Appunti di endocrinologia, ormoni e fisiologia della tiroide

INTRODUZIONE

I risultati quantitativi forniti dalle misure di laboratorio sono affetti da due fonti principali di variabilità:

1. Variabilità della misura: Suddivisa in preanalitica (prelievo, trasporto, conservazione) ed analitica (sistematica, casuale)
2. Variabilità biologica: Suddivisa in Intra individuale (abitudini, alimentazione, ritmi biologici) ed Inter individuale (età, sesso, etnia, assetto genetico)

• Sangue intero: sangue in provetta con anticoagulante, senza sedimentazione/centrifugazione
• Plasma: sangue in provetta con anticoagulante, con separazione corpuscolata per centrifugazione
• Siero: sangue in provetta priva di anticoagulante, con separazione corpuscolata per centrifugazione, contiene tutte le componenti del plasma, ad eccezione dei fattori di coagulazione che vengono consumati nella cascata

Anticoagulanti

• Edta: agente chelante del calcio e cationi bivalenti, usato in indagini ematologiche routine (tappo viola)
• Eparina: anticoagulante fisiologico si lega all'antitrombina III, che, a seguito del legame cambia conformazione esponendo il suo sito attivo, inattivando la trombina ed altri fattori coinvolti nella cascata. Ideale per condurre analisi rapide per test urgenti (tappo verde)
• Sodio Citrato: il rapporto tra volume anticoagulante e volume sangue è 1:9, usato per i test di coagulazione (tappo azzurro) con soluzione tamponata di trisodio citrato.
• Floruro di Sodio: il fluoruro inibisce l'enzima enolasi arrestando la glicolisi e stabilizzando il campione attraverso l'acido citrico, come anticoagulante utilizzo Na2Edta. La determinazione della glicemia è un esame ad elevata instabilità pre anali litica poiché dopo il prelievo la glicolisi continua nelle cellule ematiche determinando una progressiva riduzione dei valori di glucosio chiamata pseudo ipoglicemia. La diminuzione media di glucosio nel siero è del 7% circa in un'ora.

Emolisi

Emolisi: non conformità prevalente in medicina dei laboratorio (50%) L'emolisi è un processo di danno delle membrane cellulari degli eritrociti e di altre cellule ematiche accompagnato dal rilascio di componenti intracellulari tra cui l'emoglobina e conseguente colorazione rossa del plasma o siero visibile dopo centrifugazione, può avvenire in vivo o in vitro. Comporta un aumento di concentrazione dei componenti intracellulari quali K, Ldh, Ast, Folati, Mg, ed una diminuzione della concentrazione dei componenti quali albumina bilirubina glucosio e sodio. La presenza e quantificazione delle moli e valutabile oggettivamente mediante la determinazione dell'emoglobina libera nel plasma o siero. Plasma 0.02 g/L, siero 0.05 mg/L poichè la coagulazione comporta la lisi di un piccolo numero di emazie. la soglia clinicamente o analiticamente significativa è indicata a 0.5 g/L.

Validità Analitica

Validità analitica di un metodo (accuratezza + precisione) Veridicità: grado di accordo fra valore vero e valore misurato Esattezza: concordanza tra la media media dei valori determinati da un'ampia serie e il valore vero Accuratezza: concordanza tra risultato di una singola misura e la concentrazione vera dell'analita Sensibilità diagnostica: proporzione di soggetti affetti dalla malattia che risultano positivi al test Specificità diagnostica: proporzione di soggetti sani che risultano negativi al test valore reale inesatto impreciso inesatto preciso esatto impreciso esatto preciso

