, nel fegato stimola la mobilitazione del glicogeno e la gluconeogenesi. Una caratteristica di una cellula bersaglio è la capacità di percepire le informazioni codificate nella struttura chimica dell'ormone.
Recettori ormonali. La fase iniziale dell'azione dell'ormone sulla cellula bersaglio è l'interazione dell'ormone con il recettore cellulare. La concentrazione di ormoni nel liquido extracellulare è molto bassa e solitamente varia da 10 -6 -10 -11 mmol/l. Le cellule bersaglio distinguono l'ormone corrispondente da molte altre molecole e ormoni a causa della presenza sulla cellula bersaglio del recettore corrispondente con un sito di legame specifico per l'ormone.
Caratteristiche generali dei recettori
Recettori ormonali peptidici e l'adrenalina si trovano sulla superficie della membrana cellulare. I recettori per gli ormoni steroidei e tiroidei si trovano all'interno della cellula. Inoltre, i recettori intracellulari per alcuni ormoni, come i glucocorticoidi, sono localizzati nel citosol, per altri, come gli androgeni, gli estrogeni, gli ormoni tiroidei, sono localizzati nel nucleo cellulare. I recettori sono proteine per loro natura chimica e, di regola, sono costituiti da diversi domini. Nella struttura dei recettori di membrana si possono distinguere 3 aree funzionalmente differenti. Il primo dominio (dominio di riconoscimento) si trova all'estremità N-terminale della catena polipeptidica all'esterno della membrana cellulare; contiene siti glicosilati e fornisce il riconoscimento e il legame dell'ormone. Il secondo dominio è transmembrana. In recettori dello stesso tipo, accoppiati a proteine G, è costituito da 7 sequenze polipeptidiche α-elicoidali ravvicinate. In un altro tipo di recettore, il dominio transmembrana contiene solo una catena polipeptidica α-elica (ad esempio, entrambe le subunità del recettore eterotetramerico dell'insulina α 2 2 ). Il terzo dominio (citoplasmatico) crea un segnale chimico nella cellula che accoppia il riconoscimento e il legame dell'ormone con una risposta intracellulare specifica. La regione citoplasmatica del recettore per ormoni come l'insulina, il fattore di crescita epidermico e il fattore di crescita insulino-simile-1 sul lato interno della membrana ha attività tirosin-nasi, e le regioni citoplasmatiche dell'ormone della crescita, i recettori della prolattina e delle citochine lo fanno. non mostrano attività tirosin-chinasica, ma sono associate ad altre protein chinasi citoplasmatiche, che le fosforilano e le attivano.
Recettori steroidei e degli ormoni tiroidei contengono 3 aree funzionali. Nella regione C-terminale della catena polipeptidica del recettore, c'è un dominio di riconoscimento e legame dell'ormone. La parte centrale del recettore contiene il dominio di legame del DNA. Nella regione N-terminale della catena polipeptidica, c'è un dominio chiamato regione variabile del recettore, che è responsabile del legame con altre proteine, insieme al quale partecipa alla regolazione della trascrizione.
