Apparato endocrino

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Apparato endocrino

Apparato endocrino


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Apparato endocrino

Generalità


Immagine tratta da: Anatomia e Fisiologia dell’Uomo, Johann S. Schwegler, EdiErmes, I Edizione 1999


Struttura chimica degli ormoni

Tutti gli ormoni appartengono ad una delle seguenti classi di

molecole:

Amine: derivano dagli aminoacidi tirosina e triptofano. Molte

amine agiscono come neurotrasmettitori.

Ormoni peptidici: sono catene proteiche generalmente di

8-100 AA. Alcuni ormoni peptidici di dimensioni maggiori

sono più o meno fortemente glicosilati (ormoni glicoproteici).

Ormoni steroidei: derivano dal colesterolo.

Derivati degli acidi grassi (prostaglandine e leucotrieni).


Sintesi degli ormoni

Gli ormoni peptidici e proteici sono sintetizzati come le

altre proteine, accumulati in granuli citoplasmatici e secreti

per esocitosi quando richiesto.

Gli ormoni steroidei sono sintetizzati nei mitocondri e nel

reticolo endoplasmatico liscio, non sono accumulati ma

rilasciati per diffusione.

Le catecolamine (adrenalina e noradrenalina) sono

sintetizzate dalla tirosina, accumulate in granuli e secrete

per esocitosi.

Gli ormoni della tiroide tri-iodotironina (T3) e tetraiodotironina

(Tiroxina,T4) sono sintetizzati a partire dalla

proteina tireoglobulina, molto ricca in tirosine.


Azione degli ormoni

Gli ormoni agiscono sulle cellule bersaglio innescando

caratteristiche risposte biologiche attraverso recettori specifici.

I recettori per ormoni proteici o peptidici e per le catecolamine

sono situati sulla membrana cellulare.

I recettori per gli ormoni steroidei e della tiroide sono

normalmente nel nucleo.

Quando si legano a recettori di membrana gli ormoni attivano

secondi messaggeri che a loro volta alterano il metabolismo nel

citoplasma e/o nel nucleo.

Quando si legano a recettori nucleari gli ormoni alterano la

trascrizione genica e la traduzione, portando quindi alla sintesi

e secrezione di nuove proteine.


Meccanismo d’azione degli ormoni

Immagine tratta da: Anatomia e Fisiologia dell’Uomo, Johann S. Schwegler, EdiErmes, I Edizione 1999


Apparato endocrino

Ipofisi Ghiandole surrenali

Epifisi Rene

Tiroide Pancreas endocrino

Paratiroidi

Sistema GastroEnteroPancreatico

(GEP)

Timo Ovaio

Cuore Testicolo


Immagine tratta da: Trattato di Anatomia Umana, Anastasi G et al.. EdiErmes, 2006


Apparato endocrino

Ipofisi


Localizzazione dell’ipofisi

Immagine tratta da: Anatomia e Fisiologia dell’Uomo, Johann S. Schwegler,

EdiErmes, I Edizione 1999


Ipofisi

L’ipofisi (ghiandola pituitaria) è lunga circa 1 cm, larga 1-1.5 cm

e spessa 0.5 cm circa. Ha un peso di 0.4-1 g.

L’ipofisi comprende due porzioni principali:

l’adenoipofisi, che presenta tre suddivisioni:

parte distale (lobo anteriore)

parte tuberale (infundibulare)

parte intermedia

la neuroipofisi (lobo posteriore) è collegata al pavimento del

diencefalo tramite il peduncolo ipofisario. Presenta:

parte nervosa (lobo posteriore)

infundibolo

eminenza mediana

processo infundibolare


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


V: 3° ventricolo

H: ipotalamo

O: chiasma ottico

Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999

PS: peduncolo ipofisario

A: adenoipofisi

I: pars intermedia

P: neuroipofisi

S: sella turcica


Adenoipofisi Pars intermedia Neuroipofisi

Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Ormoni prodotti dall’ipofisi

Adenoipofisi

Pars intermedia

Neuroipofisi

Cellule acidofile

(ormoni peptidici)

Cellule basofile

(ormoni

glicoproteici)

Somatotopina (GH)

Prolattina

Ormone follicolo-stimolante (FSH)

Ormone luteinizzante (LH)

glicoproteici) Tireotropina (TSH)

