Sistema endocrino
Definizione
Il sistema endocrino è deputato all’invio di messaggi ai vari organi e tessuti dell’organismo. Questi segnali sono forniti da sostanze chimiche di diversa natura, chiamate ormoni.
Caratteristiche
Fino a poco tempo fa si pensava che gli ormoni fossero prodotti esclusivamente dalle ghiandole endocrine. Oggi invece si sa che tale funzione appartiene anche a singole cellule o a gruppi di cellule, come i neuroni o alcune cellule del sistema immunitario.
Il cuore, per esempio, pur essendo un muscolo, produce un ormone chiamato peptide atriale natriuretico (PAN), che viene secreto nel sangue e aumenta l’escrezione di sodio a livello renale. Anche stomaco, tessuto adiposo, cute e intestino hanno la capacità di produrre ormoni.
Nel suo insieme, il sistema endocrino è quindi costituito da ghiandole e cellule deputate alla produzione di particolari sostanze, gli ormoni.
L’attività del sistema endocrino è fortemente correlata a quella del sistema nervoso. Tra i due esiste un’importante connessione anatomica e funzionale, rappresentata dall’ipotalamo. Attraverso il peduncolo ipofisario questa formazione anatomica regola l’attività dell’ipofisi, la più importante ghiandola endocrina umana.
Posta alla base dell’encefalo e delle dimensioni di un fagiolo, l’ipofisi o ghiandola pituitaria, controlla a sua volta il funzionamento di molte cellule, organi e tessuti.
Oltre all’ipofisi, le principali ghiandole endocrine sono:
- tiroide;
- paratiroidi;
- porzione endocrina del pancreas;
- ghiandole o capsule surrenali;
- gonadi;
- timo;
- ghiandola epineale (epifisi).
Secondo la teoria tradizionale gli ormoni, dopo essere stati prodotti da ghiandole o cellule, sono secreti nel sangue (meccanismo d’azione endocrino). Da qui vengono trasportati fino ai tessuti bersaglio, dove espletano la propria funzione influenzando l’attività cellulare. Alcuni ormoni possono influenzare la funzionalità delle stesse strutture che gli hanno prodotti (meccanismo d’azione autocrino) o di quelle adiacenti (meccanismo d’azione paracrino). Occorre ricordare che gli ormoni:
- agiscono in concentrazioni infinitesimali;
- per espletare la propria funzione hanno bisogno di legarsi ad un determinato recettore;
- un ormone può avere effetti diversi in base al tessuto in cui viene captato.
Tipi di ormoni
Gli ormoni steroidei (androgeni, cortisolo, estrogeni, progesterone ecc.) sono lipofili e come tali riescono ad attraversare facilmente la membrana cellulare, sia per entrare sia per uscire dalla cellula bersaglio.
Tale lipofilia si tramuta in un grosso svantaggio nel momento in cui gli ormoni steroidei devono essere trasportati nel circolo sanguigno. Non essendo solubili devono infatti legarsi a specifiche proteine trasportatrici, dette carriers come l’albumina o le SHBG (sex hormon binding proteins).
Tale legame prolunga l’emivita dell’ormone, proteggendolo dalla degradazione enzimatica. In prossimità della cellula bersaglio il complesso proteina trasportatrice + ormone deve sciogliersi, dal momento che l’idrofobicità di questi carriers ne impedirebbe l’ingresso nell’ambiente intracellulare.
La meta di qualsiasi ormone steroideo è il nucleo, al quale può arrivare direttamente o indirettamente, per esempio legandosi ad un recettore citoplasmatico. Giunto in questa sede regola la trascrizione genica per dirigere la sintesi di nuove proteine.
Gli ormoni peptidici (ormone della crescita, LH, FSH, paratormone, insulina, glucagone, eritropoietina ecc.) sono idrofobi e come tali non riescono ad entrare direttamente nelle cellule bersaglio. Per farlo si affidano a specifici recettori presenti sulla superficie cellulare. Il complesso ormone recettore scatena una serie di eventi mediati da un complesso di secondi messaggeri.
Mentre gli ormoni steroidei regolano direttamente la sintesi proteica, i secondi messaggeri innescati dagli ormoni peptidici vanno a modificare le funzioni di proteine già esistenti.
Il cortisolo, per esempio, aumenta il numero di lipasi (enzimi deputati alla degradazione dei trigliceridi presenti nel tessuto adiposo), mentre l’adrenalina, con azione più rapida, attiva le lipasi già esistenti. Per questo motivo la risposta della cellula agli ormoni di natura proteica è generalmente più veloce.
Con i recenti progressi della scienza, tutto il discorso di carattere generale fatto fino a questo momento è stato messo in discussione. Sono stati infatti scoperti alcuni ormoni peptidici in grado di attivare secondi messaggeri che, similmente agli ormoni steroidei, attivano la trascrizione genica, pilotando la sintesi di nuove proteine. Grazie ad altri studi è emersa anche l’esistenza di recettori di membrana per ormoni steroidei, in grado di attivare sistemi di secondi messaggeri e stimolare rapide risposte cellulari.