Endocrinologia e Ormoni

Gli Ormoni: Messaggeri Chimici

Gli ormoni sono sostanze chimiche rilasciate da una ghiandola endocrina che inducono una risposta biologica, legando con alta affinità e specificità i recettori delle cellule bersaglio dello stesso individuo per influenzarne la funzione. Agiscono a distanza e sono efficaci anche in piccole quantità. La concentrazione di un ormone nel sangue dipende dalla quantità prodotta, trasportata, degradata ed eliminata Un singolo ormone può essere secreto da più cellule (es. somatostatina dal pancreas endocrino, cellule C tiroide e ipotalamo), e viceversa, una singola cellula può secernere più ormoni (es. cellula gonadotropa adenoipofisi secerne sia Fsh che Lh). Funzioni sistema endocrino: regolazione processi metabolici e omeostasi (energia, ph, temperatura, volume liquidi corporei e pressione), controllo della crescita e differenziamento cellulare, controllo processi riproduttivi e controllo apprendimento e memoria. Inoltre interagisce con il sistema nervoso centrale e periferico attraverso meccanismi regolatori (feedback) e neurotrasmettitori, ed integra il sistema immunitario con citochine e interleuchine sulla funzione ipofisario e tiroidea

Organizzazione del Sistema Endocrino

Organizzazione del Sistema Endocrino (vedi mappa pag 5) Il sistema endocrino comprende diverse ghiandole fondamentali:

• Ipofisi: Divisa in neuroipofisi (lobo posteriore, che ospita ormoni prodotti dall'ipotalamo) e adenoipofisi (lobo anteriore, secerne i propri ormoni). L'asse ipotalamo-ipofisi è cruciale per la regolazione endocrina.
• Epifisi (ghiandola pineale): Produce melatonina, coinvolta nelle attività cicliche (giornaliere e mensili)
• Tiroide: Rilascia T3, T4 (regolano il metabolismo) e calcitonina (abbassa i livelli di calcio nel sangue).
• Paratiroidi: 4 ghiandole che secernono un ormone ipercalcemizzante (promuove rilascio di calcio)
• Ghiandole surrenali: Midollare: produce adrenalina e noradrenalina (aumenta glucosio e metabolismo) Corticale: coinvolta nel bilancio idro-elettrolitico Na e K (aldosterone), glucocorticoidi e androgeni.
• Pancreas: Ghiandola mista, con componente endocrina (Isole di Langerhans: glucagone (alza livelli glucosio), insulina (abbassa i livelli glucosio), somatostatina, polipeptide pancreatico) ed esocrina.
• Gonadi (Testicoli e Ovaie): Producono ormoni sessuali (estrogeni, progesterone, androgeni).
• Timo: Importante per il sistema immunitario, l'ormone timosina stimola sviluppo linfociti T

Tessuti con Funzioni Endocrine

Oltre alle ghiandole tradizionali, anche altri tessuti hanno funzioni endocrine:

• Cellule iuxtaglomerulari renali producono renina e le interstiziali peritubulari l'eritropoietina.
• Cellule cardiache atriali: Ormone peptidico natriuretico.
• Apparato gastrointestinale: Gastrina, grelina, colecistochinina, peptide, secretina e serotonina.
• Tessuto adiposo: Vero organo endocrino che secerne adipocitochine, regolando le funzioni metaboliche
• Muscolo scheletrico: Organo secretore di miochine, che influenzano il metabolismo muscolare e di altri organi o tessuti come cervello e sistema cardiovascolare

Tipi di Ormoni

Tipi di Ormoni Gli ormoni possono essere classificati in base alla loro struttura chimica

1. Ormoni steroidei (cortisolo, aldosterone, estrogeni, progesterone, testosterone, vitamina D). La sintesi degli steroidi avviene principalmente nel corticosurrene e nelle gonadi, il colesterolo è il principale precursore. Si dividono in Pregnani: steroidi a 21 atomi di carbonio (progestinici, glucocorticoidi, mineralcorticoidi). Androstani: steroidi a 19 atomi di carbonio (androgeni). Estrani: steroidi a 18 atomi di carbonio (estrogeni).
2. Proteine e peptidi (Gh, insulina, glucagone, Pth, Adh, ossitocina, vasopressina, neurofisina). Sono sintetizzati sotto il controllo di un gene codificante con sintesi proteica dove in molti casi il gene dell'ormone peptidico codifica per una molecola molto più complessa (pre-ormone).
3. Amine tirosina e triptofano (tirosina, adrenalina, dopamina, serotonina, melatonina). La sintesi parte da un precursore comune la tirosina da cui poi derivano gli ormoni tiroidei triiodotironina T3 e tiroxina T4.
4. Acidi grassi ed eicosanoidi

