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GLI ORMONI
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Ormoni
Definizione classica messaggeri chimici prodotti
da tessuti specializzati (ghiandole endocrine)
che agiscono a distanza su cellule bersaglio
(segnali endocrini)
Definizione più ampia la capacità di produrre
ormoni non è una proprietà esclusiva delle
ghiandole endocrine. Gli ormoni possono anche
agire localmente su cellule vicine per diffusione
(segnali paracrini) o anche sulle stesse cellule
che li hanno prodotti (segnali autocrini) In
questi casi lormone non è secreto in circolo
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Secondo questa definizione più ampia la
separazione tra ormoni e neurotrasmettitori
diventa labile
Certe molecole possono agire sia come ormoni che
come neurotrasmettitori (es catecolamine, ormoni
ippotalamici, ipofisari, gastro-intestinali) I
neuroni possono rilasciare in circolo ormoni
(neurormoni)
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ossitocina

• L'ossitocina è un ormone prodotto dai nuclei
  ipotalamici e secreto dalla neuroipofisi
• E un ormone peptidico, un nonapeptide, molto
  simile a un altro ormone ipofisario, la
  vasopressina
• L'azione principale dell'ossitocina è quella di
  stimolare le contrazioni della muscolatura liscia
  dell'utero
• Governa il "riflesso di eiezione fetale",
  "riflesso di eiezione del latte", "riflesso di
  eiezione dello sperma
• Recettori dell'ossitocina si trovano anche nel
  sistema limbico del cervello
• Esperimenti su animali hanno dimostrato
  l'importanza di tale ormone nell'accoppiamento,
  nel comportamento parentale e sociale

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GLI ORMONI-generalità
Gli ormoni peptidici e le catecolamine sono
idrosolubili, non possono attraversare la
membrana plasmatica e trovano gli specifici
recettori sulla superficie esterna della membrana
delle cellule bersaglio. Essendo primi
messaggeri gli ormoni producono i loro effetti
grazie allazione di un secondo messaggero
intracellulare lAMP ciclico (AMPc) derivato
dallATP, che attiva allostericamente delle
proteine cinasi in grado di fosforilare con
lintervento di ATP altre proteine enzimatiche.
La fosforilazione di questi ultimi enzimi causa,
a seconda dei casi, attivazione o si
disattivazione. Lazione di questi ormoni è
rapida poiché agiscono modificando lattività di
enzimi già presenti nelle cellule. Gli ormoni
tiroidei e steroidei sono invece in grado di
attraversare la membrana plasmatica, si legano a
recettori citoplasmatici, raggiungono il nucleo
ove attivano la trascrizione, causando la sintesi
di una proteina enzimatica. Lazione di questi
ormoni è lenta.
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GLI ORMONI - Classificazione
- Ormoni di derivazione aminoacidica (tirosina)
catecolamine (adrenalina, nor-adrenalina),
ormoni tiroidei
- Ormoni peptidici ( 3 - 200 AA) ormoni
dellipotalamo e dellipofisi, insulina,
glucagone, paratormone, calcitonina
- Ormoni steroidei (derivati del colesterolo)
ormoni della corteccia surrenale, androgeni,
estrogeni - Ormoni eicosanoidi (derivati
dallacido arachidonico) prostaglandine
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IL MECCANISMO DAZIONE DEGLI ORMONI PEPTIDICI E
CATECOLAMINICI
ormone
Primo messaggero
Recettore proteico
Adenilico ciclasi
Secondo messaggero
ATP
AMPc
PROTEINA ENZIMATICA FOSFORILATA
PROTEINA ENZIMATICA
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IL MECCANISMO DAZIONE DEGLI ORMONI STEROIDEI
ormone
DNA
trascrizione
ormone
RNAm
recettore
traduzione
Sintesi della proteina enzimatica
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LINSULINA

• Linsulina è prodotta nel pancreas dalle cellule
  ? delle isole del Langerhans e viene secreta in
  risposta alliperglicemia essendo il processo
  attivato da ioni calcio. I tessuti bersaglio sono
  quello epatico, muscolare ed adiposo.
• Leffetto dellinsulina è ipoglicemizzante.
• Effetti metabolici
• Promuove lingresso del glucoso nel (fegato),
  nel muscolo e nel tessuto adiposo
• - Stimola la glicogenosintesi nel fegato e nel
  muscolo
• Stimola la glicolisi ? acetil-CoA ?sintesi acidi
  grassi nel fegato e nel tessuto adiposo
• - Favorisce la sintesi di VLDL nel fegato
• - Inibisce la glicogenolisi nel fegato e nel
  muscolo
• - Inibisce la gluconeogenesi nel fegato
• Labbassamento della glicemia causa diminuzione
  di emissione di insulina con un meccanismo a
  feed-back.

