L’ipofisi (con l’accento sulla o), anche chiamata ghiandola pituitaria (hypophysis o pituitary gland in inglese), è una ghiandola endocrina situata alla base del cranio, nella fossa ipofisaria della sella turcica dell’osso sfenoide. Si può dividere in due lobi, diversi per sviluppo embrionale, struttura e funzioni, che controllano – attraverso la secrezione di numerosi ormoni – l’attività endocrina e metabolica di tutto l’organismo:

• lobo anteriore (adenoipofisi): nello sviluppo embrionale si forma per invaginazione dell’ectoderma dello stomodeo (membrana faringea);
• lobo posteriore (neuroipofisi): formazione neuro-ectodermica diencefalica.

Essi sono divisi da una pars intermedia, piccola e poco vascolarizzata.

Anatomia della ghiandola pituitaria

La ghiandola si trova inferiormente al chiasma ottico. È di dimensioni abbastanza piccole e pesa non più di 0,9 g. È separata dall’encefalo da una porzione della dura madre, che la sovrasta ad ombrello e attraverso un peduncolo vascolo-nervoso comunica con l’ipotalamo, che regola attraverso altre sostanze ormonali l’ipofisi stessa. Intorno alla sella turcica si trovano i seni cavernosi da cui defluiscono le carotidi interne e i nervi cranici III, IV, V e VI; è facile immaginare che alterazioni a carico dell’ipofisi possono quindi causare diversi effetti secondari sulla funzione visiva (compromissione del chiasma), vascolare, neurologica.

Vasi sanguigni e nervi dell’ipofisi

L’ipofisi è irrorata da arterie ipofisarie, superiori e inferiori.

• Le arterie ipofisarie superiori nascono dal circolo di Willis e penetrano nel peduncolo ipofisario come arterie anteriori e posteriori che si capillarizzano nel peduncolo stesso e nell’infundibolo, dando origine a grappoli capillari. Questi ultimi si aprono in venule che portano nel lobo anteriore sboccando nei sinusoidi della parte distale. Si realizza così la circolazione portale ipofisaria che permette al sangue di scorrere in capillari situati nel peduncolo e nell’infundibolo prima di raggiungere, tramite le venule, la rete sinusoidale del lobo anteriore. In questo modo i fattori di rilascio o inibenti ipotalamici possono raggiungere, attraverso il sangue, l’adenoipofisi.
• Le arterie ipofisarie inferiori derivano dalla carotide interna e si distribuiscono con i loro rami al lobo anteriore ma specialmente a quello posteriore, senza entrare a far parte della circolazione portale.
• Le vene reflue dall’ipofisi fanno capo ai circostanti seni venosi della dura madre.
• Non sono presenti vasi linfatici nell’ipofisi.
• L’innervazione dell’adenoipofisi è povera ed è rappresentata solo da fibre vasomotrici originate dal plesso carotideo. La neuroipofisi, invece, riceve cospicui fasci ipotalamo-neuroipofisari e rami vasomotori.

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Ipofisectomia

Per ben definire l’azione dell’ipofisi, secondo il metodo classico della fisiologia sperimentale, si è proceduto all’asportazione chirurgica della ghiandola in animali da laboratorio (ipofisectomia) . Gli effetti dell’ablazione del lobo anteriore sono in parte caratterizzati dalla diminuita attività delle altre ghiandole endocrine: la tiroide si atrofizza, e così pure i surreni e le gonadi, con scomparsa della spermatogenesi nel maschio e dell’ovulazione nella femmina; aumenta la sensibilità all’insulina per la compromissione delle isole pancreatiche, e insorge una lieve forma di diabete insipido. L’ipofisectomia comporta inoltre arresto dello sviluppo somatico negli animali giovani, con alterazioni scheletriche e muscolari. Queste osservazioni hanno permesso di individuare i diversi ormoni secreti dall’ipofisi.

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Fonte dell’immagine: dr. Mauro Amato – Centro Analisi Cliniche AMATO sas – Via Tattoli 6/o Molfetta (Bari)

Ormoni secreti dall’ipofisi

1) Ormoni agenti su organi e cellule bersaglio

Sono prodotti dalle cellule acidofile dell’adenoipofisi.

