Lavoro in apprendimento collaborativo svolto nella classe 3 Ac

1. SISTEMA ENDOCRINO
a cura di Sara Zoffoli

2. Un ormone è una molecola che presenta le seguenti caratteristiche:
• Viene secreto nei fluidi interstiziali o nel sangue
• Agisce solo su specifiche cellule che posseggono recettori adatti
per «catturarlo»
• Opera all’interno di queste cellule, regolandone il metabolismo
Possiamo dividere gli ormoni in tre categorie chimiche:
• Gli ormoni peptidici, sono proteine oppure brevi catene
polipeptidiche
• Gli ormoni steroidei, che derivano dalla molecola del colesterolo
• Gli ormoni derivanti da amminoacidi, sono molecole formate da
singoli amminoacidi, spesso modificati e uniti ad altri gruppi
L’ORGANIZZAZIONE E LA FUNZIONE DEL
SISTEMA ENDOCRINO

3. Gli ormoni vengono secreti nel
liquidi extracellulari e poi si
diffondono nel circolo sanguigno
che li distribuisce in tutti i distretti
dell’organismo.
Le cellule che secernono gli ormoni sono dette cellule endocrine,
mentre le cellule che possiedono i recettori per tali ormoni sono dette
cellule bersaglio.
Altri tipi di ormoni,
chiamati ormoni
paracrini e autocrini,
hanno azione locale.

4. Quando uno di questi ormoni raggiunge una cellula che possiede un
recettore specifico, dal legame prende origine una risposta che
comporta sempre una variazione dell’attività cellulare.
Gli effetti possono essere diversi:
• Aumento del ritmo della divisione cellulare
• Variazione della permeabilità cellulare
• Attivazione o disattivazione di specifici geni, con
variazione della sintesi proteica
• Modifica della velocità di alcune reazioni metaboliche
Anche se la risposta dipende dalla natura della cellula bersaglio, il
meccanismo di azione dell’ormone dipende dalla sua natura chimica:
gli ormoni liposolubili agiscono diversamente rispetto agli ormoni
idrosolubili. Infatti la struttura chimica degli ormoni è correlata alla
posizione che i loro specifici recettori occupano nella cellula.

5. Gli ormoni liposolubili diffondono
attraverso la membrana plasmatica e
raggiungono i propri recettori che si
trovano nel citoplasma o nel nucleo della
cellula.
Gli ormoni idrosolubili non possono
attraversare con facilità la membrana
plasmatica; i loro recettori si localizzano
pertanto sulla superficie cellulare.

6. Il sistema endocrino non è formato da organi in continuità tra loro,
alcune cellule endocrine sono presenti come entità autonome in altri
tessuti. Quasi tutti gli ormoni, comunque, sono secreti da aggregati di
cellule endocrine che formano organi secernenti definiti ghiandole
endocrine.
Le principali ghiandole endocrine presenti
nel corpo umano sono: ipofisi, ipotalamo,
pancreas, tiroide e paratiroidi, surreni,
gonadi (ovaie e testicoli), timo e ghiandola
pineale.

7. Quasi tutte le ghiandole endocrine
sono formate da tessuto epiteliale,
come le ghiandole esocrine. Le
uniche ghiandole endocrine a non
essere formate da tessuto
epiteliale sono:
• L’epifisi (o ghiandola pineale) è
una piccola ghiandola localizzata
alla base del cervello, che
produce l’ormone melatonina.
Questo ormone viene rilasciato
con il buio, mentre l’esposizione
alla luce ne inibisce il rilascio; di
conseguenza, si può considerare
un indicatore della durata della
notte.

8. • L’ipotalamo, che fa parte del
sistema nervoso centrale, ed
è costituito da neuroni, le
cellule specializzate nella
trasmissione di segnali
elettrici. Alcuni neuroni,
chiamati cellule
neurosecretrici, hanno
anche la capacità di produrre
ormoni.
• L’ipofisi è una piccola ghiandola accolta in una cavità del cranio proprio
al di sopra della porzione posteriore del palato. E’ costituita da una
parte anteriore (adenoipofisi) origina dall’epitelio del cavo orale e
produce ormoni sotto lo stimolo dell’ipotalamo, e una parte posteriore
(neuroipofisi) che deriva dal tessuto nervoso e rilascia nel sangue
ormoni prodotti nell’ipotalamo.

9. L’adenoipofisi è una vera e propria ghiandola che produce ben nove
categorie di ormoni peptidici e proteici:
• Quattro ormoni, detti tropine, controllano l’attività di altre ghiandole
endocrine;
• Cinque ormoni svolgono un’azione diretta su specifiche funzioni:
l’ormone della crescita, la prolattina, l’ormone melanocito-stimolante,
le encefaline e le endorfine.
L’ipotalamo controlla
l’attività endocrina
dell’adenoipofisi
producendo alcuni
neurormoni chiamati
fattori di rilascio e
fattori di inibizione.

