Il Sistema o Apparato Endocrino

Il sistema o apparato endocrino è molto antico (già presente perfino nei microrganismi unicellulari) e consiste in un insieme di ghiandole e cellule distribuite in zone diverse del corpo. E’ costituito da tessuto endocrino, che forma le ghiandole endocrine, ovvero a secrezione interna, che producono gli ormoni. Sono presenti organi che fungono solo da produttori di ormoni, quali ghiandole endocrine (epifisi o ghiandola pineale, ipofisi o ghiandola pituitaria, tiroide, paratiroidi, surrenali ecc.), e altri che integrano la produzione di ormoni ad altre attività fisiologiche (ipotalamo, timo, pancreas, stomaco, intestino, rene, ovaie, testicoli). Cellule epiteliali (derivanti embriologicamente dal V arto branchiale) sparse prevalentemente nella tiroide (cellule parafollicolari) e presenti anche nelle paratiroidi, timo e midollare surrenale, costituiscono il sistema ultimobranchiale e secernono l’ormone calcitonina. Nella mucosa gastroenterica e nel pancreas sono stati identificati almeno 15 tipi di cellule che producono polipeptidi ormonali che agiscono sia sulle cellule circostanti (azione paracrina) sia a distanza (azione endocrina) riversandosi nel circolo sanguineo. Si tratta di un sistema di regolazione funzionale dell’apparato digerente, denominato sistema GEP (gastro-entero-pancreatico), strettamente collegato con un complesso sistema di fibre nervose (includente il sistema nervoso metasimpatico). Si ritiene che la maggior parte di queste cellule secretrici abbiano caratteristiche APUD (cellule attive sul metabolismo delle amine, ne captano e decarbossilano i precursori), derivino dal tessuto embrionale neuroectodermico e siano distribuite anche in altre parti dell’organismo (ipofisi, ipotalamo, midollare surrenale). Queste cellule, identificate scientificamente con lettere dell’alfabeto, producono ormoni che possono fungere anche da neurotrasmettitori (neuropeptidi). Infine anche cellule del sistema immunitario (linfociti) secernono ormoni. La funzione dell’apparato endocrino, nel senso più ampio, di trasmissione delle informazioni (anche molto sofisticate). Esso pertanto completa le funzioni del sistema nervoso. A differenza del sistema nervoso, il sistema endocrino agisce, in genere, più lentamente (agisce di norma in un arco di tempo che va dai 30 minuti alle tre ore fino, come nel caso dell’ormone della crescita, a mesi), più diffusamente (tutte le cellule del corpo sono raggiungibili dai messaggi ormonali) ed è prevalentemente efferente ossia invia prevalentemente segnali verso la periferia. In passato si riteneva che l’apparato endocrino fosse strutturato, in maniera gerarchica verticale, secondo più assi neuroendocrini, indipendenti fra loro, unenti cervello – ipofisi – ghiandole endocrine – tessuti bersaglio. Fra questi, l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA, Hypotalamus-Pituitary-Adrenal) con produzione di ormoni glucocorticoidi, cortisolo (idrocortisone) in particolare, da parte delle ghiandole surrenali (zona corticale) rappresenta l’evento fondamentale della risposta allo stress. Le ricerche successive hanno dimostrato l’inesattezza della tradizionale immagine gerarchica degli assi endocrini. Innanzitutto, esiste un meccanismo di controllo retroattivo della cascata ormonale, feedback, che può essere inibente (feedback negativo) e, più raramente, potenziante (feedback positivo). Ad esempio, i livelli degli ormoni prodotti dalla corticale delle ghiandole surrenali(glucorticoidi) innescano un feedback negativo a livello di ipofisi e ipotalamo. Questo segnale può arrivare da lontano (feedback lungo) o da vicino (feedback corto e ultracorto). Inoltre, si è scoperto che i fattori ipotalamici, per agire, non devono necessariamente passare dall’ipofisi per far sentire i loro effetti. Tipico è il CRH (corticotropin realising hormone) che, oltre ad attivare, tramite l’ipofisi, l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), svolge un ruolo autonomo di attivazione dello stress (reazione di stress) all’interno del cervello (sistema limbico e, in particolare, amigdala). Infine, si è documentata l’ubiquitarietà di ormoni tradizionalmente ritenuti peculiari di un asse. Fondamentale, a riguardo, è la dimostrazione che il linfocita (cellula immunitaria) può produrre CRH (corticotropin releasing hormone) e ACTH (ormone adrenocorticotropo) e, tramite i propri messaggeri (ad esempio la citochina interleuchina-1), influenzare direttamente il CRH ipotalamico (schema reazione di stress). Pertanto, gli assi neuroendocrini non sono solo autostrade parallele che uniscono cervello-ipofisi-ghiandole endocrine-tessuti bersaglio ma, tramite scorciatoie e collegamenti