La classificazione degli ormoni

I primi sono costituiti da catene di amminoacidi, gli ormoni steroidei derivano dal colesterolo mentre gli ormoni aminici, infine, derivano da due tipi di amminoacidi, il triptofano o la tirosina. Gli ormoni peptidici/proteici variano nella complessità della sequenza da piccoli peptidi di soli tre amminoacidi fino a grandi proteine e glicoproteine. La loro sintesi e l'immagazzinamento in vescicole secretorie parte da un peptide iniziale che esce dal reticolo endoplasmatico rugoso ma ancora è una grande proteina inattiva, il preproormone. I preproormoni contengono una o più copie di un ormone peptidico, una sequenza segnale e altre sequenze peptidiche che possono o meno possedere un'attività biologica. Mentre il peptide inattivo si sposta attraverso il reticolo endoplasmatico e il complesso del Golgi, la sequenza è rimossa, creando una molecola più piccola, ancora inattiva, chiamata proormone. Nel complesso del Golgi il proormone è immagazzinato in vescicole secretorie contenenti enzimi proteolitici che scindono il proormone nell'ormone attivo e in altri frammenti. Questo processo è chiamato modifica post-traduzionale. Le vescicole secretorie contenenti i peptidi sono immagazzinate nel citoplasma della cellule d'origine fino a quando la cellula riceve un segnale per la secrezione: a quel punto, le vescicole si muovono verso la membrana cellulare e rilasciano il loro contenuto per esocitosi calcio-dipendente. Tutti i frammenti peptidici derivati dal proormone sono rilasciati insieme nel liquido extracellulare, in un processo noto come co-secrezione. A questo punto, gli ormoni peptidici, essendo idrosolubili, si sciolgono facilmente nel liquido extracellulare per essere trasportati in circolo. Però questi ormoni sono anche lipofobi, quindi non sono in gradi di entrare nelle cellule bersaglio. Gli ormoni peptidici, per questo motivo, si legano a recettori sulla superficie cellulare. Il complesso ormone-recettore innesca la risposta cellulare per mezzo di un sistema di trasduzione del segnale. La maggior parte degli ormoni peptidici agisce utilizzando cAMP come secondo messaggero. Alcuni recettori per gli ormoni peptidici, come quello per l'insulina, invece, hanno cellula agli ormoni peptidici è di norma rapida, dato che i secondi messaggeri modificano proteine già esistenti. I cambiamenti innescati dagli ormoni peptidici comprendono l'apertura o la chiusura di canali di membrana e la modulazione di enzimi metabolici o di proteine di trasporto.
Gli ormoni steroidei possiedono strutture chimiche simili tra loro perché sono tutti derivati dal colesterolo. Diversamente dagli ormoni peptidici, sintetizzati nei tessuti di tutto l'organismo, gli ormoni steroidei sono sintetizzati solo da pochi organi. Tre tipi di ormoni steroidei sono sintetizzati dalla corteccia surrenale, la porzione più esterna del surrene. Ogni ghiandola surrenale si trova al di sopra del rispettivo rene. Le gonadi producono, invece, gli ormoni sessuali (estrogeni, progesterone e androgeni). Comunque, le cellule che secernono questo tipo di ormoni presentano una grande quantità di reticolo endoplasmatico liscio, in cui vengono sintetizzati. Gli steroidi sono lipofili, perciò attraversano facilmente la membrana cellulare sia per uscire dalla cellula di origine sia per entrare nella cellula bersaglio, quindi non vengono utilizzate vescicole. Però, gli ormoni steroidei non sono solubili nel plasma, per questo hanno bisogno di proteine trasportatrici (carrier), che proteggono l'ormone dalla degradazione enzimatica e lo portano verso le cellule bersaglio. I recettori meglio studiati per gli ormoni steroidei si trovano nel compartimento intracellulare, nel citoplasma oppure nel nucleo. La destinazione finale del complesso recettore-ormone è il nucleo, dove il complesso agisce come fattore di trascrizione, legandosi al DNA e attivando o reprimendo la trascrizione di uno o più geni. Dai geni attivati è trascritto nuovo mRNA, che dirige la sintesi di nuove proteine. Si usa dire che gli ormoni che alterano la trascrizione genica hanno un effetto genomico sulla cellula bersaglio. Negli ultimi anni, però, i ricercatori hanno scoperto che diversi ormoni steroidei, tra cui gli estrogeni e l'aldosterone, si legano anche a recettori situati sulla membrana della cellula bersaglio e associati a vie di trasduzione del segnale, in modo analogo agli ormoni peptidici. Questi recettori permettono ai rispettivi ormoni di evocare risposte rapide non genomiche accanto a quelle genomiche più lente. Gli ormoni aminici, infine, sono piccole molecole sintetizzate a partire dall'amminoacido triptofano o dall'amminoacido tirosina. L'ormone aminico melatonina deriva dal triptofano, mentre tutti gli altri ormoni aminici (le catecolamine e gli ormoni tiroidei) derivano dalla tirosina, che si riconosce per la sua struttura ad anello. Comunque, le catecolamine (adrenalina, noradrenalina, dopamina) sono neuroormoni che si legano ai recettori di membrana come ormoni peptidici. Mentre, gli ormoni steroidei, sintetizzati nella ghiandola tiroide, si comportano più come gli ormoni steroidei, legandosi ai recettori intracellulari che attivano la trascrizione genica.