Ossitocina

Corticotropina (ACTH)

Vasopressina o ormone antidiuretico (SDH)


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Neuroipofisi


Ormoni prodotti dalla neuroipofisi

Ossitocina

Vasopressina (ADH)


Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Ossitocina e vasopressina

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Genetics of Behavior

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lated receptors in human social behavior. Wh

human social behavior is more nuanced and

plex than the behaviors typically assayed in

animals, this complexity has created uniqu

portunities to design finely honed tasks that

revealed a potential role for these peptides in

sonality, trust, altruism, social bonding, an

ability to infer the emotional state of others.

we review the evidence of evolutionary cons

tion within the vasopressin/oxytocin peptide

ily, briefly discuss the role of these peptide

their respective receptors in modulating s

behavior and bonding, and provide a syn

of recent advances implicating the oxytoci

1,*

that variation in the genes encoding their receptors may contribute to variation in human social

Most of social neuroscience can be separated and social intobehavio stud

behavior by altering brain function. Understanding the neurobiology and neurogenetics of social

cognition and behavior has important implications, either receptive both clinically or and expressive for society. processes. Receptive Conservation of stuN

which emerged from neuroethology, focus onRegulating sensorySocia pro

Social interactions affect every aspect ing. of Froming the socialelegant behavior across work diverse onspecies, pheromone includ- The receptors mammalianino our lives, from wooing a mate and caring ing our own.

apeptides, so call

(Dulac and Torello, 2003) to the careful mapping of face c

for our children to determining our suc- Interacting with other neurotransmitter systems composition, differ

cess in the workplace. Abnormal manifestations human and withinnonhuman specific neural primates circuits, neuropeptides (Kanwisher, have amino 2006), acidthis position a

of social behavior, such as the pathological social neuroscience emerged as central players has described in the regulationthe of social neural sin, geography

and their respe

trusting associated with Williams-Beuren Syn- cognition and behavior. Neuropeptides may act as lineages are though

in some cases, the cellular landscape by which sensory info

drome (1), social withdrawal in depression, and neurotransmitters, if released within synapses, or as duplication event

decreased social cognition in autism, profoundly tion is initially neurohormones, encoded activating asreceptors social. distant A fundamental from Within these insight linea

affect the lives of those who suffer from receptive these thestudies site of release, is that, which in most providesvertebrates, evolutionary amino the brain acid, and emth

1National Institute of Mental Health, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA

*Correspondence: tinsel@mail.nih.gov

disorders. Neuroscientists once considered social flexibility to their actions (2). Within vertebrates, a other on the same c

specific receptors or cortical regions for processing s

DOI 10.1016/j.neuron.2010.03.005 behavior to be too hopelessly complex to under- majority of work relating neuropeptides to social few exceptions, hav

stand at a mechanistic level, but advances in ani- behavior has focused on members of the oxytocin/ homolog, whereas

Social neuroscience mal is models rapidlyofexploring social cognition the complex and bonding, territory as between vasopressin perception family. and action Homologs where ofrecog oxytocin and In mammals, ox

nition, value, and meaning are instantiated. This review follows the trail of research on oxytocin and vaso-

well as application of new technologies in768 humanNeuron

vasopressin 65, March existed at25, least2010 700 million ª2010 years Elsevier ago duced Inc. primarily wi

pressin as an exemplar of one path for exploring the ‘‘dark matter’’ of social neuroscience. Studies across

vertebrate species

research

suggest

have

that

demonstrated

these neuropeptides

that the molecular

are important

and

for

have

social

been

cognition,

identified

with

in such

genderdiverse

and

organisms and then shuttled

steroid-dependent basis effects. of social Comparative behavior research is not beyond in voles theyields realma

model as hydra, based worms, on interspecies insects, and and vertebrates. intraspe- Among release or projected

cies variation of the of our geography understanding. of oxytocin Therereceptors appears toand be marked vasopressin these V1a distant receptors taxa, oxytocin- in the forebrain. and vasopressin-related

Highly just as oxytocin and

affiliative speciesconservation have receptors in theinmolecular brain circuits mechanisms relatedregulat to rewardpeptides or reinforcement. play a general The role neuroanatomical in the modulation of the hypothalamus o

distribution of these receptors may be guided by variations in the regulatory social and regions reproductive of their respective behaviors. genes. In contrast to expressed within

1

This review describes Centerthe for Behavioral promisesNeuroscience, and problems Yerkesof Regional extrapolating Primate these this apparent findings to conservation human social in function, cognition, the spe- regions of organism

with specific reference Researchto Center, the social Emory University, deficits of Atlanta, autism. GA 30322, USA.

