Premessa – Il Sistema Endocrino e il Sistema Nervoso compiono funzioni integrate nei processi di comunicazione, di controllo e di collaborazione reciproca attraverso una rete di comunicazione in tutto il corpo. Questi apparati svolgono tali funzioni attraverso differenti tipi di meccanismi. Il Sistema Nervoso per mezzo della conduzione di impulsi nervosi tramite vie efferenti in uscita e vie afferenti in entrata, i neuro-trasmettitori trasferiscono l’impulso nervoso tra i vari neuroni, l’impulso nervoso è rapido e di breve durata. Il Sistema Endocrino agisce lentamente attraverso il torrente circolatorio e la velocità del flusso è determinante. Vi possono essere : – risposte rapide in 5-10 sec., di norma agiscono dai 30 min. a 3h. – risposta lenta dopo mesi (ormone della crescita) con controllo su diversi tessuti. Il Sistema Endocrino è costituito da ghiandole che riversano il loro secreto direttamente nel sangue e sono in grado di inviare segnali chimici a distanza per coordinare funzioni diverse. Tale secreto, chiamato ormone (dal greco: ormào = stimolo), circola nel sangue, svolgendo la sua azione a livello di organi bersaglio distanti dalla ghiandola in tessuti dotati di recettori specifici. Il Sistema Ormonale può essere paragonato ad una specie di Internet biologico, un sistema di comunicazione più avanzato per comunicare con tutte le cellule. Ciascun ormone viene sintetizzato da una ghiandola specifica e generalmente immesso nel torrente circolatorio dove si rapporta con la propria cellula bersaglio a distanza. Raramente gli ormoni agiscono in «solitario”, lavorano sempre in coppia. Vi è sempre un ormone con un’azione «agonista» che viene controbilanciato dal suo ormone «antagonista». In queste cellule, generalmente il meccanismo della secrezione avviene per 1- esocitosi dove il secreto viene immesso nel flusso sanguigno; 2- con attività di tipo paracrino, il secreto si diffonde nelle zone limitrofe alla ghiandola e svolge la sua azione su organi vicini, l’ormone paracrino non utilizza il circolo sanguigno agisce direttamente per diffusione tramite i fluidi interstiziali sulle cellule adiacenti; 3- l’ormone autocrino invece agisce sulla stessa cellula che l’ha prodotto. L’Apparato Endocrino è costituito da ghiandole endocrine pluricellulari che sono: ipotalamo- ipofisi- epifisi- tiroide- paratiroidi- surrene- pancreas- ovaio e testicolo. Un ruolo particolare è svolto dall’ipotalamo che fa parte del S.N.C, il quale secerne dei fattori stimolanti RH e dei fattori inibenti, che rallentano la sintesi ormonale dell’ipofisi, in relazione agli stimoli che giungono dalle altre ghiandole. L’ipotalamo fa da ponte e da collegamento tra il S.N.C e il sistema endocrino. Vi sono nel nostro corpo cellule endocrine unicellulari che si trovano disperse nel contesto di diversi organi come nella mucosa gastro-intestinale, nelle vie aeree, vie urinarie, nella cute, nel tessuto adiposo, nel cuore ecc.. Ad esempio l’adipocita, cellula del tessuto adiposo, secerne l’ormone leptina che ha un’importante funzione di regolare l’appetito. La grelina invece è un ormone prodotto dalle cellule del fondo dello stomaco che stimola l’appetito. Tutte queste cellule endocrine unicellulari pur differenziandosi fra loro, sono raggruppate in un unico sistema chiamato APUD (amine precursor uptake and decarbo-xylation). In queste cellule, generalmente, il meccanismo della secrezione avviene per esocitosi del secreto nel flusso sanguigno o con attività di tipo paracrino dove il secreto si diffonde nelle zone limitrofe alla ghiandola e svolge la sua azione su organi vicini o con meccanismo autocrino direttamente sulla propria cellula.
Il cuore come organo endocrino– Il cuore è stato studiato quasi sempre come un organo meccanico o meglio come una pompa muscolare capace di spingere il flusso sanguigno attraverso le sistoli ventricolari a tutto il corpo. Studi recenti hanno dimostrato che il cuore è un organo endocrino capace di percepire variazioni di pressione, di volume sanguigno nelle sue 4 cavità e in relazioni a qste modificazioni, sintetizzare sostanze ormonali con effetto a distanza su altre cellule recettrici. Il cuore è un sensore polivalente, è un trasduttore in quanto modifica la variazione meccanica, chimica e fisica del sangue in segnali ormonali che a loro volta modificano la funzione vascolare, renale. Come tutto il sistema endocrino il cuore da una risposta rapida alle variazioni sovra accennate.
