Gli ormoni e il controllo omeostatico del metabolismo

Gli ormoni sono messaggeri chimici secreti nel plasma da cellule specializzate. Essi sono responsabili della maggior parte delle funzioni a lungo termine del nostro organismo, come ad esempio, la crescita e lo sviluppo, il metabolismo, la regolazione dell'ambiente interno (temperatura, bilancio idrico e ionico) e la riproduzione. Gli ormoni agiscono sulla cellula bersaglio in tre modi fondamentali: (1) controllando la velocità delle reazioni enzimatiche, (2) controllando il trasporto delle molecole attraverso la membrana cellulare, (3) controllando l'espressione dei geni e la sintesi delle proteine. Comunque, il termine ormone fu coniato nel 1905, dal verbo greco ormao, stimolare o risvegliare. La definizione tradizionale di ormone afferma che si tratta di una sostanza chimica secreta nel sangue da una cellula o da un gruppo di cellule per essere trasportata a un bersaglio distante, dove esercita il suo effetto a concentrazioni molto besse. Tuttavia, oggi è noto, che le molecole che agiscono come ormoni non sono secrete solo dalle ghiandole endocrine classiche, ma anche da cellule endocrine isolate, dai neuroni (neuroormoni) e da cellule del sistema immunitario (citochine). Siccome gli ormoni vengono secreti al di fuori delle cellule, molto spesso, queste sostanze chimiche vengono chiamate ecto-ormoni. Quest'ultimi, naturalmente, si distinguono dai ferormoni, che sono ecto-ormoni speciali che agiscono su un altro organismo della medesima specie per provocare una risposta fisiologica o comportamentale. Una caratteristica che distingue gli ormoni è la loro capacità di agire a concentrazioni nanomolari (10-9 M) e picomolari (10-12 M) e di legarsi a recettori nelle cellule bersaglio, innescando risposte biochimiche. Queste risposte sono il meccanismo d'azione cellulare dell'ormone. Un dato ormone può agire su diversi tessuti e agire in maniera differente, anche non provocando nessun effetto. L'insulina è un esempio di un ormone dagli effetti variabili in funzione del tessuto. Nel tessuto muscolare adiposo, l'insulina agisce sulle proteine trasportatrici del glucosio e sugli enzimi del metabolismo glucidico. Nel fegato, l'ormone modula l'attività enzimatica, ma non ha effetto diretto sulle proteine di trasporto del glucosio. Nel tessuto nervoso e in altri tessuti, il metabolismo del glucosio è totalmente indipendente dall'insulina.  In generale, la variabilità della risposta di cellule diverse a un ormone dipende principalmente dai recettori e dalle vie di trasduzione del segnale della cellula. Una volta finita la propria azione, gli ormoni, presenti in circolo, vengono degradati (scissi) in metaboliti inattivi da enzimi presenti principalmente nel fegato e nei reni.