L'endotelio, interfaccia dinamica per lo scambio di informazioni

l endotelio interfaccia dinamica per lo scambio di informazioni

Sarebbe impresa improba cercare di descrivere in dettaglio i risultati delle ricerche sulle proprietà patofisiologiche dell’endotelio in questa sede: i particolari sfuggono persino alla capacità di ritenzione mnesica degli “addetti ai lavori”, anche solo per le innumerevoli diramazioni di linee di esplorazione che si continuano a moltiplicare ogni secondo che passa.

Per dare un significato generale si possono usare dei concetti di massima: l’endotelio è il costituente della parete del vaso interposto tra il torrente ematico e il “mezzo interno” dell’organismo. A livello delle ramificazioni microscopiche dei vasi, ossia dei capillari, il “mezzo interno” è costituito dal liquido intercellulare dei tessuti, attraverso il quale avviene il passaggio di sostanze (ossigeno, nutrienti, ormoni, ioni, ecc.) verso le cellule e dalle cellule.

L'endotelio e le sue funzioni

L’endotelio, quale interfaccia di scambio tra ambienti diversi, è costituito da cellule provviste di un ricchissimo repertorio di funzioni: distinguiamo tra queste la capacità di indurre rilasciamento dei muscoli lisci, quindi di aumentare la portata di flusso di sangue entro distretti più o meno ampi di irrorazione (vasodilatazione), la capacità di attivare la cascata della coagulazione del sangue e di regolare l’aggregazione delle piastrine e infine la capacità di attivare i processi responsabili dell’infiammazione e di agevolare il passaggio delle cellule ematiche dell’infiammazione dal sangue entro lo spazio intercellulare, detta diapedesi.

Queste tre funzionalità generali sono regolate da una complessità di fattori bio-molecolari costantemente attivi e ordinati da reciproche influenze tra loro sia antagoniste che sinergiche. L’espressione di questi fattori implica la continua formazione di prodotti biochimici che a loro volta inducono trasformazioni sulle strutture che ne sono origine: le cascate enzimatiche attive nei processi di regolazione della funzione dell’endotelio sono fonti di stimolo per la degradazione o per il rimodellamento dell’endotelio stesso e, soprattutto, delle strutture tessutali a cui fanno argine. I processi di coagulazione-aggregazione del sangue sul versante ematico dell’interfaccia endoteliale sono accoppiati con la motilità dei muscoli lisci annessi al versante intercellulare della stessa interfaccia (spasmo). Sull’altro versante i fenomeni disreattivi suscitati dalle istanze energetiche del tessuto irrorato (sofferenza ischemica) si riflettono costantemente sulle altre funzioni dell’endotelio, sia inducendo risposte dinamiche (vasodilatazione), sia promuovendo il passaggio di cellule e molecole attive (citochine infiammatorie e fattori di crescita) nello spazio intercellulare a cui consegue l’accumulo di materiale lipidico e lo stimolo alla proliferazione dei muscoli lisci (aterogenesi).

Lo spostamento tra diversi stati di attivazione di questi meccanismi coordinati è regolato dall’equilibrio nutrizionale dei tessuti vascolarizzati, in cui i segnali fondamentali sono il frutto delle stesse funzioni energetiche garantite dall’apporto ematico: l’indice di ossido-riduzione espressa dalla prevalenza di sostanze ossidate (cosiddetti ROS), i prodotti immediati del catabolismo energetico (in particolare l’ossido nitrico) e l’acidità intercellulare espressa dalla prevalenza di protoni.

Disfunzione endoteliale: il ruolo del glucosio

In questo contesto assume particolare importanza il ruolo del glucosio, il cui catabolismo ossidativo è strettamente dipendente dall’efficienza degli scambi d’ossigeno tra il versante ematico e quello intercellulare (respirazione aerobia). La disponibilità del glucosio a livello cellulare è regolata dal bilancio ormonale tra insulina e ormoni contro-insulari ed è globalmente influenzata dalla maggiore o minore insulino-dipendenza (dipendenza dall’insulina della cellula nell’assorbire glucosio) dei diversi tessuti dell’organismo a parità di apporto nutrizionale.

La perdita di sensibilità all’azione dell’insulina (insulino-resistenza) da parte dei tessuti insulino-dipendenti è un evento patologico cronicamente ingravescente, sulla cui genesi sono tuttora aperti molteplici interrogativi. Lo squilibrio iniziale, prima ancora che si sviluppi una condizione di iperglicemia stabile (diabete di II tipo), corrisponde ad uno stato di relativo iperinsulinismo, a cui si contrappone l’iperincrezione di adrenalina, cortisolo e glucagone (ormoni controinsulari).

Questa condizione di iperstimolazione neuro-ormonale cronica dei tessuti è un elemento cruciale nell’associazione tra sviluppo del diabete di II tipo e ipertensione arteriosa cronica.

La regolazione della sintesi delle lipoproteine

L’attivazione dell’insulina è strettamente connessa ad un altro sistema di regolazione fondamentale del metabolismo energetico dell’organismo, ovvero il traffico dei lipidi tra compartimenti tessutali di diverse funzioni. Questo sistema si avvale principalmente di un processo di trasporto affidato ad un complesso di aggregazione tra lipidi e proteine, detto lipoproteina, che viene sintetizzata principalmente nell’intestino e nel fegato, quindi riversata nel torrente ematico attraverso cui raggiunge i diversi tessuti in base a un complesso di segnalazioni bio-molecolari.

Le lipoproteine vengono normalmente classificate in base alla loro densità e in base al tipo di proteina che lega i grassi (apolipoproteina). Ciascuna classe presenta un profilo recettoriale diverso, tale da indirizzare il loro riconoscimento e assimilazione da parte di diversi tipi tessutali (muscoli, tessuto adiposo, fegato, ect), promuovendo in tal modo dei percorsi differenziati dei lipidi entro l’organismo: la stessa molecola di colesterolo sarà trasportata dal fegato al muscolo o dal muscolo alle ghiandole surrenaliche, in base al fatto che rimanga legata ad un tipo di apolipoproteina o ad un altro.

La regolazione della sintesi delle lipoproteine assume quindi il ruolo di regia del destino dei grassi nell’organismo a parità di produzione interna o di assunzione di questi ultimi con l’alimentazione. Questi eventi avvengono continuamente e sono sincronizzati con le fasi di assorbimento intestinale del cibo, con le fasi di attivazione muscolare e con il ritmo sonno-veglia tramite l’influenza di diversi ormoni circolanti oltre l’insulina e gli ormoni controinsulari, tra cui sostanze di relativa recente scoperta come la leptina, l’orexina e la grelina.

La fine regolazione di questi eventi è il prodotto dell’attività coordinata tra sistema nervoso centrale e periferia extracerebrale, in particolare nei centri cosiddetti “neurovegetativi” connessi al senso di fame e sazietà, alla generazione del sonno, alla gestione dello “stress” (ipotalamo e aree del tronco dell’encefalo). Tutte queste interazioni sono altresì connessi alle cascate enzimatiche che mediano l’accensione e lo spegnimento dell’infiammazione tessutale.

Al centro di questo sistema di regolazione ritroviamo sempre, come interfaccia fondamentale di scambio d’informazioni, l’endotelio.

Per approfondire guarda anche: “Diabete”

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