STH - GH (Growth hormone)


Ormone della crescita

La somatotropina è un ormone peptidico composto da 191 amminoacidi, sintetizzato, accumulato e secreto dalle cellule della adenoipofisi in modo pulsatile e secondo un ritmo circadiano, che stimola lo sviluppo dell'organismo umano e di molti vertebrati. Durante l'infanzia, l’iposecrezione di GH determina nanismo ipofisario, mentre l’ipersecrezione causa gigantismo ipofisario in tutti e due i casi le proporzioni corporee sono del tutto normali. Se l’ipersecrezione inizia dopo il termine dell’accrescimento, in genere a causa di un tumore, si ha acromegalia in cui le ossa della faccia, delle mani e dei piedi si ingrandiscono notevolmente. Come le altre tropine ipofisarie il GH non è un ormone anabolizzante e non causa direttamente alcuna crescita, però stimola la sintesi epatica di fattore di crescita insulino-simile (più conusciuto come IGF-I o come somatomedina C) che è il vero ormone anabolicamente attivo e che è il responsabile degli effetti sulla crescita attribuiti al GH. Oltre a ciò induce anche un aumento della sintesi proteica, per questo è utilizzata, in modo dannoso, dai culturisti che vogliono aumentare la propria massa muscolare. Tale pratica è molto pericolosa inquanto la somministrazione esogena determina atrofia delle cellule dell'adenoipofisi preposte alla secrezione.
IL GH viene secreto soprattutto durante l'infanzia e la gioventù. Dopo i 20 anni, la sua sintesi diminuisce velocemente al punto che di solito la concentrazione di tale ormone in una persona di 50 anni è circa la metà di una di 20.
Nell'uomo si osservano picchi secretori a cicli di 3-4 con valori massimi durante la notte ed in particolare nella prima fase del sonno profondo.


Tessuti bersaglio

Sono tutti di origine mesodermica e sono quelli principalmente implicati nell'accrescimento: tessuto osseo, tessuto muscolare scheletrico e tessuto adiposo. Sembra che i recettori siano del tutto assenti nell'occhio e nel sistema nervoso centrale.


Importanza del GH nel bambino

La carenza di GH nel bambino può causare molte malattie tra le quali nanismo, ipotiroidismo, inibizione della pubertà, scarso sviluppo dei testicoli, cretinismo, depressione.


Importanza del GH nell'adulto

Anche se questa sostanza viene sintetizzata soprattutto durante la crescita non bisogna pensare che essa non sia importante nell'età adulta, infatti la carenza di quest'ormone nell'adulto è fortemente correlata con ipogonadismo, perdita della libido, aumento del grasso viscerale, amenorrea, sterilità, calvizie, impotenza, frigidità, osteoporosi, perdita della massa e della forza muscolare, depressione e scarso benessere psico-fisico in generale.


Diagnosi della deficienza

Nei bambini la deficienza si evince facilmente dal nanismo, negli adulti da stanchezza, da ipotiroidismo (è stato dimostrato che la carenza di GH e IGF-I possono causare facilmente questa patologia), da osteoporosi. È necessario fare delle analisi a varie ore (quest'ormone reggiunge il suo picco massimo durante il sonno) e fare test di stimolo con varie sostanze tra le quali l'arginina per verificare la funzionalità dell'ipofisi.


Indicazioni terapeutiche

Nei bambini è indicato nei casi di nanismo, per gli adoloscenti in caso di mancata pubertà, negli adulti con deficienza conclamata di quest'ormone e di IGF-I, l'uso di GH migliora la libido (è stato visto che aumenta la sintesi di testosterone), la struttura ossea (cura l'osteoporosi) e muscolare, l'umore, la colite ulcerosa.
All'inizio si ricorreva alla somministrazione dell'ormone vero e proprio estratto dall'ipofisi di cadaveri ma dopo tempo poteva verificarsi la sindrome di Creutzfeldt-Jakob, ma da diversi anni il problema è stato risolto con somatotropina ricombinante assolutamente sicura poiché non più estratta da cadaveri.
Per la cura dell'acromegalia (ecceso di GH) si ricorre all' Octreotide, analogo della somatostatina (quindi con potente azione inibitrice nei confronti della sintesi di somatotropina), che presenta tra i vantaggi quello di non essere diabetogeno.


