Obiettivo del corso è quello di far comprendere agli studenti: a) che gli organismi animali, al di là dell’apparente stabilità fisica, sono in realtà attraversati, e di fatto costituiti, da un continuo fluire di materia (acqua e nutrienti), energia (termica e chimica) ed informazione (segnali intra- ed extracellulari e stimoli ambientali); e b) che il flusso di informazione è come una sorta di immenso calcolo che, mentre si svolge, canalizza ordinatamente gli altri due flussi, assicurando una temporanea capacità di resistenza del vivente alla spinta ambientale verso l’entropia.
E’ consigliato aver seguito il corso di Biologia dell'integrazione endocrina della laurea triennale in Biologia
Esame scritto con una ventina di domande a risposta aperta più un componimento di una facciata su un argomento trattato nel corso. Tempo assegnato: 3 ore. Valutazione dell'elaborato in base ad un grafico risposte esatte/punteggio comunicato agli studenti, mentre il componimento può influire per un punto sul voto finale. Gli studenti possono visionare il proprio elaborato corretto prima della registrazione del voto.
Italiano
Consegna agli studenti di un CD con tutte le immagini, comprese quelle di anatomia ed istologia ad alta definizione, mostrate nel corso. Distribuzione di fotocopie ed indicazione di articoli consultabili attraverso la rete informatica di Ateneo su argomenti specifici trattati a lezione. Gli studenti che lo desiderano possono registrare le lezioni
Il corso illustra i circuiti regolativi endocrini dell’omeostasi energetica, metabolica ed idrominerale, aventi una funzione interna stabilizzatrice, i sistemi di controllo dei bioritmi, che impongono assetti funzionali fluttuanti, e l’integrazione ormonale dell’accrescimento corporeo nel corso del quale l’organismo è sospinto attraverso una serie di stadi di progressiva modificazione interna. Nelle lezioni iniziali si richiamano, approfondendole, le nozioni sui meccanismi d’azione dei segnali ormonali interpretandoli come reti di effettori macromolecolari accoppiati sia in modo dinamico che regolativo mediante regolatori chimici uni-, bi- e polivalenti con distribuzione intra- ed intercellulare. Si adotta quindi un approccio bioingegneristico nella descrizione del vivente incentrata sull’evoluzione dei sistemi di riconoscimento molecolare che ha condotto ad un progressivo aumento della metacomplessità. In tal modo emerge la valenza biologica dei concetti di informazione, regolazione, comunicazione, memoria, conoscenza, come riconoscimento di segnali, ed intelligenza, come risposta adattativa ad essi.
A questa parte introduttiva, segue una parte speciale in cui, ricollegandosi al corso di Biologia dell’integrazione endocrina, si tratta delle regolazioni ormonali nell’omeostasi energetica e metabolica nei vertebrati, come: a) il controllo dell’adipogenesi e della sensazione di fame, in cui sono coinvolti vari regolatori, quali insulina, glucocorticoidi, colecistochinina, leptina, neuropeptide Y e melanocortine, a cui riferirsi nello studio dell’obesità, anoressia e bulimia; b) il controllo osmoregolativo e della sensazione di sete regolati da vasopressina, peptide natriuretico atriale, glucocorticoidi e sistema renina-angiotensina-aldosterone, con patologie come il diabete insipido, l’aldosteronismo e l’ipertensione; c) il controllo del metabolismo del calcio e del fosfato mediato da paratormone, calcitriolo, calcitonina ed ipocalcina, con patologie come l’ipo- e l’iperparatiroidismo, l’osteomalacia e l’osteoporosi.
Per quanto riguarda il controllo ormonale dei bioritmi, viene considerata l’evoluzione del complesso epifisario nei vertebrati e la sua funzione fotorecettrice diretta o mediata dal circuito retino-ipotalamo-simpatico. La secrezione epifisaria di melatonina nella scotofase viene correlata ai ritmi di sonno e veglia come pure alla variazione circadiana dell’attività dell’asse ipotalamo-ipofiso-surrenalico. Lo studio di questo sistema endocrino è rilevante per i disturbi da jet-lag e le patologie dell’insonnia e della depressione psichica, nonché per l’analisi degli effetti della fototerapia antidepressiva con luce solare od artificiale.
Relativamente all’integrazione endocrina nell’accrescimento corporeo, inclusi i fenomeni di metamorfosi, e dell’invecchiamento nei vertebrati, vengono esaminati tre circuiti regolativi: a) l’asse somatotropico costituito da somatoliberina, ormone somatotropo e fattore di crescita IFG-I, con le patologie del nanismo ateliotico sessuale, gigantismo ed acromegalia; b) l’asse tireotropico comprendente tireoliberina, ormone tireotropo ed ormoni tiroidei, con varie forme patologiche di ipo- ed ipertiroidismo; e c) la steroidogenesi extraghiandolare autonoma o dipendente da DHEA solfato surrenalico a partire dall’adrenarca nell’uomo. Vengono infine discussi gli effetti negativi dell’insulina e dell’IFG-I sull’aspettativa di vita in differenti organismi animali ed il declino di funzioni endocrine, come la somatopausa e l’adrenopausa, nel corso dell’invecchiamento umano.
Hadley M.E. e Jon E. Levine (2007). Endocrinology. Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 07458, 6th edition, pp. 500 + XXIII, ISBN 0-13-187606-6
David O. Norris (1997). Vertebrate Endocrinology, 3° edizione, Academic Press, S. Diego, pp. 634 + XII, ISBN 0-12-521670-x