Calcitonina: differenze tra le versioni

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La '''calcitonina''' è un [[ormone]] costituito da un [[polipeptide]] di 32-[[aminoacido|aminoacidi]] che viene prodotto, negli esseri umani, dalle cellule parafollicolari (note anche come cellule C) della [[tiroide]], e in molti altri animali dal ''Ultimopharyngeal body'' (giandola associata all'ultimo [[Arco branchiale|arco branchiale]]) <ref name="Costoff_Calcitonin_Structure">{{cite web | url = | title = Sect. 5, Ch. 6: Anatomy, Structure, and Synthesis of Calcitonin (CT) | author = Costoff A | authorlink = | coauthors = | date = | work = Endocrinology: hormonal control of calcium and phosphate | publisher = Medical College of Georgia | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = }}</ref>.
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La principale funzione della calcitonanina è l'abbassamento della concentrazione di calcio nel sangue (Ca<sup>2+</sup>), contrasta gli effetti dell'ormone paratiroideo paratormone ([[PTH]]) <ref name="isbn1-4160-2328-3">{{cite book | author = Boron WF, Boulpaep EL | authorlink = | editor = | others = | title = Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approach | edition = | language = | publisher = Elsevier/Saunders | location = | year = 2004 | origyear = | pages = | chapter = Endocrine system chapter | quote = | isbn = 1-4160-2328-3 | oclc = | doi = | url = | accessdate = }}</ref>. Tale meccanismo di regolazione del calcio è stato riscontrato nei pesci, rettili, uccelli e mammiferi. A differnza degli studi sugli animali la sua importanza negli esseri umani non è stata ben definita, inquanto non è chiaro quanto sia rilevante la sua funzione nella regolazione dell'omeostasi del calcio normale rispetto ad altre molecole <ref name="Costoff_Calcitonin_Biological_Actions">{{cite web | url = | title = Sect. 5, Ch. 6: Biological Actions of CT | author = Costoff A | authorlink = | coauthors = | date = | work = | publisher = Medical College of Georgia | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = }}</ref>.
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La '''calcitonina''' è un [[polipeptide]] di 32 amminoacidi, sintetizzato dalle cellule C parafollicolari della [[tiroide]], nell'uomo ha peso molecolare di 3.500 Da. Ha funzione antagonista al [[paratormone]], infatti la sua azione consiste nel ridurre le concentrazioni plasmatiche di [[Calcio (metallo)|calcio]], agendo principalmente sull’[[tessuto osseo|osso]] bloccandone il riassorbimento da parte degli [[osteoclasti]] e accelerando l’attività [[osteoblasti]]ca di deposizione della matrice.


L’[[ormone]] agisce anche a livello [[rene|renale]], stimolando l'eliminazione tubulare di calcio.
L’[[ormone]] calcitonina agisce anche a livello [[rene|renale]], stimolando l'eliminazione tubulare di calcio.

==Scoperta==
La calcitonina è stata purificata nel 1962 da Coppola e Cheney <ref name="pmid13881213">{{cite journal | author = Copp DH, Cheney B | title = Calcitonin-a hormone from the parathyroid which lowers the calcium-level of the blood | journal = Nature | volume = 193 | issue = 4813| pages = 381–2 | year = 1962 | month = January | pmid = 13881213 | url = | doi = 10.1038/193381a0 }}</ref>. Inizialmente fu ritenuto che si trattasse di una secrezione delle ghiandole paratiroidi, in seguito fu identificata come la secrezione delle cellule C della tiroide <ref name="pmid14076205">{{cite journal | author = Hirsch PF, Gauthier GF, Munson PL | title = Thyroid hypocalcemic principle and recurrent laryngeal nerve injury as factors affecting the response to parathyroidectomy in rats | journal = Endocrinology | volume = 73 | issue = | pages = 244–252 | year = 1963 | month = august | pmid = 14076205 | doi = 10.1210/endo-73-2-244| url = | issn = }}</ref>.