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IL GLUCAGONE

• Il glucagone è prodotto nel pancreas dalle
  cellule ? delle isole del Langerhans viene
  secreto in risposta a ipoglicemia il suo
  bersaglio principale è il fegato, ma agisce anche
  sul tessuto adiposo.
• Il suo effetto è iperglicemizzante.
• Effetti metabolici
• Attiva la glicogenolisi (fegato)
• Stimola la lipolisi (tessuto adiposo)
• Attiva la gluconeogenesi (fegato)
• Inibisce la glicolisi (fegato, tessuto adiposo)
• - Inibisce la glicogenosintesi (fegato)
• Il glucagone è in grado di causare aumento della
  glicemia grazie alla presenza, esclusivamente nel
  fegato, dellenzima glucoso 6-fosfatasi che
  permette la defosforilazione del glucoso 6-P e la
  fuoriuscita nel sangue di glucoso libero.

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IL FEGATO E LA REGOLAZIONE DELLA GLICEMIA
GLUCOSO DAL SANGUE
GLUCOSO LIBERATO NEL SANGUE
glucoso 6 fosfatasi
G6-P
glicogeno
glicogeno
G6-P
gluconeogenesi
fonte energetica
lattato, AA
acidi grassi utilizzati come combustibile
sintesi di acidi grassi
acidi grassi dal tessuto adiposo
VLDL al tessuto adiposo
INSULINA
GLUCAGONE
DOPO UN PASTO
DOPO UNA NOTTE DI DIGIUNO
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LE CATECOLAMINE

• Le catecolamine, adrenalina e noradrenalina, sono
  prodotte nella midollare delle surrenali ed anche
  nel cervello e nel tessuto nervoso, dove operano
  come neuro-trasmettitori. Lo stimolo nervoso ne
  provoca lemissione nel sangue e la loro
  concentrazione da 0,06 microgrammi/litro si
  eleva, in pochi secondi, di 1000 volte. Si
  possono legare a recettori alfa e beta. La
  sintesi delle catecolamine parte da tirosina ?
  DOPA ? Dopamina.
• Effetti fisiologici aumento del battito cardiaco
  e della pressione sanguigna. Il bersaglio
  principale di questi ormoni è il muscolo, ma
  agiscono anche sul fegato e sul tessuto adiposo.
• Effetti metabolici
• Stimolano la glicogenolisi nel fegato ? aumento
  della glicemia
• Stimolano la glicogenolisi muscolare ? ?
  glicolisi (lattato) ?ATP
• Stimolano la gluconeogenesi nel fegato ? aumento
  della glicemia
• Mobilitano gli acidi grassi dal tessuto adiposo
• Stimolano la secrezione di glucagone
• Inibiscono la glicogenosintesi nel fegato e nel
  muscolo
• Inibiscono la secrezione di insulina

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IL METABOLISMO DI VARI ORGANI E TESSUTI
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IL FEGATO UN ORGANO ALTRUISTA

• Il fegato
• presenta un numero di enzimi costitutivi
• molto superiore agli altri organi
• ha caratteristiche embrionali ed è rigenerante
• contiene una riserva di glicogeno pari
• a 400 kcal.
• rifornisce i tessuti periferici di carburanti
  metabolici
• detossifica lorganismo

• Carburanti preferiti
• prodotti di degradazione
• di AA
• acido lattico

• Vie metaboliche e attività
• specifiche
• gluconeogenesi
• chetogenesi
• ureogenesi
• sintesi di acido glucuronico
• turnover rapido proteine plasmatiche
• modulazione della glicemia
• sintesi VLDL

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IL FEGATO E LA REGOLAZIONE DELLA GLICEMIA
GLUCOSO DAL SANGUE
GLUCOSO LIBERATO NEL SANGUE
glucoso 6 fosfatasi
G6-P
glicogeno
glicogeno
G6-P
fonte energetica
gluconeogenesi
lattato, AA
sintesi di acidi grassi
acidi grassi utilizzati come combustibile
VLDL al tessuto adiposo
acidi grassi dal tessuto adiposo
INSULINA
GLUCAGONE
DOPO UN PASTO
DOPO UNA NOTTE DI DIGIUNO
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IL MUSCOLO SCHELETRICO

• Il muscolo scheletrico
• contiene elevate quantità di mioglobina
• ha una riserva di glicogeno di 1200 kcal.
• contiene fosfocreatina in concentrazione 6
• volte superiore allATP (CPK isoenzima MM)
• ha lenzima miocinasi che rigenera
• rapidamente 1 ATP da 2 ADP
• allenato intensamente utilizza acidi grassi e
• corpi chetonici al posto dei carboidrati

