Immagine: “Complesso ipotalamo-ipofisario” di Phil Schatz. Licenza: CC BY 4.0

Ghiandole endocrine e ghiandole esocrine

Ghiandole endocrine rilasciano ormoni nell’interstizio, cioè nello spazio tra le cellule. Le ghiandole esocrine possiedono speciali condotti escretori. Un esempio sono le ghiandole sudoripare.

Ghiandole endocrine e la loro fisiologia

Le più importanti sedi di produzione di ormoni sono:

• Ipotalamo (situato nella parte inferiore del diencefalo)
• Ipofisi (ghiandola pituitaria)
• Ghiandola tiroidea (glandula thyroidea)
• Ghiandola paratiroidea (glandula parathyroidea)
• Epifisi (ghiandola pineale)
• Pancreas
• Ghiandole surrenali (glandulae)
• Gonadi (gonadi e ovaio)
• Timo (si ritira durante la pubertà)

A parte l’ipotalamo, questi organi rilasciano tutti i loro ormoni nella circolazione sanguigna. La maggior parte degli ormoni dell’ipotalamo sono rilasciati nel sistema della vena porta.

Gli ormoni sono sostanze messaggere

Gli ormoni sono messaggeri chimici prodotti dal corpo. Trasportano informazioni agli organi bersaglio e permettono così il coordinamento delle funzioni e del metabolismo. La comunicazione ormonale è un po’ più lenta dello scambio di informazioni tramite i neuroni. La comunicazione neuronale avviene in pochi secondi, mentre gli ormoni hanno bisogno di almeno diversi minuti, se non di più. Gli ormoni si differenziano a seconda del loro sito di produzione e della loro struttura chimica (principi di sintesi).

‘Tipi di ormoni: Trasporto e meccanismi d’azione’ Immagine creata da Lecturio

Differenziazione secondo il luogo di produzione

Gli ormoni che sono classificati secondo il luogo in cui si formano includono ormoni ghiandolari, ormoni tissutali, ormoni neurosecretori e sostanze mediatrici.

Ormoni ghiandolari e tissutali

Gli ormoni ghiandolari sono prodotti da ghiandole endocrine e rilasciati nel sangue. Questo processo è chiamato anche secrezione endocrina. Gli ormoni sono trasportati dal loro sito di produzione al sito d’azione. Gli ormoni ghiandolari sono ulteriormente differenziati in ormoni adenotrofici e ormoni periferici. Un esempio di un ormone adenotrofico è l’ACTH (ormone adrenocorticotrofico). Un ormone periferico è, per esempio, l’insulina.

Gli ormoni tissutali devono il loro nome al fatto che sono prodotti in cellule tissutali specializzate. Sono trasportati al loro organo bersaglio per diffusione (regolazione paracrina). Il sito di produzione e il sito d’azione possono essere situati molto vicini l’uno all’altro, ma possono anche essere molto distanti. Un esempio di ormone tissutale è la gastrina, un ormone peptidico che si trova nel tratto gastrointestinale.

Ormoni neurosecretori e sostanze mediatrici

Le sostanze neurosecretrici sono, per esempio, gli ormoni dell’ipotalamo. Sono prodotte in cellule neurosecretrici specializzate. Gli ormoni sono trasportati al loro organo bersaglio attraverso il flusso sanguigno.

Le sostanze mediatrici sono sostanze chimiche di segnalazione che non possono essere strettamente separate dai neurotrasmettitori. Possono essere prodotte in molte cellule diverse. Di solito agiscono localmente perché possono essere degradate molto rapidamente. Un esempio di una sostanza mediatrice è l’istamina.

Differenziazione secondo la struttura chimica

Gli ormoni steroidei, gli eicosanoidi e gli ormoni derivati dagli aminoacidi fanno parte di questo gruppo.

Sintesi degli ormoni steroidei

Gli ormoni steroidei hanno una struttura base composta da sterano. Non sono immagazzinati nelle ghiandole, ma vengono rilasciati nel sangue subito dopo la loro produzione. Pertanto, la loro sintesi è strettamente regolata, al fine di prevenire la sovrapproduzione.

Sintesi degli ormoni derivati dagli aminoacidi

Derivati aminoacidi a bassa molecola, peptidi (polipeptidi) e proteine (proteoormoni) appartengono al gruppo degli ormoni steroidei. Ci sono grandi differenze nella produzione – e anche nell’effetto – degli ormoni derivati dagli aminoacidi. Durante la produzione (biosintesi) dei proteoormoni, come primo passo, si formano i preproormoni. Questi sono lunghe catene polipeptidiche. I peptidi vengono portati nel reticolo endoplasmatico, e poi la sequenza di segnale viene scissa. Il risultato è chiamato un ormone peptidico.

