1

Curs 2 - Sistem endocrin

Pentru un organism multicelular, comunicarea celulara (se realizeaza prin jonctiuni

celulare si mesageri chimici) este un proces vital.

Celula endocrina este celula care sintetizeaza si secreta mesageri chimici, care sunt

descarcati in mediul intern si care determina la nivelul celulelor tinta efecte specifice.

Au fost descrise peste 100 de molecule considerate hormoni activi.

Clasificare a populatiei de celule endocrine:

D.p.d.v. al originii, majoritatea sunt de natura epiteliala

Exista insa si alte celule implicate in secretie, derivate din neuroni, celule

neurosecretoare (celule de la nivelul hipotalamusului).

Exista celule endocrine care formeaza un organ specializat pentru secretia

hormonala:

Glande endocrine: epifiza, hipofiza, tiroida, paratiroidele, suprarenalele

Glande mixte cu o componenta endocrina: pancreasul si gonadele

Celule endocrine pe care le gasim raspandite in structura unor organe, care sunt

specializate pentru o alta functie. Ansamblul acestor celule formeaza sistemul

neuroendocrin difuz, de exemplu timusul care este un organ limfoid dar intr-o etapa a

vietii secreta timopoiezina. Celulele inimii secreta natriopeptina sau factorul

natriuretic atrial. Rinichi-eritropoietina, calcitriol.

Sistemul gastrointestinal - CCK etc

Complexul hipotalamo-hipofizar:

Din punct de vedere structural, hipotalamusul este un organ de tip nervos (are

neuroni si celule gliale iar corpii neuronali formeaza nuclei hipotalamici). O parte din

neuroni poseda proprietati secretorii.

Spre deosebire de neuronii care nu au activitate secretorie, neuronii hipotalamici au

cateva caracteristici suplimentare: aparatul de sinteza proteica este mult mai

dezvoltat (mai multi corpi Nissl), un numar mai mare de microtubuli, necesar

transportului produsilor de secretie, granule de secretie.

Neuronii HT sunt denumiti si neuroni peptidergici, deoarece, exceptand dopamina,

toate celelalte molecule cu rol hormonal sunt de natura peptidica.

Vorbim de doua sisteme structurale:

-Sistemul neuronilor magnocelulari - in relatie cu neurohipofiza

-Sistemul neuronilor parvocelulari (de talie mai mica)- intra in relatie cu adenohipofiza

Neuronii magnocelulari sunt localizati aproape in exclusivitate in doi nuclei

(supraoptic - in raport cu chiasma optica si paraventricular - situat lateral de

ventriculul III).

Sunt neuroni multipolari cu diametru ce poate ajunge la 25 microni.

Prezinta granule de secretie (160-200 nm)

In coloratie HE se observa doar corpii neuronali.

Granulele de secretie se observa in imunocitochimie.

Axonii sunt nemielinizati si lungi, se termina asinaptic, realizeaza conexiuni de tip

neurovascular.

Pe parcursul acestor axoni observam numeroase dilatatii (Corpi Herring)

Axonii acestor neuroni ajung in cea mai mare parte in lobul posterior hipofizar,

formand astfel conexiunile nervoase dintre HT si glanda hipofiza.

2

In functie de provenienta neuronului (Nc. Supraoptic sau Paraventricular) se descriu

doua tracturi: Supraoptico-hipofizar si Paraventriculo-hipofizar.

Rolul acestor neuroni este de a secreta peptide, care, datorita faptului ca ajung sa fie

eliberate in lobul posterior hipofizar se numesc peptide posthipofizare (neuroni

hipotalamici efectori - ADH si ocitocina).

Legat de participarea celor doi nuclei la sinteza hormonilor, este demonstrat ca

nucleii supraoptic si paraventricular participa impreuna la sinteza acestor hormoni

(unii neuroni secreta ADH, altii ocitocina). Hormonul Antidiuretic este secretat mai

mult in nucleul supraoptic iar ocitocina este secretata mai mult in nucleul

paraventricular.

