BIOCHIMICA 12. Biosegnalazione e ormoni (Prof.ssa Fornari).pdf

# Segnalazione ormonale e tipi di recettori La segnalazione ormonale è un meccanismo fondamentale per l'integrazione della comunicazione chimica tra organi e tessuti in organismi complessi [1](#page=1). ### 1.1 Principi della segnalazione ormonale La biosegnalazione, la comunicazione tra cellule, avviene tramite mediatori chimici chiamati ormoni. Questi ormoni sono sintetizzati da cellule specifiche, riversati nel torrente circolatorio che li trasporta alle cellule bersaglio, anche a grande distanza. Le cellule bersaglio possiedono recettori specifici per ciascun ormone, e l'interazione ormone-recettore innesca una risposta biologica. Le concentrazioni degli ormoni nel circolo sono generalmente molto basse [1](#page=1) [7](#page=7). ### 1.2 Classificazione degli ormoni In base alla loro natura chimica, gli ormoni possono essere classificati in: * **Proteici:** come l'insulina, il glucagone e l'ormone della crescita (GH) [2](#page=2). * **Derivati da aminoacidi:** come le catecolammine (adrenalina, noradrenalina) e gli ormoni tiroidei [2](#page=2). * **Lipidici:** che includono eicosanoidi, retinoidi e steroidi [2](#page=2). ### 1.3 Localizzazione dei recettori La localizzazione del recettore sulla cellula bersaglio dipende dalla natura dell'ormone e dalla sua capacità di attraversare la membrana plasmatica [2](#page=2): * **Recettori extracellulari:** situati sulla membrana plasmatica esterna, legano ormoni di natura proteica o derivati da aminoacidi, che sono idrosolubili e non possono attraversare facilmente la membrana [2](#page=2) [8](#page=8). * **Recettori intracellulari:** situati nel citoplasma o nel nucleo, legano ormoni di natura lipidica (liposolubili) che attraversano la membrana cellulare [17](#page=17) [2](#page=2). ### 1.4 Tipi di segnalazione cellulare Oltre alla segnalazione endocrina, in cui gli ormoni viaggiano nel sangue a lunghe distanze, esistono altri tipi di segnalazione: * **Segnalazione endocrina:** la cellula endocrina secerne l'ormone nel sangue, che raggiunge cellule bersaglio distanti [7](#page=7). * **Segnalazione paracrina:** la cellula secernente agisce su cellule bersaglio vicine tramite il rilascio di mediatori chimici nello spazio extracellulare [7](#page=7). * **Segnalazione autocrina:** la cellula secernente agisce su se stessa, agendo sui propri recettori [7](#page=7). ### 1.5 Trasduzione del segnale La trasduzione del segnale è la serie di reazioni che avvengono all'interno della cellula bersaglio dopo il legame ligando-recettore, portando a una risposta cellulare [8](#page=8). #### 1.5.1 Recettori di membrana e secondi messaggeri Gli ormoni idrosolubili (proteici e derivati da aminoacidi) legano recettori presenti sulla membrana plasmatica. Questo legame innesca una cascata di segnali che porta alla produzione di secondi messaggeri. I secondi messaggeri sono mediatori intracellulari del segnale e possono essere di diversa natura [8](#page=8) [9](#page=9): * **cAMP (adenosina monofosfato ciclico):** mediatore di molte vie metaboliche [13](#page=13) [9](#page=9). * **cGMP (guanosina monofosfato ciclico):** simile al cAMP [9](#page=9). * **Ione Calcio ($\text{Ca}^{2+}$):** coinvolto nella contrazione muscolare e in altre risposte cellulari [10](#page=10) [9](#page=9). * **Inositolo 3-fosfato (IP3):** un inositolo fosfato che regola il rilascio di $\text{Ca}^{2+}$ [15](#page=15) [9](#page=9). * **Diacilglicerolo (DAG):** un lipide di membrana che, insieme all'IP3, attiva diverse vie di segnalazione [15](#page=15) [9](#page=9). ##### 1.5.1.1 Ruolo dello ione Calcio ($\text{Ca}^{2+}$) Lo ione $\text{Ca}^{2+}$ agisce spesso tramite la calmodulina, una proteina che lega fino a quattro ioni calcio e funge da sensore del calcio intracellulare. Un aumento del $\text{Ca}^{2+}$ intracellulare