Metabolismo degli ormoni

      1) Come ogni altra molecola presente nel nostro organismo, anche gli ormoni richiedono specifiche vie biosintetiche e degradative. Conoscerle e' importante per un medico perche' molto spesso nelle malattie endocrine e' necessario misurare non solatnto la concentrazione dell'ormone nel sangue ma anche quella dei suoi metaboliti nel sangue o nelle urine.
      Gli ormoni possono avere natura chimica diversa; una classificazione sommaria e' la seguente:
  classificazione chimica  esempi
  proteine insulina (pancreas);
 Thyroid Stimulating Hormone (TSH; adenoipofisi)
  polipeptidi Vasopressina (Ormone antidiuretico; ADH; neuroipofisi)
  derivati del colesterolo  Cortisolo, Aldosterone (corteccia surrenale);
 Ormoni sessuali (gonadi)
  derivati della Tirosina  Catecolamine (midolla surrenale);
  Ormoni tiroidei
  derivati di altri aminoacidi  istamina (mastociti)
  altro  NO (endotelio atriale)

      Come regola generale la stessa ghiandola puo' produrre piu' ormoni, ma tutti della stessa natura chimica; nel caso in cui la stessa ghiandola produca due ormoni di natura chimica diversa, questo si verifica perche' in realta' la ghiandola contiene due tessuti ghiandolari distinti; ad esempio la tiroide contiene cellule che producono derivati iodinati della tirosina (tiroxina e triiodotironina) e cellule che producono l'ormone proteico calcitonina.
      Quando l'ormone ha natura proteica, la biosintesi e' quella di qualsiasi proteina destinata alla secrezione e avviene nel reticolo endoplasmico rugoso; a seguito di un passaggio nell'apparato di Golgi l'ormone viene secreto nel sangue mediante il trasporto vescicolare. La rimozione dal sangue avviene in genere per endocitosi mediata da recettore e degradazione nel lisosoma. Pertanto questa modalità biosintetica e degradativa non verra' trattata in questa sede.

      2) Schema: i principali organi endocrini e la loro regolazione reciproca:


      3) La biosintesi degli ormoni tiroidei
      Gli ormoni tiroidei sono due, entrambi derivati iodinati dell'aminoacido Tirosina: la tetraiodotironina (tiroxina, T4) e la triiodotironina (T3). Hanno effetto regolatorio su molti processi metabolici. La tiroide contiene inoltre cellule di un tipo diverso da quelle che producono T3 e T4, responsabili della produzione dell'ormone proteico calcitonina o tireocalcitonina, implicato nella regolazione del metabolismo del calcio.
Gli ormini tiroidei sono sintetizzati a partire da residui di tirosina incorporati nella proteina tireoglobulina e sono rilasciati a seguito della digestione proteolitica di quest'ultima. L'enzima che incorpora lo ione ioduro nella tirosina e' la iodoperossidasi; la reazione e' una ossidoriduzione e converte una molecola di H2O2 in due molecole d'acqua, secondo lo schema: R-H + HI + H2O2 --> R-I + 2 H2O:


      4) Biosintesi e degradazione delle catecolamine
      Il catecolo e' 1,2 diidrossi-benzene (o orto benzoidrochinone). Le catecolamine sono due: adrenalina e noradrenalina (anche chiamate epinefrina e norepinefrina). Sono prodotte a partire dall'aminoacido Tirosina dalla midolla della ghiandola surrenale e dalle terminazioni del sistema nervoso ortosimpatico (la midolla surrenale fa parte del sistema ortosimpatico). Hanno vari effetti sul metabolismo, sullo stato di contrazione delle arteriole e sul cuore. Possono essere misurate nel sangue, ma piu' spesso si preferisce dosare il loro principale metabolita (acido vanillilmandelico) nelle urine. La via biosintetica e degradativa e' la seguente. E' inoltre interessante osservare che sono in uso farmaci capaci di inibire la monoamino ossidasi (antiMAO), la cui azione e' prolungare e potenziare l'effetto delle catecolamine.


      5) Biosintesi e degradazione dell'istamina
      L'istamina e' un ormone ad azione locale, che media i fenomeni infiammatori e reattivi; e' prodotta dai mastociti e dai granulociti basofili. Dal punto di vista chimico l'istamina e' istidina decarbossilata ed e' prodotta dall'enzima istidina decarbossilasi.

      La degradazione dell'istamina (seguita poi dall'eliminazione urinaria) puo' avvenire attraverso due distinti processi metabolici: l'ossidazione ad acido imidazolacetico, catalizzata dagli enzimi diaminoossidasi, un enzima promiscuo che accetta molte diamine come substrati, e aldeide ossidasi; oppure la metilazione, catalizzata dall'istamina-N-metiltransferasi.