pag. 1 Introducere De ce studiem histologia glandelor endocrine? Răspunsul la această întrebare poate fi dat în mai multe feluri. Însă cel mai la îndemână este: pentru a înțelege ce hormoni produc glandele endocrine, cum are loc secreția acestora și cum influențează la distanță alte țesuturi sau organe, inclusiv cu răsunet în sfera noastră de activitate teritoriul oro-maxilo-facial, precum și răspunsul general al organismului, care poate modifica conduita terapeutică aleasă la anumite categorii de pacienți. Obiective Obiectivele acestui curs sunt reprezentate de însușirea următoarelor noțiuni: a). celulele endocrine și localizarea/organizarea acestora; b). caracteristicile histologice comune și particulare ale glandelor endocrine c). detalierea organizării celulare a hipofizei, suprarenalelor, tiroidei, pancreasului endocrin și epifizei. Acest curs este varianta sumarizată a informațiilor ce se regăsesc în capitolul de glande endocrine recomandat la bibliografie. Pentru mai multe detalii, inclusiv acțiunile fiecărui tip de hormon, vă rog consultați manualul recomandat. 1. Caracteristici generale glande endocrine - secretă hormoni, care sunt eliberați direct în sânge, lipsesc astfel canalele excretoare. - hormonii acționează asupra celulelor-țintă din același organ (ex: pancreas) sau din alte organe, aflate la distanță, unde ajung pe cale sangvină (ceea ce explică necesitatea funcțională a prezenței numeroase a capilarelor din structura glandelor endocrine). Toate glandele endocrine sunt bogat vascularizate, conțin numeroase capilare fenestrate, iar celulele secretoare stabilesc contacte strânse cu vasele capilare. - sunt formate din 2 componente: parenchimul - componenta epitelială, alcătuită din celule secretoare organizate în funcție de specificul fiecărei glande endocrine în cuiburi, foliculi sau cordoane în jurul capilarelor sangvine. stroma - componenta conjunctivă, bogată în fibre de reticulină, cu rol de susținere. 2. Hipofiza (glanda pituitară) - glandă endocrină mică, cu greutate de aproximativ 0,5 g, localizată la baza creierului, întro cavitate din stânca osului sfenoid numită şaua turcească. - învelită într-o capsulă conjunctivă care continuă foița externă a meningelui (dura mater) - are 2 părți componente cu origine embriologică diferită: I. adenohipofiza componenta glandulară a hipofizei, dezvoltată din ectodermul oral (din punga lui Rathke) II. neurohipofiza componenta neurală, dezvoltată din planşeul diencefalului, sub forma unui infundibul (rămâne legat de hipotalamus prin tija pituitară)
pag. 2 2.1. Vascularizația hipofizei - provine din ramuri ale arterei carotide interne: Arterele hipofizare superioare: se ramifică și formează plexul capilar primar capilare fenestrate care irigă eminența mediană și tija hipofizară, capilarele din plexul primar confluează, formând venule, care se ramifică și ele și formează plexul capilar secundar, la nivelul adenohipofizei. Aceste vase formează sistemul port hipofizar, prin care ajung neuropeptide cu funcție reglatoare de la hipotalamus la adenohipofiză Arterele hipofizare inferioare: irigă în principal neurohipofiza 2.2. ADENOHIPOFIZA - este alcătuită din 3 porțiuni: 1. lobul anterior 2. lobul tuberal (pars tuberalis) înconjoară tija pituitară ca un manşon 3. lobul intermediar (pars intermedia) 1. Lobul anterior (pars distalis) - porțiunea cea mai voluminoasă (aprox. 