può attivare l'enzima ossido nitrico sintasi (NOS), che produce ossido nitrico (NO). L'ossido nitrico ha diverse funzioni, tra cui la vasodilatazione della muscolatura liscia dei vasi sanguigni, un effetto benefico durante l'esercizio fisico [10](#page=10). ##### 1.5.1.2 La via dell'AMP ciclico (cAMP) Il cAMP è prodotto dall'enzima adenilato ciclasi. L'adenilato ciclasi è spesso attivata o inattivata da proteine G. Il cAMP, a sua volta, agisce come attivatore allosterico della proteina chinasi A (PKA). Le chinasi sono enzimi che aggiungono gruppi fosfato a proteine (fosforilazione), alterandone l'attività. La via di segnalazione viene spenta dall'inattivazione del cAMP da parte delle fosfodiesterasi [12](#page=12) [13](#page=13) [14](#page=14). ##### 1.5.1.3 La via del fosfatidilinositolo In questa via, la proteina G può attivare l'enzima fosfolipasi C. La fosfolipasi C idrolizza il fosfatidilinositolo 4,5-bisfosfato (PIP2) per produrre due secondi messaggeri: inositolo 1,4,5-trisfosfato (IP3) e diacilglicerolo (DAG). L'IP3 causa il rilascio di $\text{Ca}^{2+}$ dal reticolo sarcoplasmatico, mentre il DAG attiva altre chinasi, portando a una risposta cellulare [15](#page=15). #### 1.5.2 Recettori accoppiati a proteine G (GPCRs) Questa è la famiglia di recettori più numerosa e si estende per sette volte attraverso la membrana plasmatica. I GPCRs attivano proteine G sul versante citoplasmatico. Le proteine G sono trimeriche e legano GDP o GTP, fungendo da ponte tra il recettore e le proteine effettrici, che possono essere enzimi (come l'adenilato ciclasi o la fosfolipasi C) che producono secondi messaggeri, o canali ionici [12](#page=12). #### 1.5.3 Recettori tirosin-chinasi Questi recettori sono coinvolti nel controllo del metabolismo, come nel caso dell'insulina. Sono recettori transmembrana di ormoni proteici. Il legame del ligando attiva le porzioni intracellulari del recettore, che possiedono attività enzimatica "tirosin-chinasi". Questa attività porta alla fosforilazione di substrati, innescando una cascata di segnale [16](#page=16). #### 1.5.4 Recettori intracellulari Gli ormoni lipidici (steroidi) attraversano la membrana cellulare e si legano a recettori situati nel citoplasma o nel nucleo. Il complesso ligando-recettore agisce poi come fattore di trascrizione, legandosi agli elementi di risposta dell'ormone (Hormone Responsive Elements) sul DNA e regolando direttamente la trascrizione genica. Questo porta alla sintesi di proteine specifiche, che attuano la risposta cellulare [17](#page=17). > **Tip:** La comprensione dei diversi tipi di recettori e delle vie di trasduzione del segnale è cruciale per capire come gli ormoni regolano funzioni fisiologiche complesse come il metabolismo, la crescita e la riproduzione. > > **Tip:** Ricorda che la specificità del legame ormone-recettore è fondamentale; un determinato ormone si legherà solo al suo recettore specifico, garantendo che il segnale raggiunga la cellula bersaglio appropriata. --- # Ruolo degli ormoni nel metabolismo e nell'omeostasi Gli ormoni giocano un ruolo cruciale nella regolazione dei processi metabolici e nel mantenimento dell'omeostasi, influenzando il metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine attraverso meccanismi complessi [18](#page=18) [23](#page=23). ### 2.1 Catecolamine Le catecolamine, come l'adrenalina e la noradrenalina, sono prodotte nella midollare del surrene in risposta a stimoli del sistema nervoso simpatico e mediano la risposta "attacco o fuga". I loro effetti dipendono dal tipo di recettore a cui si legano: i recettori β-adrenergici attivano la via del cAMP, mentre i recettori α2-adrenergici la bloccano; i recettori α1-adrenergici attivano la via dei fosfoinositidi e del calcio [18](#page=18) [19](#page=19) [20](#page=20). **Effetti fisiologici delle