==Biosintesi==
==Biosintesi==
Il gene preposto alla sintesi dell'ormone, nell'uomo, è localizzato sul cromosoma 11 (''CALC1'' o ''CALCA'', 11p15) e codifica per la preprocalcitonina. Uno splicing alternativo del gene, che avviene in alcuni tessuti, può portare alla produzione di un secondo peptide, il CGRP (peptide correlato al gene calcitonina). Il CGRP, sebbene simile alla calcitonina nella sequenza n-terminale, differisce in quella c-terminale. Queste sostanza sono simili, dal punto di vista strutturale con l'[[amilina]] e l'[[adrenomedullina]].
La calcitonina, nell'uomo, viene codificata dal gene ''CALC1'' o ''CALCA'' localizzato sul [[cromosoma 11]] a 11p15 14.94-14.95 Mb tale gene codifica per la preprocalcitonina <ref>Sequenza [http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgTracks?org=Human&db=hg18&position=chr11:14944792-14950427]</ref>. Uno [[splicing]] alternativo del gene, che avviene in alcuni tessuti, può portare alla produzione di un secondo peptide, il CGRP (peptide correlato al gene calcitonina). Il CGRP, sebbene simile alla calcitonina nella sequenza [[N-terminale]], differisce in quella [[C-terminale]]. Queste sono simili, dal punto di vista strutturale, all'[[amilina]] e all'[[adrenomedullina]].


==Struttura==
== Meccanismo d'azione ==
La calcitonina è un ormone polipeptidico di 32 aminoacidi, con un peso molecolare di 3454,93 dalton. La sua struttura comprende un unico dominio [[alfa elica]] <ref name="pmid16766525">{{PDB| 2GLH}}; {{cite journal | author = Andreotti G, Méndez BL, Amodeo P, Morelli MA, Nakamuta H, Motta A | title = Structural determinants of salmon calcitonin bioactivity: the role of the Leu-based amphipathic alpha-helix | journal = J. Biol. Chem. | volume = 281 | issue = 34 | pages = 24193–203 | year = 2006 | month = August | pmid = 16766525 | doi = 10.1074/jbc.M603528200 | url = }}</ref>. A seguito di [[splicing]] alternativo dell'[[RNA]] che codifica per la calcitonina il peptide risultante sarà di 37 aminoacidi, chiamato peptide correlato al gene della calcitonina tipo beta (CGRP) <ref name="urlSMART: CALCITONIN domain annotation">{{cite web | url = http://smart.embl-heidelberg.de/smart/do_annotation.pl?BLAST=DUMMY&DOMAIN=SM00113 | title = calcitonin domain annotation | author = | authorlink = | coauthors = | date = | format = | work = SMART (a Simple Modular Architecture Research Tool) | publisher = embl-heidelberg.de | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = 2009-02-22}}</ref>.
L'ormone si lega ad un recettore della famiglia PTH/secretina. Il legame innesca una reazione di attivazione dell'[[cAMP]] o di una PLC.


Sequenze amminoacidiche della calcitonina:
== Calcitonina in medicina ==
* salmone: Cys-Ser-Asn-Leu-Ser-Thr-Cys-Val-Leu-Gly-Lys-Leu-Ser-Gln-Glu-Leu-His-Lys-Leu-Gln-Thr-Tyr-Pro-Arg-Thr-Asn-Thr-Gly-Ser-Gly-Thr-Pro
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Il carcinoma midollare è considerato un tumore non "della" tiroide ma "nella" tiroide. Esso infatti origina dalle cellule C dette parafollicolari che producono l'ormone Calcitonina.
* umana: Cys-Gly-Asn-Leu-Ser-Thr-Cys-Met-Leu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Gln-Asp-Phe-Asn-Lys-Phe-His-Thr-Phe-Pro-Gln-Thr-Ala-Ile-Gly-Val-Gly-Ala-Pro
Per diagnosticare il tumore ''carcinoma midollare della tiroide'', che provoca una sovrapproduzione dell'ormone, è fondamentale la misura del livello di calcitonina.
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Questo ormone viene utilizzato nella terapia del [[morbo di Paget]].


==Fisiologia==
La concentrazione fisiologica nel siero di sangue della calcitonina è livemente inferiore a 10 [[pg]]/ml, tale ormone partecipa al metabolismo di calcio e fosforo. In molti modi, la calcitonina neutralizza gli effetti dell'ormone paratiroideo ([[PTH]]).

La regolazione della concentrazione della calcitonina nel sague è definita a feed-back negativo, ovvero bassi livelli di calcio plasmatico inibiscono la secrezione dell'ormone; mentre gli alti livelli ne aumentano la secrezione.

