Somatostatina: una chiave per la regolazione ormonale e il trattamento di patologie

La somatostatina è un ormone inibitorio prodotto dai tessuti del pancreas, ipotalamo, tratto gastrointestinale e sistema nervoso centrale che regola vari processi fisiologici  utilizzato per trattare condizioni mediche.

Agisce come neurotrasmettitore ovvero una molecola di segnalazione che un neurone rilascia per influenzare un’altra cellula nel sistema nervoso centrale. Inoltre blocca anche la rapida riproduzione innaturale di cellule come quelle che possono formare tumori.

Nell’ipotalamo blocca il rilascio di ormoni prodotti dalla ghiandola pituitaria, tra cui l’ormone della crescita, l’ormone stimolante la tiroide (TSH) e la prolattina.

Nel pancreas inibisce il rilascio di ormoni pancreatici, tra cui insulina, glucagone e gastrina, e di enzimi pancreatici che aiutano la digestione come la lipasi che scompone i lipidi e gli oli in glicerolo e acidi grassi, l’amilasi che fraziona gli amidi e i carboidrati in zuccheri e la proteasi che divide le proteine in amminoacidi.

Nel tratto gastrointestinale riduce la secrezione gastrica, che è stimolata dall’atto di mangiare e limita anche il rilascio di ormoni gastrointestinali, tra cui secretina e gastrina. Inibisce l’acidità gastrica e rallenta la motilità intestinale e ciò aiuta a rallentare la digestione e l’assorbimento dei nutrienti.

neuroni da Chimicamo
neurone

Nel sistema nervoso centrale partecipa al controllo dell’efficienza della trasmissione sinaptica. È  coinvolta nella regolazione delle funzioni neuroendocrine, agisce come un neurotrasmettitore e regola il rilascio di ormoni ipotalamici, come la prolattina e l’ormone luteinizzante (LH).

Inoltre può modulare il sistema immunitario e si ritiene abbia un ruolo nella regolazione dell’infiammazione e della risposta immunitaria.

Struttura della somatostatina

struttura somatostatina da Chimicamo
struttura somatostatina

Esistono due forme biologicamente attive di questo ormone, una a 14 e una a 28 amminoacidi, sintetizzate a partire da precursori chiamati prepro-somatostatina e pro-somatostatina. Poiché entrambi i peptidi si trovano in concentrazioni variabili nel tratto gastrointestinale e nel pancreas, si ritiene che la somatostatina-28 sia un intermedio nella trasformazione della somatostatina-14 o un prodotto terminale derivato dalla pro-somatostatina.

È un tetradecapeptide ciclico costituito da una sequenza di amminoacidi con formula chimica C76H104N18O19S2 con una struttura tridimensionale complessa, che presenta legami peptidici che connettono gli amminoacidi e formano una catena lineare. La presenza di due ponti disolfuro tra i residui di cisteina nella catena peptidica conferisce stabilità alla molecola.

amminoacidi da Chimicamo
sequenza di amminoacidi

La somatostatina è costituita da 14 amminoacidi, che sono disposti in un ordine specifico per formare la catena peptidica. Gli amminoacidi che compongono la somatostatina sono: alanina, cisteina, fenilalanina, glicina, istidina, isoleucina, leucina, metionina, prolina, serina, treonina, tirosina, triptofano e valina.

 

Meccanismo di azione della somatostatina

La somatostatina si lega a sei diversi recettori in vari sistemi e cellule in tutto il corpo per produrre il suo effetto regolatore. Questi recettori sono specifici della somatostatina e si classificano come recettori specifici che appartengono alla superfamiglia dei recettori accoppiati a proteine ​​G.

Quando attivati, i recettori della somatostatina diminuiscono l’AMP ciclico intracellulare e il calcio mentre contemporaneamente aumentano le correnti di potassio verso l’esterno. L’effetto complessivo osservato è una diminuzione della secrezione ormonale del tessuto bersaglio.

Quando la somatostatina si lega ai recettori sulla superficie di una cellula, attiva una serie di segnali intracellulari che mediano i suoi effetti biologici. Il principale effetto è l’inibizione della secrezione di vari ormoni e di altre sostanze chimiche nel corpo.

La somatostatina può influenzare l’attività delle fosfotirosina fosfatasi (PTP), enzimi responsabili della rimozione dei gruppi fosfato da residui di tirosina nelle proteine. L’attività delle PTP può influenzare diversi processi cellulari come la segnalazione intracellulare.

Inoltre può attivare una specifica classe di PTP chiamata protein-tirosin-fosfatasi non recettoriale (NRPTP) che sono coinvolte nella regolazione della segnalazione intracellulare e possono influenzare la crescita cellulare, la differenziazione e altre funzioni cellulari.

Ruolo terapeutico

La somatostatina e i suoi analoghi sintetici hanno un ruolo terapeutico importante in diverse condizioni mediche. Questi composti sono utilizzati principalmente per il loro effetto inibitorio sulla secrezione di ormoni e altre sostanze nel corpo umano.

È utilizzata nel trattamento dei tumori neuroendocrini, come i tumori del pancreas, dell’intestino e di altre parti del sistema nervoso endocrino. Questi tumori possono secernere ormoni in eccesso, causando sintomi come diarrea, vampate di calore e disturbi metabolici.

Dopo interventi chirurgici gastrici, come la gastrectomia o il bypass gastrico, può verificarsi la sindrome da Dumping che porta a sintomi come nausea, vomito, sudorazione, crampi addominali e diarrea. La somatostatina e i suoi analoghi riducono la secrezione di insulina e prevengono il verificarsi di un’ipoglicemia tardiva.

Diminuiscono inoltre la concentrazione di diversi ormoni responsabili della vasodilatazione e dell’attivazione del sistema renina-angiotensina che si osserva nella fase iniziale della sindrome da dumping

Tuttavia la breve emivita ne ha limitato l’utilizzo nella pratica clinica ma negli ultimi anni, sono state sviluppate delle nuove formulazioni a lunga durata d’azione, a partenza dal peptide nativo che presentano una stabilità notevole ed una lunga emivita

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