catecolamine:** * Broncodilatazione [21](#page=21). * Aumento dell'attività cardiaca [21](#page=21). * Aumento della pressione sanguigna [21](#page=21). * Aumento della disponibilità di ossigeno ai tessuti [21](#page=21). **Effetti metabolici delle catecolamine:** L'adrenalina aumenta la disponibilità di substrati energetici come glucosio, acidi grassi e ossigeno, predisponendo l'organismo all'attività fisica [22](#page=22). * Nel fegato: glicogenolisi e gluconeogenesi [22](#page=22) [25](#page=25). * Nel muscolo: glicogenolisi [22](#page=22). * Nel tessuto adiposo: lipolisi [22](#page=22) [25](#page=25). > **Tip:** Le catecolamine preparano l'organismo a rispondere rapidamente a situazioni di stress, aumentando l'apporto di energia e ossigeno. ### 2.2 Ormoni pancreatici: Insulina e Glucagone Il pancreas è fondamentale per il controllo della glicemia grazie alla secrezione endocrina di insulina e glucagone dalle isole di Langerhans [24](#page=24). #### 2.2.1 Glucagone Il glucagone è un peptide di 29 aminoacidi prodotto dalle cellule alfa del pancreas. I suoi livelli aumentano in risposta a bassi livelli di glucosio nel sangue (ipoglicemia). Agisce attivando la via dell'AMP ciclico attraverso recettori con 7 α-eliche [25](#page=25). **Effetto iperglicemizzante del glucagone:** * Nel fegato: stimola la glicogenolisi (rilascio di glucosio dal glicogeno) e la gluconeogenesi (formazione di nuovo glucosio) [25](#page=25). * Nel tessuto adiposo: stimola la lipolisi [25](#page=25). La sua funzione primaria è regolare l'omeostasi della glicemia e garantire la disponibilità di glucosio per le cellule, in particolare quelle muscolari. Il suo effetto è opposto a quello dell'insulina [25](#page=25) [29](#page=29). #### 2.2.2 Insulina L'insulina è prodotta dalle cellule beta del pancreas ed è un peptide di 51 aminoacidi, formato da due catene legate da ponti disolfuro. Viene secreta in risposta all'aumento della glicemia (iperglicemia). I suoi recettori sono presenti in quasi tutti i tessuti [26](#page=26) [27](#page=27). **Effetto ipoglicemizzante dell'insulina:** L'insulina è un ormone anabolico che favorisce i processi di sintesi e immagazzinamento. Stimola [27](#page=27): * L'internalizzazione del glucosio nelle cellule, anche attraverso i trasportatori GLUT4 [27](#page=27). * La glicogenosintesi (formazione di glicogeno) [27](#page=27). * La liposintesi (formazione di acidi grassi) [27](#page=27). * La proteosintesi (produzione di proteine) [27](#page=27). L'effetto ipoglicemizzante dell'insulina è in contrasto con l'effetto iperglicemizzante di glucagone e catecolamine [29](#page=29). **Insulina e Diabete:** Il diabete mellito è causato da difetti nella secrezione o nell'azione dell'insulina [28](#page=28). * **Diabete di Tipo I:** Generalmente insorge in giovane età, con difetti nella produzione di insulina, ed è insulino-sensibile [28](#page=28). * **Diabete di Tipo II:** Si manifesta spesso in età adulta, è correlato all'obesità, e presenta insulino-resistenza dovuta a un minor numero di recettori o a difetti nella trasduzione del segnale. L'esercizio fisico è benefico in quanto mima molti effetti dell'insulina, aumentando il consumo energetico, l'uptake di glucosio, riducendo la massa grassa e aumentando la sensibilità all'insulina [28](#page=28). ### 2.3 Ormone della crescita (GH) L'ormone della crescita (GH), o somatotropina, è secreto dall'ipofisi anteriore ed è un ormone polipeptidico con un ruolo anabolico. I suoi livelli sono elevati durante la pubertà. La sua secrezione è influenzata da vari fattori, tra cui esercizio fisico, stress, sonno, ipoglicemia (stimolanti), e iperglicemia post-prandiale, aumento di acidi grassi liberi, obesità e IGF-1 (inibitori) [30](#page=30). **Alterazioni del GH:** * **Carenza in età infantile:** Deficit della crescita [30](#page=30). * **Eccesso in età