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SISTEMA ENDOCRINO E NEURO ENDOCRINO

biologia




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SISTEMA ENDOCRINO E NEURO ENDOCRINO


gli elementi endocrini differiscono da quelli esocrini per il solo fatto che perdono le connessioni con l epitelio da cui hanno preso origine ed immettono i loro secreti detti ormoni nel sangue.

Il sangue li distribuisce a tutto il corpo ma questi esplicano la loro funzione solo su cellule dette bersaglio perchè dotate di specifici recettori.

Esistono cellule i cui ormoni agiscono sulla cellula stessa (secrezione autocrina) o su cellule contigue (secrezione paracrina).


Gli ormoni possono essere suddivisi in:

ormoni proteici: formati dalle cellule a livello del reg e dell apparato di golgi (es insulina glucagone)





ormoni glicoproteici: simili ai precedenti ma con presenza di catene oligosaccaridiche (FSH TSH LH)

ormoni steroidei: derivati dal colesterolo e sintetizzati nel rel di cellule endocrine (testosterone progesterone)

ormoni derivati dalla tirosina: dalla midollare del surrene (adrenalina e noradrenalina)

ormoni derivati dal triptofano: dalla ghiandola pineale (melatonina)


vi sono diversi gradi di differenziazione per quanto riguarda le cellule endocrine:

un primo stadio può essere considerato quello delle cellule dello stomaco e del pancreas che secernono ormoni senza particolari differenziazioni morfologiche

un secondo stadio di cellule più organizzate possono essere gli isolotti del langerhans che costituiscono nell insieme una ghiandola endocrina

esistono poi ghiandole a secrezione esclusivamente endocrina come la tiroide e le paratiroidi che si evolvono da diverticoli delle tasche entodermiche dell intestino branchiale

altre ghiandole costituiscono un' unità dal punto di vista topografico (come l ipofisi ed il surrene) ma che sono in realtà due ghiandole esocrine ben distinte


TIROIDE


embriologia

è un organo di derivazione entodermica che compare intorno al 17esimo giorno fra gli abbozzi della lingua.

Successivamente si nota la canalizzazione di un cordone epiteliale che si spinge fino al mesenchima espandendosi in due gemme che diventeranno i due futuri lobi tiroidei.il diverticolo detto dotto tireoglosso scomparirà entro poche settimane lasciando come residuo il foro cieco che si osserva 636c29g sotto il solco terminale della lingua


morfologia

la tiroide è la più voluminosa tra le ghiandole endocrine, di colore rosso giallastro a forma di ferro di cavallo con concavità verso l alto, situata nella regione anteriore del collo racchiusa dalla fascia peritracheale che appartiene alla guaina viscerale del collo dipendenza della fascia cervicale media. È formata da due lobi uniti da un ponte detto istmo.

Peso e dimensioni variano a seconda del sesso e delle condizioni ambientali:le popolazioni che vivono in pianura o vicino al mare hanno una tiroide meno sviluppata


rapporti

i lobi della tiroide sono situati sotto i muscoli sternotiroideo e sternocleidomastoideo. Corrisponde perciò circa al terzo anello tracheale.

La superficie posteriore di ciascun lobo è a contatto con la trachea con l esofago e con il fascio vascolo nervoso del collo.

La tiroide è irrorata dalle arterie tiroidee superiori ed inferiori (rami della carotide esterna e succlavia), il sistema nervoso confluisce nelle giugulari interne e succlavie.


Struttura

si possono descrivere una capsula uno stroma ed un parenchima.

La capsula fibrosa invia numerosi setti che costituiscono l impalcatura fibrosa all interno della quale si trovano i vasi con il parenchima. Quest ultimo è suddiviso in lobuli all interno dei quali si possono riconoscere le unità strutturali e funzionali detti follicoli.

Ciascun follicolo è una cavità chiusa delimitata da una parete formata da un unico strato di cellule epiteliali che contiene al suo interno una sostanza detta colloide tiroidea costituita prevalentemente da tireoglobulina.

Le cellule follicolari sono caratterizzate da una spiccata polarità funzionale e dalla presenza di numerosi microvilli sul polo apicale che si affaccia all interno della cavità follicolare (a contatto con la colloide).

