Title: Hypothalamus
1Hypothalamus
- Location- Base of brain case
- Functions- Regulation of Primitive or Basal
activities such as sex drive and water balance - 9 hormones-
- 7 act on anterior lobe of pituitary gland
(Tropic) - 2 stored in posterior lobe
2Hypothalamo-hypophyseal portal system and tract
- Location-
- Pituitary Stalk (Infundibulum)
- Link the hypothalmus to the pituitary gland
- Portal- Capillary beds connect to anterior lobe
- Tract- Neurons connect to posterior lobe
3Pituitary gland
- Location- Sphenoid bone of the skull
- Anterior Lobe
- Produces Six hormones that Regulate
- Reproduction
- Growth
- Activity of the Thyroid Gland
- Posterior Lobe
- No hormone production only storage of
hypothalamic hormones
4(No Transcript)
5- Perikarion delle cellule magnocellulari
- Gli assoni di questi neuroni che formano il
tratto sopraottico ipofisario e il tratto
terminale di questi neuroni - I pituiciti
Neuroipofisi
- Nucleo sopraottico (SON) è situato nella parte
prossimale del tratto ottico. E constituito
quasi interamente da cellule magnocellulari, le
cellule contenente AVP occupano principalmente la
parte caudale mentre quelle secernenti ossitocina
occupano la parte dorsale
- Nucleo paraventricolare (PVN) è situato
ventralmente dentro la parete del terzo
ventricolo. I nuclei che secernono AVP sono
localizzati più centralmente, mentre quelli che
secernono lossitocina sono più periferici. - LAVP è anche trovata in alcuni nuclei
parvicellulari del PVN e in alcuni neuroni
magnocellulari dellOrganum Vasculosum della
Lamina Terminale.
6- Le informazioni dai barocettori a bassa
pressione sono trasportate nel tronco cerebrale
da fibre afferenti, dai nervi cranici IX e X, al
nucleo del tratto solitario e nel nucleo
noradrenergico (A1), da questi si proiettano
fibre afferenti nella regione magnocellulare del
nucleo sopraottico e paraventricolare. - In aggiunta fibre afferenti dal Locus Coeruleus
(A6) e dal tratto solitario proiettano alla
regione parvicellulari del nucleo
paraventricolare.
- Linnervazione colinergica del SON è fornita da
neuroni colinergici situati in prossimità del
nucleo stesso. - Recettori muscarinici e nicotinici sono presenti
rispettivamente nel SON e nel PVN e la
stimolazione di questi recettori aumenta la
secrezione di AVP
- Gli organi circumventricolari, lorgano sotto
fornicale e lorganum vascolosum lamina
terminalis forniscono informazioni ai meuroni
secernenti AVP del SON e del PVN. Sono stati
riconosciute strutture specializzate, gli
osmorecettori, situati nellipotalamo
anterolaterale, vicini, ma distinti dal nucleo
sopraottico.
7Diminuzione del 10 del volume circolante
Aumento del 2 nella osmolarità del liquido
extracellulare
Osmorecettori del CNSc
Barocettori
Angiotensina II
Rilascio di ADH
OPR
Riduzione della diuresi
Sete
Conservazione dacqua
Assunzione dacqua
? Volume Circolante ? Osmolarità del liquido
extracellulare
ANP
ANP
8- Gli ormoni della neuroipofisi sono lossitocina
e la AVP. Questi ormoni sono trasportati da
proteine chiamate neurofisine la neurofisina II
trasporta la AVP mentre la neurofisina I
trasporta lossitocina
Cys1
S
S
Cys6
Pro7
Arg 8
GLy 9 (NH2)
Tyr2
Asn5
Arginina Vasopressina (AVP)
Phe3
Gln4
Cys6
Pro7
Leu 8
GLy 9 (NH2)
S
S
Cys1
Tyr2
Asn5
Ossitocina
Ile3
Gln4
9Cys1
S
S
Cys6
Pro7
D-Arg 8
GLy 9 (NH2)
Tyr2
Asn5
1-Desamino-8-D-Arginina Vasopressina
(desmopressina)
Phe3
Gln4
- La deaminazione in posizione 1 rende il composto
più stabile anche se si riduce laffinità per il
recettore - La sostituzione della L-Arginina in D-Arginina
riduce lattività pressoria ed il rapporto
dellattività antidiuretica/pressoria è di 28 - La desmopressina, il farmaco maggiormente usato
in sostituzione della AVP, ha un rapporto
dellattività antidiuretica/pressoria di 3000 - La sostituzione in posizione 4 con isoleucina,
acido aminobuttirico o alanina aumenta
ulteriormente il rapporto antidiuretico/pressorio
- Mutazioni del gene della pre-proneurofisina è
associata allinsorgenza di Diabete Insipido
Centrale - Nei ratti Brattleboro, che non sono in grado di
sintetizzare la AVP, è presente la delezione di
una base nucleotidica
10Recettori dellOrmone ADH
- Recettore V1 induce la contrazione della
muscolatura liscia dei vasi e stimola la
glicogenolisi epatica, inibisce la lipolisi e la
sintesi delle prostaglandine. - Recettore V2 situato sulle cellule dei tubuli
contorto distale e collettore del rene. -
- Recettore V3 localizzato nellipofisi e
contribuisce ad aumentare la secrezione di ACTH.