• Dalle cellule alfa l’ormone somatotropo (anche chiamato “somatotropina“, “ormone della crescita“, STH, oppure SH o GH (da “growth hormone”) o hGH (da “human growth hormone”)agisce direttamente sui tessuti ed è indipendente dall’attività delle altre ghiandole endocrine; stimola la deposizione del calcio nel tessuto osseo e la proliferazione delle cellule cartilaginee, aumenta la massa dei muscoli scheletrici e stimola la sintesi proteica. È detto anche ormone della crescita e la sua mancanza causa l’arresto dello sviluppo staturale e ponderale dell’individuo.
• Dalle cellule epsilon la prolattina (PRL) agisce sulla ghiandola mammaria stimolando la secrezione di latte dopo il parto.
• L’ormone melanotropo (MSH) ha effetto trofico sui melanociti, responsabili della pigmentazione della pelle. A differenza degli altri ormoni ipofisiari della sua classe questo è prodotto dalle cellule basofile dell’adenoipofisi

2) Ormoni trofici

Gli ormoni trofici sono ormoni glicoproteici (PAS positivi) che agiscono su altre ghiandole endocrine, e sono prodotti dalle cellule basofile:

• Dalle cellule delta l’ormone tireotropo (anche chiamato “ormone tireostimolante”, “ormone tireotropo”, “tireotropina” o “TSH”) agisce sulla tiroide, favorendo la liberazione degli ormoni che questa produce (tiroxina e triiodotironina).
• L’ormone adrenocorticotropo (“ACTH” o “corticotropina”) determina a sua volta la sintesi e la secrezione molto rapida degli ormoni della corteccia surrenale e stimola il metabolismo lipidico.
• Dalle cellule beta e gamma rispettivamente l’ormone follicolo-stimolante (FSH) e l’ormone luteinizzante (LH) sono invece gonadotropi (agiscono cioè sulle gonadi); nelle ovaie il primo stimola la formazione dei follicoli e la secrezione dei loro ormoni (estrogeni), il secondo la formazione del corpo luteo e la secrezione dell’ormone corrispondente, il progesterone; nel testicolo, l’LH agisce invece sulle cellule interstiziali (e viene perciò anche contraddistinto con la sigla ICSH), promuovendo la spermatogenesi e la secrezione dell’ormone testicolare (testosterone), mentre l’FSH favorisce la sintesi di una proteina (ABP) che lega il testosterone, attivando gli spermatozoi.

Patologie dell’ipofisi

Se questi meccanismi di regolazione sono alterati, o se l’ipofisi è in qualche modo danneggiata, si può verificare un’eccessiva produzione di ormoni (iperpituitarismo) o una loro carenza (ipopituitarismo).

• L’ipopituitarismo, in soggetti giovani, si manifesta essenzialmente con il nanismo ipofisario che dipende da deficienza di ormone somatotropo; se la deficienza riguarda invece l’ACTH si ha insufficienza surrenale, con diminuita capacità dell’organismo di rispondere alle infezioni e agli stress.
• L’iperpituitarismo, dovuto in genere ai tumori all’adenoipofisi, riguarda anch’esso gli ormoni somatotropo e corticotropo. L’eccesso di ormone somatotropo determina due fenomeni diversi: se l’ipersecrezione esordisce prima della maturazione delle ossa lunghe, lo scheletro continua ad accrescersi dando luogo alla caratteristica sindrome del gigantismo (alcuni giovani pazienti raggiungono altezze di 2,10-2,40 m); se invece la malattia insorge dopo la maturazione dell’organismo e dello scheletro, si manifesta acromegalia (aumento delle dimensioni dei segmenti ossei periferici) con dorso ricurvo, mascella prominente, mani e piedi enormemente sviluppati. Quando l’iperpituitarismo riguarda l’ormone corticotropo (ACTH), si verifica una iperplasia dei surreni (sindrome di Cushing), che dà luogo alla caratteristica faccia a “luna piena”, addome prominente, acne, irsutismo (vedi ipertricosi) e assottigliamento delle ossa.

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Dott. Emilio Alessio Loiacono
Medico Chirurgo
Direttore dello Staff di Medicina OnLine

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Le patologie che possono colpire l’ipotalamo o l’ipofisi sono molte e differenti ma portano tutte alla medesima situazione : una iperfunzione o una ipofunzione del sistema ipotalamo-ipofisi.
Una delle cause più frequenti di iperfunzione è la presenza di piccoli tumori benigni detti adenomi che producono più ormoni del dovuto e che pertanto possono determinare delle particolari sindromi cliniche a seconda dell’ormone prodotto. Tra queste ricordiamo: l’acromegalia caratterizzata da un aumento delle dimensioni delle estremità (mani e piedi) e da deformità a livello del viso; l’iperprolatinemia, in cui si ha la secrezione di latte dai capezzoli e riduzione della libibo sessuale; la malattia di Cushing in cui prevalgono le irregolarità mestruali, ipertensione arteriosa e l’obesità; l’ipertiroidismo caratterizzato da iperattività fisica, tremori e tachicardia. A questi, però, vanno aggiunti i sintomi dovuti alla compressione esercitata dagli adenomi sulle strutture anatomiche poste nelle vicinanze, come la cefalea e i disturbi visivi.