Sintesi dell azione dei tireociti:

1)     precursori ormonali cioè tirosina e altri aminoacidi monosaccaridi e ioduro penetrano nel citoplasma dei tireociti (sotto regolazione del TSH)

2)     nel reg e nell apparato del golgi vengono assemblate le macromolecole di tireoglobulina

3)     queste macromolecole vengono poi confezionate in vescicole secretorie e liberate con un processo di esocitosi nella colloide del follicolo (la tiroide è l unica ghiandola che accumula il suo secreto al di fuori del suo citoplasma)

4)     le tireoglobuline vengono coniugati con lo iodio

5)     in caso di necessità sotto stimoli ormonali (TSH) le tireoglobuline vengono ricaptate dal polo apicale del tireocita dove vengono accorpate a lisosomi primari ( che così diventano secondari) e vengono digeriti

6)     gli ormoni definitivi così formati (triiodotironina e tiroxina cioè T3 e T4) vengono accumulati in altre vescicole e poi immessi nel circolo sanguifero.

L azione di questi ormoni è complessa e a vasto raggio: stimolano molti organi come il sistema

nervoso, favoriscono la crescita aumentano il metabolismo energetico ed il consumo di ossigeno


l altezza delle cellule varia in base alla fase funzione in cui è coinvolta.



Fra i tireociti si notano inoltre altre cellule che non sporgono nel lume del follicolo ma sono egualmente incluse dentro la membrana basale, sono le cellule parafollicolari o cellule C che appartengono al sistema APUD e sono implicate nella sintesi e raccolta della calcitonina, un polipeptide ad azione ipocalcemizzante.


PARATIROIDI

le paratiroidi sono 4 piccole ghiandole sferoidali di 1 cm di diametro applicate sulla superficie posteriore dei lobi tiroidei.

Il tessuto secernente è organizzato in cellule epiteliali molto piccole inframmezzate da sinusoidi sanguiferi; se ne riconoscono di due tipi:

le cellule principali con un citoplasma che si colora in modo diverso a seconda dell attività funzionale, se inattive di colore chiaro e ricche di glicogeno, scure con abbondante reg in stato di attività funzionale. Queste cellule producono paratormone, un antagonista della calcitonina ad azione ipercalcemizzante aumentando la concentrazione ematica di calcio; svolge anche un ruolo importante a livello intestinale promuovendo l assorbimento di calcio e fosfati attraverso l attivazione della vitamina D.

Le cellule ossifile (acidofile) che compaiono solo poco prima della pubertà ricche di mitocondri ma non secernono ormoni


IPOFISI

L ipofisi è situata nella sella turcica dello sfenoide, con un diametro massimo di 1,5 cm e peso di 0,6 grammi. È formata da due parti che pur essendo unite in un unico organo hanno origine embriologiche e svolgono funzioni diverse (adenoipofisi e neuroipofisi)

la vascolarizzazione dell adenoipofisi è garantita dal circolo portale delle arterie ipofisarie superiori ed inferiori rami della carotide interna che poi sfociano nella giugulare; la neuroipofisi invece è irrorata dalle arterie ipofisarie inferiori e media.


Embriologia

l adenoipofisi si sviluppa da un' evaginazione dell epitelio dello stomodeo detta tasca di rathke che si spinge in alto nella zona del futuro sfenoide e perde connessione con l epitelio originario; spesso nell adulto si può ancora riconoscere una zona detta ipofisi faringea sede del punto di evaginazione primitiva.

la neuroipofisi invece origina dalla vescicola proencefalica sede della formazione dell ipotalamo; questo abbozzo entra in contatto con la tasca di rathke formando due corna che l abbracciano.


NEUROIPOFISI

la neuroipofisi risulta costituita da un' eminenza mediana, un infundibolo che poi di dilata nel lobo posteriore (che ha funzione di sostegno con capillari e terminali assonici).questa ghiandola immagazzina e libera due ormoni l antidiuretico (detto anche ADH o AVP o vasopressina) e l ossitocina.il primo agisce a livello renale regolando l assorbimento di liquidi riducendo la diuresi ( ne consegue quindi anche un' azione ipertensiva) stimolata da barocettori ed osmocettori mentre l ossitocina induce la contrazione dell utero durante il parto e la spremitura delle ghiandole mammarie.


