Obiettivi di apprendimento

Alla fine di questa sezione, sarai in grado di:

  • Listare e descrivere l’azione bersaglio degli ormoni delle ghiandole paratiroidi.

Le ghiandole paratiroidi sono minuscole strutture rotonde che di solito si trovano incorporate nella superficie posteriore della tiroide (Figura 1). Una spessa capsula di tessuto connettivo separa le ghiandole dal tessuto tiroideo. La maggior parte delle persone ha quattro ghiandole paratiroidi, ma occasionalmente ce ne sono di più nei tessuti del collo o del petto. La funzione di un tipo di cellule paratiroidi, le cellule ossifile, non è chiara. Le cellule funzionali primarie delle ghiandole paratiroidi sono le cellule principali. Queste cellule epiteliali producono e secernono l’ormone paratiroideo (PTH), il principale ormone coinvolto nella regolazione dei livelli di calcio nel sangue.

La parte A di questo diagramma mostra le quattro piccole ghiandole paratiroidi a forma di disco, incorporate nella superficie posteriore della tiroide. La parte B mostra una micrografia del tessuto paratiroideo. Il tessuto è in gran parte composto da cellule principali a forma di cubo che circondano un vaso sanguigno centrale. Alcune cellule ossifile più grandi e di colorazione più scura sono incorporate all'interno delle numerose cellule principali.

Figura 1. Le piccole ghiandole paratiroidi sono incorporate nella superficie posteriore della tiroide. LM × 760. (Micrografia fornita dai Reggenti della University of Michigan Medical School © 2012)

Vedi il WebScope della University of Michigan per esplorare il campione di tessuto in maggiore dettaglio.

Le ghiandole paratiroidi producono e secernono l’ormone paratiroideo, un ormone peptidico, in risposta a bassi livelli di calcio nel sangue (Figura 2). La secrezione dell’ormone paratiroideo provoca il rilascio di calcio dalle ossa stimolando gli osteoclasti, che secernono enzimi che degradano l’osso e rilasciano calcio nel liquido interstiziale. L’ormone paratiroideo inibisce anche gli osteoblasti, le cellule coinvolte nella deposizione ossea, risparmiando così il calcio nel sangue. L’ormone paratiroideo provoca un aumento del riassorbimento del calcio (e del magnesio) nei tubuli renali dal filtrato delle urine. Inoltre, l’ormone paratiroideo avvia la produzione dell’ormone steroideo calcitriolo (noto anche come 1,25-diidrossivitamina D), che è la forma attiva della vitamina D3, nei reni. Il calcitriolo stimola poi un maggiore assorbimento del calcio alimentare da parte dell’intestino. Un ciclo di feedback negativo regola i livelli di ormone paratiroideo, con l’aumento dei livelli di calcio nel sangue che inibisce un ulteriore rilascio di ormone paratiroideo.

Questo diagramma mostra il ruolo dell'ormone paratiroideo nel mantenimento dell'omeostasi del calcio nel sangue. Quando la concentrazione di calcio nel sangue scende, le cellule principali della ghiandola paratiroidea rilasciano l'ormone paratiroideo (PTH). Il PTH colpisce le ossa, i reni e l'intestino. Per quanto riguarda le ossa, il PTH inibisce gli osteoblasti e stimola gli osteoclasti. Questo si traduce in una rottura dell'osso compatto, come illustrato da un osteoclasta che scava nella superficie di un osso. La rottura rilascia ioni di calcio in un vaso sanguigno vicino. Gli osteoblasti sono inattivi in questa fase. Per quanto riguarda i reni, il PTH stimola le cellule dei tubuli renali a recuperare il calcio di scarto dalle urine. Il PTH stimola anche le cellule dei tubuli renali a rilasciare calcitrolo. Questo è illustrato con una sezione trasversale di un tubulo renale, che mostra le cellule della parete del tubulo. L'urina scorre a sinistra delle cellule della parete del tubulo, mentre un'arteria è a destra. Il bordo destro delle cellule della parete del tubulo e il bordo sinistro dell'arteria sono separati da una piccola regione di spazio interstiziale. Le cellule rimuovono il calcio dall'urina e lo pompano nel fluido interstiziale, dopodiché il calcio entra nell'arteria. Le cellule pompano anche il calcitrolo nel vaso sanguigno. Per quanto riguarda l'intestino, il PTH stimola l'intestino ad assorbire il calcio dalla digestione del cibo. Viene mostrata una sezione trasversale di una cellula intestinale, che è a forma di cubo ma con proiezioni simili a dita sul lato del lume intestinale (in alto). Sotto la cellula intestinale c'è un'arteria. Il calcitrolo lascia l'arteria ed entra nella cellula intestinale, stimolandola ad assorbire il calcio dal cibo nel lume intestinale. Gli effetti del PTH sull'osso, i reni e l'intestino fanno aumentare i livelli di calcio nel sangue. Le alte concentrazioni di calcio nel sangue stimolano le cellule parafollicolari della tiroide a rilasciare calcitonina. La calcitonina inverte gli effetti del PTH stimolando gli osteoblasti e inibendo gli osteoclasti nel tessuto osseo. Questo è illustrato da ioni di calcio che lasciano un vaso sanguigno e viaggiano verso gli osteoblasti su una sezione di osso compatto. Gli osteoblasti stanno ispessendo lo strato di osso compatto mentre, in questa fase, gli osteoclasti sono inattivi.