117. Meccanismi di trasmissione dei segnali ormonali nelle cellule.
Secondo il meccanismo d'azione, gli ormoni possono essere suddivisi in 2 gruppi. Il primo gruppo comprende ormoni che interagiscono con i recettori di membrana (ormoni peptidici, adrenalina e ormoni locali - citochine, eicosanoidi). Il secondo gruppo comprende ormoni che interagiscono con i recettori intracellulari.Il legame dell'ormone (messaggero primario) al recettore porta a un cambiamento nella conformazione del recettore. Questo cambiamento viene catturato da altre macromolecole, ad es. il legame dell'ormone al recettore porta alla coniugazione di alcune molecole con altre (trasduzione del segnale). Pertanto, viene generato un segnale che regola la risposta cellulare alterando l'attività o la quantità di enzimi e altre proteine. A seconda del metodo di trasmissione del segnale ormonale nelle cellule, la velocità delle reazioni metaboliche cambia:
- a seguito di cambiamenti nell'attività degli enzimi;
- come risultato di cambiamenti nella quantità di enzima v
118. Classificazione degli ormoni per struttura chimica e funzioni biologiche
Classificazione degli ormoni per struttura chimica
| Ormoni peptidici | Steroidi | Derivati degli amminoacidi |
| Ormone adrenocorticotropo (corticotropina, ACTH) | aldosterone | Adrenalina |
| Ormone della crescita (somatotropina, GH, STH) | cortisolo | noradrenalina |
| Ormone stimolante la tiroide (tireotropina, TSH) | calcitriolo | Triiodotironina (T3) |
| Ormone lattogeno (prolattina, LTH) | Testosterone | Tiroxina (T 4) |
| Ormone luteinizzante (lutropina, LH) | estradiolo | |
| Ormone follicolo-stimolante (FSH) | progesterone | |
| Ormone stimolante i melanociti (MSH) | ||
| Gonadotropina corionica (CG) | ||
| Ormone antidiuretico (vasopressina, ADH) | ||
| Ossitocina | ||
| Ormone paratiroideo (ormone paratiroideo, PTH) | ||
| calcitonina | ||
| Insulina | ||
| glucagone |
Classificazione degli ormoni per funzione biologica *
| Processi regolamentati | Ormoni |
| Metabolismo di carboidrati, lipidi, aminoacidi | Insulina, glucagone, adrenalina, cortisolo, tiroxina, somatotropina |
| Scambio acqua-sale | Aldosterone, un ormone antidiuretico |
| Scambio di calcio e fosfati | Ormone paratiroideo, calcitonina, calcitriolo |
| Funzione riproduttiva | Estradiolo, testosterone, progesterone, ormoni gonadotropici |
| Sintesi e secrezione di ormoni delle ghiandole endocrine | Ormoni tropici dell'ipofisi, liberine e statine dell'ipotalamo |
| Cambiamenti nel metabolismo nelle cellule che sintetizzano l'ormone | Eicosanoidi, istamina, secretina, gastrina, somatostatina, peptide intestinale vasoattivo (VIP), citochine |
(*) Questa classificazione è arbitraria, poiché gli stessi ormoni possono svolgere funzioni diverse
119. Struttura, sintesi e metabolismo delle iodotironine. Influenza sul metabolismo. Cambiamenti nel metabolismo nell'ipo e nell'ipertiroidismo. Cause e manifestazioni del gozzo endemico.
Biosintesi delle iodotironine. Le iodotironine sono sintetizzate come parte della proteina tireoglobulina (Tg) nei follicoli, che sono un'unità morfologica e funzionale della ghiandola tiroidea.
Tireoglobulina - una glicoproteina di peso molecolare di 660 kDa, contenente 115 residui di tirosina. L'8-10% della massa della tireoglobulina è rappresentato dai carboidrati. Il contenuto di ioduro nel corpo è dello 0,2-1%
. 
La tireoglobulina viene sintetizzata sui ribosomi del RE ruvido sotto forma di pretireoglobulina, quindi trasferita nelle cisterne del RE, dove si forma la struttura secondaria e terziaria, compresi i processi di glicosilazione. Dalle cisterne del RE, la tireoglobulina entra nell'apparato di Golgi, viene inclusa nei granuli secretori e secreta nel colloide extracellulare, dove i residui di tirosina vengono iodati e si formano le iodotironine. La iodurazione della tireoglobulina e la formazione delle iodotironine avvengono in più fasi
Trasporto di iodio alle cellule tiroidee. Lo iodio sotto forma di composti organici e inorganici entra nel tratto digestivo con cibo e acqua potabile. Il fabbisogno giornaliero di iodio è di 150-200 mcg. Il 25-30% di questa quantità di ioduri viene catturato dalla tiroide. Il trasporto di ioduro nelle cellule della ghiandola tiroidea è un processo dipendente dall'energia e avviene con la partecipazione di una speciale proteina di trasporto contro un gradiente elettrochimico (il rapporto tra la concentrazione di I nel ferro e la concentrazione di I nel siero del sangue è normalmente 25: 1). Il lavoro di questa proteina di trasferimento dello ioduro è accoppiato con Na +, K + -ATP-asi.
Ossidazione dello iodio. L'ossidazione di I - a I + avviene con la partecipazione della tireoperossidasi contenente eme e Н 2 О 2 come agente ossidante. Iodurazione della tirosina. Lo iodio ossidato interagisce con i residui di tirosina nella molecola della tireoglobulina. Questa reazione è anche catalizzata dalla tireoperossidasi.