75% din adenohipofiză) - conține celule grupate în cordoane delimitate de septuri conjunctive fine, în care se află numeroase capilare fenestrate. Aceste celule pot fi împărțite după colorarea cu colorații uzuale în celule cromofile (rețin colorantul, celule secretoare active pot fi acidofile sau bazofile) și celule cromofobe (cu aspect palid, slab colorat). - fiecare celulă secretă un anumit tip de hormon, stocat de obicei în granule. a. Celule acidofile - celule mici, rotunde, cu afinitate pentru coloranţi acizi: se evidențiază cu eozina în diferite nuanţe de la roz-palid până la roşu - în această categorie intră celule somatotrope (cele mai numeroase, secretă STH) și celule mamotrope (secretă prolactina) b. Celulele bazofile - celule rotunde, mai mari decât cele acidofile, cu afinitate pentru coloranți bazici: se colorează în albastru cu hematoxilina. - includ celule gonadotrope (secretă FSH și LH), celule tireotrope (secretă TSH), celule corticotrope (secretă POMC 1 scindată ulterior în ACTH) c. Celule cromofobe - celule mici, cu citoplasmă clară, necolorată, lipsită de granule secretorii - includ celule stem și progenitoare, ce se pot transforma în celule acidofile sau bazofile - pot fi și celule secretoare degranulate sau cu un număr scăzut de granule. 1 POMC=proopiomelanocortina, scindată posttranslațional în ACTH și b-lph/lipotropină
pag. 3 2. Lobul tuberal - este străbătut de vasele sistemului port hipotalamo-hipofizar - conține celule bazofile dispuse în cordoane de-a lungul vaselor sanguine - majoritatea sunt celule gonadotrope (secretă FSH şi LH). 3. Lobul intermediar - structură rudimentară (la om), formată din celule în general bazofile, dispuse în foliculi de diverse dimensiuni, delimitând cavități ce conțin coloid. - în perioada fetală, aceste celule secretă POMC, scindată de proteaze până la o formă precusoare a MSH https://en.wikipedia.org/wiki/melanocyte-stimulating_hormone Reglarea secreţiei adenohipofizei se face prin 3 mecanisme: 1. prin neuropeptidele hipotalamice - acţionează asupra celulelor specifice din adenohipofiză, stimulând sau inhibând eliberarea hormonilor (vezi tabelul 20-2, pag. 413 din Junqueira Histologie, tratat & atlas, ed. 13). Ex: TRH, CRH. 2. prin feedback declanşat de variaţiile concentraţiei plasmatice a hormonilor glandelorţintă (vezi fig.20-10, pag. 413 din Junqueira Histologie, tratat & atlas, ed. 13). Ex: T3,T4. 3. prin influența altor hormoni, care nu participă la feedbackul descris anterior. Ex: ocitocina, care va stimula secreția de prolactină. 2.3. NEUROHIPOFIZA - este alcătuită din: 1. lobul posterior popriu zis (pars nervosa) porţiunea mai voluminoasă - depozitează și eliberează în circulație hormonii ocitocină şi ADH (hormonul antidiuretic sau vasopresina), produşi de neuronii secretori din hipotalamus (din nucleii supraoptic și paraventricular) - Microscopic, lobul posterior are structură asemănătoare cu a țesutului nervos. Conține fibre nervoase aprox. 100.000 axoni amielinici ai neuronilor hipotalamici amintiți mai sus și pituicite (celule gliale puternic ramificate, cu rol în nutriţia şi metabolismul axonilor). - Stroma glandulară este formată din fibre de reticulină. Conține numeroase capilare fenestrate dispuse în jurul terminaţiilor axonale. - Lobul posterior nu conţine celule secretoare: este doar un loc de stocare a celor doi hormoni sintetizați în hipotalamus și care au ajuns pe cale nervoasă în neurohipofiză. Hormonii sunt eliberați în sânge sub influența impulsurilor care acționează asupra fibrelor nervoase din hipotalamus. Granulele de neurosecreție, care depozitează cei doi hormoni (ADH și ocitocina) au diametre de 100-200 nm; vizibile la microscopul electronic. Aceste granulele migrează de-a lungul axonilor şi se acumulează în porţiunile terminale ale acestora, dând naștere unor dilatări axonale terminale numite corpi Herring (vizibili și la microscopul optic). 2. Infundibulum (tija pituitară), care conține: - fibre axonale din tractul hipotalamo-hipofizar, - vene ale sistemului port hipotalamo-hipofizar, - celule gliale.