11 GENE ORMONE POLIPEPTIDICO
TRASCRIZIONE
NUCLEO
RNA NUCLEARE ETEROGENEO
RNA PROCESSING
RNA MESSAGGERO
TRASLAZIONE
CITOPLASMA
PRECURSORE PROTEICO ORMONALE
POST TRANSLATIONAL PROCESSES
ORMONE PROTEICO
EXTRA- CELLULARE
SECREZIONE ORMONALE
12Exon A
Exon B
Exon C
SP
AVP
NP-II
GP
AVP
NP-II
GP
- Il gene della AVP è localizzato a livello del
Cromosoma 20 - La stimolazione elettrica della neuroipofisi
causa uninibizione del flusso urinario
13- Il gene della AVP è localizzato a livello del
Cromosoma 20 - La stimolazione elettrica della neuroipofisi
causa uninibizione del flusso urinario
- Lesocitosi dei granuli secretori è indotta da
neurotrasmettitori centrali che inducono la
depolarizzazione dei nuclei magnocellulari
dellipotalamo
- La clearance dellormone è di 30-40 minuti
nelluomo. Nella gravidanza la clearance
metabolica è aumentata per la produzione a
livello placentare della Vasopressinasi
- La AVP agisce principalmente sui recettori V1 a
livello della musculatura liscia e V 2 a livello
dellepitelio renale - Lattività antidiuretica dipende dallabilità
della AVP di legarsi al proprio recettore e
stimolare ladenilato ciclasi
14Nucleo Paraventricolare
3rd Ventricolo
Commessura Anteriore
Nucleo sopraottico
Tratto ottico
Corpi Mamillari
Tratto sopraottico ipofisarrio
15- Laggiunta di soluzione ipertonica di NaCl o
Sucrosio ma non urea causa un immediato effetto
antidiuretico
- Un aumento dello 0.9 pmol/L (1 ng/L) nei livelli
plasmatici di AVP aumentano losmolarità
plasmatica di circa 200 mMol/kg - Leffetto antidiuretico massimo si ha ad una
osmolarità di 290-292 mmoL/L e ad una
concentrazione plasmatica di AVPdi 4.6-5.5 pmoL/L
(5-6 ng/L)
16Sete
12
8
Plasma Vasopressina (mg/L)
4
0
270
280
290
300
310
Osmolarità Plasmatica (mOsm/kg)
171. Cuore destro 2. Atrio sinistro
- Low pressor baroreceptor
- Seno Caritudeo
- Arco aortico
- High pressor baroreceptor
- Fibre afferenti dai barocettori dei nervi vago e
glossofaringeo trasportano limpulso a livello
centrale nel nucleo del tratto solitario. Da qui
fibre afferenti trasmettono limpulso nervoso a
livello del SON e PVN
18Ipovolemia o ipotensione
Ipervolemia o ipertensione
0
8
-20
-15
-10
0
10
15
6
20
Plasma Vasopressina (mg/L)
4
2
0
260
280
290
300
310
270
320
Osmolarità Plasmatica (mOsm/kg)
19- Le catecolamine hanno un effetto stimolatorio
sul rilascio della AVP (ß-adrenergico) o
inibitorio (a-adrenergico)
- La angiotensina II aumenta la secrezione della
AVP - Lormone natriuretico atriale ha un effetto
negativo sulla secrezione della AVP
- I peptidi oppiodi hanno un effetto inibitorio
piuttosto che stimolatorio sulla secrezione della
AVP (stimolazione dei recettori-?).