Formazione di iodotironine. Sotto l'azione della tireoperossidasi, lo iodio ossidato reagisce con i residui di tirosina per formare monoiodotirosine (MIT) e diiodotirosine (DIT). Due molecole DIT si condensano per formare iodotironina T 4 e MIT e DIT per formare iodotironina T 3. La iodotiroglobulina viene trasportata dal colloide alla cellula follicolare per endocitosi e viene idrolizzata dagli enzimi lisosomiali con il rilascio di T 3 e T 4. In condizioni normali, la tiroide secerne 80-100 mcg di T4 e 5 mcg di T3 al giorno. Altri 22-25 μg di T 3 si formano a seguito della deiodinazione di T 4 nei tessuti periferici all'atomo di carbonio da 5 ".
Trasporto e metabolismo delle iodotironine. Da metà a due terzi di T 3 e T 4 si trovano nel corpo al di fuori della ghiandola tiroidea. La maggior parte di essi circola nel sangue in forma legata in un complesso con proteine: globulina legante la tiroxina (TSH) e prealbumina legante la tiroxina (TSPA). Il TSH è la principale proteina di trasporto delle iodotironine, nonché una forma della loro deposizione. Ha una maggiore affinità per T 3 e T 4 e, in condizioni normali, lega quasi tutti questi ormoni. Solo lo 0,03% di T4 e lo 0,3% di T3 sono in forma libera nel sangue. T1/2 T4 nel plasma è 4-5 volte superiore a T3. Per T 4 questo periodo è di circa 7 giorni e per T 3 - 1-1,5 giorni. L'attività biologica delle iodotironine è dovuta alla frazione non legata. T 3 è la principale forma biologicamente attiva di iodotironine; la sua affinità per il recettore delle cellule bersaglio è 10 volte superiore a quella di T 4. Nei tessuti periferici, a seguito della deiodinazione di una parte di T 4 al quinto atomo di carbonio, si forma la cosiddetta forma "inversa" di T 3, che è quasi completamente priva di attività biologica. Altre vie per il metabolismo delle iodotironine includono la completa deiodinazione, deaminazione o decarbossilazione. I prodotti iodati del catabolismo della iodotironina sono coniugati nel fegato con acidi glucuronico o solforico, secreti con la bile, riassorbiti nell'intestino, deiodinati nei reni ed escreti nelle urine.
Meccanismo d'azione e funzioni biologiche delle iodotironine. Le cellule bersaglio delle iodotironine hanno 2 tipi di recettori per questi ormoni. I principali effetti delle iodotironine sono il risultato della loro interazione con recettori altamente specifici, che, in combinazione con gli ormoni, sono costantemente nel nucleo e interagiscono con determinate sequenze di DNA, partecipando alla regolazione dell'espressione genica. Altri recettori si trovano nella membrana plasmatica delle cellule, ma queste non sono le stesse proteine del nucleo. Hanno una minore affinità per le iodotironine e probabilmente mediano il legame ormonale per mantenerle in stretta vicinanza alla cellula. A una concentrazione fisiologica di iodotironine, la loro azione si manifesta nell'accelerazione della sintesi proteica, nella stimolazione dei processi di crescita e nella differenziazione cellulare. A questo proposito, le iodotironine sono sinergici dell'ormone della crescita. Inoltre, T 3 accelera la trascrizione del gene dell'ormone della crescita. Negli animali con carenza di T3, le cellule ipofisarie perdono la capacità di sintetizzare l'ormone della crescita. Concentrazioni molto elevate di T 3 inibiscono la sintesi proteica e stimolano i processi catabolici, come evidenziato da un bilancio azotato negativo. Gli effetti metabolici delle iodotironine sono principalmente attribuiti al metabolismo energetico, che si manifesta in un aumento dell'assorbimento di ossigeno da parte delle cellule. Questo effetto si manifesta in tutti gli organi ad eccezione del cervello, delle RES e delle gonadi. In diverse cellule, T 3 stimola il lavoro di Na+, K+ -ATPasi, che consuma una parte significativa dell'energia utilizzata dalla cellula. Nel fegato, le iodotironine accelerano la glicolisi, la sintesi del colesterolo e la sintesi degli acidi biliari. Nel fegato e nel tessuto adiposo, la T 3 aumenta la sensibilità delle cellule all'azione dell'adrenalina e stimola indirettamente la lipolisi nel tessuto adiposo e la mobilitazione del glicogeno nel fegato. A concentrazioni fisiologiche, T 3 aumenta il consumo di glucosio nei muscoli, stimola la sintesi proteica e l'aumento della massa muscolare, e aumenta la sensibilità delle cellule muscolari all'azione dell'adrenalina. Le iodotironine sono anche coinvolte nella formazione della risposta di raffreddamento aumentando la produzione di calore, aumentando la sensibilità del sistema nervoso simpatico alla noradrenalina e stimolando la secrezione di noradrenalina.