ADENOIPOFISI

produce ormoni detti tropine perchè mantengono il trofismo delle cellule degli organi bersaglio.

È costituita da:

parte tuberale che circonda il peduncolo infundibolare che secernono perlopiù (FSH ed LH)

parte intermedia nell uomo pressochè rudimentale

parte distale (il 75% dell ipofisi) tipica ghiandola cordonale.

Sulla base del loro contenuto ormonale, le cellule della parte distale dell ipofisi si possono distinguere in:

cellule somatotrope che producono l ormone somatotropo GH di natura proteica. È un potente anabolizzante cioè induce la formazione di massa somatica soprattutto muscolare; una sua carenza provoca nanismo armonico ed un suo eccesso causa gigantismo.

Cellule mammotrope che aumentano di molto durante la gravidanza producono prolattina che insieme a estrogeni progesterone insulina e cortisolo promuove lo sviluppo mammario.

Cellule adrenocorticotrope che producono l ormone adrenocorticotropo (ACTH) che a dispetto del nome stimola solo la corticale del surrene, stimola lo sviluppo di melanociti ed endorfine;l ACTH stimola la steroidogenesi corticosurrenalica mentre le endorfine hanno un ruolo nel controlo del dolore.

Cellule tireotrope che secernono TSH che stimola i tireociti ed ha funzione trofica sulla tiroide.

L ormone tiroideo esercita un feedback negativo.

Cellule gonadotrope che contengono LH  e FSH che regolano la produzione steroidea gonadica e la gametogenesi.

Nel maschio l LH stimola le cellule del leydig a produrre testosterone e l FSH induce da parte delle cellule del sertoli la produzione di ABP

nella femmina l LH induce la produzione di progesterone promuove l ovulazione ed il mantenimento del corpo luteo mentre l FSH controlla la crescita dell ovocita e stimola i follicoli a produrre estrogeni.

Cellule follicolostellate che hanno funzioni di sostegno e producono fattori di crescita e citochine.

GHIANDOLE SURRENALI

morfologia e rapporti

le ghiandole surrenali sono due piccoli organi accolti ognuno in una loggia renale, appoggiati al polo superiore di ciascun rene con l interposizione di uno strato di connettivo lasso.



La parte corticale ha un colorito giallastro mentre la midollare risulta più scura.

La faccia posteriore di ciascuna ghiandola è a contatto con il diaframma mentre la faccia anteriore destra è a contatto con il fegato mentre la sinistra è posta dietro la borsa omentale.

La ricca vascolarizzazione deriva dall arteria frenica inferiore renale ed aorta mentre la vena surrenale sfocia nella cava inferiore a destra e nella renale sinistra a sinistra.


Embriologia

anche qui si assiste all unione di due tessuti diversi per origine e struttura.

La corticale deriva da un' invaginazione del mesoderma laterale nei pressi del abbozzo mesonefrico. Si formano dapprima due regioni : una esterna che poi diventerà la corticale vera e propria ed una zona fetale che regredisce progressivamente.

La midollare deriva dalla migrazione di cellule proveniente dai gangli ortosimpatici ( che derivano dalla cresta neurale e quindi dall ectoderma) che si posizionano all interno del corticorurrene.

A sviluppo ultimato vi è un rapporto di circa 20 a 1 tra la parte corticale e la midollare


struttura

la ghiandola è avvolta da una capsula che emette numerose trabecole che sepimentano il parenchima. Si ricordi che la midollare non è essenziale alla vita al contrario della corticale.


CORTICALE DEL SURRENE

costituisce uno spesso strato esterno che circonda la midollare; il parenchima della ghiandola è organizzato in tre strati distinti che dalla superficie alla profondità sono:

zona glomerulare con cellule piccole spesso in mitosi, organelli poco sviluppati con poche gocciole lipidiche e mitocondri normali; secernono ormoni mineralcorticoidi tra i quali il più potente è l aldosterone che promuove il riassorbimento di sodio e acqua, non è molto correlato all ACTH ma risente più dell azione dell sistema renina angiotensina ADH e dello ione potassio

zona fascicolata occupa più della metà della corticale, le cellule sono organizzate in cordoni separati da sinusoidi sanguiferi.presentano caratteristiche tipiche delle cellule steroidogeniche con apparato del golgi e rel molto sviluppati e mitocondri caratteristici..

qui viene secreto il cortisolo, steroide surrenalico glicocorticoide che ha azioni molto vaste e complesse: antiinfiammatorio antiallergico ed immunosoppressore, provoca inoltre iperglicemia

zona reticolare molto sottile con cellule piccole e irregolari in fase di regressione.