- Una diminuzione della PaO2 a valori inferiori a
60 mm Hg e conseguente rialzo pressorio causa un
aumento della secrezione della AVP mediato dalle
catecolamine
20- Il riflesso orofaringeo inibisce la secrezione
di AVP prima dellassunzione di liquidi questo
effetto è maggiore con lassunzione di liquidi
freddi
- In persone in cui è soppressa la secrezione di
AVP lassunzione di liquidi previene la sindrome
iperosmolare
- Linduzione dello stimolo della sete si ha con
un incremento del 2-3 dellosmolarità ematica
circa 10 mOsm/Kg superiore a quella che induce
laumento della secrezione di AVP
- Si ritiene che gli organi periventricolari come
lOrganum Vascolosus Lamina Terminalis regolano
la risposta dello stimolo della sete dopo
stimolazione iperosmolare. Langiotensina II
potrebbe essere lormone rsponsabile
- La stimolazione dei barocettori a
bassa-pressione è associata allo stimolo della
sete in risposta allipovolemia. Questa risposta
è mediata dal vago
21Fattori che influenzano la secrezione di ADH
Aumento di ADH Iperosmolarità plasmatica
Ipovolemia Ipotensione Nausea e
Vomito Ipoglicemia acuta Ipotiroidismo Angiotensin
a II Adrenalina Cortisolo Nicotina Antidepressivi
Stress Ipossia Ipercapnia Diminuzione di
ADH Iposmolarità plasmatica Ipervolemica Ipertens
ione Alcol Stimolazione alpha
adrenergica Oppioidi
22Sindrome ipertonica Si sviluppa quando il
rapporto tra soluti ed acqua è aumentato. Questo
disordine si manifesta quando lassunzione
dacqua è minore rispetto alle perdite renali ed
extrarenali. I sintomi e segni principali sono
Disidratazione, febbre e morte.
Sindrome ipotonica Si ha una riduzione del
rapporto tra soluti ed acqua. La sindrome si
manifesta quando lassunzione dacqua supera la
escrezione della stessa per via renale o
extrarenale. Edema cerebrale, convulsioni e
morte.
23- La disfunzione della neuroipofisi causa una
insufficienza - nella regolazione dellosmolarità nei fluidi
extracellulari
- Le alterazioni dellosmolarità possono provocare
la morte - causata da un repentino cambiamento nel
volume cellulare - del sistema nervoso centrale
- Il restringimento cerebrale si ha nella sindrome
iperosmotica - Il rigonfiamento cerebrale nella sindrome
ipotonica
24Sindrome Ipertonica
Cause maggiori di ipernatremia
- Alterato senso della sete
- Coma
- Ipernatremia essenziale
- Eccessiva perdita dacqua
- Renale
- 1. Diabete Insipido Centrale
- 2. Diabete Insipido Nefrogenico
- 3. Alterazioni della midollare
- 4. Ipertonicità
- Extrarenale
- 1. Sudorazione
- 2. Diarrea osmotica
- 3. Ustioni
Diuresi Osmotica Glucosio Diabete
chetoacidosico Coma iperosmolare non
chetoacidosico Altre Somministrazione di
glicerolo Somministrazione di mannitolo Eccesso
di sodio Somministrazione di NaCl
ipertonico Somministrazione di NaHCO3
25Diabete Insipido Centrale
- La malattia si identifica per tre
caratteristiche principali Persistenza di urine
diluite in presenza di uno stimolo osmotico o non
osmotico per la secrezione di AVP, assenza di
unintrinseca malattia renale e rialzo
nellosmolarità urinaria dopo la somministrazione
di AVP
- Le cause della malattia possono essere acquisite
od ereditarie. In una casistica pubblicata
recentemente le cause in una popolazione adulta
sono nel 25 dei casi idiopatiche nel 20
successivi a eventi post-traumatici e/o post
chirurgici nel 16 secondari a traumi della
testa raramente è causato da tumori, altre cause
sono malattie granilomatose, le infezioni, i
danni vascolari, avvelenamento da monossido, nel
5 dei casi è ereditario. Nei bambini il 60 dei
casi è associato a patologia tumorale ed il 25
dei casi a malformazioni cerebrali. Cause minori
sono la istiocitosi, lencefalite o meningite, le
malattie granulomatose e le emorragie