Malattie della tiroide Gli ormoni tiroidei sono essenziali per il normale sviluppo umano.
Ipotiroidismo nei neonati porta allo sviluppo del cretinismo, che si manifesta con molteplici disturbi congeniti e grave ritardo mentale irreversibile. Ipotiroidismo si sviluppa a causa della carenza di iodotironina. Di solito l'ipotiroidismo è associato a una funzione tiroidea insufficiente, ma può verificarsi anche con malattie dell'ipofisi e dell'ipotalamo.
Le forme più gravi di ipotiroidismo, accompagnate da edema mucoso della cute e del tessuto sottocutaneo, sono designate con il termine "mixedema" (dal greco. carcassa- melma, edema - edema). Il gonfiore è causato dall'accumulo eccessivo di glicosaminoglicani e acqua. Nel tessuto sottocutaneo si accumula acido glucuronico e, in misura minore, condroitinsolforico. Un eccesso di glicosaminoglicani provoca cambiamenti nella struttura colloidale della matrice extracellulare, ne migliora l'idrofilia e lega gli ioni sodio, che porta alla ritenzione idrica. Manifestazioni tipiche della malattia: diminuzione della frequenza cardiaca, letargia, sonnolenza, intolleranza al freddo, pelle secca. Questi sintomi si sviluppano a causa di una diminuzione del metabolismo basale, della velocità di glicolisi, della mobilizzazione del glicogeno e dei grassi, dell'assorbimento del glucosio da parte dei muscoli, della diminuzione della massa muscolare e della produzione di calore. Quando l'ipotiroidismo si verifica nei bambini più grandi, si osserva un ritardo della crescita senza ritardo mentale. Attualmente, negli adulti, una causa comune di ipotiroidismo è la tiroidite autoimmune cronica, che porta a una violazione della sintesi delle iodotironine ( Il gozzo di Hashimoto).
L'ipotiroidismo può anche essere il risultato di un'assunzione insufficiente di iodio nel corpo - gozzo endemico. Il gozzo endemico (gozzo non tossico) è comune nelle persone che vivono in aree in cui il contenuto di iodio nell'acqua e nel suolo è insufficiente. Se l'assunzione di iodio nel corpo diminuisce (sotto i 100 μg / die), diminuisce la produzione di iodotironine, il che porta ad un aumento della secrezione di TSH (dovuto all'indebolimento dell'azione delle iodotironine sulla ghiandola pituitaria dal meccanismo di feedback negativo), sotto l'influenza del quale si verifica un aumento compensatorio delle dimensioni della ghiandola tiroidea (iperplasia), ma la produzione di iodotironine non aumenta.