Effetti collaterali

L'uso di questa sostanza può causare l'atrofia delle cellule ipofisarie atte alla naturale sintesi di questa sostanza, l'eccesso di GH può causare un aumento dell'insulinoresistenza, inoltre è stato notato un leggero aumento di incidenza del tumore al colon-retto, anche se tuttavia gli scienziati non hanno trovato correlazioni rilevanti tra quest'ormone e l'insorgenza dei tumori. È tuttavia da ricordare che anche la carenza di quest'ormone è legata al diabete mellito tipo 2, infatti essa causa quasi sempre deficienza di testosterone (ipogonadismo), condizione alla base dell'insulinoresistenza.



Muscolo



Tipi

Ci sono diversi tipi di muscoli. In base alla morfologia, possiamo distinguere:
Muscoli striati scheletrici, che presentano caratteristiche striature trasversali visibili anche ad occhio nudo, meglio ancora al microscopio ottico. Tali striature sono dovute alla disposizione regolare degli elementi contrattili. I muscoli striati scheletrici, si contraggono in seguito a impulsi nervosi provenienti dai motoneuroni del sistema nervoso centrale, ovvero a livello cosciente. Sono connessi a segmenti scheletrici.
Muscoli striati miocardico che costituisce la componente muscolare (che è anche la più cospicua) del cuore, detta miocardio. Microscopicamente rispetto alle fibre muscolari scheletriche oltre alle strie trasversali note, posseggono altre striature trasversali ben evidenti, chiamate strie intercalari. Sono le zone di giunzione delle fibre stesse.
Il muscolo cardiaco si contrae indipendentemente dalla volontà.
Muscoli lisci, cosiddetti in quanto non presentano striature trasversali, essendo disposti in essi disordinatamente gli elementi contrattili. Si presentano in genere di colore più chiaro rispetto alla muscolatura striata. Sono questi a costituire la componente muscolare dei visceri.
I muscoli lisci (salvo pochissime eccezioni) sono involontari, cioè la contrazione di questi avviene in maniera indipendente dalla volontà: sotto il controllo di ormoni, stimoli esterni o in seguito a impulsi provenienti dal sistema nervoso autonomo


Struttura del muscolo striato o scheletrico


La fibra muscolare è una cellula polinucleata di forma allungata. È costituita da fasci di miofibrille deputate alla contrazione e al rilassamento del muscolo. A un esame microscopico si può individuare nelle fibrille diverse zone, bande chiare e bande scure che si ripetono regolarmente. Queste bande sono poi delimitate da due linee sottili, dette linee Z, costituite da proteine di ancoraggio.
I sarcomeri (così si chiamano queste unità) sono poi costituiti da fasci di filamenti paralleli e alterni di due tipi:
i filamenti sottili, costituiti da actina, una proteina ad α-elica, attorcigliati ad un filamento di una proteina regolatrice, la tropomiosina.
i filamenti spessi sono invece costituiti principalmente da una proteina globulare, la miosina. La miosina è costituita da sei catene polipeptidiche, di cui due più lunghe, per la presenza di teste globulari.
Quando un muscolo è rilassato, i filamenti sottili e quelli spessi, sono vicini, ma non collegati, mentre durante la fase di contrazione saranno collegati.