intracerebrali
- Cause ereditarie sono trasmesse in maniera
autosomica dominante. Questi pazienti possono
avere delle urine ipotoniche anche quando
liperosmolarità è causata da disidratazione e
stimolazione con NaCl. I pz rispondono alla
somministrazione farmacologica a differenza del
Diabete Insipido Nefrogenico Familiare. Altre
forme sono la DIDMOAD (Diabete Mellito, Diabete
Insipido, Atrofia Ottica e Sordità) o Wolfram ed
un terzo dei pz con Displasia Setto Ottica
26Diabete Insipido Centrale
- Per la manifestazione del Diabete Insipido il
90 dei neuroni magnocellulari del SON e del PVN
devono essere distrutti
- Il Diabete Insipido dopo un trauma o un
intervento chirurgico può avere tre
caratteristiche Transiente, permanente e
trifasico
Sintomi Clinici
- Persistente poliuria (Nicturia) diuresi
superiore a 2.5 L/die - Sensazione della sete intensa
- Polidipsia
- Sindrome Ipertonica del SNC
- 1. Irritabilità
- 2. Ottundimento mentale
- 3. Coma
- segni di Atassia, Ipertermia e Ipotensione
Ortostatica
27Indagini di laboratorio nelle malattie della
neuroipofisi
- I livello
- Es. Urine (osmolalità, peso specifico,
glicosuria, proteinuria) - Osmolalità plasmatica
- Sodiemia
- Glicemia
- Ematocrito
- Emoglobina
- Test di deprivazione idrica
- Test alla desmopressina
- II livello
- ADH
- PRL
- TSH, FT3, FT4
- ACTH, cortisolo
- FSH, LH, estradiolo, testosterone
28Dati di laboratorio
- Ipostenuria Urine con un peso specifico di
1.005 o meno e osmolarità urinaria inferiore a
300 mmoL/L - Iperosmolarità con valori maggiori o uguali a
295 mmoL/L - Ipernatremia I valori di sodio sono
generalmente aumentati (maggiori a 145 mEq/L),
differentemente dai pz affetti da polidipsia
primari
Diagnosi
- Il Diabete Insipido Centrale deve essere
distinto da altre cause di poliuria quali
Diuresi osmotica insufficiente concentrazione
urinaria renale, diabete nefrogenico. E quindi
importante la misurazione dei soluti urinari
della creatinina e degli elettroliti serici
- Un volume urinario superiore a 18 L ed una
osmolarità plasmtica inferiore a 285 mmoL/L
suggerisce per un problema psicogeno
29Diagnosi
- Test della sete Il pz viene deprivato
dellassunzione di liquidi il mattino per un
migliore controllo del paziente. - - Colazione, svuotamento della vescica con
raccolta delle urine (volume urinario, osmolalità
e peso specifico), prelievo di sangue
(emoglobina, ematocrito, potassio, proteine e
osmolalità) e peso. In seguito viene registrata
losmolarità urinaria, effettuato il prelievo
ematico e il peso ogni ora leffetto massimo si
ha dopo 4-14 ore e la durata del test è di 6-8
ore.
- Nei pz normali losmolarità urinaria aumenta 2-4
volte rispetto a quella plasmatica - I pz con Diabete Insipido non hanno un aumento
della osmolarità plasmatica durante il Test, ma
hanno un aumento dellosmolarità urinaria dopo la
somministrazione di AVP - I pz con Diabete Insipido Nefrogenico Familiare
non concentrano le urine né dopo la deprivazione
di liquidi né dopo somministrazione di AVP
30Test alls Desmopressina La DDAVP viene
somministrata i.m. 1 micrg o per insufflazione
nasale 25 micrg alla fine del test di
deprivazione idrica oppure indipendentemente dal
test in un paziente ospedalizzato per controllare
strettamente lassunzione e leliminazione dei
liquidi, il peso corporeo, gli elettroliti
plasmatici. Ogni 1-2 ore, per 4 ore si raccolgono
le urine e si eseguono prelievi di sangue per
valutare il peso specifico, losmolalità
urinaria, losmolalità plasmatica e la sodiemia
Diabete insipido neurogenico riduzione della
polidipsia e della poliuria con aumento del peso
specifico e dellosmolalità urinaria Diabete
insipido nefrogenico non si osservano
modificazioni dellosmolalità plasmatica e
urinaria.
