Patologia Generale II: sistema endocrino e disfunzioni ormonali

Introduzione al Sistema Endocrino

Patologia generale II 06/05/2021 Argomento: Sistema Endocrino Docente: Elisabetta Ferretti Sbobinatori: Marco De Lucia, Chirila Dionisie Ciprian In questa lezione faremo un'introduzione sulle caratteristiche del sistema endocrino, le cui disfunzioni, insieme alle patologie cardiovascolari, sono causa di oltre il 50% delle patologie di nostro interesse. Il sistema endocrino, già studiato a fisiologia, verrà analizzato secondo gli aspetti patologici. È costituito da delle cellule, le cellule endocrine, ampiamente specializzate perché ciascuna di esse produce ormoni che vengono rilasciati a livello sistemico. Cosa sono gli ormoni? Sono molecole che il nostro organismo utilizza per comunicare, aspetto fondamentale per il mantenimento dello stato di salute. Avere un problema nel sistema endocrino non indica necessariamente una alterazione della cellula endocrina ma può indicare un problema nel funzionamento del sistema endocrino. Qual è l'impatto sul paziente? È un impatto molto importante perché il sistema endocrino non è costituito solo da ormoni ma anche dai recettori espressi su tante cellule, quindi l'alterazione di uno o più ormoni in termini qualitativi o quantitativi significa che il paziente può avere un problema in un tessuto o in più tessuti: dipende da dove sono presenti i recettori per quel determinato ormone. Può essere quindi un paziente semplice o complesso. Pertanto, se non si conosce il sistema endocrino, il paziente non può essere curato bene. Ad esempio, si può essere un bravo epatologo o diabetologo ma solo se si conosce anche il sistema endocrino, il paziente viene curato bene. Questo perché si tratta di un sistema diffuso.

Fisiopatologia del Sistema Endocrino

Pathophysiology of the endocrine system Endocrine system Consist of A series of organs, glands or single cell in body that secrete chemical messengers into blood stream As a communication network includes Transmitters i.e. Hormone producing/endocrine cells Signals i.e. Hormones and Receivers e.i. Receptors expressed on target cells SAPIENZA UNIVERSITÀ DI ROMA Elisabetta Ferretti MD PhD È un sistema complesso, abbiamo degli ormoni e delle cellule che ricevono il messaggio. Come sapete già da fisiologia, questo sistema è estremamente controllato. Ci possono però essere squilibri in termini di quantità di ormone prodotto (può essere superiore o inferiore alla norma) e in termini di recettori che possono essere funzionanti, non funzionanti, più rappresentati, meno rappresentati, bloccati, ecc.

Specificità di Riconoscimento Ormone-Recettore

1In fisiologia abbiamo studiato la specificità di riconoscimento tra ligando (ormone) e recettore, ma se davanti a un paziente con una patologia endocrina questa specificità salta, ad esempio, se ha alti livelli di insulina (insulino-resistenza), quella quantità in eccesso non va solo sul recettore dell'insulina ma anche sul recettore di altri fattori di crescita. Lo stesso fenomeno si verifica in una neoplasia in quanto vengono influenzati non solo i recettori dei fattori di crescita ma anche quelli dell'insulina, quindi sarà una situazione clinica abbastanza complicata. Abbiamo dei messaggeri chimici che si distinguono dai neuronali perché non si limitano al sistema nervoso o all'endocrino, ma attraverso il circolo sanguigno possono raggiungere qualsiasi organo o tessuto. Gli effetti delle molecole a seconda della tipologia di ormone possono durare pochi minuti, giorni o settimane. Quindi è importante per capire per quanto tempo il paziente può avere un certo sintomo, o per sapere come “maneggiare" le varie terapie. Ad esempio, decidendo di somministrare farmaci agonisti, bisogna sapere la loro durata. Se il paziente è in terapia con un ormone di tipo peptidico e dimentica di prenderlo, il medico deve consigliare di prenderlo subito poiché l'emivita di un ormone peptidico è di poche ore. Se invece il paziente dice "ho dimenticato di prendere stamattina il sostitutivo dell'ormone tiroideo" (che non è un ormone peptidico ma è più simile alla categoria degli aminosteroidi) in questo caso si dice di assumerlo il giorno seguente senza problemi, perché comunque ha un'emivita di giorni. [nds. Non sono sicuro del termine "aminosteroidi", minuti 5.28 circa] Queste cose dovete ricordarle quindi per non gettare panico nel paziente e per evitare di curarlo male. Un altro aspetto importante da ricordare è dove vanno questi ormoni, cosa regolano. Innanzitutto, bisogna ricordare che il sistema endocrino è direttamente correlato al nostro adattamento all'ambiente, più di ogni altro sistema, e che questi recettori sono costruiti fisiologicamente per recepire i messaggi degli ormoni, tuttavia possono riconoscere anche altri ligandi, non necessariamente fisiologici. Possiamo menzionare l'equilibrio dei fluidi (fluid balance) e della temperatura corporea. Immaginiamo ad esempio quanto gli ormoni tiroidei siano capaci di regolare il livello di recettori termogenici, pertanto alti e bassi livelli di ormoni tiroidei regolano fortemente la temperatura corporea del paziente. (concetto poco chiaro)