pag. 4 3. Suprarenala - glande pereche situate la polii superiori ai rinichilor - sunt acoperite fiecare de o capsulă din țesut conjunctiv dens, din care se desprind septuri subţiri către interior, fără a compartimenta complet glanda - prezintă 2 componente cu origine embriologică şi funcţii distincte: 3.1. Corticosuprarenala - origine mezodermică - localizată periferic, ocupă cea mai mare parte din volumul suprarenalei - se împarte în 3 zone concentrice, de la exterior către interior: 1. zona glomerulară 2. zona fasciculată 3. zona reticulată 1. Zona glomerulară - localizată imediat sub capsulă - formată din celule mici, cubice, acidofile, dispuse în cordoane arcuate scurte - între cordoane se găsesc septuri conjunctive fine cu numeroase capilare - secretă mineralocorticoizi (ex: aldosteron) 2. Zona fasciculată - situată la mijloc - cea mai bine reprezentată (ocupă 65-80% din volumul corticosuprarenalei) - cuprinde cordoane celulare rectilinii, orientate perpendicular pe capsulă, separate de capilare sinusoide - celulele sunt mari, poligonale, cu citoplasma clară, încărcată cu multe picături lipidice care le conferă un aspect vacuolar specific (fapt pentru care mai sunt denumite spongiocite ). - secretă glucocorticoizi (ex: cortizol) şi într-o mică măsură hormoni androgeni. 3. Zona reticulată - zona cea mai profundă şi cea mai îngustă a corticosuprarenalei (aprox.10%) - conţine celule mici, dispuse în cordoane neregulate, anastomozate în reţea cu ochiuri mici, în care se găsesc capilare sangvine - celulele se colorează intens acidofile datorită numărului scăzut de picături lipidice și acumulării de pigmenţi (lipofuscină) - secretă androgeni slabi (DHEA) și mici cantități de cortizol. Celulele corticosuprarenalei nu stochează produşii secretori în granule. Steroizii sunt molecule solubile în lipide, astfel încât pot difuza liber prin membrana celulară, fără a fi necesară depozitarea lor în granule. 3.2. Medulosuprarenala - localizată în centrul glandei (ocupă 10% din volumul suprarenalei) - origine ectodermică, în crestele neurale, în care îşi au originea şi ganglionii simpatici. Astfel, poate fi considerată un ganglion simpatic modificat, ai cărui neuroni postganglionari şi-au pierdut axonii în timpul dezvoltării embrionare şi au devenit celule secretoare - spre deosebire de corticosuprarenală, care nu stochează hormonii, celulele medulosuprarenalei îşi depoziteată hormonii în granule secretorii.
pag. 5 - conţine 2 tipuri de celule: 1. Celule cromafine - secretă catecolamine pornind de la tirozină: - epinefrină (adrenalină) - norepinefrină (noradrenalină) - la MO se prezintă ca celule mari, poliedrice, cu citoplasmă palidă, dispuse în cordoane scurte şi neregulate, înconjurate de o reţea capilară abundentă. Conţin granule secretorii care se colorează intens cu săruri de crom ( de unde și denumirea celule cromafine) - la ME celulele prezintă aparat Golgi bine dezvoltat, RER, mitocondrii şi granule secretorii elecrtonodense, cu diametre cuprinse între 150-350 nm, delimitate de membrane. Granulele conţin catecolamine (epinefrină sau norepinefrină), ATP şi cromogranine (proteine cu rol de legare a catecolaminelor). - sunt inervate de fibre nervoase simpatice preganglionare https://aneskey.com/15-autonomic-nervous-system-physiology-and-pharmacology/ 2. Celule ganglionare - sunt neuroni simpatici postganglionari, mai mari comparativ cu celulele cromafine. 4. Pancreasul endocrin Este format din insulele Langerhans, grupuri de celule endocrine diseminate în parenchimul pancreasului exocrin. Deși în număr de peste 1 milion, ele ocupă doar 1-2% din volumul pancreasului, fiind mai numeroase la nivelul cozii pancreasului. Microscopic, insulele Langerhans se prezintă ca formaţiuni rotunde, cu diametrul de 100-200μm, palid colorate comparativ cu restul parenchimului pancreatic. Sunt alcătuite din celule poligonale sau rotunde, dispuse în cordoane separate printr-o reţea bogată de capilare fenestrate. În insulele Langerhans au fost identificate prin tehnici imunohistochimice mai multe tipuri de celule endocrine: 1. Celule α (A), localizate la periferia insulelor, secretă glucagon 2. Celule β (B), cele mai numeroase, situate în centrul insulelor, secretă insulină 3. Celule Δ (D), sunt mai rare, secretă somatostatină 4. Celule PP, mai frecvente către capul pancreasului, secretă polipeptidul pancreatic. 5. Tiroida - cea mai mare glandă endocrină, cu origine endodermică - localizată în regiunea cervicală, antero-inferior de laringe - formată din 2 lobi uniţi printr-un istm - învelită într-o capsulă conjunctivă trimite spre interiorul glandei septuri conjunctive care împart glanda în lobuli Parenchimul glandei este organizat sub formă de foliculi tiroidieni. Între foliculi se găsesc fibre de reticulină dispuse în rețea și numeroase capilare sangvine şi limfatice.