Secerne in quantità rilevanti deidroepiandrosterone e deidroepiandrosterone solfato che svolgono un ruolo nello sviluppo puberale poiché possono essere trasformati in testosterone ed estrogeni.

Tutte e tre le zone secernono sotto impulso dell ACTH ipofisario ormoni steroidi partendo dal colesterolo.


MIDOLLARE DEL SURRENE

è completamente avvolta dalla corticale, le cellule che la compongono contengono granuli di adrenalina e una piccola parte noradrenalina. Questi ormoni sono prodotti anche dai neuroni postgangliari dell ortosimpatico, questa è un ' altra evidenza dell origine embriologica della midollare che perciò può essere considerata come un ganglio dell ortosimpatico privo di fibre postgangliari. Nei neuroni le catecolamine sono usate come neurotrasmettitori, qui invece vengono immessi nel torrente circolatorio comportandosi da ormoni.

Il sistema ortosimpatico e la midolare del surrene agiscono in modo sinergico per fronteggiare le situazioni di stress perchè le catecolamine producono aumento dell attività cardiaca, vasodilatazione muscolare, broncodilatazione, sudorazione, pallore, iperglicemia ed aumento del consumo di ossigeno.

EPIFISI

l epifisi o ghiandola pineale è una piccola ghiandola neuroepiteliale sensibile agli stimoli luminosi (terzo occhio) a forma di cono con consistenza dura di colore tra il giallo rosso e marrone ed è posta sotto lo splenio del corpo calloso nel solco fra i due tubercoli quadrigemini superiori.


Struttura

il parenchima è costituito da cordoni cellulari compatti irregolarmente separati da sottili sepimenti contenenti vasi sanguigni. Le cellule principali sono i pinealociti abbastanza voluminosi di forma irregolare con estroflessioni citoplasmatiche che terminano sui vasi sanguiferi.

L innervazione è caratteristicamente sotto il controllo nervoso ( come la midollare del surrene è infatti governata dall ortosimpatico) anziché ormonale.

Il sistema epifisario è composto da tre componenti principali: l organo subcommessurale, l epifisi con funzione secretoria e gli occhi pineali con funzione fotorecettoriale. Queste tre parti sono variamente sviluppate anche nei vertebrati inferiori perciò si può concludere che i pinealociti possano agire come un sistema neuroendocrino in cui gli impulsi nervosi interagiscono con l attività ormonale ( tuttociò richiama ancora le analogie con la midollare del surrene)


l epifisi produce due tipi di ormoni: gli ormoni proteici e le indolamine

gli ormoni proteici sono simili a quelli prodotti dai nuclei ipotalamici e sono di origine dubbia, altre sostanze sicure sono la somatostatina, l angiotensina 2 e la sostanza P.

fra le indolamine più conosciute ci sono la serotonina e la melatonina.i livelli di melatonina nell uomo variano a seconda dell ora del giorno ( massima al buio) e del periodo dell anno, pare perciò che l epifisi abbia un ruolo nel regolare insieme all ortosimpatico il ritmo circadiano modulando il sonno e la secrezione gonadotropica. Viene spesso consigliato a chi viaggia in aereo di assumere melatonina all arrivo se è il momento di dormire per evitare il jetlag.




SISTEMA NEUROENDOCRINO DIFFUSO O SISTEMA APUD

è un insieme di cellule endocrine presente in moltissimi organi che contengono ormoni peptidici che agiscono con azione paracrina o endocrina.possono derivare dal neuroectoderma o dalle creste neurali e presentano caratteristiche simili a quelle dei neuroni autonomici (cellule C della tiroide midollare del surrene).