31Terapia
- Acuta Somministrare una quantità di soluti che
diminuisca le concentrazioni di sodio di 12
mEq/L/die. - La terapia dipende dalla presenza di collasso
circolatorio e dalle concentrazioni e dalla
rapidità dellinsorgenza della ipernatriemia - Si possono usare soluzioni ipotoniche di sodio
cloruro per valori ematici di sodio inferiori a
160 mmoL/L - Nella ipernatriemia acuta si usa il Glucosio al
5 - Con un quadro di ipernatremia a rapida
insorgenza si usano delle soluzione di NaCl
isotoniche
- Cronica Il trattamento è mirato alla riduzione
del flusso urinario nelle 24 ore e riduzione
della polidipsia. - Desmopressina 5-10 µg in gocce nasali (iniziare
la notte) 0.05 mg 1 cp per due volte al die - Clorpropamide 250-750 mg/die
- Diuretici Tiazidici Idroclorotiazide 50-100
mg/die
32Diabete Insipido Nefrogenico
- La malattia è caratterizzata da poliuria, da una
normale percentuale di filtrazione renale ed
escrezione di soluti, persistenza di urine
ipotoniche ed alte concentrazioni di AVP
Cause di Diabete Insipido Nefrogenico
- Familiari
- Associate al cromosoma X
- Autosomica recessiva
- Acquisita
- Malattia renale tubero-interstiziale
- Anemia falciforme
- Amiloidosi
- Malattia del rene policistico
- Uropatia ostruttiva
- Acquisita
- Disordine degli elettroliti
- Ipopotassiemia
- Ipercalcemia
- Farmaci
- Litio
- Demeclociclina
- Metossiflurano
- Amfotericina B
- Vincristina
- Gravidanza
33Manifestazioni cliniche Contrazione del volume,
ipernatriemia e ipertermia associati a potenziali
effetti letali sul CNS. Nei bambini può essere
presente ritardo fisico e mentale
Funzione Renale Mancata risposta alla AVP a
livello del dotto collettore che perde la
capacità di concentrare le urine
Concentrazioni di vasopressina Normale
incremento delle concentrazioni di Avp in
risposta a valori di osmolarità plasmati
superiori a 280 mmoL/L
Patofisiologia Riduzione dellescrezione renale
di c-AMP in risposta alla AVP e perdita degli
effetti legati alla stimolazione dei recettore
V2, vengono preservati gli effetti associati a
stimolazione del recettore V1.
34Basi molecolari della malattia Mutazioni del
gene del recettore V2 è associata a diabete
insipido a trasmissione recessiva legata al gene
X. Esistono tre tipi di mutazioni Tipo 1 il
recettore si inserisce nella membrana
citoplasmatica ma non lega la AVP tipo 2 il
recettore non viene trasportato a livello della
membrana citoplasmatica tipo 3 iltranscritto è
inefficacemente translato o/e rapidamente
degradato Mutazione del gene dellacquaporina 2
localizzato sul cromosoma 12 porta ad un difetto
post-recettoriale della trasmissione del segnale
stimolata dalla AVP generalmente la malattia è a
trasmissione autosomica recessiva
Diagnosi Inizio durante linfanzia, storia
familiare positiva, polidipsia, poliuria e
ipostenuria che non risponde alla
somministrazione di AVP
Trattamento Mantenimento di un adeguato stato di
idratazione. Trattamento con i FANS nello
specifico è stato dimostrato che il trattamento
con Indometcina (100-300 mg/die), riduce il
flusso urinario i diuretici tiazidici in
associazione con lamiloride (diuretico
risparmiatore di potassio) aumentano la riduzione
della poliuria
35Altre cause di sindrome iperosmolare
- Eccesso di mineralcorticoidi
- Disordini degli elettroliti ipokalemie e
ipercalcemia - Gravidanza
- Diuresi osmotica
- Encefelopatia ipertonica
36Sindrome Ipotoniche
- Le sindromi ipotoniche sono caratterizzate da