I Recettori Ormonali

I recettori: elementi dotati di sito, che rendono specifica la risposta ormonale da parte delle cellule bersaglio, legando l'ormone con alta affinità e specificità.

• Recettori di membrana: Per ormoni proteine e peptidi, coinvolti nella trasduzione del segnale tramite secondi messaggeri, che a loro volta modificano l'attività di altre molecole intracellulari (protein-chinasi)
• Recettori intracellulari: Per ormoni steroidei e tiroidei, sono fattori di trascrizione che si legano al DNA e modulano l'espressione genica con domini specifici (amino-terminale, legante Dna e carbossi-terminale)

Metabolismo degli Ormoni

Metabolismo ormoni: la maggior parte degli ormoni steroidei tiroidei e peptidici circolanti vengono disattivati da enzimi presenti in fegato e reni o nel sangue e i loro metaboliti vengono quindi escreti nelle urine o nelle feci.i metaboliti ormonali scritti nelle urine riflettono livelli di questi ormoni rilasciati dal loro tessuto di origine alcune proteine tuttavia possono essere assorbite nelle cellule bersaglio tramite endocitosi e disattivate dai lisosomi all'interno delle cellule bersaglio stesse.

Meccanismi di Comunicazione Ormonale

Meccanismi di Comunicazione Ormonale Gli ormoni possono agire attraverso diverse modalità:

• Funzione endocrina: L'ormone raggiunge il tessuto bersaglio tramite il torrente circolatorio.
• Funzione paracrina: Raggiunge il tessuto bersaglio tramite liquido extracellulare, agisce su cellule vicine
• Funzione autocrina: L'ormone agisce sulle stesse cellule che lo hanno prodotto.

Disfunzioni Ormonali e Interferenti Endocrini

I disordini endocrini possono essere di tre tipi:

• Ipofunzione endocrina: espressione clinica del ridotto effetto biologico di un ormone e può essere primaria (alterazioni proprie del tessuto che produce l'ormone) o secondaria (insufficiente stimolazione del tessuto endocrino da parte di fattori regolatori esterni). Cause neoplasie, lesioni vascolari, sindromi.
• Iperfunzione endocrina: espressione clinica dell'eccessivo effetto biologico di un ormone dovuto ad aumento dei livelli circolanti o da ipersensibilità delle cellule bersaglio. Può essere primaria (ghiandola iperfunzionante per neoplasia o iperplasia delle cellule secernenti) o secondaria (stimolazione esagerata di una ghiandola endocrina e carenza di fattori inibenti)
• Resistenza all'azione dell'ormone: La desensibilizzazione dei tessuti bersaglio può portare a "sindromi da resistenza ormonale". Questo può essere causato da distacco dei recettori, downregulation, mancato accoppiamento con i sistemi di trasduzione o disattivazione dei sistemi effettori cellulari.

Gli interferenti endocrini (EDCs) sono sostanze chimiche naturali o di sintesi caratterizzate dalla capacità potenziale di interferire attraverso svariati meccanismi con il funzionamento del sistema endocrino. Definiti:

• Agonisti recettoriali: Mimano l'azione ormonale, causando l'attivazione (iperstimolazione)
• Antagonisti recettoriali: Bloccano l'azione ormonale fisiologica (es. sostanze anti-estrogeniche).
• Perturbatori metabolici: Interferiscono con la secrezione, trasporto, o degradazione degli ormoni.