Quali sono gli ormoni prodotti dal cuore ? : 1- Peptide Natriuretico Atriale (PNA). 2- Peptide Natriuretico Brain (PNB). 3- Peptide Natriuretico C (PNC). Il PNA è sintetizzato dai cardiomiociti atriali. L’input iniziale è lo stiramento delle pareti atriali che si verifica quando c’è un aumento di ritorno venoso con conseguente aumento della pressione atriale o una insufficienza cardiaca o una insufficienza renale. Il PNB (peptide natriuretico Brain) fu trovato inizialmente nel cervello, ma la sede più importante è il miocardio ventricolare ove viene sintetizzato in condizioni di sovraccarico emodinamico. Il PNA e il PNB non sono secreti allo stesso modo in quanto il PNA è associato ad una risposta rapida alla distensione atriale, il PNB da una risposta allo stress miocardico cronico maggiormente a livello ventricolare sin.. Il PNC è prodotto da cellule endoteliali, fibroblasti e altre strutture vascolari. Gli effetti principali di qsto ormone sono: vasoprotezione, inibizione della proliferazione muscolatura liscia, azione antifibrotica e modulazione l’angiogenesi. E’ un ormone prevalentemente autocrino e paracrino più che un ormone cardiaco sistemico. Effetti – Il PNA e il PNB determinano un incremento della pressione nei capillari glomerulari renali, inibizione della secrezione di renina. Si ha aumento della diuresi, riduzione della pressione atriale, della pressione venosa, riduzione della congestione polmonare e sistemica e diminuzione della tensione sulla parete cardiaca. Inibiscono il rilascio di renina. Gli effetti vascolari consistono in una vasodilatazione con riduzione delle resistenze vascolari, aumento della capacità venosa e riduzione del ritorno venoso. Il PNC esercita effetti antiproliferativi sulla muscolatura liscia, protettivi sull’endotelio vascolare, antagonisti sull’azione vasocostrittrice. Effetti sulle Ghiandole surrenali: Il PNA e il PNB riducono la sintesi e la secrezione dell’aldosterone. Effetti sul SNC e Autonomo : Il PNA e il PNB possono ridurre la sensazione di sete, limitare l’attivazione del ortosimpatico e modulare i riflessi barocettivi. Il PNA e il PNB influenzano anche il metabolismo energetico in quanto stimolano la lipolisi negli adipociti, promuovendo la mobilizzazione degli acidi grassi dal tessuto adiposo (asse cuore – tessuto adiposo). Nelle persone obese i livelli di PNB tendono e essere più bassi che nei soggetti magri. Ma vi è anche l’asse tessuto adiposo-cuore. Il tessuto adiposo produce citochine infiammatorie che influiscono negativamente sulla funzione endoteliale, favoriscono la fibrosi con rischio di aritmie, ipertrofia e aumento della pressione. Quindi vi è un dialogo reciproco tra cuore e tessuto adiposo. Cuore e muscolo scheletrico : durante l’esercizio fisico oltre ad aumentare la frequenza cardiaca, il ritorno venoso e l’aumento della gittata cardiaca, determina un aumento dei peptidi natriuretici (PNA e PNB) in conseguenza di un aumento dello stiramento delle pareti cardiache.
CONCLUSIONI Il cuore come organo endocrino può essere considerato parte del sistema APUD ?. Il Sistema Endocrino APUD è un concetto che raggruppa cellule endocrine diffuse in diversi organi del corpo, non riunite in un’unica ghiandola, capaci di produrre ormoni con azione endocrina, azione paracrina sulle cellule vicine e autocrita con azione diretta sulla propria cellula. Il cuore endocrino modifica la visione classica della anatomo-fisiologia. L’organo cuore oltre ad essere una pompa meccanica che coordina la piccola e grande circolazione è un regolatore attivo in quanto, ad un sovraccarico funzionale con stiramento delle pareti atriali e ventricolari, produce segnali ormonali che riducono il sodio (Na) e acqua, dilatano i vasi, inibiscono la renina che alza la pressione, inibiscono l’aldosterone, ormone prodotto dal surrene con funzione di trattenere sodio, richiamare acqua e di conseguenza aumentare il volume del sangue. Rallenta la funzione del Sistema Ortosimpatico, limita l’ipertrofia della parete e la fibrosi endoteliale. Il Sistema Endocrino Cardiaco (SEC) costituisce un meccanismo ormonale contrario ai sistemi che aumentano la pressione, la vaso-costrizione e la ritenzione idrica. Il SEC è una ghiandola meccano-sensibile capace di trasformare il carico emodinamico in una risposta ormonale riflessa. Il S.E.C. è rappresentato da 4 funzioni : 1- cellule capaci i sintetizzare un ormone. 2- la cellula cardiaca secerne l’ormone. 3- l’ormone passa in circolo ma ha anche una funzione paracrina e autocrina. 4- ha un effetto a distanza su altre cellule a distanza. Il cuore quindi soddisfa le 4 funzioni per essere definito come organo endocrino. I cardiomiociti, in particolare quelli atriali, presentono granuli secretori simili ai granuli delle cellule endocrine classiche. Qsti granuli sono sostanze ormonali che possono essere liberate quando aumenta la distensione della parete. Anche se il cuore è considerato un organo endocrino non fa parte del sistema APUD perché i cardiomiociti pur essendo cellule endocrine, non sono cellule APUD in quanto non sono in grado di assorbire dall’esterno molecole che serviranno come materia prima per produrre i precursori delle ammine biogene che sono neuro-trasmettitori.
Cassi Dr. Mario
Bibliografia : Guyton e Hall : Fisiologia Medica – Articoli scientifici su PubMed –