infantile:** Gigantismo [30](#page=30). * **Eccesso in età adulta:** Acromegalia [30](#page=30). Il GH stimola la secrezione di IGF-1. Ha un effetto iperglicemizzante, simile a quello del glucagone [30](#page=30). **Ruolo metabolico del GH:** Il GH stimola: * Lipolisi [31](#page=31). * Accrescimento osseo [31](#page=31) [32](#page=32). * Sintesi proteica [31](#page=31) [32](#page=32). Agisce direttamente sul metabolismo determinando un aumento dei trigliceridi circolanti, un aumento del glucosio ematico e un aumento della sintesi proteica e della captazione di aminoacidi nei tessuti, promuovendo la costruzione dei tessuti (effetto anabolico) [32](#page=32). #### 2.3.1 IGF-1 (Somatomedina) IGF-1 (Insulin-like Growth Factor I) o Somatomedina è un ormone proteico strutturalmente simile alla proinsulina, con un recettore analogo a quello dell'insulina. È prodotto principalmente nel fegato e i suoi livelli plasmatici sono costanti. Favorisce l'anabolismo, l'accrescimento e la rigenerazione nel muscolo scheletrico [33](#page=33). ### 2.4 Adipochine Il tessuto adiposo svolge anche un'attività endocrina secernendo adipochine, molecole coinvolte nella regolazione della massa grassa e del metabolismo energetico. Queste includono adiponectina, leptina, visfatina e resistina. Sono implicate nelle sindromi metaboliche come diabete e obesità e regolano il metabolismo glucidico e lipidico. La loro produzione è alterata in condizioni di obesità [36](#page=36). #### 2.4.1 Adiponectina L'adiponectina è una proteina che aumenta l'entrata di acidi grassi e glucosio nel muscolo, stimola la beta-ossidazione degli acidi grassi e la biogenesi mitocondriale. Favorisce il metabolismo muscolare e contrasta diabete e obesità [37](#page=37). **Effetti dell'adiponectina:** * Aumentata ossidazione degli acidi grassi [37](#page=37). * Aumentata sensibilità all'insulina [37](#page=37). * Diminuita sintesi di trigliceridi [37](#page=37). * Ridotto afflusso di acidi grassi [37](#page=37). * Ridotto output di glucosio [37](#page=37). * Effetti anti-diabetici, anti-obesità, anti-aterogeni e anti-infiammatori [37](#page=37). #### 2.4.2 Leptina La leptina è una proteina che segnala l'adeguatezza delle riserve di grasso, regolando l'assunzione di cibo e il senso di fame. Agisce sui neuroni ipotalamici, riducendo l'appetito (effetto anoressizzante). Promuove il consumo di acidi grassi per produrre energia o calore attraverso la produzione di termogenina [38](#page=38). ### 2.5 Ormoni tiroidei Gli ormoni tiroidei, triiodotironina (T3) e tetraiodotironina (T4), derivano dalla tireoglobulina e sono essenziali per lo sviluppo e il metabolismo. Le disfunzioni tiroidee causano ipotiroidismo o ipertiroidismo [39](#page=39). **Effetti metabolici degli ormoni tiroidei:** * Aumentano il colesterolo, i fosfolipidi e i trigliceridi plasmatici [40](#page=40). * Promuovono la mobilizzazione dei grassi dai tessuti e l'ossidazione degli acidi grassi [40](#page=40). * Influenzano l'uptake di glucosio, la gluconeogenesi e l'assorbimento intestinale [40](#page=40). * Stimolano la secrezione di insulina [40](#page=40). * Aumentano la massa magra e adiposa [40](#page=40). * Influenzano l'output cardiaco, la frequenza cardiaca, il volume ematico, la frequenza respiratoria e la motilità gastrointestinale [40](#page=40). * Aumentano la temperatura corporea [40](#page=40). Sono ormoni lipofili che agiscono attraverso recettori nucleari. Il T4 viene convertito in T3 [40](#page=40). > **Tip:** Gli ormoni tiroidei hanno un impatto generalizzato sul metabolismo basale, influenzando quasi tutti i processi cellulari e tissutali. --- # Regolazione della crescita e differenziamento This topic examines the crucial roles of growth hormone (GH) and growth factors like IGF-1 in promoting bone growth, protein synthesis, and metabolism, alongside the catabolic