Ipertiroidismo si verifica a causa dell'aumento della produzione di iodotironine. Gozzo tossico diffuso (malattia di Graves, malattia di Graves) è la malattia della tiroide più comune. Con questa malattia si nota un aumento delle dimensioni della ghiandola tiroidea (gozzo), un aumento della concentrazione di iodotironine di 2-5 volte e lo sviluppo della tireotossicosi. Segni tipici di tireotossicosi: aumento del metabolismo basale, aumento della frequenza cardiaca, debolezza muscolare, perdita di peso (nonostante l'aumento dell'appetito), sudorazione, febbre, tremore ed esoftalmo (rigonfiamento). Questi sintomi riflettono la stimolazione simultanea da parte delle iodotironine dei processi sia anabolici (crescita e differenziazione dei tessuti) che catabolici (catabolismo di carboidrati, lipidi e proteine). I processi di catabolismo si intensificano in misura maggiore, come evidenziato dal bilancio azotato negativo. L'ipertiroidismo può verificarsi a causa di vari motivi: sviluppo del tumore, tiroidite, assunzione eccessiva di iodio e farmaci contenenti iodio, reazioni autoimmuni. La malattia di Graves si verifica a causa della formazione di anticorpi contro gli antigeni tiroidei. Uno di questi, l'immunoglobulina (IgG), imita l'azione della tireotropina interagendo con i recettori della tireotropina sulla membrana delle cellule tiroidee. Ciò porta ad una diffusa proliferazione della ghiandola tiroidea e ad un'eccessiva produzione incontrollata di T 3 e T 4, poiché la formazione di IgG non è regolata da un meccanismo di feedback. Il livello di TSH in questa malattia è ridotto a causa della soppressione della funzione della ghiandola pituitaria da alte concentrazioni di iodotironine.
120. Regolazione del metabolismo energetico, ruolo dell'insulina e degli ormoni controinsulari nel fornire l'omeostasi.
I principali nutrienti (carboidrati, grassi, proteine) vengono ossidati nell'organismo con il rilascio di energia libera, che viene utilizzata nei processi anabolici e nell'attuazione delle funzioni fisiologiche. Il valore energetico dei principali nutrienti è espresso in chilocalorie ed è: per i carboidrati - 4 kcal/g, per i grassi - 9 kcal/g, per le proteine - 4 kcal/g. Una persona adulta sana ha bisogno di 2000-3000 kcal (8000-12000 kJ) di energia al giorno. Con un ritmo alimentare normale, gli intervalli tra i pasti sono di 4-5 ore con una pausa notturna di 8-12 ore. Durante la digestione e il periodo di assorbimento (2-4 ore), i principali vettori energetici utilizzati dai tessuti (glucosio, acidi grassi, amminoacidi) possono provenire direttamente dal tubo digerente. Nel periodo post-assorbimento e durante la fame, si formano substrati energetici nel processo di catabolismo dei portatori di energia depositati. I cambiamenti nel consumo di vettori energetici e nei costi energetici sono coordinati attraverso la regolazione precisa dei processi metabolici in diversi organi e sistemi del corpo, fornendo l'omeostasi energetica. Gli ormoni svolgono un ruolo importante nel mantenimento dell'omeostasi energetica insulina e glucagone, così come gli altri ormoni controinsulari - adrenalina, cortisolo, iodotironine e ormone della crescita. L'insulina e il glucagone svolgono un ruolo importante nella regolazione del metabolismo durante il cambiamento dei periodi di assorbimento e postassorbimento e durante il digiuno. Il periodo di assorbimento è caratterizzato da un aumento temporaneo della concentrazione di glucosio, aminoacidi e grassi nel plasma sanguigno. Le cellule pancreatiche rispondono a questo aumento aumentando la secrezione di insulina e diminuendo la secrezione di glucagone. Un aumento del rapporto insulina/glucagone provoca un'accelerazione nell'utilizzo dei metaboliti per lo stoccaggio dei vettori energetici: avviene la sintesi di glicogeno, grassi e proteine. La modalità di conservazione viene attivata dopo aver mangiato e viene sostituita dalla modalità di mobilitazione della conservazione dopo il completamento della digestione. Il tipo di metaboliti che vengono consumati, depositati ed esportati dipende dal tipo di tessuto. I principali organi associati ai cambiamenti nel flusso dei metaboliti quando si cambiano le modalità di mobilizzazione e stoccaggio dei vettori energetici sono il fegato, il tessuto adiposo e i muscoli.