Sinteza are ca rezultat o molecula mare, precursoare, care pe langa hormoni contine

si neurofizina. Aceasta molecula are rol de proteina de transport pentru

neurohormon, existand neurofizina A sau I pentru ocitocina si neurofizina B sau II

pentru ADH.

Bariera hematoencefalica impiedica descarcarea hormonilor... Granulele de secretie

sunt depozitate temporar in dilatatiile Herring. In timpul transportului se produce

clivajul moleculei transportoare, astfel incat atunci cand ajunge in sange neurofizina

si neurohormonul sunt doua molecule separate.

Potentialele ajungand la butonul terminal determina exocitoza neurohormonului

dependenta de calciu.

Neuronii parvocelulari au o distributie mult mai larga la nivelul hipotalamusului (aria

hipofiziotropa).

Majoritatea se afla in hipotalamusul medio-bazal, fiind reprezentata de mai multi

nuclei: arcuat, ventromedial, dorsomedial, periventriculari, paraventricular.

Ca particularitati structurale, neuronii parvocelulari pot fi multipolari sau fusiformi, ei

stabilesc de multe ori conexiuni intre ei, iar diametrul acestora este mai mic, pana la

15 micrometri. Granulele de secretie au diametru de 100-110 nm.

O alta diferenta tine de axonii acestor neuroni, care spre deosebire de cei ai

neuronilor magnocelulari: sunt axoni scurti.

Axonii au insa un element comun cu cei magnocelulari. Si ei se termina asinaptic si

stabilesc conexiuni de tip neurovascular. Ei se indreapta catre eminenta median,

ajung in contact cu capilare sanguine si formeaza un plex capilar primar si catre

ventriculul III.

Rolul neuronilor parvocelular este de a sintetiza peptide hipofiziotrope, care au

afinitate pentru celulele din adenohipofiza. In functie de efectul pe care il exercita

asupra hipofizei pot fi neurohormoni de eliberare (RH) sau de inhibare (IH).

Prin urmare, aceste peptide hipofiziotrope vor fi secretate in capilare sanguine la

nivelul plexului capilar primar si la nivelul ventriculului III, in lichidul cefalorahidian. De

la nivelul ventriculului III, moleculele secretate pot fi captate de unele celule

ependimare si pot fi trecute in sange. Acestea isi trimit prelungirea catre aceste

capilare iar acest circuit arata ca ventriculul III poate fi considerat un loc unde acesti

neurohormoni sunt stocati temporar (stocare extracelulara temporara).

Spre deosebire de neuronii magnocelulari, neuronii parvocelulari isi controleaza

activitatea printr-un mecanism de feedback negativ, de la nivelul hipofizei anterioare

sau de la nivelul glandei periferice (prin hormoni adenohipofizari sau hormoni produsi

de glanda tinta).

3

Glanda hipofizara (hypo=sub, physis=crestere, pituita=mucus), descoperita de Galen

din Pergamon, considera ca preia mucusul produs de creier si il excreta in cavitatea

nazala. Dar a facut o descriere anatomica corecta.

Glanda cu dimensiuni mici (10x16x6mm), de forma ovoidala, cu greutate de 0.5 gr,

este mai mare la sexul feminin decat la cel masculin si mai mare la multipare decat la

nulipare.

Este legata de hipotalamus prin intermediul infundibulului (palnie). La nivelul

infundibulului se gasesc eminenta mediana si tija pituitara.

Are raport foarte apropiat cu chiasma optica, motiv pentru care, de multe ori, atunci

cand formatiunile proliferative de la nivelul hipofizei ajung sus si anterior, tumorile

hipofizare sunt insotite de tulburari de vedere.

Este o glanda incapsulata, capsula ei provine din dura mater, capsula adera la peretii

seii tucesti.

Din punct de vedere structural, glanda hipofiza este formata din doua componente:

-Adenohipofiza

-Neurohipofiza

Diferenta este si functionala si de origine embriologica.