functions of myostatin. ### 3.1 L'ormone della crescita (GH) L'ormone della crescita (GH), noto anche come somatotropina, è un ormone polipeptidico di 190 aminoacidi secreto dall'ipofisi anteriore con una marcata azione anabolica. I suoi livelli sono significativamente elevati durante la pubertà. La secrezione del GH è influenzata da numerosi fattori, tra cui esercizio fisico, stress, sonno, pasti ricchi di proteine e fasi di ipoglicemia, che la stimolano. Al contrario, l'iperglicemia post-prandiale, l'aumento degli acidi grassi liberi, l'obesità e l'IGF-1 tendono a inibirne la secrezione. Alterazioni nei livelli di GH possono portare a difetti della crescita (carenza di GH in età infantile) o a gigantismo/acromegalia (eccesso di GH in età infantile o adulta) [30](#page=30). Il GH stimola la secrezione di IGF-1 ed esercita un effetto iperglicemizzante [30](#page=30). > **Tip:** Ricorda che il GH ha sia effetti metabolici diretti sia effetti mediati da altri fattori di crescita. Il GH svolge un ruolo fondamentale nella regolazione della crescita e del metabolismo dell'organismo agendo su ossa, cartilagini, muscoli e fegato attraverso la produzione di sostanze chiamate somatomedine, in particolare IGF-1, che sono responsabili dell'accrescimento osseo. Interviene direttamente sul metabolismo, determinando un aumento dei trigliceridi circolanti, un aumento della glicemia e un incremento della sintesi proteica nei tessuti con conseguente captazione di aminoacidi. Questo rappresenta un effetto anabolico di costruzione dei tessuti [32](#page=32). Il GH è coinvolto nell'accrescimento osseo, nella sintesi proteica e nella lipolisi [31](#page=31). > **Example:** Durante l'esercizio fisico intenso, i livelli di GH aumentano per favorire la lipolisi (scomposizione dei grassi per produrre energia) e stimolare la sintesi proteica, contribuendo al recupero e alla crescita muscolare. ### 3.2 Fattori di crescita insulino-simili (IGF) L'IGF-1 (Insulin-like Growth Factor I), noto anche come somatomedina, è un ormone proteico che presenta analogie strutturali con la proinsulina. Il suo recettore è simile a quello dell'insulina. L'IGF-1 è una proteina prodotta principalmente nel fegato e i suoi livelli nel plasma sono relativamente costanti [33](#page=33). Nel muscolo scheletrico, l'IGF-1 favorisce l'anabolismo, l'accrescimento e la rigenerazione. Può agire attraverso meccanismi endocrini (a distanza), paracrini (su cellule vicine) e autocrini (sulla stessa cellula che lo produce). Le cellule muscolari, in particolare, rilasciano un fattore chiamato MGF (Mechano Growth Factor) [33](#page=33). Esistono tre modalità di azione degli IGF: 1. **Segnale endocrino:** La cellula secernente rilascia IGF-1 nel circolo sanguigno, che agisce su cellule bersaglio lontane [34](#page=34). 2. **Segnale paracrino:** La cellula secernente rilascia IGF-1 che agisce su cellule bersaglio vicine [34](#page=34). 3. **Segnale autocrino:** La cellula secernente rilascia IGF-1 che agisce sulla stessa cellula secernente [34](#page=34). Il GH, insieme allo stato nutrizionale, stimola la crescita dell'osso, di altri tessuti e la produzione di massa muscolare attraverso l'azione dell'IGF-1 e dell'MGF. Lo stress meccanico, come quello indotto dall'esercizio fisico, può stimolare il rilascio di MGF [34](#page=34). > **Tip:** L'IGF-1 è considerato un mediatore chiave degli effetti anabolici del GH, soprattutto a livello osseo e muscolare. ### 3.3 Miostatina La miostatina è una proteina espressa in modo particolare nel tessuto muscolare. Viene prodotta sotto forma di pro-ormone e agisce prevalentemente attraverso meccanismi paracrini e autocrini. La sua funzione principale è quella di contrastare l'anabolismo muscolare e di deprimere la crescita delle cellule muscolari [35](#page=35). La miostatina è un ormone con una marcata