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14.10:

Segnalazione endocrina

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Molecular Biology
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Endocrine Signaling

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– [Narratore] La segnalazione endocrina avviene quando cellule situate in organi diversi devono comunicare, come quando la ghiandola pituitaria comunica coi reni. Quando ciò accade, gli ormoni, i ligandi di segnale, usano il flusso sanguigno per raggiungere le cellule bersaglio. Per esempio, la ghiandola pituitaria segnala ai reni di riassorbire l’acqua dall’urina rilasciando l’ormone arginin-vasopressina, o AVP, nel sangue. Quando il sangue viene filtrato nei reni, l’AVP si lega al loro recettore accoppiato alle proteine G, AVPR2, sulle cellule bersaglio renali. Dopo l’attivazione da parte dell’ormone, le subunità della proteina G si staccano dal recettore e attivano l’adenilato ciclasi per formare il secondo messaggero, l’adenosina monofostato ciclico (cAMP). cAMP attiva la cascata di segnalazione intracellulare che coinvolge la protein-chinasi A, o PKA. La PKA ha due funzioni: primo, fosforila la proteina canale acquaporina, APQ2, conservata nelle vescicole citoplasmatiche. Questa azione porta la vescicola e le proteine canale alla membrana cellulare, permettendo al flusso d’acqua di rientrare nelle cellule renali. Secondo, la PKA fosforila il CREB nel nucleo, facendolo legare al gene dell’acquaporina 2, iniziando la sua trascrizione e quindi la traduzione, portando alla formazione di una nuova acquaporina. Quindi la segnalazione endocrina è un passaggio cruciale nell’osmoregolazione e in altre funzioni in cui gruppi di cellule distanti devono comunicare.

14.10:

Segnalazione endocrina

Le cellule endocrine producono ormoni per comunicare con cellule bersaglio remote presenti in altri organi. L’ormone raggiunge queste aree lontane utilizzando il sistema circolatorio. Questo espone l’intero organismo all’ormone, ma solo quelle cellule che esprimono recettori ormonali o cellule bersaglio sono interessati. Così, segnalazione endocrina induce risposte lente dalle sue cellule bersaglio, ma questi effetti durano anche più a lungo.

Ci sono due tipi di recettori endocrini: recettori della superficie cellulare e recettori intracellulari. I recettori della superficie cellulare funzionano in modo simile ad altri recettori legati alla membrana. Gli ormoni, il ligando, si legano a un recettore accoppiato proteina G specifico dell’ormone. Questo avvia cambiamenti conformazionali nel recettore, rilasciando una sottounità della proteina G. La proteina attiva i secondi messaggeri che interiorizzano il messaggio attivando cascate di segnalazione e fattori di trascrizione.

Molti ormoni funzionano attraverso i recettori della superficie cellulare, tra cui epinefrina, noradrenalina, insulina, prostaglandini, prolattina, e ormoni della crescita.

Ormoni steroidei, come testosterone, estrogeni, e progesterone, trasmettono segnali utilizzando recettori intracellulari. Questi ormoni sono piccole molecole idrofobiche in modo da muoversi direttamente oltre la membrana cellulare esterna. Una volta dentro, e se quella cellula è una cellula bersaglio, l’ormone si lega al suo recettore. L’associazione crea un cambiamento conformazionale nel recettore che attiva il suo potenziale come fattore di trascrizione. Una volta attivato, il recettore o l’ormone-recettore complesso promuovere o sopprimere l’espressione genica.

I recettori dell’ormone intracellulare sono una grande superfamiglia di recettori, ma tutti hanno una catena di polipeptide singola simile con tre domini distinti. Il N-terminus è il dominio del fattore di trascrizione attivo. Il centro contiene un dominio di legame del DNA specifico per il gene di interesse. E l’ormone si lega ad un dominio al C-terminale.

Suggested Reading

Iliodromiti, Zoe, Nikolaos Antonakopoulos, Stavros Sifakis, Panagiotis Tsikouras, Angelos Daniilidis, Kostantinos Dafopoulos, Dimitrios Botsis, and Nikolaos Vrachnis. “Endocrine, Paracrine, and Autocrine Placental Mediators in Labor.” Hormones (Athens, Greece) 11, no. 4 (December 2012): 397–409. [Source]

Mayer, Emeran A., Rob Knight, Sarkis K. Mazmanian, John F. Cryan, and Kirsten Tillisch. “Gut Microbes and the Brain: Paradigm Shift in Neuroscience.” Journal of Neuroscience 34, no. 46 (November 12, 2014): 15490–96. [Source]