2

Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Emory cific behaviors affected by these neuropeptides Acharacterization

Social neuroscienceUniversity, has come Atlanta, a long GAway 30329, in aUSA. short time. information, whether are notably that information species-specific. is from pheromonal/olfac- oxytocin/vasopress

Two decades ago, a*To gapwhom existed correspondence between behavioral shouldneurosci be addressed. tory, E-mail: audio-vocal, somatosensory, Only recentlyor have visual scientists cues. That begun is, social to dissect vasotocin (vasopres

ence, systems neuroscience, lyoun03@emory.edu behavioral ecology, and social information is not thesimply rolescomplex of oxytocin, multisensory vasopressin, perception; and it istheir

re- revealed conserved

psychology. Today, the field of social neuroscience fills this perceived and encoded in unique ways in the brain.

gap with abundance: social neuroscience now has its own jour- Expressive studies, long the domain of behavioral neuroscinals,

textbooks, societies, and, according to PubMed, nearly ence and behavioral neuroendocrinology, focus on social

900

7 NOVEMBER 2008 VOL 322 SCIENCE www.sciencemag.org

3000 research papers (as of February 22, 2010). Much of this interactions: communication, reproductive behavior (especially

stunning growth has been driven by human neuroimaging parental care and sex), agonistic actions (aggression and preda-

studies seeking the neural correlates of psychological protion), and affiliative behaviors (including social play). In vertecesses,

from face perception to social preferences. Social brates (and many invertebrates), nearly all of these behaviors

neuroscience has a different foundation in animal studies, built are influenced by gonadal steroids (estrogens and androgens),

REVIEW

Oxytocin, Vasopressin, and the

Neurogenetics of Sociality

Zoe R. Donaldson 1 and Larry J. Young 1,2 *

social behavior and social cognition. These

autism.

ancient neuropeptides display a marked conservation in

gene structure and expression, yet diversity in the genetic regulation of their receptors seems to

underlie natural variation in social behavior, both between and within species. Human studies are

beginning to explore the roles of these neuropeptides in social cognition and behavior and suggest

Social Neuroscience in 2010

There is growing evidence that the neuropeptides oxytocin and vasopressin modulate complex

social behavior and social cognition. These ancient neuropeptides display a marked conservation in

gene structure and expression, yet diversity in the genetic regulation of their receptors seems to

underlie natural variation in social behavior, both between and within species. Human studies are

beginning to explore the roles of these neuropeptides in social cognition and behavior and suggest

their respective re

behavior and bon

of recent advances

vasopressin system


Ossitocina

Ormone

Utero

Ghiandola mammaria

Neuropeptide

Fiducia

Empatia

Contatto visivo

Memoria dei volti

Generosità


Adenoipofisi


Adenoipofisi

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Ormoni prodotti dall’adenoipofisi

Adenoipofisi

Cellule acidofile

(ormoni peptidici)

Cellule basofile

(ormoni glicoproteici)

Somatotopina (GH)

Prolattina

Ormone follicolo-stimolante

(FSH)

Ormone luteinizzante (LH)

Tireotropina (TSH)

Corticotropina (ACTH)


Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002


Ormone della crescita

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Prolattina

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Gonadotropine (FSH e LH)

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Ormone tireotropo (TSH)

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Corticotropina (ACTH)

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002


Apparato endocrino

Tiroide e paratiroidi


Immagine tratta da: Anatomia e Fisiologia dell’Uomo, Johann S. Schwegler, EdiErmes, I Edizione 1999


Immagine tratta da: Trattato di Anatomia Umana, Anastasi G et al.. EdiErmes, 2006


Struttura della tiroide

Microscopicamente i due lobi della tiroide sono costituiti

da follicoli.

I follicoli, in numero di parecchie migliaia nell’uomo, sono

di dimensione variabile e sono rivestiti da un singolo strato

di cellule appiattite, cuboidi o colonnari, i tireociti.