Gli ormoni peptidici vengono ulteriormente modificati nel processo di modifica post-traslazionale. In seguito, vengono immagazzinati all’interno della granula, da dove possono essere rilasciati in caso di stimolazione corrispondente (esocitosi).

Sintesi degli eicosanoidi

Gli eicosanoidi sono, per esempio, le prostaglandine. Non possono emettere solo segnali ormonali e sono prodotti in diversi tipi di tessuto così come nelle cellule.

I principi di funzionamento degli ormoni

Gli ormoni di solito hanno effetto nell’organo bersaglio. Si legano a un recettore specifico (proteine) nel sito di destinazione. Queste proteine hanno:

• Alta affinità
• Bassa capacità
• Alta specificità

Gli ormoni trasmettono il loro effetto influenzando l’attività genica e attivando i “secondi messaggeri”. L’attività genica è particolarmente influenzata dagli ormoni steroidei. Anche la tiroxina agisce in questo modo. I secondi messaggeri sono molecole di segnalazione che inviano un segnale a una cellula bersaglio. Questo si traduce in un effetto potenziato, che può innescare diverse conseguenze. Inoltre, gli ormoni possono influenzare il metabolismo.

Ormoni dell’ipotalamo

L’ipotalamo è situato sotto il talamo e coordina l’equilibrio idrico, il metabolismo del sale e la pressione sanguigna. Inoltre, controlla la temperatura corporea e l’assunzione di cibo. Gestisce anche il comportamento sessuale e il sonno. All’interno del sistema ormonale, l’ipotalamo regola la quantità di ormoni prodotti. La sintesi di tutti gli ormoni necessari per questo processo avviene all’interno dei neuroni. Anche il rilascio degli ormoni dell’ipotalamo è controllato da ormoni.

Gli ormoni dell’ipotalamo sono GnRH (ormone di rilascio delle gonadotropine), TRH (ormone di rilascio della tireotropina), GH-RH (ormone di rilascio della crescita) e CRH (ormone di rilascio della corticotropina).

Ormoni dell’ipofisi

ACTH (ormone adrenocorticotropo) appartiene a questo gruppo di ormoni. Controlla il rilascio di cortisolo ed è chiamato anche “ormone dello stress”. Altri ormoni sono TSH (ormoni stimolanti la tiroide), che hanno un effetto sulla ghiandola tiroidea e influenzano il rilascio di T3 e T4.

Inoltre, l’ipofisi produce FSH (ormone follicolo-stimolante) e LH (ormone luteinizzante). Entrambi sono importanti per lo sviluppo del sesso e della fertilità. Anche la prolattina è sintetizzata dall’ipofisi. Ha un effetto sulla ghiandola mammaria e attiva la produzione di latte. Un altro ormone dell’ipofisi è l’ormone della crescita che regola la crescita. Tuttavia, non regola la crescita direttamente ma stimolando un altro ormone.

Ormoni della ghiandola tiroidea

La tirosina (T4) e la triiodotironina (T3) sono prodotti dalla ghiandola tiroidea. Entrambi gli ormoni si trovano liberamente nel sangue, ma possono anche legarsi alle proteine (proteine trasportatrici). L’ormone tireotropina (TSH) invece è prodotto dall’ipofisi e trasportato alla tiroide attraverso il sangue. La sua funzione è quella di regolare gli ormoni tiroidei T3 e T4. In caso di sospette malattie della tiroide, il TSH è solitamente controllato 1.

Il limite inferiore per gli uomini è 0,4 µU/mL, il limite superiore è 2,5. Il limite inferiore per le donne è 0,3 µU/mL, il limite superiore è 1,0. La glandula parathyroidea (ghiandola paratiroidea) produce l’ormone paratiroideo, che è responsabile del bilanciamento del rapporto tra calcio e fosfato nel sangue.

Ormoni dell’epifisi (ghiandola pineale)

L’epifisi produce gli ormoni epifisina e melatonina, che regolano il ritmo quotidiano.