Cambiamenti nel metabolismo epatico durante il periodo di assorbimento
Dopo aver mangiato, il fegato diventa il principale consumatore di glucosio dal tratto digestivo. Quasi 60 su 100 g di glucosio trasportato dal sistema portale vengono trattenuti nel fegato. Un aumento del consumo di glucosio da parte del fegato non è il risultato di un'accelerazione del suo trasporto nelle cellule (il trasporto del glucosio alle cellule del fegato non è stimolato dall'insulina), ma una conseguenza dell'accelerazione delle vie metaboliche in cui il glucosio viene convertito in forme depositate di vettori energetici: glicogeno e grassi. Con un aumento della concentrazione di glucosio negli epatociti, viene attivata la glucochinasi, che converte il glucosio in glucosio-6-fosfato. La glucochinasi ha un alto valore K m per il glucosio, che fornisce un alto tasso di fosforilazione ad alte concentrazioni di glucosio. Inoltre, la glucochinasi non è inibita dal glucosio-6-fosfato (vedere paragrafo 7). L'insulina induce la sintesi dell'mRNA della glucochinasi. Un aumento della concentrazione di glucosio-6-fosfato negli epatociti porta ad un'accelerazione della sintesi del glicogeno. Ciò è facilitato dalla simultanea inattivazione della glicogeno fosforilasi e dall'attivazione della glicogeno sintasi. Sotto l'influenza dell'insulina, la glicolisi viene accelerata negli epatociti a causa di un aumento dell'attività e della quantità di enzimi chiave: glucochinasi, fosfofruttochinasi e piruvato chinasi. Allo stesso tempo, la gluconeogenesi è inibita a causa dell'inattivazione della fruttosio-1,6-bisfosfatasi e della diminuzione della quantità di fosfoenolpiruvato carbossichinasi, gli enzimi chiave della gluconeogenesi. Un aumento della concentrazione di glucosio-6-fosfato negli epatociti nel periodo di assorbimento è combinato con l'uso attivo di NADPH per la sintesi degli acidi grassi, che contribuisce alla stimolazione della via del pentoso fosfato. L'accelerazione della sintesi degli acidi grassi è assicurata dalla disponibilità di substrati (acetil-CoA e NADPH) formati durante il metabolismo del glucosio, nonché dall'attivazione e induzione di enzimi chiave della sintesi degli acidi grassi. Nel periodo di assorbimento, la sintesi proteica viene accelerata nel fegato. Tuttavia, la quantità di amminoacidi che entrano nel fegato dal tratto digestivo supera le possibilità del loro utilizzo per la sintesi di proteine e altri composti contenenti azoto. L'eccesso di amminoacidi entra nel flusso sanguigno e viene trasportato ad altri tessuti, oppure viene deaminato con la successiva inclusione di residui privi di azoto nella via generale del catabolismo.
Cambiamenti metabolici negli adipociti. La funzione principale del tessuto adiposo è quella di immagazzinare vettori energetici sotto forma di triacilgliceroli. Sotto l'influenza dell'insulina, il trasporto del glucosio negli adipociti viene accelerato. Un aumento della concentrazione intracellulare di glucosio e l'attivazione di enzimi chiave della glicolisi forniscono la formazione di acetil-CoA e glicerolo-3-fosfato, che sono necessari per la sintesi di TAG. La stimolazione della via del pentoso fosfato fornisce la formazione di NADPH, necessario per la sintesi degli acidi grassi. Tuttavia, la biosintesi degli acidi grassi de novo nel tessuto adiposo umano procede ad alta velocità solo dopo un precedente digiuno. Ad un normale ritmo dietetico, per la sintesi di TAG vengono utilizzati principalmente acidi grassi, che derivano da CM e VLDL sotto l'azione della LP-lipasi. Allo stesso tempo, con un aumento del rapporto insulina / glucagone, la lipasi TAG ormone-sensibile è in una forma inattiva defosforilata e il processo di lipolisi è inibito.
Cambiamenti nel metabolismo muscolare durante il periodo di assorbimento. Nel periodo di assorbimento, sotto l'influenza dell'insulina, viene accelerato il trasporto del glucosio nelle cellule del tessuto muscolare. Il glucosio viene fosforilato e ossidato per fornire energia alla cellula e viene anche utilizzato per la sintesi del glicogeno. Gli acidi grassi provenienti da HM e VLDL durante questo periodo svolgono un ruolo insignificante nel metabolismo energetico dei muscoli. Anche il flusso di aminoacidi nei muscoli e la biosintesi proteica sono aumentati sotto l'influenza dell'insulina, specialmente dopo l'ingestione di alimenti proteici.
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