Nel tessuto connettivo tra i follicoli si trovano le cellule

parafollicolari o cellule C.


Tireociti

Colloide


Immagine tratta da: Anatomia Umana-Atlante tascabile-Splancnologia, Fritsch e Kuhnel,

Casa Editrice Ambrosiana, II Edizione


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Ormoni prodotti dalla tiroide

Le cellule follicolari della tiroide producono la

proteina tireoglobulina che viene poi convertita in

T3 (tiroxina) e T4. Inoltre concentrano iodio

prelevandolo dal sangue.

Le cellule parafollicolari o cellule C producono

calcitonina cha ha un effetto ipocalcemizzante.

Antagonista della calcitonina é il paratormone,

prodotto dalle paratiroidi.


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Paratiroidi


Paratiroidi

Hanno forma per lo più ovale e dimensioni

variabili (peso tra 0,2 e 0,5 g).

Sono poste a contatto con la faccia posteriore dei

lobi laterali della tiroide.

Generalmente sono in numero di quattro, due

superiori e due inferiori.


Immagine tratta da: Anatomia e Fisiologia dell’Uomo, Johann S. Schwegler, EdiErmes, I Edizione 1999


C: cellule principali, A: adipociti, O: cellule ossifile.

Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Ormoni prodotti dalla paratiroide

Le cellule principali della paratiroide producono

paratormone, un peptide che controlla le

concentrazioni di calcio e fosfato nel sangue.

Il paratormone aumenta il riassorbimento di tessuto

osseo incrementando così la concentrazione di calcio

e fosfato nel sangue. Ha un ruolo diretto sul rene

diminuendo la secrezione di calcio ma aumentando

quella di fosfato.

Nel rene il paratormone aumenta la formazione di

vitamina D attiva che è secreta nel sangue e facilita

l’assorbimento di calcio a livello intestinale.


Apparato endocrino

Ghiandole surrenali


Le ghiandole surrenali giacciono, avvolte in tessuto

adiposo, in corrispondenza del polo superiore di ciascun

rene.

Sono organi di forma triangolare relativamente appiattiti:

misurano meno di 1 cm di spessore e 2-5 cm di larghezza

dall’apice alla base. Nell’adulto pesano 15-20 g.

La superficie di taglio presenta, ben evidenti, una spessa

corticale di colore giallo e, al suo interno, una sottile

midollare grigiastra.


Ghiandola

surrenale

destra

V. surrenale

destra

Rene

destro

Vena cava inferiore Esofago

A. surrenale

superiore

Ghiandola

surrenale sinistra

A. e V. renali di destra Aorta A. e V. renali Rene sinistro

addominale di sinistra

V. surrenale sinistra

Immagine tratta da: Anatomia dell’Uomo, G. Ambrosi et al., Edi-Ermes II Edizione 2006


Immagine tratta da: Anatomia dell’Uomo, G. Ambrosi et al., Edi-Ermes II Edizione 2006


Immagine tratta da: Anatomia e Fisiologia dell’Uomo, Johann S. Schwegler,

EdiErmes, I Edizione 1999

Schema della struttura

Corticale:

Zona glomerulare

Zona fascicolata

Zona reticolare

Midollare

Circolazione sanguigna

Plesso sottocapsulare

Brevi arterie corticali generano la

rete di sinusoidi delle zone

glomerulari e fascicolata

Lunghe arterie corticali

attraversano la corticale senza

emettere collaterali e formano una

rete capillare intorno alle cellule

della midollare.


Immagine tratta da: Anatomia Umana, Castellucci M. et al.-Monduzzi Editore, 2009

Mineralcorticoidi

Ormoni sessuali

Plesso venoso midollare

Vena surrenale

Capsula

Zona glomerulare

Zona fascicolata

Zona reticolata

Midollare

Glucocorticoidi

Terminazioni pregangliari dell’ortosimpatico

Adrenalina

Terminazioni pregangliari

dell’ortosimpatico

Noradrenalina


Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Corticale


Zona glomerulare

Zona fascicolata

Zona reticolare

Midollare

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Corticale: zona glomerulare

Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Corticale: zona fascicolata

Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Corticale: zona reticolare

Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Ormoni prodotti dalla corticale

La corticale del surrene produce 3 classi di ormoni steroidei:

mineralcorticoidi, glucocorticoidi e androgeni.