Metabolismo e Ormoni

METABOLISMO Le malattie metaboliche e cardiovascolari costituiscono la maggior parte delle patologie dei nostri pazienti. È importante capire che nel paziente con patologie cardiovascolari, nel paziente obeso, in sovrappeso, insulino-resistente, con diabete mellito, tutto è regolato dagli ormoni. Abbiamo ormoni con attività preferenzialmente anabolizzante come l'insulina, che è prodotta da tutti noi mentre si mangia a causa del fatto che il livello di glicemia sale (prevalentemente quando ingeriamo carboidrati e proteine, in modo minori anche grassi). L'insulina è quindi stimolata da qualsiasi alimentazione, pertanto la cosa importante per permettere una secrezione corretta di insulina è mangiare tutto in quantità adeguate. Ma cosa fa? L'insulina permette al glucosio di entrare dal circolo sanguigno all'interno delle cellule, dove c'è il recettore dell'insulina. Ma questa serve alle cellule perché quel glucosio all'interno della cellula deve diventare energia di deposito (proteine, glicogeno e grassi). Cosa vuol dire? Che l'insulina è l'ormone grazie al quale noi possiamo mantenere le nostre riserve energetiche. Quindi è un ormone anabolizzante. Qualsiasi paziente con insulina alta è un paziente sovrappeso e se non corregge questo stato, passerà all'insulino-resistenza perché l'eccesso di insulina andrà a iper-stimolare i recettori, quindi 2funzioneranno male (soprattutto se c'è una base genetica di risposta non al 100% all'iperstimolazione) e poi come terzo passaggio il diabete. Quindi avete coscienza di quanto l'insulina può dare origine ad una patologia che se intercettata può essere corretta. Ad esempio, con un paziente con diabete mellito è complicato ma non impossibile tornare indietro. Con un paziente con insulina alta ma con glicemia ancora normale, si ha tutto lo spazio per fare prevenzione secondaria ed evitare l'insorgenza di patologie metaboliche gravi. Quale ormone fa da contro bilanciere a questa situazione? Tra tanti, gli ormoni tiroidei (catabolizzanti), che vengono utilizzati per riprendere ciò che è depositato nelle cellule e rimetterlo in circolo (proteine, lipidi e carboidrati). Quindi se dovessimo immaginare una situazione di patologia tiroidea, sicuramente avremo un paziente che perde peso. Infatti, se arriva un paziente con sospetto di patologia alla tiroide, la prima domanda da fare è "il suo peso è variato nelle ultime settimane?". Ma non sono solo gli ormoni tiroidei a contro bilanciare l'attività anabolizzante dell'insulina, vi è anche il glucagone che viene definito contro-insulare perché contro l'attività insulinica. Quando il paziente è a digiuno, a distanza di almeno 3-4 h dall'ultimo pasto, il glucagone prevale sull'attività insulinica perché deve ricavare energia dal glicogeno, dai lipidi e dalle proteine, per riportarla in circolo così da mantenere i valori ematici nella norma.