Le cellule del sistema APUD localizzate in pancreas, tubo digerente, adenoipofisi e paratiroidi derivano invece dal endoderma.


Struttura

le cellule che compongono il sistema APUD sono molto simili tra loro, hanno piccole dimensioni e precipitano con sali di metalli pesanti (vengono perciò definite argentaffini o enterocromafini); possono sintetizzare amine biogene che spesso agiscono da chemocettori.


SISTEMA GASTROENTEROEPATICO (GEP)

molto diffuse nel sistema digerente: stomaco, intestino tenue e crasso, appendice vermiforme, fegato, pancreas e isolotti del langerhans.

Le strutture che compongono il tubo digerente devono lavorare sinergicamente per adempiere alla loro funzione, dopo la prima fase volontaria (masticazione deglutizione) il bolo che raggiunge lo stomaco viene trattato da diversi tipi di cellule enteroendocrine:

cellule G situate nella parte bassa dello stomaco vicino al piloro che secernono gastrina in risposta alla presenza di cibo; la gastrina stimola le cellule del fondo dello stomaco a secernere HCl abbassando il pH.

Cellule D situate in varie zone secernono somatostatina ( che inibisce il GH ipofisario) e inibisce anche la secrezione di gastrina insulina e glucagone rallenta la motilità intestinale e la contrattilità della cistifellea.

Cellule A presenti nel fondo dello stomaco e nella parete intestinale secernono glucagone simile a quello pancreatico che attiva la secrezione di insulina da parte delle cellule beta delle isole edl langerhans.

Cellule E secernono serotonina che aiuta la peristalsi intestinale.

Si ricordino poi ormoni che stimolano e riducono l appetito ( GH relina e leptina).

Altri ormoni prodotti:

VIP peptide vasoattivo intestinale simile al glucagone causa vasodilatazione, rilascia la muscolatura liscia stimola la secrezione intestinale di acqua e inibisce la secrezione di HCl.

GIP peptide gastrico inibitorio inibisce la secrezione acida ed aumenta la risposta insulinica al glucosio.

Gherelin stimola il rilascio del GH


PANCREAS ENDOCRINO

la componente endocrina del pancreas è costituita dalle isole del langerhans innervate dal sistema nervoso autonomo. Sono costituite da cellule che secernono insulina, glucagone, somatostatina e polipeptide pancreatico. Queste sostanze tranne il PP hanno azione endocrina e paracrina.

Si riconoscono:
cellule alfa che secernono glucagone

cellule beta che secernono insulina all aumento della glicemia; il sangue che esce dal pancreas ricco di insulina raggiunge il fegato attraverso il sistema portale dove stimola gli epatociti a processare il glucosio per renderlo glicogeno, successivamente influenza anche la muscolatura scheletrica e poi in modo paracrino inibisce la secrezione di glucagone e somatostatina.

Cellule delta che secernono somatostatina che impedisce l eccessiva ipoglicemia dovuta ad un eccesso di insulina.

Cellule F che secernono il PP che inibisce la secrezione dei bicarbonati e delle proteine pancreatiche.


RENE

contiene diversi tipi di cellule che esplicano funzione endocrina.

Cellule della apparato iuxtaglomerulare situate nella zona tra l arteriola afferente ed efferente, viene secreta renina che converte l angiotensinogeno in angiotensina che poi a sua volta nel polmone sarà convertita ad angiotensina 2, quest ultima forma agisce sulla zona glomerulare della corticale del surrene a secernere ADH con conseguente aumento della pressione arteriosa.

cellule endoteliali che producono eritropoietina che fa produrre più emazie da parte del midollo osseo.

Tubulo contorto prossimale contribuisce all attivazione della vitamina D aumentando calcemia e fosfatemia.


TESSUTO ADIPOSO

la sua funzione più nota è quella di rilasciare acidi grassi liberi da utilizzare negli intervalli durante i pasti. è implicato nella termogenesi e produce l ormone leptina che inibisce il senso di fame.

La resistina è forse implicata nel processo di insulino resistenza che si instaura tra gli individui obesi.

Gli adipociti sono a loro volta sensibili a insulina, catecolamine, ACTH, glucagone, GH, sistema simpatico, tiroxina, cortisolo e caffeina.









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