Il principale mineralcorticoide è l’aldosterone, prodotto nella zona

glomerulare. La sua funzione è controllare il volume dei liquidi

dell’organismo incrementando l’assorbimento di sodio nei reni agendo

sulle cellule del tubulo contorto distale. Viene prodotto in seguito a

stimolazione mediante angiotensina.

Il pricipale glucocorticoide è il cortisolo, prodotto nella zona

fascicolata. Il cortisolo influisce sulla sintesi di carboidrati, proteine e

grassi:

diminuisce la sintesi proteica

aumenta la sintesi di glicogeno

mobilizza gli acidi grassi e il glicerolo del tessuto adiposo

Gli androgeni secreti nella zona reticolare sono il

deidroepiandrosterone (DHA) ed il suo solfato.


Midollare


Midollare

Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Ormoni prodotti dalla midollare

Le cellule della midollare del surrene sono neuroni postgangliari

modificati e la loro attività secernente ricade sotto il controllo

nervoso, attraverso i nervi splancnici.

Le cellule della midollare secernono adrenalina (75%) e

noradrenalina (25%).

Benchè siano molto simili adrenalina e noradrenalina hanno

effetti molto diversi:

l’adrenalina aumenta la frequenza e la gittata cardiaca

ed il metabolismo;

la noradrenalina non influenza frequenza e gittata

cardiaca e metabolismo ma causa un intenso rialzo della

pressione arteriosa dovuto a costrizione dei vasi.


Immagine tratta da: Anatomia e Fisiologia dell’Uomo, Johann S. Schwegler,

EdiErmes, I Edizione 1999


Apparato endocrino

Pancreas endocrino


Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr,

Mosby, I Edizione 1999

Immagine tratta da: Anatomia e Fisiologia dell’Uomo, Johann S. Schwegler, EdiErmes, I Edizione 1999


Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Tipi cellulari costituenti le isole di Langerhans

Cellule α: rappresentano il 20% delle cellule delle isole

pancreatiche. Producono l’ormone glucagone.

Cellule β: rappresentano il 70% delle cellule delle isole

pancreatiche. Producono l’ormone insulina.

Cellule δ: sono più rare,


Schema dell’azione di insulina e glucagone

Immagine tratta da: Atlas of Functional Histology, JB Kerr, Mosy, I Edizione 1999


Sistema gastroentero-

pancreatico (GEP)


Sistema gastroenteropancreatico

Il tratto gastrointestinale contiene 16 o più tipi di cellule neuroendocrine che

producono più di 30 ormoni diversi:

lo stomaco contiene:

le cellule G che secernono gastrina

le cellule ECL (tipo-enterocromaffini) che secernono istamina

le cellule D che secernono somatostatina;

l’intestino tenue contiene:

le cellule S che producono secretina che stimola la produzione

di fluido ricco di HCO3 - nel pancreas,

le cellule I che producono colecistochinasi (CCK) che stimola la

produzione di enzimi pancreatici,

le cellule K che secernono GIP un peptide che stimola il rilascio

dell’insulina,

le cellule M che secernono motilina che stimola la contrazione

della muscolatura liscia.


Ruolo di secretina, gastrina e colecistochinina nella digestione

Immagine tratta da: Hystology and Cell Biology , A.L. Kierszenbaum, Mosby I Edizione 2002


Altri organi ad attività

endocrina


Rene

secerne renina che ha un’azione ormone-simile nel sistema

renina-angiotensina,

secerne eritropoietina che stimola la produzione di eritrociti

nel midollo osseo

nel rene si ha la conversione della vitamina D nella sua

forma attiva.

Placenta

produce gonadotropina corionica che mantiene le funzioni

del corpo luteo all’inizio della gravidanza

secerne lattogeno placentale che stimola lo sviluppo del

seno.


Cuore

Le cellule mioendocrine del cuore,site principalmente nelle

auricole atriali e nel setto interventricolare sintetizzano un proormone

che dà origine a ad una serie di ormoni peptidici:

cardionatrina, cardiodilatina, atriopeptina e polipeptide

natriuretico atriale (ANP).

Nell’insieme essi hanno una potente azione diuretica e

aumentano l’escrezione di sodio, inibiscono la secrezione di

aldosterone da parte del surrene e inducono rilassamento della

parete dei vasi.

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