Figura 2. L’ormone paratiroideo aumenta i livelli di calcio nel sangue quando questi scendono troppo in basso. Al contrario, la calcitonina, che viene rilasciata dalla tiroide, diminuisce i livelli di calcio nel sangue quando diventano troppo alti. Questi due meccanismi mantengono costantemente la concentrazione di calcio nel sangue all’omeostasi.

Un’attività anormalmente elevata della ghiandola paratiroidea può causare iperparatiroidismo, un disturbo causato da una sovrapproduzione di ormone paratiroideo che comporta un eccessivo riassorbimento di calcio dalle ossa. L’iperparatiroidismo può diminuire significativamente la densità ossea, portando a fratture spontanee o deformità. Quando i livelli di calcio nel sangue aumentano, la permeabilità della membrana cellulare al sodio diminuisce e la reattività del sistema nervoso si riduce. Allo stesso tempo, i depositi di calcio possono accumularsi nei tessuti e negli organi del corpo, compromettendo il loro funzionamento.

Al contrario, livelli di calcio nel sangue anormalmente bassi possono essere causati da una carenza di ormone paratiroideo, chiamato ipoparatiroidismo, che può svilupparsi in seguito a lesioni o interventi chirurgici che coinvolgono la tiroide. Un basso livello di calcio nel sangue aumenta la permeabilità della membrana al sodio, causando contrazioni muscolari, crampi, spasmi o convulsioni. I deficit gravi possono paralizzare i muscoli, compresi quelli coinvolti nella respirazione, e possono essere fatali.

Quando i livelli di calcio nel sangue sono alti, la calcitonina viene prodotta e secreta dalle cellule parafollicolari della tiroide. Come discusso in precedenza, la calcitonina inibisce l’attività degli osteoclasti, riduce l’assorbimento del calcio alimentare nell’intestino e segnala ai reni di riassorbire meno calcio, con conseguente maggiore quantità di calcio escreto nelle urine.

Rassegna del capitolo

Il calcio è necessario per una varietà di importanti processi fisiologici, compreso il funzionamento neuromuscolare; pertanto, i livelli di calcio nel sangue sono strettamente regolati. Le ghiandole paratiroidi sono piccole strutture situate sulla tiroide posteriore che producono l’ormone paratiroideo, che regola i livelli di calcio nel sangue. Bassi livelli di calcio nel sangue causano la produzione e la secrezione dell’ormone paratiroideo. Al contrario, livelli elevati di calcio nel sangue inibiscono la secrezione dell’ormone paratiroideo e innescano la secrezione dell’ormone tiroideo calcitonina. La sottoproduzione dell’ormone paratiroideo può portare all’ipoparatiroidismo. Al contrario, la sovrapproduzione dell’ormone paratiroideo può provocare l’iperparatiroidismo.

Self Check

Rispondete alla domanda (o alle domande) qui sotto per vedere quanto bene avete capito gli argomenti trattati nella sezione precedente.

Domande di pensiero critico

  1. Descrivete il ruolo del feedback negativo nella funzione della ghiandola paratiroide.
  2. Spiega perché qualcuno con un tumore alla ghiandola paratiroidea potrebbe sviluppare calcoli renali.
Mostra le risposte

  1. La produzione e la secrezione dell’ormone paratiroideo è regolata da un ciclo di feedback negativo. Bassi livelli di calcio nel sangue avviano la produzione e la secrezione dell’ormone paratiroideo. L’ormone paratiroideo aumenta il riassorbimento delle ossa, l’assorbimento del calcio dall’intestino e il riassorbimento del calcio da parte dei reni. Di conseguenza, i livelli di calcio nel sangue cominciano a salire. Questo, a sua volta, inibisce l’ulteriore produzione e secrezione dell’ormone paratiroideo.
  2. Un tumore della ghiandola paratiroidea può indurre un’ipersecrezione di ormone paratiroideo. Questo può aumentare i livelli di calcio nel sangue in modo così eccessivo che i depositi di calcio cominciano ad accumularsi in tutto il corpo, anche nei tubuli renali, dove sono indicati come calcoli renali.

Glossario

iperparatiroidismo: disturbo causato da una sovrapproduzione di ormone paratiroideo che si traduce in calcio nel sangue anormalmente elevato

ipoparatiroidismo: disturbo causato da una sottoproduzione di ormone paratiroideo che si traduce in calcio nel sangue anormalmente basso

ghiandole paratiroidi: piccole ghiandole rotonde incorporate nella tiroide posteriore che producono l’ormone paratiroideo

ormone paratiroideo (PTH): ormone peptidico prodotto e secreto dalle ghiandole paratiroidi in risposta a bassi livelli di calcio nel sangue

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