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L’ipofunzione, invece, può essere la conseguenza di tumori, traumi e interventi chirurgici, anche se il più delle volte ha un’origine sconosciuta; ultimamente, però, con l’affinarsi degli strumenti diagnostici, è aumentato il riscontro di ipofunzione ipofisaria dovuta ad una condizione detta sella vuota.
L’ipofunzione è caratterizza da quadri clinici più o meno complessi a seconda che l’ipofunzione riguardi solo un ormone o più ormoni contemporaneamente.

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Nel caso in cui il deficit riguardi un solo ormone si possono verificare le seguenti condizioni patologiche: ipostaturismo o bassa statura patologica come nel caso di deficit di ormone della crescita; la malattia di Addison caratterizzata da ipotensione, ipoglicemia e stanchezza; l’ipotiroidismo caratterizzato da rallentamento del metabolismo, sovrappeso e astenia; l’ipogonadismo con riduzione degli stimoli sessuali e della capacità di procreare; il diabete insipido caratterizzato dall’incapacità a concentrare le urine che comporta una forte disidratazione corporea nonostante l’assunzione di ingenti quantità di acqua.
Se, invece, il deficit ormonale riguarda tutti gli ormoni contemporaneamente i sintomi saranno dati dall’insieme dei sintomi precedentemente elencati (pan-ipopituitarismo).

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L’ipotalamo e l’ipofisi sono due strutture anatomiche, strettamente collegate fra loro, situate alla base del cranio. Si tratta di due strutture che rappresentano la più importante area di interconnessione fra il sistema nervoso e il sistema endocrino da cui partono gli impulsi e gli stimoli ormonali che governano l’intero sistema endocrino.
L’ipotalamo è un centro che, nel nostro corpo, regola il ritmo sonno/veglia, la fame, la sete e la temperatura corporea.
L’ipotalamo, inoltre, produce delle sostanze (neuroormoni) che stimolano la parte anteriore dell’ipofisi (adenoipofisi) a produrre degli ormoni detti tropine ipofisarie i quali, a loro volta, stimolano altre ghiandole endocrine a produrre altri ormoni. Questi ultimi, infine, agiscono a livello dell’ipotalamo e dell’ipofisi regolando, a loro volta, la produzione degli stessi neuroormoni e delle stesse tropine ipofisarie.

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Altri ormoni prodotti da cellule dell’ipotalamo, infine, possono essere liberati direttamente nella parte posteriore dell’ipofisi (neuroipofisi).
Si tratta, pertanto, di una complessa rete di interazioni e di scambio di informazioni che serve per controllare molte funzioni vitali per il nostro organismo.
In questo modo, infatti, il sistema ipotalamo-ipofisi è in grado di controllare in modo diretto l’accrescimento corporeo, l’allattamento dopo la gravidanza e l’introduzione di liquidi e, in modo indiretto, il metabolismo basale (agendo sulla tiroide), la risposta allo stress (agendo sui surreni) e la funzione sessuale (agendo sui testicoli e sulle ovaie).

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L’ipotalamo (hypothalamus in inglese) è una struttura del SNC (sistema nervoso centrale), situata nella zona centrale interna ai due emisferi cerebrali, e costituisce la parte ventrale del diencefalo. L’ipotalamo comprende molti nuclei che attivano, controllano e integrano i meccanismi autonomici periferici, l’attività endocrina e molte funzioni somatiche tra cui:

• la termoregolazione;
• il sonno;
• il bilancio idro-salino;
• l’assunzione del cibo.

Da quanto detto si comprende facilmente come l’ipotalamo rivesta un ruolo di primaria importanza nel controllo dell’omeostasi, cioè l’attitudine propria degli organismi viventi a conservare le proprie caratteristiche al variare delle condizioni esterne dell’ambiente tramite meccanismi di autoregolazione. Senza l’ipotalamo, la vita sarebbe letteralmente impossibile.