Struttura del tessuto muscolare liscio involontario

Il tessuto muscolare liscio è principalmente responsabile della muscolatura degli organi interni: le cellule sono fusiformi, il nucleo è centrale, ma i miofilamenti sono disposti in maniera irregolare e per questo motivo non notiamo le striature che caratterizzano il muscolo scheletrico.
Per quanto riguarda l'attività del muscolo liscio notiamo molte differenze rispetto al tessuto analizzato in precedenza:
contrazione lenta e meno potente ma più prolungata.
contrazione involontaria: il muscolo può contrarsi per innervazione del sistema nervoso autonomo o sotto stimolo ormonale.
contrazione che avviene per tutto il muscolo contemporaneamente: questa è la caratteristica più importante del muscolo liscio. Il muscolo si comporta proprio come se si trattasse di un'unica fibra, anche se nella realtà ci sono più fibre che si susseguono l'una all'altra. In questo caso si dice che questo tipo di tessuto si comporta come un sincizio funzionale.

Fisiologia della contrazione muscolare


Possiamo suddividere la contrazione muscolare in tre fasi principali:

contrazione
rilassamento
fase latente

Contrazione
La contrazione muscolare di un muscolo scheletrico ha inizio quando il segnale elettrico, proveniente dai motoneuroni del sistema nervoso centrale (nuclei dei nervi cranici con componente motoria, o neuroni motori delle teste delle corna anteriori del midollo spinale), arriva ai bottoni sinaptici. Questi liberano nel citoplasma delle fibre muscolari una sostanza, l’acetilcolina, che agisce sui recettori presenti nella placca neuro muscolare determinando il potenziale d'azione. Il potenziale d'azione, che si propaga lungo il sarcolemma (ovvero la membrana cellulare del muscolo scheletrico), va a colpire canali voltaggio dipendenti intermembrana (canali della diidropiridina) i quali comunicano sul lato citoplasmatico con un complesso proteico, il recettore per la rianodina, che determina l'apertura dei canali Ca+2 contenuti nel reticolo sarcoplasmatico, che vengono così liberati. L’acetilcolina agisce inoltre sulle membrane che racchiudono i fasci di miofibrille, rendendole così permeabili agli ioni Ca+2, che hanno una fondamentale azione catalizzatrice per importanti reazioni chimiche. La liberazione di Ca+2 induce un processo di feedback positivo con amplificazione della concentrazione citoplasmatica di calcio: ioni Ca+2 stimolano pompe per l'estrusione di altro calcio.
Dai mitocondri della fibra muscolare, viene poi liberato ATP, e da altri organuli viene liberata la troponina. Tale sostanza andrà ad agire sui filamenti sottili, infatti avverrà una reazione catalizzata dagli ioni Ca+2, che permetterà alla troponina di legarsi alla tropomiosina, che lascerà libero il sito di attacco per la miosina. L’ATP agirà invece sui filamenti spessi: mediante una reazione di fosforilazione, e quindi mediante una reazione esoergonica, l’ATP diventa ADP, libera un gruppo fosfato, una grande quantità di energia, e si lega alla testa di miosina, la quale sfrutta tale energia per saltare dal suo loco, e andare ad occupare il sito di attacco nel filamento sottile, lasciato libero dalla tropomiosina. Durante lo scorrimento le teste di miosina si legano a quelle di actina con una precisa angolazione di 45°. Durante questo processo avvengono cambiamenti neoclitini , derivanti dall'assimilazione di proteine. Il processo quindi fa variare l angolazione di actina di 15° facendola arrivare così a 60°.

Rilassamento
Nella fase di rilassamento, il procedimento avviene in modo contrario a quello della contrazione e sembra che la parvalbumina sia coinvolta nel processo.

Fase latente
È la fase che segue lo stimolo, ma nella quale non c’è risposta.

Tono muscolare
Il tono muscolare non è dato da una gradualità di funzionamento, ma dal numero di fibre muscolari che entrano in azione. Se l’organo interessato deve svolgere un’attività molto precisa, per ogni nervo presente in esso, ci saranno poche fibre muscolari; se invece l’organo deve svolgere un’azione che richiede potenza, ma poco precisa, ogni nervo presenterà più fibre muscolari.







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