Le attività dell’organismo umano, la capacità di agire, di rispondere alle sollecitazioni ambientali,
sono coordinate dal sistema nervoso e dal sistema endocrino, tra loro strettamente connessi,
tanto che si parla di sistema neuroendocrino.
Il sistema neuroendocrino è formato dal sistema nervoso e da sistema endocrino. Il sistema nervoso ha la capacità di ricevere stimoli, di trasmetterli, di elaborare rapidamente una
risposta; il sistema endocrino produce invece ormoni o messaggeri chimici, che raggiungono
cellule bersaglio e assicurano una risposta più lenta e duratura. Tutte le nostre percezioni
sensoriali, i suoni, i colori, la sensazione di benessere o di dolore sono affidate al sistema nervoso, alle attività dei neuroni.
Il sistema nervoso
Il sistema nervoso fa parte del sistema neuroendocrino.
Un neurone è costituito da un corpo cellulare, da prolungamenti corti o dendriti, da un lungo
prolungamento o assone. I dendriti ricevono segnali e li trasmettono al corpo cellulare; le
stimolazioni si allontanano dal corpo e percorrono l’intero assone sino alle terminazioni, che
sfioccano molto vicino a un’altra cellula. A livello delle terminazioni dell’assone vi è una struttura,
il bottone, che presenta vescicole contenenti mediatori chimici o neurotrasmettitori quali
acetilcolina, noradrenalina, serotonina, dopamina. La terminazione dell’assone è la parte
impegnata nella comunicazione fra i neuroni o tra neuroni e cellule di tipo diverso. Tra il bottone e
una cellula ad esso vicina vi è un piccolissimo spazio, che viene attraversato dai segnali nervosi:
questa giunzione specializzata per la trasmissione dei segnali è detta sinapsi. La cellula che invia
l’assone è definita “presinaptica”, quella i cui dendriti sono situati dopo la sinapsi è detta
“postsinaptica”. All’arrivo di una stimolazione sotto forma di un potenziale d’azione, le molecole
dei mediatori chimici vengono rilasciate, interagiscono con recettori di superficie della cellula postsinaptica e scatenano in essa una variazione del potenziale di membrana.
Nella cellula nervosa allo stato di riposo, il citoplasma contiene molti ioni potassio (K+), mentre la quantità di ioni sodio (Na+) è bassa rispetto a quella dei fluidi extracellulari; all’interno della cellula si trovano anche grosse molecole che hanno carica negativa, non attraversano la membrana cellulare e trattengono una notevole quantità di K+.
La membrana plasmatica è quindi dotata di carica negativa all’interno e positiva all’esterno; questa condizione è definita stato polarizzato. Quando un impulso nervoso attraversa una cellula, l’interno diventa via via meno negativo (depolarizzazione); questo è dovuto all’apertura dei canali ionici a controllo di potenziale, attraverso cui entrano ioni Na+, con conseguente accumulo di cariche positive.
La caratteristica dell’impulso nervoso è quella di viaggiare come modificazione elettrica della membrana, che però alle sinapsi induce il rilascio di neurotrasmettitori. Nella cellula postsinaptica l’impulso nervoso ridiventa onda elettrica. Dopo un certo tempo, i canali del sodio si chiudono, mentre l’apertura di canali per gli ioni K+ consente a questi ioni di fluire verso l’esterno; la pompa Na+ /K+ è attiva e contribuisce alla rimozione dell’eccesso di cariche positive dall’interno della cellula. Ne consegue una ripolarizzazione della membrana e il ripristino delle condizioni di riposo della cellula.
Il sistema endocrino
Il sistema endocrino è l'altra componente del sistema neuroendocrino.
Il sistema endocrino libera i suoi mediatori chimici, definiti ormoni, direttamente nel sangue, che
raggiunge tutte le parti dell’organismo. Gli ormoni agiscono però solo su cellule bersaglio, cellule
cioè che presentano recettori di superficie per il riconoscimento e l’interazione con le molecole
ormonali. Il riconoscimento evoca una risposta e innesca una serie di trasformazioni nelle cellule
bersaglio. È possibile che l’ormone secreto da una cellula sia indirizzato alla regolazione delle
attività della cellula stessa (meccanismo autocrino), o che l’ormone agisca su una cellula bersaglio
molto vicina e che in tal caso venga emesso non nel sangue, ma nel liquido extracellulare
(secrezione paracrina), ma l’azione più diffusa è attraverso il sangue e a più lunga distanza
(secrezione endocrina).
Gli ormoni sono di natura diversa e presentano meccanismi differenti d’azione; gli ormoni peptidici sono spesso prodotti come pro-ormoni inattivi e poi trasformati nella forma attiva, mediante il distacco di parti delle molecole; gli ormoni steroidei sono derivati delcolesterolo; le ammine sono amminoacidi modificati. Alcuni acidi grassi, come le prostaglandine, si comportano da ormoni. Gli ormoni peptidici non entrano nelle cellule, ma interagiscono con recettori di membrana delle cellule bersaglio e inducono risposte all’interno delle cellule, attraverso un secondo messaggero, l’AMP ciclico.
Quando l’ormone interagisce con il recettore di superficie, questi subisce una variazione nella struttura ed è in grado di attivare molecole di una proteina integrale di membrana, l’adenilato ciclasi, che catalizza la reazione: ATP=cAMP + PP. La molecola di cAMP avvia delle modificazioni nella cellula; in particolare stimola l’attività di proteine citoplasmatiche, note come proteine chinasi, diverse da tessuto a tessuto. Le proteine chinasi catalizzano il trasferimento di un gruppo fosfato dall’ATP alle proteine (fosforilazione), attivando o inibendo in questo modo, l’azione di ciascuna proteina e avviando una serie di reazioni a catena in una specifica direzione. Gli ormoni steroidei entrano invece nelle cellule, si legano con un recettore citoplasmatico e interagiscono con il DNA.
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