Adenohipofiza are in alcatuirea sa lobul anterior (pars distalis) cuprinzand

aproximativ 75% din volumul glandei; lobul intermediar, separat de cel anterior printr-

o fanta, el este o lama subtire glandulara. Unele dintre celulele lobului intermediar

migreaza in lobul posterior hipofizar (semnificatie functionala necunoscita).

Lobul posterior hipofizar se afla alaturi de cel intermediar si anterior. TIja pituitara

face legatura dintre lobul posterior si eminenta mediana.

Lobul anterior este separat prin fanta Rathke de lobul intermediar.

Adenohipofiza inconjoara aproape complet neurohipofiza ( ca o potcoava ).

Ca origine embriologica, adenohipofiza deriva din ectoderm, dintr-o evaginare a

cavitatii bucale primitive (stomodeumul) in timp ce neurohipofiza are origine

neuroectodermala, fiind derivata dintr-o evaginare a planseului ventriculului III.

Evaginarea stomodeului va crea o vezica numita punga rathke, aceasta vezicula se

detaseaza la un moment dat si va inconjura evaginarea planseului diencefalic.

Planseul anterior al veziculei va forma lobul anterior, planseul posterior lobul

intermediar, iar cavitatea va deveni fanta Rathke.

Complexul e foarte bine vascularizat.

Reteaua vasculara posthipofizara se capilarizeaza, formand o retea de capilare

fenestrate. Capilarele din lobul posterior hipofizar, care asigura vascularizatia acestui

lob reprezinta componenta cu care axonii magnocelulari interactioneaza, descarcand

ADH si ocitocina in mediul intern.

Dispozitive porte: unul lung si altul scurt. Cel port lung este reprezentat de o retea de

capilara prezenta la nivelul eminentei mediane, continuata cu vene infundibulare si

cu o retea de capilare prezenta la nivelul ...

Produsii de secretie sunt descarcati de neuronii parvocelulari sunt descarcati la

nivelul acestei retele (retea capilara priamra). La nivelul adenohipofizei este realizat

sistemul capilar secundar. Aceasta conexiune vasculara a fost descrisa pentru prima

data de Gr.T.Popa si U.Fielding (1935).

Exista si un mic flux in sens ascendent, prin care se realizeaza mecanismul de

feedback negativ scurt. (descris de Gr.T.Popa).

Adenohipofiza

4

- Este componenta glandei pituitare care are o structura predominant celulara, la

acest nivel fiind celule epiteliale cu activitate endocrina ce secreta hormoni de natura

proteica.

Ca mod de organizare, in orice lob (anterior, intermediar, tuberal) celulele formeaza

cordoane celulare, mai apar si foliculi cu coloid. Celulele se afla intr-o retea fina de

fibre de reticulina (totul fiind foarte bine vascularizat de o retea de capilare de tip

sinusoid - plexul capilar secundar).

- Lob anterior:

Coloratia HE: in functie de afinitatea citoplasmei fata de colorant, populatia de celule

din lobul anterior este impartita in doua categorii de celule: Cromofile (acidofile sau

bazofile) si Cromofoba (apar ca nuclei inconjurati de o zona palida).

Metoda PAS: este folosita deoarece o parte din produsii de secretie sunt proteine

(PAS negative) si glicoproteine (PAS pozitive).

Exista si o corelatie intre aceste doua metode, celulele acidofile sunt PAS negative

iar celulele bazofile sunt PAS pozitive.

Cea mai utilizata clasificare a celulelor hipofizare din lobul anterior se bazeaza pe

rezultatele obtinute prin metode de imunocitochimie: Celule granulare (endocrine) si

celule agranulare (au fie un numar foarte mic de granule care nu sunt capabile sa

dea coloratia - celule care s-au degranulat. sau nu contin deloc granulatii).