laterali (definiti “feedsideward”), formano un vero e proprio network endocrino a sua volta strettamente connesso con i networks nervoso e immunitario; da cui la nascita e l’importanza della psico neuro endocrino immunologia. Tutto ciò da un lato configura una realtà più complessa riguardo il quadro patologico, dall’altro amplia le possibilità terapeutiche accrescendo i punti di attacco alle varie patologie. Nello specifico, di norma le malattie endocrine riguardano uno squilibrio del loro funzionamento: ipo o iperfunzionalità. Fino agli anni ’70 si conoscevano solo ormoni trasportati dal torrente sanguineo. Successivamente sono stati scoperti importanti ormoni che raggiungono i tessuti per diffusione tramite i liquidi interstiziali (ormoni paracrini) e che agiscono sulla stessa cellula che li produce (ormoni autocrini). Attualmente quindi viene considerato ormone qualsiasi messaggero chimico in grado di provocare una specifica reazione. Come accade per i neurotrasmettitori del sistema nervoso, ogni cellula possiede per un determinato ormone un solo tipo di recettore ma a ogni ormone corrispondono più recettori specifici (che lo riconoscono a bassisime concentrazioni), che ne determinano la sua attività ossia uno stesso ormone può avere effetti opposti in base al recettore che lo lega. L’ormone adrenalina, ad esempio, aumenta l’irrorazione sanguigna della muscolatura scheletrica e la riduce a livello cutaneo e del tratto gastrointestinale. Gli ormoni non rappresentano solo sostanze stimolatrici ma sofisticati informatori fra cellule. Essi vengono prodotti, oltre che dalle ghiandole endocrine, da numerosi altri importanti organi e da cellule specializzate in compiti diversi. Lo stesso cervello è anche un organo endocrino e anche le cellule immunitarie producono ormoni in grande varietà e, nell’insieme, in quantità ragguardevoli. Gli ormoni non agiscono mai singolarmente ma in modo coordinato e integrato. Di primaria importanza sono gli ormoni ipotalamici, piccoli peptidi chiamati “fattori di rilascio” (releasing factors, RF, o releasing hormones, RH) che stimolano la parte anteriore dell’ipofisi (adenoipofisi) a produrre vari ormoni. L’ipotalamo presenta un fondamentale doppio legame con l’ipofisi: di tipo strutturale, costituendo la neuroipofisi, e di tipo “umorale”, ovvero tramite ormoni, con l’adenoipofisi. Ciò fa dell’ipotalamo una struttura appartenente sia al sistema nervoso che endocrino con caratteristiche e funzioni tali da farla ritenere la probabile struttura transduttrice psiche-soma.  

Tabella dei principali ormoni umani Ormone Ghiandola produttrice Organo bersaglio Funzione Adrenalina o epinefrina, noradrenalina o norepinefrina e dopamina (catecolamine) Ghiandole surrenali (midollare) Muscoli e vasi sanguigni Aumentano il valore della pressione sanguigna, la frequenza del battito cardiaco, il metabolismo e la glicemia; vengono rilasciate durante l’attività fisica e in situazioni di stress (fase di allarme della reazione di stress). Le catecolamine sono al tempo stesso ormoni e neurotrasmettori del sistema nervoso autonomo ortosimpatico Adrenocorticotropo (ACTH) Ipofisi anteriore (adenoipofisi),linfociti Ghiandole surrenali(corticale) Stimola la secrezione di idrocortisone (cortisolo) dalla corteccia surrenale Aldosterone (mineralcorticoidi) Ghiandole surrenali (corticale) Rene Regola la concentrazione del sodio e del potassio nel sangue, mantenendo la pressione sanguigna entro valori normali Angiotensina (angiotonina) II Fegato (angiotensinogeno) Rene, ghiandole surrenali,sistema cardiovascolare,sistema nervoso simpatico, neuroipofisi Fa parte del sistema renina-angiotensina-aldosterone che regola il volume dei liquidi corporei e della pressione sanguinea, riduce il calibro dei vasi sanguinei renali innalzandone la pressione e stimola la secrezione di aldosterone, aumenta la forza di contrazione e la frequenza dei battiti cardiaci, incrementa la forza di contrazione della muscolatura liscia delle arterie, stimola la produzione di adrenalina, noradrenalina e vasopressina Calcitonina Sistema ultimobranchiale Ossa Controlla il livello di calcio (Ca) nel sangue diminuendo la calcemia (concentrazione di calcio nel sangue) e favorendone l’accumulo nel tessuto osseo (azione opposta al paratormone). Cortisolo o idrocortisone e corticosterone (glucocorticoidi) Ghiandole surrenali (corticale) Intero organismo Il cortisolo svolge una funzione importante nella risposta dell’organismo a situazioni di stress (fase di allarme e soprattuttodi resistenza della reazione di stress); aumenta la glicemia e mobilizza i depositi lipidici; riduce gli stati infiammatori. Il corticosterone è meno attivo. Eritropoietina