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Il Messaggero della Natura: perché gli ormoni sono l'ancora di salvezza degli organismi multicellulari?
Gli ormoni, che derivano dalla parola greca "ὁρμῶν", che significa "spingere all'azione", sono molecole di segnalazione che svolgono un ruolo estremamente importante negli organismi multicellulari. Gli ormoni vengono trasportati verso organi o tessuti distanti attraverso complessi processi biologici per regolare la fisiologia e il comportamento. Gli ormoni sono indispensabili per il corretto sviluppo di animali, piante e funghi.
L'ampia definizione di ormoni consente di classificare come ormoni una varietà di molecole, inclusi eicosanoidi, steroidi, derivati degli aminoacidi, ecc.
La funzione principale degli ormoni è quella di influenzare le cellule remote legandosi a recettori specifici nelle cellule bersaglio, modificando così la funzione cellulare. Quando gli ormoni si legano ai recettori, inducono l’attivazione di vie di segnalazione, spesso promuovendo la trascrizione genetica, che a sua volta aumenta l’espressione delle proteine bersaglio. Nella crescita e nello sviluppo delle piante, gli ormoni regolano quasi tutti gli aspetti, dalla germinazione alla senescenza.
Gli ormoni possono trasmettere segnali attraverso le membrane cellulari. La maggior parte degli ormoni idrosolubili agiscono sulla superficie delle cellule bersaglio, mentre gli ormoni liposolubili possono entrare nelle cellule per la regolazione.
Nei vertebrati, le ghiandole endocrine sono organi specializzati nella secrezione di ormoni. La secrezione ormonale è solitamente in risposta a specifici segnali biochimici ed è spesso influenzata dalla regolazione del feedback negativo. Ad esempio, un livello elevato di zucchero nel sangue aumenta la sintesi di insulina, che abbassa i livelli di zucchero nel sangue. Dopo la secrezione dell'ormone, gli ormoni idrosolubili vengono rapidamente trasportati attraverso il sistema circolatorio, mentre gli ormoni liposolubili devono essere legati alle proteine trasportatrici per formare complessi ed essere rilasciati nel sistema circolatorio.
Il processo di scoperta degli ormoni
Nel corso della ricerca sugli ormoni, molti scienziati hanno condotto discussioni approfondite sui suoi meccanismi di funzionamento interni. Ad esempio, il fisiologo tedesco Arnold Adolf Berthold condusse un esperimento nel 1849 che dimostrò l'importanza dei testicoli per il comportamento maschile. Osservando i galli castrati, scoprì che esisteva una sostanza secreta che faceva perdere loro le caratteristiche maschili, che venne poi identificata come testosterone.
Gli ormoni non svolgono solo un ruolo importante negli animali, ma anche gli ormoni presenti nelle piante, come l'auxina, sono fondamentali poiché influenzano la crescita e la direzione delle piante.
Emilio Baillis ed Ernst Starling rivelarono nel 1902 che le secrezioni intestinali stimolano il pancreas a secernere i succhi digestivi, considerata la prima scoperta ormonale. Nel corso del tempo, gli scienziati hanno gradualmente scoperto molti altri ormoni che svolgono un ruolo fondamentale nelle attività vitali degli organismi multicellulari.
Il meccanismo d'azione degli ormoni
Gli effetti degli ormoni dipendono da come entrano nelle cellule bersaglio e si legano ai recettori. Diversi tipi di ormoni possono agire attraverso i recettori nella membrana cellulare o all'interno della cellula. In generale, il legame degli ormoni ai recettori avvia una serie di processi di segnalazione, innescando risposte a livello cellulare. Queste reazioni possono influenzare l’attività metabolica, la proliferazione e la crescita delle cellule.
Il legame degli ormoni ai loro recettori può portare a molteplici cambiamenti all'interno delle cellule, regolando così l'espressione dei geni bersaglio e la sintesi proteica.
Nel corpo umano, le funzioni degli ormoni comprendono la stimolazione o l'inibizione della crescita, la regolazione dell'umore e del metabolismo e la preparazione del corpo ad entrare in una nuova fase della vita come la pubertà o la menopausa. Attraverso questi meccanismi, gli ormoni forniscono un ambiente interno stabile per l’organismo e lo aiutano a mantenere l’omeostasi nei cambiamenti dell’ambiente esterno.
La relazione tra ormoni e comportamento
A livello comportamentale, le concentrazioni ormonali influenzano l’umore e il comportamento di una persona. Ad esempio, il rilascio di alcuni ormoni è associato a sbalzi d’umore. Il comportamento stesso può a sua volta influenzare il rilascio di ormoni. Si tratta di un circolo virtuoso di feedback, il che significa che esiste una stretta interazione tra comportamento, ambiente e ormoni.
Questo complesso meccanismo di feedback è fondamentale in molti processi fisiologici, poiché aiuta gli organismi ad adattarsi agli stress e ai cambiamenti interni ed esterni.
Quando si parla dell'impatto degli ormoni sulla vita, non si può fare a meno di pensare: questi messaggeri biochimici sono davvero la chiave per mantenere il funzionamento degli organismi?