azione catabolica, coinvolta nella degradazione delle proteine. I suoi livelli tendono ad essere bassi in seguito all'esercizio fisico mentre sono elevati in patologie che portano all'atrofia muscolare [35](#page=35). > **Example:** Soggetti con mutazioni genetiche che inibiscono la funzione della miostatina presentano una massa muscolare eccezionalmente sviluppata, come dimostrato negli esemplari noti come "bully-whippet" [35](#page=35). > **Tip:** La miostatina agisce come un "freno" sulla crescita muscolare; la sua inibizione porta a un aumento significativo della massa muscolare. --- # Ormoni steroidei e regolazione dell'equilibrio ionico Questo argomento esplora la sintesi, le funzioni fisiologiche e gli effetti metabolici degli ormoni steroidei, inclusa la regolazione del calcio nel sangue attraverso calcitriolo, paratormone e calcitonina. ### 4.1 Ormoni steroidei: classificazione e precursori Gli ormoni steroidei sono derivati dal colesterolo e si classificano in mineralcorticoidi, glucocorticoidi e ormoni sessuali. Il progesterone è un precursore comune per molti di essi, sintetizzato principalmente nel corpo luteo dell'ovaio, dove regola il ciclo mestruale e prepara l'utero all'impianto [41](#page=41). ### 4.2 Androgeni I principali androgeni includono l'androstenedione e il testosterone. Il testosterone viene ulteriormente metabolizzato in 5-diidrotestosterone (DHT) nei tessuti bersaglio [42](#page=42). #### 4.2.1 Effetti degli androgeni Gli androgeni sono cruciali per il differenziamento sessuale maschile nell'embrione, lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari nella pubertà e il mantenimento di questi caratteri, del trofismo cutaneo, della massa muscolare e ossea nell'adulto. Presentano importanti effetti anabolizzanti, che possono essere sfruttati nel doping sportivo, e influenzano la produzione di globuli rossi e l'aggressività [43](#page=43). ### 4.3 Estrogeni I principali estrogeni sono l'estradiolo (ormone della fertilità), l'estrone (ormone della gravidanza) e l'estriolo (ormone della menopausa). Sono prodotti nei follicoli ovarici a partire dagli androgeni, grazie all'azione dell'enzima aromatasi che crea un anello aromatico [44](#page=44). #### 4.3.1 Effetti degli estrogeni Gli estrogeni esercitano effetti trofici sugli organi sessuali femminili e sull'osso. Influenzano le fasi cicliche dell'endometrio e dell'ovaio [44](#page=44). ### 4.4 Mineralcorticoidi L'aldosterone, secreto dal surrene, promuove il riassorbimento di ioni sodio ($Na^+$). Questo aumento del sodio porta a un aumento del volume sanguigno e, di conseguenza, della pressione arteriosa, contribuendo alla regolazione del volume e della pressione del sangue. La sua secrezione è stimolata dall'ormone peptidico angiotensina [46](#page=46). > **Tip:** L'aldosterone è fondamentale per il mantenimento dell'omeostasi idro-salina e cardiovascolare, assicurando l'apporto di nutrienti e ossigeno ai tessuti [46](#page=46). ### 4.5 Glucocorticoidi I principali glucocorticoidi sono il corticosterone e il cortisolo. Vengono secreti in risposta all'ormone ipofisario ACTH, nell'ambito dell'asse ipofisi-surrene. I livelli di cortisolo sono correlati all'intensità e alla durata dell'esercizio fisico [47](#page=47). #### 4.5.1 Effetti dei glucocorticoidi I glucocorticoidi hanno effetti catabolici su proteine e lipidi, promuovendo la gluconeogenesi e la lipolisi. Possiedono anche attività antiinfiammatoria [47](#page=47) [48](#page=48). > **Tip:** Livelli elevati di glucocorticoidi, in particolare cortisolo, possono compromettere la performance sportiva a causa dei loro effetti catabolici. Il cortisolo è noto anche come "ormone dello stress" [47](#page=47) [48](#page=48). ### 4.6 Regolazione della calcemia La calcemia, ovvero il livello di calcio nel sangue, è finemente regolata da diversi ormoni. #### 