unalterzione della regolazione della
assunzione/escrezione dacqua che non consente di
avere delle concentrazioni normali di sodio e di
osmolarità plasmatica - 1. Ingestione di una quantità dacqua superiore
alla capacità renale di escrezione della stessa
(polidipsia primaria) - 2. Diminuita capacità di secernere acqua a
causa di un non sufficiente apporto di soluti
al segmento diluente renale - 3. Diminuita capacità di secernere acqua a
causa di un continuo rilascio di AVP senza
stimolazione osmotica
37Cause Principali
- Eccessiva assunzione dacqua
- Diminuita escrezione dacqua
- Diminuito rilascio di soluti al segmento diluente
- Inedia
- Birra potomania
- Produzione eccessiva di AVP
- Sindrome da inappropriata secrezione di AVP
- Secrezione di AVP indotta da farmaci
- Aumento del AVP con diminuzione del rilascio di
soluti al tratto diluente - Insufficienza Cardiaca Congestizia
- Sindrome Nefrotica
- Cirrosi epatica
- Insufficienza Surrenalica
- Ipotiroidismo
- Diuretici
- -Insufficienza renale
- -Pseudoiponatremia
38Clinica Della SIADH
- Sodio ematico 125 mEq/L Asintomatica
-
- Sodio ematico 125 mEq/L Anoressia
- Nausea
- Vomito
- Cefalea
- Irritabilità
- Depressione
- Letargia
- Confusione
- Convulsioni
- Coma
39Test di Eliminazione del carico idrico
- Si somministrano 20 mL/Kg di peso corporeo di
acqua per os in 15-30 minuti. Si raccolgono le
urine e si esegue un prelievo ematico ogni ora
per 5 ore. Si determinano losmolalità urinaria e
plasmatica e la quantità di urine escrete. - Risposta normale eliminazione di più dell80
del carico idrico somministrato entro la 5 ora
osmolalità urinaria lt 100 mOsm/Kg - SIADH Eliminazione di meno del 40 del carico
idrico in 5 ore urine iperosmolari rispetto al
plasma. Rapporto osmolalità urinaria/osmolalità
plasmatic gt 1
40Cause di Iposodiemia
- Ipovolemia Addison, Vomito, Diarrea,
Emorragia, Diuresi osmotica, Eccessivo uso di
diuretici, Nefropatia Tubulare. - Euvolemia. SIADH, Ipotiroidismo, Ipopotassiemia,
Polidipsia primaria. - Ipervolemia Scompenso cardiaco, Insufficienza
epatica, insufficienza renale, ipoalbuminemia.
41Diagnosi e Trattamento
- Diagnosi differenziale è difficile fra i pz che
hanno una modesta contrazione del volume
plasmatico e quelli con SIADH. In entrambi i casi
si ha una riduzione dellosmolarità plasmatica e
iponatriemia. Nei pz affetti da SIADH si avrà
come diagnosi differenziali una osmolarità
urinaria di 120-150 mmoL/L in associazione con
una riduzione della osmolarità sierica
- La terapia si basa sulla correzione
dellosmolarità ematica e del volume cellulare. - Quando le concentrazioni di sodio sono 120-125
mmol/L il trattamento deve essere immediato
(sonnolenza,epilessia, coma) e si usa la
somministrazione di soluzione salina ipertonica
del 3-5 furosemide 1 mg/kg e.v. fino a quando
il pz non è più sintomatico o il sodio sierico è
maggiore di 120 mEq/L o aumentato di 20 mEq/L,
linfusione deve essere effettuata lentamente
(0,1 ml/kg/min) e la correzione della sodiemia
non deve superare i 12 mEq/L/die. - sodio richiesto si ottiene dal calcolo 125 la
concentrazione di sodio il tutto moltiplicato per
0.6
42Terapia Medica
- Si può usare la demeclociclina (tetraciclina)
alla dose di 600.1200 mg/die (nefrotossico) - Il litio 1 g/die per os
- Urea 30 g/die
- Fludrocortisone 0,1-0,2 mg x 2 volte al die
- Antagonisti del recettore V2
43(No Transcript)
44(No Transcript)