Ormone

ormone  s.m. (dal gr. hormβn, eccitare). Sostanza ad attività oligodinamica, prodotta da ghiandole endocrine e da alcuni tessuti, che viene immessa nel torrente circolatorio e agisce su tessuti e organi anche molto lontani inibendo o accelerando le reazioni metaboliche delle cellule.

u Fisiologia

Il termine ormone fu introdotto da Bayliss e Starling nel 1904, ma l'ipotesi dell'esistenza di sostanze elaborate da organi e distribuite tramite la circolazione a tutto il corpo risale al XVII sec.; tuttavia le prime sperimentazioni su ghiandole endocrine furono compiute solo nella prima metà dell'Ottocento . Gli ormoni hanno un ruolo estremamente importante nella regolazione dei processi fisiologici e della stessa morfogenesi; essi agiscono sul metabolismo, sullo sviluppo e il funzionamento dei vari organi, quelli sessuali in particolare, e sul sistema nervoso, il quale a sua volta ne controlla la secrezione. Gli ormoni sono secreti dal sistema endocrino, di cui fanno parte, oltre alle ghiandole, alcuni tessuti, come la placenta, la mucosa del duodeno, alcuni gangli nervosi. Dal punto di vista chimico gli ormoni possono essere classificati in tre grandi gruppi: fenolici (adrenalina, tiroxina), proteici (ormoni dell'ipofisi, del pancreas, delle paratiroidi e gastrointestinali) e steroidei (ormoni dell'ovaio e del testicolo, del surrene).

Il meccanismo d'azione degli ormoni avviene attraverso il controllo delle attività enzimatiche, modificando le membrane cellulari e regolando il ritmo di autoduplicazione degli acidi nucleici nei diversi loci cromosomici. Le ricerche sul metabolismo degli ormoni e la titolazione del loro contenuto nei vari organi e nei liquidi organici sono state favorite dall'ausilio di tecniche molto sensibili quali quelle di tipo radioimmunologico, cromatografico, spettrofotometrico, ecc., che costituiscono la base dell'endocrinologia fisiologica e medica e permettono la diagnosi di molte malattie e disfunzioni. Questi studi hanno messo in evidenza anche che la tradizionale definizione di ormoni è molto riduttiva. Sono infatti anche informatori intercellulari e non solo sostanze stimolatrici, come ha messo in evidenza la stretta correlazione tra sistema nervoso e sistema endocrino. La terapia ormonale, che si avvale, oltre che di sostanze naturali, di molti prodotti di sintesi (tiroxina, 1927; ossitocina, 1953; insulina, 1966), è fra le più delicate, in quanto, interferendo con un sistema autoregolantesi, non può consistere in una semplice azione sostitutiva. Grazie a essa è oggi possibile dominare completamente malattie come il mixedema, il morbo di Addison, i disturbi della menopausa e le neoplasie prostatiche.

La sintesi e la produzione di ormoni da parte del sistema endocrino dei vertebrati costituiscono un processo laborioso e complesso che comporta tre passaggi successivi. Dapprima, in risposta a particolari stimoli delle cellule nervose, l'ipotalamo secerne piccolissime quantità di ormoni detti fattori di rilascio i quali vengono trasportati nelle fibre nervose al loro primo bersaglio: la ghiandola pituitaria anteriore. Poi, in risposta allo stimolo degli specifici fattori di rilascio, questa ghiandola immette in circolo ormoni che si dirigono verso il loro secondo bersaglio (per es. il fattore di rilascio per la tireotropina stimola la pituitaria anteriore a produrre ormone tireotropo il quale va a stimolare, come bersaglio secondario, la tiroide). Finalmente a livello del bersaglio secondario si ha la produzione di una serie di ormoni (specifici del bersaglio stimolato) che agiscono su vari tessuti dell'organismo (pelle, muscoli, ossa, ecc.). Il meccanismo è complicato dal fatto che la produzione di fattori di rilascio si accompagna a quella di inibitori che regolano l'azione dei primi, mantenendo così controllata la quantità di ormone che alla fine viene secreta. In realtà la produzione di ormoni è regolata finemente anche a livello degli organi bersaglio secondari, sempre attraverso il fenomeno della retroinibizione: per es. la secrezione di insulina, ormone ipoglicemizzante, è controllata dalla glicemia; quando la concentrazione di glucosio è alta si ha secrezione di insulina, ma non appena la glicemia torna normale l'ormone non viene più secreto. Esistono ormoni la cui produzione è sotto controllo solo indiretto da parte della ghiandola pituitaria, per es. la calcitonina, l'insulina, il glucagone, il paratormone, l'epinefrina e la norepinefrina, oltre a due ormoni (vasopressina e ossitocina) secreti direttamente dalla pituitaria anteriore e trasportati da proteine, dette neurofisine, alla pituitaria posteriore, da cui vengono rilasciati nel sangue.

L'azione degli ormoni non è stata chiarita per tutti: nonostante ciò è certo che si possono fare due generalizzazioni: 1. gli ormoni agiscono fissandosi a recettori cellulari (sia di membrana sia endocellulare), generalmente proteine, per i quali hanno grandissima affinità; 2. il legame al recettore induce la formazione di un secondo messaggero endocellulare che stimola o reprime particolari attività biochimiche nelle cellule bersaglio. Spesso questo secondo messaggero è l'AMP (adenosinmonofosfato) ciclico. Solo nel caso degli ormoni steroidei, che penetrano nelle cellule, essi stessi costituiscono il secondo messaggero, dopo essersi legati al recettore citoplasmatico cellulare. Tra gli ormoni steroidei vi sono quelli attivati dal colesterolo e riconosciuti dai recettori interni delle cellule. Essi sono in grado di penetrare nella cellula e sono biologicamente attivi. Nel plasma il trasporto viene assicurato dalle proteine dotate di siti di riconoscimento. Gli ormoni steroidei sono piccole molecole idrofobiche. Una volta rilasciati dalle proteine di trasporto, essi si diffondono attraverso la membrana cellulare delle cellule bersaglio e si vanno a legare a specifici recettori citoplasmatici. Il complesso ormone-recettore acquista affinità per le molecole di DNA e si accumula nel nucleo delle cellule, dove regola la trascrizione di un piccolo numero di geni. Talora, nel caso ad esempio dell'ecdisone negli insetti, il prodotto di questi geni attivati è una proteina che attiva, a sua volta, altri geni, producendo una risposta secondaria che amplifica il primo segnale ormonale. Ogni diverso ormone steroideo è riconosciuto da diversi recettori proteici. Tuttavia lo stesso ormone può avere più tipi di cellule bersaglio, in ognuna delle quali innesca la sintesi di proteine tra loro diverse, anche se tutte le cellule contengono lo stesso tipo di recettore. Il testosterone è un ormone che possiede diverse cellule bersaglio, ed esiste una mutazione genetica nell'uomo che porta all'alterazione del recettore cellulare comune a tutte le cellule, per cui gli individui geneticamente di sesso maschile e con livelli di testosterone normale sviluppano caratteri secondari femminili con permanenza dei testicoli nella cavità addominale. La presenza dello stesso recettore per lo stesso ormone in diversi tipi di cellule suggerisce che la cromatina nel nucleo è organizzata in modo che solo appropriati geni sono disponibili per la regolazione da parte del complesso ormone-recettore.