Ormoni del pancreas

Il pancreas produce insulina, somatostatina e glucagone. L’insulina e il glucagone regolano il livello di zucchero nel sangue. La somatostatina inibisce il rilascio di succo digestivo. L’insulina e il glucagone sono sintetizzati nei cosiddetti isolotti di Langerhans. Il glucagone è prodotto nelle cellule alfa, l’insulina nelle cellule beta. La produzione di somatostatina avviene nelle cellule delta. Tutti e 3 i tipi di ormoni vengono rilasciati dopo l’assunzione di cibo. Un alto livello di zucchero nel sangue porta al rilascio di insulina. Se il livello di zucchero nel sangue diminuisce, il glucagone viene rilasciato per aumentare nuovamente il livello di zucchero nel sangue. L’insulina e il glucagone possono essere inibiti con l’amilina e la pancreatostatina.

Ormoni delle surrenali

Le surrenali producono diversi ormoni, che sono classificati in tre gruppi principali: cortisolo, aldosterone e androgeni. Questi ormoni sono ormoni steroidei. Sono stimolati dall’ACTH dall’ipofisi. L’ACTH è controllato dal CRH dell’ipotalamo. Gli ormoni interagiscono continuamente tra loro. Questo viene anche chiamato circuito di controllo. Il cortisolo appartiene al gruppo dei glucocorticoidi e ha un effetto sul metabolismo. Questo include la ripartizione dei grassi e delle proteine, ma anche la sintesi degli zuccheri.

Inoltre, inibisce l’infiammazione e sopprime il sistema immunitario. L’aldosterone è necessario per l’equilibrio idrico e il metabolismo del sale.

Contiene sodio e potassio del livello richiesto per mantenere la salute. Il sodio può legare l’acqua, il che aumenta il volume del sangue e la pressione sanguigna. Gli androgeni sono gli ormoni sessuali. Circa il 5% di tutti gli androgeni negli uomini sono prodotti nelle surrenali.

Ormoni delle gonadi (ovaie e testicoli)

Gli ormoni sessuali specifici del genere sono prodotti dalle gonadi, che sono le ovaie e i testicoli. Gli ormoni prodotti sono androgeni, gestageni ed estrogeni. La produzione di questi ormoni deve essere stimolata da altri ormoni.

Gli estrogeni sono necessari per la crescita della mucosa dell’utero, condizione indispensabile per ogni gravidanza. La gravidanza stessa è regolata da numerosi ormoni. Il testosterone appartiene al gruppo degli androgeni ed è responsabile dell’aspetto esteriore specifico del genere e del desiderio sessuale dei maschi. Questi ormoni sono soggetti a un circuito di controllo dell’ipotalamo, dell’ipofisi e delle gonadi.

Ormoni del timo

Il timo è un organo, che è completamente sviluppato alla nascita e si riforma durante la pubertà. Il timo è importante per lo sviluppo del sistema immunitario e la crescita. Gli ormoni sono prodotti all’interno delle cellule timo-epiteliali e comprendono peptidi come la timosina, la timopoetina e la timosterina.

Patologie in Endocrinologia

Possibili malattie della ghiandola tiroidea

I valori bassi di TSH possono essere un’indicazione di ipertiroidismo, malattia cancerosa o sottoattività secondaria della ghiandola tiroidea. Valori alti sono un’indicazione di una sottoattività primaria. Lo struma (coltura) è un’infiammazione della tiroide.

Possibili malattie del pancreas

Il diabete mellito tipo 2 è una delle malattie più frequenti del pancreas. Porta alla resistenza all’insulina. Tuttavia, la carenza di ormoni fa parte della malattia. Il diabete di tipo 2 deriva da un’eccessiva assunzione di cibo, dall’inattività e dalla predisposizione genetica. Il diabete di tipo 1, invece, è un processo autoimmune che provoca una carenza totale di insulina. Il paziente è insulino-dipendente. Questo tipo di diabete segue spesso malattie acute come quelle gastrointestinali o infettive. Tuttavia, la ricerca su questo processo è ancora in corso.

Possibili malattie delle surrenali

Una frequente malattia delle surrenali è il Morbus Cushing, che porta all’aumento della produzione di cortisolo. Una possibile ragione di questa malattia potrebbe essere un tumore, che produce esso stesso ormoni che promuovono il rilascio di cortisolo. Il morbo di Cushing può scatenare altre malattie come ad esempio il diabete. La sovrapproduzione di aldosterone può causare la sindrome di Conn. Questa malattia provoca un aumento della pressione sanguigna a causa della diminuzione dei livelli di potassio.