Sviluppo e Mantenimento dei Caratteri

LO SVILUPPO E MANTENIMENTO DEI CARATTERI Sviluppo nel bambino e mantenimento dei caratteri nell'adulto sono regolati da ormoni. Anche qui ritroviamo gli ormoni tiroidei, che regolano fortemente lo sviluppo e il trofismo dei neuroni. Infatti, una carenza degli ormoni tiroidei alla nascita causa il cretinismo, situazione talmente grave che viene effettuato uno screening per legge nella quasi totalità dei paesi del mondo. Ma non sono solo gli ormoni tiroidei che controllano lo sviluppo somatico e neuropsicologico, infatti è importante anche l'ormone della crescita (importante anche per mantenere il trofismo di tutte le cellule per tutta la vita). Un paziente che ha una carenza dell'ormone della crescita è un paziente con moltissimi problemi e non è un paziente raro. Un alterato funzionamento delle cellule che producono GH a livello ipofisario può accadere in una serie di problematiche, soprattutto nelle persone con età avanzata. Ovviamente anche tutta la riproduzione è legata alla produzione di ormoni tiroidei, con tutto l'asse ipotalamo-ipofisi-gonadi. Quali sono i tessuti deputati alla produzione di questi ormoni? Nella slide sono rappresentate le ghiandole principali che vanno dall'ipofisi nella scatola cranica fino alle ghiandole surrenali dell'addome. Oltre alle ghiandole, le cellule endocrine si configurano anche come cellule che stanno da sole in diverse zone e sono in grado, seppur singole, di produrre uno o più ormoni.

Ghiandole e Cellule Produttrici di Ormoni

3Hormone-producing glands and cells

Mi riferisco quindi al cosiddetto "sistema endocrino diffuso" che vediamo elencato in diverse porzioni del nostro corpo come la cute, a livello gastrointestinale, tessuto adiposo, nel cuore, quindi anche tessuti insoliti per l'aspetto endocrino. "Qual è la componente endocrina più abbondante?" Sicuramente direte l'ipofisi. In realtà per essere innovatori in termini medici, non è l'ipofisi ma la sede principale della produzione di ormoni è il sistema gastrointestinale (scoperti ad oggi almeno 30 ormoni prodotti) con un'attività enorme di tipo regolatorio su tutto il nostro sistema. Vediamo brevemente 3 ormoni gastrointestinali sui 30.

Ormoni Gastrointestinali: Colecistochinina

-COLECISTOCHININA Prodotto dalle cellule enteroendocrine di tipo 1, che troviamo nel sistema gastro-intestinale, particolarmente nel duodeno e nel digiuno. Cosa fa? Regola l'attività della colecisti e aumenta la secrezione degli enzimi digestivi del pancreas. Quindi se si ha un problema a livello gastrointestinale, possono essere compromesse le cellule enteroendocrine, può essere alterata la produzione della colecistochinina e con disfunzioni a livello di colecisti e pancreas, considerata prima indipendente.

Ormoni Gastrointestinali: FGF19

-FGF19 Altro ormone prodotto a livello gastrointestinale in modo ancora più diffuso e fa parte della famiglia delle FGF, quindi è anche un fattore di crescita. La sua attività è quella di regolare un fattore di trascrizione che a sua volta regola l'attività epatica di tipo anabolizzante regolando la sintesi delle proteine e del glicogeno, mentre blocca la sintesi di glucosio. Ha pertanto un forte impatto metabolico.

Ormoni Gastrointestinali: Grelina

-GRELINA Scoperta diversi anni fa, è un ormone prodotto sia a livello gastrointestinale, sia dal pancreas che dall'ipotalamo. È famosa perché ha un grosso impatto essendo in grado di regolare ad esempio l'appetito aumentandolo, regolando il metabolismo, la secrezione di insulina, la secrezione gastrica. Quindi una sola molecola regola l'attività di altri ormoni e l'attività digestiva.

Tessuto Adiposo

TESSUTO ADIPOSO 4 Six or more major glands hypothalamic neurons Todinated amines Many Diffusely distributed endocrine cells Peptide Steroids