Carburanti preferiti

• dopo un pasto
• glucoso
• corpi chetonici

• in digiuno di breve termine
• acidi grassi dalladiposo
• Leu, Ile, Val ( AA ramificati)

• in digiuno prolungato
• corpi chetonici
• lattato

• In condizioni di anossia si attivano
• glicogenolisi
• glicolisi anaerobia
• elevata liberazione di lattato

• Sotto sforzo si verifica
• incremento di consumo di O2
• incremento di ß-ossidazione di acidi grassi
• incremento di fosforilazione ossidativa
• elevata liberazione di lattato

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IL CUORE

• Il miocardio
• contiene elevatissime quantità di mioglobina per
  sostenere lintensa respirazione cellulare
  necessaria alla contrazione incessante
• consuma per il 50-90 del suo metabolismo acidi
  grassi

I carburanti preferiti si differenziano a seconda
delle condizioni, come nel muscolo scheletrico

• dopo un pasto
• glucoso
• corpi chetonici

• in digiuno di breve termine
• acidi grassi dalladiposo
• Leu, Ile, Val (ramificati)

• in digiuno prolungato
• corpi chetonici
• lattato

• In condizioni di anossia si attivano
• glicogenolisi
• glicolisi anaerobia

• Sotto sforzo si verifica
• incremento del consumo di O2
• incremento della ß-ossidazione
• incremento della fosforilazione
• ossidativa

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IL TESSUTO ADIPOSO
Il tessuto adiposo bianco ha un ruolo centrale
nel metabolismo energetico. I trigliceridi
contengono principalmente acido oleico (45),
palmitico (20), linoleico (10) e stearico (6).
La lipoproteina lipasi (adipociti) idrolizza i
trigliceridi dei chilomicroni e delleVLDL
ingresso di acidi grassi poi esterificati negli
adipociti. I trigliceridi vengono idrolizzati
durante il digiuno, per rifornimento energetico.

• Vie metaboliche attive
• glicolisi
• sintesi di acidi grassi
• via dei pentosi
• termogenesi

Il tessuto adiposo bruno, ricco di mitocondri,
attua termogenesi nel neonato, ladiposo bianco
nelladulto. La termogenesi è stimolata
dalladrenalina che attiva la lipolisi e gli
acidi grassi liberi agiscono da disaccoppianti,
annullando il gradiente di protonico della catena
respiratoria, con dispersione di energia sotto
forma di calore.
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IL RENE

• La parte corticale e quella midollare del rene
  presentano metabolismo molto differente
• la corticale presenta metabolismo aerobio con
  grande consumo di ossigeno. E attiva la
  gluconeogenesi per fornire glucoso alla midollare
• la midollare è caratterizzata da metabolismo
  anaerobio

Carburanti principali
Reazione caratteristica (ammoniogenesi)

• acido palmitico (60-80 energia)
• acido lattico
• glutamina
• glucoso
• corpi chetonici (digiuno)

Glutamina? glutamato NH4
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IL CERVELLO

• Il cervello consuma
• nelladulto il 25 dellossigeno corporeo
• nel neonato e nel bambino (4 anni) il 50
  dellossigeno corporeo
• glucoso come unico combustibile
• corpi chetonici a digiuno

Lanossia e lipoglicemia protratte sono letali
Il contenuto di AA liberi nel cervello è almeno 8
volte superiore a quello plasmatico, per la
sintesi di molti neurotrasmettitori. Il livello
di Asp e Glu è 300 volte superiore a quello
plasmatico.
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I POLMONI

• I polmoni
• presentano attiva glicolisi anaerobia con
  produzione elevata di lattato
• consumano per sé pochissimo ossigeno per non
  sottrarlo ai tessuti
• in digiuno consumano acidi grassi e il
  metabolismo fortemente aerobio sottrae ossigeno
  agli altri tessuti
• presentano attiva via dei pentosi (NADPH H )
• sintetizzano attivamente acidi grassi

Sintesi caratteristica attuata dagli pneumociti
di Tipo II sostanza surfactante, miscela di
fosfolipidi e 3 tipi di lipoproteine,
responsabile della bassa tensione superficiale
degli alveoli polmonari, protettiva verso agenti
ossidanti ( ossigeno, ozono, radicali liberi).
Il deficit di surfactante è causa di collasso
alveolare.
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LA CUTE

• La cute
• è circa il 10 del peso del corpo umano
• utilizza l80 del glucoso nella glicolisi
• contiene lattato in quantità 10 volte superiore
  al sangue
• sintetizza colesterolo per il rivestimento
  superficiale

• Reazioni caratteristiche
• attiva sintesi di cheratina
• trasformazione del 7-deidrocolesterolo in
  colecalciferolo (vitamina D3)
• sintesi di melanina a partire dallaminoacido
  tirosina