Reni Midollo osseo Stimola la formazione dei globuli rossi Estrogeni Ovaie Apparato riproduttore femminile Determina lo sviluppo sessuale, regola il funzionamento dell’apparato riproduttore femminile (ovaie) Fattori di rilascio ipotalamici(releasing factors, RF, o releasing hormones, RH): GHRH, TRH, CRH, GnRH Ipotalamo, linfociti (CRH) Ipofisi anteriore (adenoipofisi) stimolano l’adenoipofisi a produrre rispettivamente: STH-GH, TSH, ACTH, FSH + LH-ICSH Glucagone Pancreas (isole di Langerhans),stomaco (sistema GEP) Fegato Stimola la degradazione del glicogeno in glucosio, regola la glicemia (concentrazione di glucosio nel sangue) Insulina Pancreas (isole di Langherans) Intero organismo Regola la glicemia (concentrazione di glucosio nel sangue); favorisce l’accumulo di glicogeno e l’assorbimento di glucosio da parte delle cellule Melanotropina Pars intermedia dell’ipofisi (regione posta tra l’ipofisi anteriore e quella posteriore) Melanociti (cellule produttrici di melanina) Controlla la pigmentazione della pelle Melatonina Epifisi (ghiandola pineale) Non vi è ancora certezza; possibili bersagli sono i melanociti e gli organi dell’apparato riproduttore Si ritiene che influenzi la pigmentazione della pelle, i ritmi biologici (come l’alternarsi del sonno e della veglia) e il fenomeno del jet lag Neurotensina Intestino (sistema GEP),ipotalamo Intero organismo Regola la motilità gastrica e intestinale, probabilmente libera glucagone e inibisce la secrezione di insulina con effetto iperglicemizzante. Ormone antidiuretico (ADH) o vasopressina o adiuretina Ipotalamo, neuroipofisi Reni Aumenta il riassorbimento di acqua, favorendo l’escrezione di urine più concentrate Ormone della crescita (somatotropina STH-GH) Ipofisi anteriore (adenoipofisi) Intero organismo Stimola i processi di crescita Ormone follicolo-stimolante (FSH) Ipofisi anteriore (adenoipofisi) Ovaie e testicoli Stimola la maturazione delle cellule uovo e la produzione degli spermatozoi Ormone luteinizzante (LH-ICSH) Ipofisi anteriore (adenoipofisi) Ovaie e testicoli Stimola l’ovulazione nella donna e la secrezione di testosterone nell’uomo Ossitocina Ipotalamo Utero, ghiandole mammarie Stimola le contrazioni uterine durante il parto e il rilascio del latte dalle ghiandole mammarie Ormone tireo-stimolante (TSH o tireotropina) Ipofisi anteriore (adenoipofisi) Ghiandola tiroide Stimola la secrezione degli ormoni tiroidei Paratormone (PTH) Paratiroidi Ossa, intestino e reni Regola il livello di calcio (Ca), tramite azione ipercalcemizzante (azione opposta a quella della calcitonina), e di fosforo (P), tramite effetto fosfaturico (diminuzione del fosforo nel plasma per riduzione del suo riassorbimento a livello renale) nelsangue Progesterone Ovaie Ghiandole mammarie; utero Prepara l’utero alla gravidanza Prolattina Ipofisi anteriore (adenoipofisi) Ghiandole mammarie Stimola la produzione di latte dopo il parto Somatostatina Pancreas (isole di Langherans),stomaco, intestino tenue (sistema GEP), Ipotalamo), sistema nervoso periferico e vegetativo. Intero organismo inibisce la secrezione di insulina, glucagone, del GH, del TSH e di numerosi fattori ormonali gastroenterici. Inoltre inibisce la secrezione acida gastrica, la secrezione pancreatica, motilità gastrica e intestinale e la contrazione colecistica. Ha notevoli effetti sulle cellule cerebrali. Sostanza P Intestino (sistema GEP), sistema nervoso centrale Intero organismo Stimola la motilità gastrica e intestinale e ha una potente azione vasodilatrice. Si ritiene che questo peptide abbia sia funzione da neurormone che da neurotrasmettitore (neuropeptide) Testosterone, diidrotestosterone, androstenedione, androsterone, deidroepiandrosterone o DHEA (androgeni) Testicoli (cellule intestiziali di Leydig), ghiandole surrenali(corticale), ovaio, placenta Intero organismo Determinano lo sviluppo sessuale; come effetto principale regolano il funzionamento dell’apparato riproduttore maschile Timosina, timopoietina, timostimulina, fattore timico sierico Timo Globuli bianchi Stimolano la produzione e la crescita dei linfociti T e sostengono il trofismo e la specializzazione funzionale degli organi linfatici periferici coadiuvando la risposta immunitaria dell’organismo Tiroxina (T4) e triiodiotironina (T3) Tiroide Intero organismo Stimolano il metabolismo; favoriscono un normale processo di crescita VIP (peptide vasoattivo intestinale) Sistema GEP, sistema nervoso centrale e autonomo (vegetativo) Intero organismo Determina vasodilatazione, broncodilatazione, aumento della motilità gastrica e intestinale, iperglicemia e lipolisi. Si tratta probabilmente di un neurotrasmettitore sia centrale che periferico (neuropeptide)