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Dove si trova l’ipotalamo e con cosa confina?
L’ipotalamo è situato ai lati del terzo ventricolo cerebrale e si continua col suo pavimento, è delimitato posteriormente dai corpi mammillari, anteriormente dal chiasma ottico, superiormente dal solco ipotalamico e inferiormente dall’ipofisi, con la quale è a stretto contatto non solo anatomicamente ma anche funzionalmente. La superficie inferiore dell’ipotalamo si espande leggermente verso il basso formando il tuber cinereum, dal cui centro sporge l’infundibolo, riccamente vascolarizzato, che a sua volta si prolunga nell’ipofisi.

I tre gruppi nucleari dell’ipotalamo
Nel suo contesto, in senso antero-posteriore si possono riconoscere tre gruppi nucleari principali:

• gruppo anteriore: comprende i nuclei sopraottico e paraventricolare
• gruppo intermedio: in esso, prendendo come riferimento un piano sagittale passante per la colonna del fornice, possiamo distinguere una regione mediale (con i nuclei: ventromediale, dorsomediale, perifornicale e arcuato, il quale si estende nell’eminenza mediana) e una regione laterale (nuclei: ipotalamico laterale e tuberali laterali)
• gruppo posteriore: comprende i corpi mamillari nei quali si distinguono i nuclei mamillari mediale, laterale e intermedio, e i nuclei ipotalamici posteriori.

Ipotalamo e ipofisi
Il rapporto tra ipotalamo e ipofisi è detto asse ipotalamo-ipofisario e collega il sistema nervoso al sistema endocrino o, per meglio dire, permette al primo di svolgere azioni di regolazione sul secondo.

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Struttura e funzioni
L’ipotalamo è costituito da cellule di sostanza grigia raggruppate in numerosi nuclei, distinti topograficamente nei tre gruppi sopra descritti (anteriore, intermedio e posteriore), e collegati con la corteccia cerebrale e i centri del telencefalo, con il talamo e l’epitalamo, con il mesencefalo e il bulbo, da cui arrivano o ai quali vanno impulsi sensoriali vari e fibre nervose efferenti. L’ipotalamo svolge pertanto una duplice funzione:

• una funzione di controllo del sistema nervoso autonomo (attraverso il quale modifica la motilità viscerale, i riflessi, il ritmo sonno-veglia, il bilancio idrosalino, il mantenimento della temperatura corporea, l’appetito e l’espressione degli stati emotivi);
• una funzione di controllo del sistema endocrino: due dei nuclei ipotalamici (sopraottico e paraventricolare) collegano direttamente l’ipotalamo all’ipofisi tramite neuroni che, partendo da essi e terminando con i loro assoni nei capillari della neuroipofisi (porzione posteriore dell’ipofisi, minore per dimensioni), formano un fascio ipotalamo-neuroipofisario che unisce i due organi e forma così il suddetto asse ipotalamo-ipofisario.

I neuroni presenti nei due nuclei producono due ormoni, l’ossitocina che stimola la contrattura della muscolatura liscia, soprattutto quella uterina (è infatti importante nel parto) e la vasopressina (ormone antidiuretico o ADH, che agisce sui collettori del rene e viene rilasciata quando aumenta la concentrazione salina nel sangue): questi, attraverso gli assoni degli stessi neuroni, vengono trasportati alla neuroipofisi e lì accumulati fino a quando non si presenta uno stimolo adeguato; infatti questi neuroni sono sensibili ai cambiamenti di pressione osmotica del plasma per mezzo dei neuroni osmocettori (capaci di recepire i valori della pressione osmotica) che, in base alle variazioni di concentrazioni saline, si attivano stimolando la neuroipofisi.

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Il sistema portale ipotalamo-ipofisario
Altri nove nuclei ipotalamici (anteriore, sopraottico, paraventricolare, periventricolare, arcuato, soprachiasmatico, premammillare, dorsomediale e ventromediale) presentano i neuroni parvocellulari, dai quali si dipartono i relativi assoni che vanno a terminare con bottoni sinaptici su capillari infundibolari, e permettono in tal modo il controllo della adenoipofisi (ipofisi anteriore). Questo meccanismo di tipo vascolare è detto sistema portale ipotalamo-ipofisario, e si attua tramite il rilascio da parte dell’ipotalamo dei cosiddetti fattori di rilascio (RH) (ad esempio il TRH per la tireotropina, il GnRH per la gonadotropina, il CRH per l’ormone adenocorticotropo, e il GHRH per il fattore della crescita), ma anche di fattori di inibizione (IF) che vengono riversati nei capillari. Intercettati dall’ipofisi, essi controllano la produzione e il rilascio dei corrispondenti ormoni ipofisari, i quali agiscono a loro volta sulla secrezione degli ormoni secreti dagli organi bersaglio. Il rilascio dei fattori RH o IF è controllata da uno tipo di regolazione a feedback negativo: infatti, una diminuzione della concentrazione ematica degli specifici ormoni secreti dagli organi bersaglio farà aumentare il rilascio dei fattori RH; al contrario, un loro aumento provocherà una diminuzione del rilascio degli stessi fattori. Questo tipo di regolazione è molto importante e il suo malfunzionamento crea squilibri anche gravi nell’organismo.