10. Di solito le ghiandole sono
influenzate dalle molecole prodotte
dalle loro cellule bersaglio tramite un
meccanismo di feedback negativo.
• La maggior parte delle ghiandole viene attivata da ormoni prodotti da
altre ghiandole;
• Altre ghiandole endocrine vengono invece stimolate da sostanze
disciolte nel sangue: quando la concentrazione si modifica, la
ghiandola risponde producendo l’ormone;
• In alcuni casi, infine, le ghiandole si attivano in risposta a un impulso
elettrico prodotto da cellule nervose
Talvolta si verifica anche un
feedback positivo, come nel caso
degli ormoni prodotti dalle gonadi
femminili che in certe fasi del ciclo
mestruale esercitano una
retroazione positiva incrementando
l’attività di ipotalamo e ipofisi.

11. Le relazioni tra i due sistemi
avvengono in due modi:
1) Esistono sostanze
chiamate
neurotrasmettitori
che servono da segnale
in entrambi i sistemi:
trasmettono l’impulso
nervoso e vengono
prodotti come ormoni
da alcune ghiandole
endocrine. Un esempio di
neurotrasmettitore è
l’adrenalina;
2) Un secondo livello di integrazione
riguarda l’ipotalamo e l’ipofisi, che
agiscono come un sistema unico
controllando l’attività della maggior parte
delle ghiandole endocrine.

12. TIROIDE E PARATIROIDI
La ghiandola tiroide è posta
davanti alla trachea ed è costituita
da due lobi collegati da una regione
detta istmo. La tiroide produce due
tipi di ormoni: l’ormone tiroideo, che
controlla il metabolismo cellulare, e
la calcitonina che regola la
calcemia, cioè il tasso di calcio
presente nel sangue. Nel controllo
della calcemia interviene anche
l’ormone paratiroideo prodotto dalle
cellule paratiroidi, quattro piccole
formazioni ghiandolari addossate
simmetricamente alla superficie
dorsale della tiroide.

13. La tiroide è formata da strutture sferoidali cave
dette follicoli entro i quali è contenuta una
sostanza chiamata colloide. Nelle pareti dei
follicoli sono presenti due tipi di cellule che
producono due tipi di ormoni:
1)I tireociti, disposti attorno al lume follicolare,
producono il cosiddetto ormone follicolare, che è
in realtà una miscela di due molecole chiamate
tiroxina e triiodotironina;
2)Le cellule C, che si trovano tra i tireociti e non si
affacciano verso il lume, secernono la
calcitonina.
colloide
tireociti

14. L’ormone tiroideo incrementa il
metabolismo cellulare nella maggior
parte dei tessuti, inoltre ha un ruolo
cruciale durante lo sviluppo e la
crescita, in quanto promuove
l’assorbimento di amminoacidi e la
sintesi proteica. L’attività della
ghiandola tiroide è controllata
dall’ipotalamo e dall’ipofisi:
1)l’ipotalamo produce il fattore di rilascio
(TRH) che raggiunge l’ipofisi anteriore;
2)Le cellule ipofisarie, stimolate dal
fattore di rilascio, si attivano e
producono l’ormone tireotropina
(TSH);
3)Il TSH stimola la tiroide a produrre
l’ormone tiroideo.
La catena di eventi è inoltre sottoposta a un
controllo a feedback negativo.

16. Vitamina D
La vitamina D viene sintetizzata nella
pelle a partire dal colesterolo per effetto
della radiazione ultravioletta; una volta
sintetizzata, la vitamina D può venire
rilasciata nel circolo sanguigno e
raggiungere cellule bersaglio distanti dalla
pelle dove agisce di fatto come un
ormone. Tuttavia, siccome appena
rilasciata non possiede un’alta attività
biologica, nel suo passaggio attraverso il
fegato viene modificata e si trasforma in
calcidiolo che verrà idrossilato di nuovo
nei reni nella forma attiva, il calcitriolo,
che svolge diverse funzioni:
• Aumenta l’assorbimento di
calcio da parte delle cellule
dell’intestino;
• Nei reni, riduce l’eliminazione
del calcio con le urine;
• Aumenta la mobilizzazione
degli ioni di calcio dalla matrice
ossea;
• Esercita un feedback negativo
sulle cellule delle paratiroidi
riducendo la produzione di PTH