In functie de anticorpii folositi, celulele granulare sunt de 5 tipuri, implicate in

elaborarea a 6 hormoni:

* Celule care secreta proteine

- Celule somatotrope (acidofile, PAS negative) - 50 % din celule - sunt implicate in

sinteza hormonilor de crestere (STH, GH)

- Celule lactotrope (acidofile, PAS negative) - 15-20% - implicate in sinteza de

prolactina (PRL)

*Celule care secreta glicoproteine

- Celule Corticotrope (bazofile, PAS pozitive) - 15-20% - proopiomelanocortina

(POMC)

- Celule tirotrope (bazofile, PAS pozitive) - 5% - tirotropina (TSH)

- Celulele gonadotrope (Bazofile, PAS pozitive) - 10% - gonadotropine (FSH si LH)

In ceea ce priveste celulele agranulare, o parte dintre ele au fost identificate ca celule

foliculostelate, numite astfel datorita formei pe care o au (stea cu multe prelungiri),

fac parte din categoria celor cromofobe.

Acestea se gasesc de obicei in partea centrala a lobului anterior hipofizar. Ca si

pondere sunt pana in 5-10% din celulele lobului anterior.

Pot aparea in grupuri mici raspandite printre celulele granulare si pot forma foliculi.

Celulele foliculostelate au un pol apical orientat catre folicul prevazut cu microvili si

cu cili.

Aceste celule intervin in regenerarea populatiei de celule endocrine, unii le considera

celule STEM, altii celule precursoare pentru toate celulele granulare din lobul anterior

hipofizar. Atat in vivo cat si in vitro ele se pot diferentia in toate tipurile de celule

endocrine.

Cele mai frecvente tumori adenohipofizare sunt cele care produc hormoni de

crestere si prolactina. Celulele care produc hormoni de crestere si prolactina sunt in

5

partile laterale ale acestui lob, prin cresterea tumorii erodeaza in peretii seii. Cele

care produc corticotropina sunt in partea mediana si spre posterior. Cele care produc

tireotropina sunt in partea mediana si spre anterior.

-Lobul intermediar:

Tipuri celulare: bazofile, cromofobe

Aceste celule au rol in producerea unor subunitati ale proopiomelanocortina (la om

este beta-lipotropina)

-Lobul tuberal:

Zona de tesut glandular care inconjoara tija pituitara incomplet.

Este o zona foarte bine vasculara pentru ca pe aici trece sistemul port.

Rol. celule pozitive pentru Gn si ACTH

*Neurohipofiza:

In toate componentele neurohipofizei constatam absenta celulelor glandulare-

endocrine. Structura nu seamana nici cu o glanda, nici cu un centru nervos. Este

predominant fibrilara.

Are fibre nervoase amielinice bogate in microtubuli (axoni ai neuronilor magnocelulari

din nc. SO si PV.

Au o dispozitie paralele intre ele si cu axul lung al tijei pituitare.

Ca elemente incluse in lobul posterior, pe langa axonii neuronilor ce prezinta dilatatii

pe traseu si vase, mai apar si celule gliale.

in MO pot fi evidentiati corpi acidofili care reprezinta dilatatii de pe traseul axonilor

(corpi Herring).

Pe langa axonii acestor neuroni gasim si celule gliale (pituicite), reprezinta cam 25%

din volumul lobului posterior. Au nucleu oval eucromatic, prezinta multe prelungiri

care se distribuie in jurul axonilor neuronilor secretori. Au fost observate modificari

ale morfologiei in timpul eliberarii in circulatie a hormonilor. Ele contribuie la reglarea

secretiei.

Microgliile - recunoscute prin nucleul lor heterocromatic simai mic si cu un continut

mare in lizozomi, ele avand rol in fagocitoza.

Pituicitele se observa in coloratie tricroma, nucleii lor aparand ovali si

heterocromatici.

Microgliile au nucleii hipercromi comparativi cu cei ai pituicitelor.

Glanda tiroida

(thyreos - scut, eidos -forma (ale cartilajului tiroidian))

Este formata din doi lobi laterali (drept si stang) de 5 cm lungime si 2.5 cm latime.

Acesti lobi sunt uniti printr-o portiune mediana numita istm si la aproximativ 40% din

populatie este prezent si al treilea lob (piramidal Lalouette - pe istm).