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Ipotalamo e sistema nervoso parasimpatico
Per quanto concerne il controllo che l’ipotalamo attua sul sistema nervoso parasimpatico, esso avviene mediante l’attivazione di ulteriori nuclei, posti nella parte anteriore dell’ipotalamo, il nucleo anteriore e il nucleo preottico. Questi nuclei sono responsabili di fenomeni come la bradicardia (diminuzione della frequenza dei battiti cardiaci al di sotto dei 60 bpm), incremento di salivazione e sudorazione, ipotensione (abbassamento della pressione arteriosa), a seguito di un incremento dell’attività parasimpatica (vedi sistema nervoso parasimpatico). Viceversa, quando un individuo è improvvisamente allarmato o eccitato, le aree cerebrali superiori inviano segnali ai nuclei posteriori dell’ipotalamo, che stimolano il simpatico. Questo provoca tachicardia (accelerazione del battito cardiaco), tachipnea (aumento della frequenza respiratoria), midriasi (dilatazione delle pupille), aumento di flusso di sangue ai muscoli. Questo tipo di reazione si chiama “reazione di lotta o fuga” ed è un tipico esempio delle funzioni che possono essere svolte dall’ipotalamo. In particolare, aree diverse stimolano reazioni diverse. Un ulteriore esempio di quanto detto può essere riscontrato nell’azione svolta nella termoregolazione: infatti, i nuclei anteriore e preottico sono detti “centri del raffreddamento”; viceversa il nucleo posteriore è detto “centro del riscaldamento”. Le cellule di cui sono composti sono sensibili alla variazione di temperatura corporea, dato che ricavano dalla temperatura del sangue che arriva al cervello. Se la temperatura è al di sotto dei 36 °C, l’ipotalamo anteriore reagisce liberando serotonina, la quale attiva il nucleo posteriore che, stimolando il simpatico, crea un innalzamento della temperatura. Viceversa se la temperatura è elevata, il nucleo posteriore libera noradrenalina o dopamina, che stimolano i nuclei situati nella zona anteriore dell’ipotalamo, i quali agiscono aumentando la sudorazione e la vasodilatazione periferica. Questi meccanismi favoriscono la dispersione di calore e, quindi, l’abbassamento della temperatura corporea.

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Altre funzioni dell’ipotalamo
Altri ruoli fondamentali svolti dall’ipotalamo sono la regolazione del sonno, ad opera del nucleo soprachiasmatico che ha in particolare la funzione di mantenere lo stato di veglia; il controllo dell’alimentazione ad opera dei nuclei ventromediale e ipotalamico laterale, che possono essere anche detti “centri della fame, della sazietà e della sete” data la loro funzione. Questa è resa possibile grazie agli impulsi derivanti da alcuni ormoni implicati nella regolazione del metabolismo (in particolare quello del glucosio, per cui gli ormoni più importanti che regolano questa attività sono insulina e leptine) ma anche dalle informazioni ricavate dagli enterocettori relative alla concentrazione di zuccheri e acqua nel sangue che, se troppo bassa, stimola il desiderio di mangiare e di bere. L’ipotalamo è anche in grado di controllare emozioni, stati d’animo e umore, nonché anche il comportamento sessuale. Questo è possibile grazie alla connessione anatomica dell’ipotalamo con il talamo e il sistema limbico (il quale è un insieme funzionale di zone del cervello che regola impulsi e comportamenti emotivi, ma è anche legato alle funzioni organiche vegetative. D’altra parte, sembra essere una delle parti più “antiche” dal punto di vista evoluzionistico); in questa accezione, si può affermare che l’ipotalamo funge da “connessione” tra i due sistemi suddetti e la relativa risposta corporea. Infatti, stimolazioni di diversi centri dell’ipotalamo, come già detto, danno luogo anche in questo caso a risposte diverse: la stimolazione del nucleo posteriore produce risposte aggressive, viceversa accade se vengono stimolati i centri laterali.

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