pag. 6 Foliculii tiroidieni - reprezintă unitățile morfofuncționale ale glandei - sunt formaţiuni rotunjite sau poligonale, cu dimensiuni variabile - fiecare folicul are un lumen central, ocupat de un material gelatinos, amorf și acidofil denumit coloid tiroidian. Coloidul este o formă de depozit a precursorilor hormonali (conţine tireoglobulină iodată). Depozitele sunt suficiente pentru o perioadă de 3 luni. - Peretele foliculului tiroidian este format dintr-un epiteliu simplu cubic denumit epiteliu folicular, dispus pe o membrană bazală. Epiteliul folicular conține 2 tipuri de celule: foliculare și parafoliculare (celule C). 1. Celulele foliculare (tireocite) >90% - secretă hormonii T3 (triiodotironină) şi T4 (tetraiodotironină sau tiroxină) 2 sunt celule cu formă cubică, cu nuclei centrali și citoplasmă bazofilă. Când glanda este hiperactivă (hipertiroidie) celulele foliculare devin înalte, cilindrice; când glanda este inactivă (hipotiroidie) celulele se aplatizează, epiteliul folicular devenind simplu pavimentos. - polul lor apical ajunge în lumenul foliculului 2. Celulele parafoliculare (celulele C) - secretă calcitonina - sunt celule mari, poliedrice, slab acidofile - sunt răspândite printre celulele foliculare, lângă membrana bazală, fără a atinge lumenul folicular și deci fără contact cu coloidul. - se găsesc şi printre foliculi, grupate în jurul capilarelor 6. Paratiroidele - 4 glande mici, localizate pe faţa posterioară a lobilor tiroidieni - Fiecare glandă e înconjurată de o capsulă conjunctivă, care trimite septuri în interiorul glandei - Parenchimul glandular conține 2 tipuri de celule: 1. Celulele principale - sunt celule mici, poligonale, cu nucleu veziculos şi citoplasmă palidă, uşor acidofilă. - secretă parathormon (PTH) 2. Celulele oxifile - sunt mai mari, poligonale, frecvent dispuse în grupuri - citoplasma acidofilă, conţine mitocondrii cu criste numeroase. - rol necunoscut. Cu vârsta, celulele secretorii sunt treptat înlocuite cu adipocite care ajung să ocupe peste 50% din glandă la persoanele vârstnice. 2 Etapele secreției hormonilor tiroidieni T3 și T4 sunt: - Sinteza tireoglobulinei (glicoproteină eliberată în lumenul foliculului) - Transportul iodului transcelular prin tireocite către lumenul folicular - Iodinarea tireoglobulinei (à mono-iod-t & di-iod-t) - Formarea T3 și T4 (în coloid) - Transportul transcelular T3 și T4 din coloid către capilarele sangvine
pag. 7 7. Epifiza (glanda pineală) - cea mai mică glandă endocrină, cu origine neuroectodermică, ataşată de plafonul ventriculului III - Este învelită de pia mater, din care pornesc septuri care pătrund în interiorul glandei și o compartimentează incomplet în lobuli. - Primește aferențe de la retină (noaptea secreția de melatonină este de 10x mai mare) - Parenchimul epifizei conține 2 tipuri de celule : 1. celulele principale (pinealocite) - 95% 2. celule gliale modificate (astrocite) - 5% 1. Pinealocitele - sunt celule nervoase modificate în sens secretor, dispuse în cordoane sau cuiburi înconjurate de numeroase capilare fenestrate - au citoplasmă slab bazofilă, nucleu eucromatic neregulat, numeroase mitocondrii și granule secretorii, cu melatonină. - prezintă prelungiri lungi, cu dilatații în apropierea capilarelor sangvine septale - pot forma sinapse cu fibre nervoase simpatice nemielinice 2. Celulele gliale - se localizează între cordoanele de pinealocite şi în ariile perivasculare - prezintă nuclei mici, alungiţi, heterocromatici și prelungiri citoplasmatice lungi - au rol de susţinere a pinealocitelor - Concreţiunile calcare ( nisipul cerebral / corpora arenacea ): - sunt formaţiuni sferice, acidofile, cu structură lamelară concentrică ce apar în plin parenchim glandular pe măsura înaintării în vârstă - rezultă din depuneri succesive de săruri de calciu și magneziu pe matricea organică secretată de pinealocite - rolul lor nu este cunoscut. Lectură recomandată Mescher AL, Junqueira Histologie, tratat & atlas. Ed. a 13-a. Editura Medicală Callisto, București, 2016 (Cap. 20 Glandele endocrine, pag. 404-428)