4.6.1 Calcitriolo Il calcitriolo è un derivato steroideo della vitamina D. Favorisce l'assorbimento del calcio a livello intestinale e la sua deposizione nelle ossa. Una carenza di vitamina D può portare a fragilità ossea, compromettendo la mineralizzazione [49](#page=49). > **Tip:** Il fegato e i reni sono coinvolti nella conversione della vitamina D nel suo metabolita attivo, il calcitriolo [49](#page=49). #### 4.6.2 Paratormone (PTH) Il paratormone (PTH) è un ormone peptidico secreto dalle paratiroidi in risposta a una bassa calcemia. Stimola il rilascio di calcio dall'osso (demineralizzazione) e promuove la formazione del calcitriolo a livello renale [50](#page=50). #### 4.6.3 Calcitonina La calcitonina è un ormone che favorisce la deposizione di calcio nell'osso, promuovendo la mineralizzazione [50](#page=50). > **Tip:** L'ossificazione ottimale richiede un'interazione bilanciata tra le cellule ossee che favoriscono la mineralizzazione (osteoblasti) e quelle che promuovono il riassorbimento e la demineralizzazione (osteoclasti). Altri ormoni, come il testosterone e l'IGF-I, influenzano positivamente il metabolismo osseo, mentre cortisolo e miostatina hanno un ruolo inibitorio [50](#page=50). > > **Nota:** L'osso è un tessuto metabolicamente molto attivo [50](#page=50). --- ## Errori comuni da evitare - Rivedete tutti gli argomenti accuratamente prima degli esami - Prestate attenzione alle formule e definizioni chiave - Praticate con gli esempi forniti in ogni sezione - Non memorizzate senza comprendere i concetti sottostanti

| Term | Definition | |------|------------| | Ormone | Mediatori chimici sintetizzati da cellule endocrine o da altri tessuti, rilasciati nel circolo sanguigno o nello spazio extracellulare, che agiscono su cellule bersaglio specifiche legandosi a recettori e scatenando una risposta biologica. | | Recettore | Proteina specifica presente sulla membrana cellulare o all'interno della cellula (citoplasma o nucleo) che si lega a un determinato ligando (come un ormone), iniziando una cascata di segnali intracellulari che portano a una risposta cellulare. | | Trasduzione del segnale | Il processo attraverso il quale un segnale extracellulare (come il legame di un ormone al suo recettore) viene convertito in una serie di eventi intracellulari che modificano il comportamento della cellula, portando a una risposta biologica. | | Secondo messaggero | Molecole intracellulari non proteiche, come cAMP, cGMP, ioni calcio o diacilglicerolo, che vengono prodotte in risposta all'attivazione di un recettore di membrana e amplificano e diffondono il segnale all'interno della cellula, mediando la risposta cellulare. | | Proteina G | Una famiglia di proteine intracellulari associate alla membrana plasmatica che fungono da trasduttori del segnale, collegando i recettori di membrana a enzimi effettori o canali ionici, e che sono attivate dal legame con il GDP o GTP. | | Adenilato ciclasi | Un enzima di membrana che, quando attivato da una subunità alfa della proteina Gs, catalizza la conversione dell'ATP in AMP ciclico (cAMP), uno dei più comuni secondi messaggeri. | | Proteina chinasi A (PKA) | Un enzima intracellulare che viene attivato dal cAMP e catalizza la fosforilazione di proteine bersaglio, modulandone l'attività e partecipando a diverse vie di segnalazione cellulare. | | Fosfolipasi C | Un enzima di membrana che, attivato da una proteina G, idrolizza il fosfatidilinositolo 4,5-bifosfato (PIP2) in due secondi messaggeri: inositolo trifosfato (IP3) e diacilglicerolo (DAG). | | Recettore tirosin-chinasi | Un tipo di recettore transmembrana che, una volta legato al suo ligando (come l'insulina), attiva la propria attività tirosin-chinasica intracellulare, fosforilando specifici substrati proteici e innescando una cascata di segnali. | | Recettore intracellulare | Recettori localizzati nel citoplasma o nel nucleo che legano ormoni liposolubili (come gli ormoni steroidei). Il complesso ligando-recettore agisce come un fattore di trascrizione, regolando l'espressione genica. | | Catecolamine | Ormoni derivati dalla tirosina, tra cui adrenalina e noradrenalina, rilasciati in risposta a stimoli del sistema nervoso simpatico e coinvolti nella risposta di \"attacco o fuga\", influenzando il metabolismo energetico e la funzione cardiovascolare. | | Glucagone | Ormone peptidico prodotto dalle cellule alfa del pancreas, che aumenta la glicemia stimolando la glicogenolisi e la gluconeogenesi nel fegato e la lipolisi nel tessuto adiposo. | | Insulina | Ormone peptidico prodotto dalle cellule beta del pancreas, che riduce la glicemia promuovendo l'uptake di glucosio nelle cellule, la glicogenosintesi, la liposintesi e la sintesi proteica. Agisce come ormone anabolico. | | Ormone della crescita (GH) | Ormone polipeptidico secreto dall'ipofisi anteriore, con un ruolo anabolico importante per la crescita ossea, la sintesi proteica e il metabolismo generale. Stimola anche la produzione di IGF-1. | | IGF-1 (Fattore di crescita insulino-simile 1) | Ormone proteico, prodotto principalmente nel fegato, strutturalmente simile all'insulina. Gioca un ruolo cruciale nella crescita e nell'anabolismo muscolare, osseo e di altri tessuti, agendo tramite meccanismi endocrini, paracrini e autocrini. | | Miostatina | Una proteina prodotta principalmente nel muscolo scheletrico che agisce come inibitore del mio-genesi e della crescita muscolare, esercitando un'azione catabolica sulla massa muscolare. Bassi livelli sono associati all'esercizio fisico. | | Adipochine | Molecole secrete dal tessuto adiposo, come leptina e adiponectina, che svolgono funzioni endocrine e paracrine, regolando il metabolismo energetico, la massa grassa, la sensibilità all'insulina e l'infiammazione. | | Ormoni tiroidei | Ormoni lipofili (T3 e T4) derivati dalla tireoglobulina, essenziali per lo sviluppo e la regolazione del metabolismo basale. Aumentano la temperatura corporea e influenzano il metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine. | | Ormoni steroidei | Ormoni derivati dal colesterolo, tra cui mineralcorticoidi, glucocorticoidi e ormoni sessuali. Sono liposolubili e agiscono legandosi a recettori intracellulari per regolare l'espressione genica. | | Mineralcorticoidi | Ormoni steroidei (come l'aldosterone) prodotti dalla corteccia surrenale, che regolano l'equilibrio idro-salino promuovendo il riassorbimento di sodio e l'escrezione di potassio nei reni, influenzando il volume e la pressione sanguigna. | | Glucocorticoidi | Ormoni steroidei (come il cortisolo) prodotti dalla corteccia surrenale in risposta all'ACTH. Hanno effetti catabolici su proteine e lipidi, un'azione antiinfiammatoria e influenzano il metabolismo del glucosio e la risposta allo stress. | | Calcemia | La concentrazione di ioni calcio nel sangue. La sua regolazione è essenziale per molte funzioni fisiologiche e coinvolge ormoni come il calcitriolo, il paratormone (PTH) e la calcitonina. | | Calcitriolo | La forma attiva della Vitamina D, uno steroide che favorisce l'assorbimento intestinale di calcio e fosfato e la loro deposizione nelle ossa, contribuendo a mantenere livelli adeguati di calcemia e a mineralizzare lo scheletro. | | Paratormone (PTH) | Ormone peptidico secreto dalle ghiandole paratiroidi che aumenta i livelli di calcio nel sangue stimolando il rilascio di calcio dall'osso (demineralizzazione), la riassorbimento di calcio nei reni e la sintesi di calcitriolo. | | Calcitonina | Ormone peptidico secreto dalle cellule parafollicolari della tiroide che riduce i livelli di calcio nel sangue favorendo la deposizione di calcio nelle ossa (mineralizzazione) e inibendo il riassorbimento osseo. |