17. PANCREAS ENDOCRINO
Il pancreas è una ghiandola localizzata
dietro lo stomaco, all’interno della cavità
addominale, che svolge sia funzioni
esocrine sia funzioni endrocrine. Il
pancreas endrocrino produce tre ormoni:
l’insulina, il glucagone e la
somatostatina. Questi ormoni svolgono
un ruolo chiave nel controllo della
glicemia, cioè la concentrazione di
glucosio nel sangue.
Le cellule pancreatiche sono
raggruppate in piccole formazioni
dette isole di Langerhans. Nel
contesto delle isole si possono
distinguere tre tipi di cellule: alfa
(α), beta (β) e delta (δ)

18. L’insulina e il glucagone sono i principali prodotti del pancreas endocrino;
questi due ormoni hanno azione antagonista e contribuiscono a mantenere
costante la concentrazione di glucosio nel sangue.
Quando il livello ematico di
glucosio è troppo alto, le
cellule beta del pancreas
secernono insulina che
facilita l’assorbimento del
glucosio presente nel
sangue.
L’insulina è l’unico ormone
che abbassa la glicemia.
Quando invece la
concentrazione nel sangue si
abbassa oltre certi limiti, le
cellule alfa del pancreas si
attivano e secernono
glucagone.

19. SURRENE
Nel nostro corpo ci sono due ghiandole
surrenali, posizionate al di sopra di
ciascun rene, immediatamente sotto al
diaframma dove questo si inserisce sulla
parete del tronco. All’interno delle
ghiandole surrenali si riconoscono due
regioni distinte: un nucleo profondo,
chiamato regione midollare o midolla
surrenale, e una componente più
esterna che l’avvolge, ovvero la regione
corticale o corteccia surrenale.

20. Le cellule della corteccia
surrenale utilizzano il
colesterolo come molecola di
partenza per produrre tre
diverse classi di ormoni
steroidei:
1) I glucocorticoidi
influenzano la
concentrazione ematica del
glucosio e intervengono in
alcuni aspetti del
metabolismo dei lipidi, delle
proteine e dei carboidrati;
2) I mineralcorticoidi
regolano l’equilibrio idro-
elettrolitico dei liquidi
extracellulari;
3) Gli steroidi sessuali
entrano in gioco durante la
pubertà e sono coinvolti
nello sviluppo sessuale e nei
processi anabolici
Il principale ormone mineralcorticoide,
l’aldosterone, stimola il rene a
riassorbire il sodio e ad eliminare il
potassio.

21. Nella nostra specie, il più rappresentativo tra
i glucocortisoidi è il cortisolo, che
svolge un ruolo chiave nella risposta allo
stress. Questo ormone stimola le cellule
a ridurre il consumo di glucosio e ad
utilizzare come fonti chimiche di energia
altre molecole, come i lipidi e le proteine.
Inoltre uno degli effetti del cortisolo è
quello di bloccare le reazioni del sistema
immunitario.
Il rilascio del cortisolo avviene sotto il
controllo dell’ormone adrenocorticotropo
(o corticotropina, ACTH) prodotto
dall’ipofisi anteriore, la cui secrezione è
stimolata a sua volta dal fattore di
rilascio della corticotropina prodotto
dall’ipotalamo.

22. GONADI
Le gonadi (i testicoli nel maschio e le ovaie
nella femmina) non sono solo gli organi in cui
avviene la maturazione degli spermatozoi e
degli ovociti, ma sono anche la sede in cui
vengono sintetizzati gli ormoni sessuali.
Gli steroidi maschili vengono
complessivamente chiamati androgeni e
sono prodotti dalle cellule dei testicoli
chiamate cellule interstiziali; tra gli
androgeni il più
importante è il
testosterone. Gli
steroidi femminili sono
il progesterone e gli
estrogeni, il più
rappresentativo dei quali è l’estradiolo, un
derivato del testosterone.
Negli esseri umani tali steroidi sono
responsabili della comparsa
dei caratteri sessuali primari
e secondari.

23. Gli ormoni sessuali svolgono un ruolo fondamentale
durante la vita intrauterina: da essi infatti dipende se
nel feto si svilupperanno gonadi maschili o femminili.
Gli steroidi sessuali
iniziano a esercitare
il loro ruolo intorno
alla settima
settimana di
gestazione; nel
periodo precedente,
l’embrione ha pari potenzialità di orientarsi
verso un sesso o verso l’altro.
Feto
Embrione
Le informazioni contenute nei geni si traducono in fenotipo tramite la sintesi e
l’azione degli steroidi sessuali. Nella nostra specie, la presenza del
cromosoma Y nel genoma induce le gonadi dell’embrione, che fino a quel
momento sono indifferenziate a intraprendere la sintesi di androgeni. In
risposta allo stimolo androgenico, il sistema riproduttivo ( compresi gli organi
genitali esterni) cessa di essere indifferenziato e si sviluppa in senso
maschile. Se in questa fase delicata non si verifica la sintesi di ormoni
androgeni, il prodotto del concepimento assumerà un sesso fenotipico
di tipo femminile.