Aceasta este cea mai mare glanda endocrina, greutatea ei fiind de 20-30 grame.

D.p.d.v. a originii embriologice, are origine dubla: celulele foliculare (prelungire

endodermale - canal tireoglos), celulele parafoliculare (neuroectodermala - crestele

neurale).

La nivelul planseului faringelui embrionar exista un orificiu (foramen cecum), aici se

formeaza un diverticul ce migreaza caudal pana ajunge in zona viitoarei glande.

Acesta formeaza canalul tireoglos. Acest diverticul va da nastere populatiei de celule

6

foliculare. La formarea glandei contribuie si corpii ultimobranhiali, colonizati de

celulele parafoliculare din crestele neurale. Celulele se vor dispersa in toata glanda

tiroida.

De obicei, canalul tireoglos involueaza dupa a doua luna de viata IU dar uneori poate

persista sub forma lobului piramidal Lalouette. Persistenta poate da nastere si unor

fistule tiroidiene sau datorita prezentei lor, sa apara o glanda tiroida ectopica (oriunde

pe traseu).

Este singura glanda endocrina care depoziteaza cantitati mari de hormoni,

depozitarea este extracelulara, la nivelul coloidului. In absenta sintezei, depozitele

asigura necesarul de hormoni tiroidieni pentru o perioada de aproximativ 3 luni.

Este o glanda incapsulata, capsula este formata din tesut conjunctiv fibros, din care

se desprind septuri care compartimenteaza glanda in lobuli. La nivelul lobulilor,

parenchimul se organizeaza in foliculi tiroidieni.

Pe langa foliculi exista mase celulare compacte, alcatuite din acelasi tip de celule,

care stau la baza formarii unor noi foliculi tiroidieni.

Tesut conjunctiv interfolicular cu adipocite (dupa 50 de ani)

Bogata retea de capilare sanguine fenestrate si capilare limfatice.

Inervatie - fibre vegeatitve care se distribuie vaselor si foliculilor.

Pe langa mecanismul de feedback negativ exista si un control nervos al activitatii

celulelor.

Foliculii sunt in numar de sute de mii, au aspectul unor microsfere si pe sectiune

vedem forme diferite (rotunzi, ovali) si cu dimensiuni foarte variate (0.2-1mm

diametru). Fiecare folicul tiroidian are in alcatuirea lui un epiteliu unistratificat in

raport cu o membrana bazala. Epiteliul este format din celule cu aspect ce variaza de

la pavimentos la columnar (in functie de activitate). Foliculii contin o masa

transparenta, gelatinoasa - coloid.

In unele preparate, coloidul este fragmentat si indepartat de epiteliul folicular.

Coloidul are un caracter amfoter (colorat cu coloranti acizi sau bazici), este PAS

pozitiv, principala componenta este tireoglobulina, exista si enzime proteolitice.

Tireoglobulina este o glicoproteina bogata in tirozina, aminoacid pe care il gasim la

120 de reziduuri per molecula de tireoglobulina.

Este considerata precursor si depozit de hormoni tiroidieni.

Aspectul foliculilor variaza in raport cu activitatea glandei. In conditii de functionalitate

normala ( normotiroidie-eutiroidie) epiteliul este simplu cubic.

In conditii de hipotiroidism, foliculii sunt mult mai mari, secretia este redusa, celulele

au un aspect aplatizat, iar coloidul nu este folosit in suficienta masura.

In hipertiroidism celulele sunt inalte iar cantitatea de coloid este redusa, hormonii

sunt sintetizati cu rata crescuta si eliberati la fel de rapid.

Tipuri celulare:

- celule foliculare (tireocite)

- celule parafoliculare (celule C)

Celula foliculara seamana cu o celula de tip exocrin in ceea ce priveste distributia

organitelor (polaritatea). Aceasta arata ca este implicata in sinteza de proteine, in

secretia acestora, in reabsorbtie si digestia lor.

La MO, celula foliculara are citoplasma bazofila subnuclear, spre polul bazal. Nucleul

are forme diferite in functie de forma celulei. Are un nucleol evident daca celula este

activa.

7

ME ne da multe detalii care sustin functia. RER este localizat subnuclear, prezenta

lui asigura bazofilia vazuta in MO. Cand celula realizeaza sinteza crescuta de

tireoglobulina, RER are canaliculele foarte dilatate si se poate extinde pana la polul

apical. Complexul Golgi este in zona apicala. Exista numeroase mitocondrii. In zona

apicala, alaturi de modificarile membranare reprezentate de microvili, apar si

vezicule. Sunt doua tipuri de vezicule (unele mici si altele mari) cu semnificatie

diferita functional. Veziculele mici sunt de origine golgiana si contin tireoglobulina.

Veziculele mari au drept continut picaturi de coloid endocitate de catre celulele

foliculare. Celula este foarte bogata in lizozomi pe care le gasim in zona apicala, iar

veziculele mari (cu coloid endocitat) fuzioneaza cu lizozomii si formeaza

fagolizozomi. Exista complexe jonctionale. Activitatea este dependenta de

tireotropina, la polul bazal existand numerosi receptori pentru TSH.

Sinteza hormonilor tiroidieni este dependent de continutul in iod. La nivelul

membranei plasmatice bazale sunt preluati aminoacizii si monozaharidele necesare

sintezei. La nivelul RER incepe prima glicozidare, se formeaza vezicule de transfer

care asigura aportul de lanturi polipeptidice in aparatul golgi... ap golgi formeaza

vezicule cu coloid. La nivelul aparatului Golgi exista tiroid peroxidaza, care este

expusa catre lumenul foliculului (catre coloid), este implicata in oxidarea iodului si

iodarea tireoglobulinei. Cea mai frecventa afectiune in momentul de fata in categoria

hipotiroidiilor (apar anticorpi pentru tiroid peroxidaza).

Iodul anorganic este preluat prin transport activ printr-un transportor simport (I- si

Na+). Dupa acesta este exocitat in coloid cu ajutorul Pendrinei (proteina

transportoare din membrana apicala). Tirozinele iodate raman atasate la

tireoglobulina si se cupleaza. Urmeaza endocitarea...., veziculele fuzioneaza cu

lizozomii, formeaza fagolizozomii iar in prezenta enzimelor lizozomale se formeaza

hormonii, care sunt apoi eliberati in sange. T3 este mai activ decat T4.

Procesul de secretie are doua faze: o faza exocrina si o faza endocrina.

Faza exocrina este reprezentata de sinteza tireoglobulinei si exocitarea in folicul.

Faza endocrina consta in eliberarea hormonilor din tireoglobulina? endocitata.

Celulele parafoliculare

Elibereaza un hormon implicat in metabolismul fosfocalcic.

Celulele sunt mai mari, rare, apar izolate sau in grupuri foarte mici.

Sunt mai numeroase la copii.

Sunt localizate printre foliculii tiroidieni, in apropierea acestora dar pot fi localizate si

in epiteliul folicular, printre celulele foliculare, avand raport cu membrana bazala pe

care se sprijina epiteliul dar nu vin in contact cu coloidul.

La MO: aceste celule sunt de talie mai mare decat cele foliculare si au citoplasma

mult mai palida, de aceea sunt denumite si celule clare (Clean Cells), de aici le si

vine numele. Spre deosebire de celulele foliculare, acestea nu prezinta polaritate.

Au citoplasma cu RER si complexul golgi dezvoltate si numeroase mitocondrii,

granule de secretie (rotunde sau ovale), sunt electronodense, continutul lor fiind

reprezentate in special de un polipeptid (calcitonina) dar pot contine si serotonina

sau somatostatina.

Calcitonina este un h. polipeptidic (32 Aminoacizi).

Intervine in metabolismul fosfocalcic (hiocalcemiant), intervine in osteosinteza,

activand osteoblastele si favorizeaza eliminarile urinare de calciu.

8