Più specificamente, la calcitonina abbassa i livelli di calcio e fosforo nel sangue mediante:
* Inibizione dell'assorbimento da parte dell'intestino del calcio introdotto con la dieta <ref name="Costoff_Calcitonin_Small_Intestine">{{cite web | url = http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section5/5ch6/s5ch6_26.htm | title = Sect. 5, Ch. 6: Effects of CT on the Small Intestine | author = Costoff A | authorlink = | coauthors = | date = | work = | publisher = Medical College of Georgia | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = 2008-08-07}}</ref>.
* Inibizione dell'attività degli [[osteoclasti]] di riassorbimento osseo e stimolazione della deposizione di calcio nelle ossa. <ref name="Costoff_Calcitonin_Bone">{{cite web | url = http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section5/5ch6/s5ch6_24.htm | title = Sect. 5, Ch. 6: Effects of CT on Bone | author = Costoff A | authorlink = | coauthors = | date = | work = | publisher = Medical College of Georgia | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = 2008-08-07}}</ref>.
* Inibizione del riassorbimento di fosfati dai tubuli [[rene|renali]] <ref name="pmid9058369">{{cite journal | author = Carney SL | title = Calcitonin and human renal calcium and electrolyte transport | journal = Miner Electrolyte Metab | volume = 23 | issue = 1 | pages = 43–7 | year = 1997 | pmid = 9058369 | url = | issn = | accessdate = }}</ref>.
* Incremento dell’escrezione renale di calcio e inibizione dell’attivazione della vitamina D <ref name="pmid9058369"/>.

La secrezione di calcitonina viene stimolata da:
* Un aumento nel siero sanguigno della concetrazione di calcio <ref>{{cite book | last = Costanzo | first = Linda S. | authorlink = | coauthors = | title = BRS Physiology | publisher = Lippincott, Williams, & Wilkins | year = 2007 | location = | pages = 263 | url = http://www.amazon.com/Physiology-Board-Review-Linda-Costanzo/dp/0781773113/ | doi = | id = | isbn = 978-0781773119}}</ref>.
* Dalla azione della gastrina e della pentagastrina <ref>{{cite journal |author=Erdogan MF, Gursoy A, Kulaksizoglu M |title=Long-term effects of elevated gastrin levels on calcitonin secretion |journal= J Endocrinol Invest. |volume=29 |issue=9 |pages=771–775 |year=2006 |month=October |url=http://www.kurtis.it/abs/index.cfm?id_articolo_numero=3037|pmid=17114906}}</ref>.

==Recettore per la calcitonina==
Il recettore della calcitonina, viene espresso dagli [[osteoclasti]] <ref>{{cite journal |author=Nicholson GC, Moseley JM, Sexton PM, ''et al'' |title=Abundant calcitonin receptors in isolated rat osteoclasts. Biochemical and autoradiographic characterization |journal=J Clin Invest |volume=78 |issue=2 |pages=355–60 |year=1986 |pmid=3016026 |pmc= 423551|doi= 10.1172/JCI112584|url=}}</ref>, dalle cellule del rene e da alcune regioni del cervello, tale recettore è costituito da un recettore associato a proteina G, la quale a sua volta è legato alla subunità alfa Gs della via metabolica dell'[[adenilato ciclasi]], e quindi alla produzione di AMP ciclico ([[cAMP]]) nelle cellule bersaglio, cioè quelle che esprimono tale recettore. Esso può anche essere espresso a livello delle [[ovaie]] nelle donne e [[testicoli]] negli uomini.

==Marcatore tumorale==
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Il carcinoma midollare è considerato un tumore non "della" tiroide ma "nella" tiroide. Esso infatti si origina dalle cellule C dette parafollicolari che producono l'ormone Calcitonina.
Il ''carcinoma midollare della tiroide'', nell'essere umano, provoca una sovrapproduzione dell'ormone calcitonina; I casi in cui il dosaggio dei livelli nel sangue di calcitonina mostrino un'incremento di tale ormone, quantità superiore a 10 [[pg]]/ml, vengono associati alla possibile insorgenza del ''carcinoma midollare della tiroide'' tuttavia livelli elevati di calctonina possono riscontrarsi anche in gravidanza, dopo esercizio fisico intenso, in casi di etilismo non cronico, nei portatori di insufficienza renale cronica, di tiroidite cronica autoimmune, e nel 15% dei casi di tumori neuroendocrini <ref>Furio Pacini ''carcinoma midollare della tiroide'' endocrinologia oggi [http://www.endocrinologiaoggi.it/articolo.php?IDArt=54]</ref>
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Questo ormone viene utilizzato nella terapia del [[morbo di Paget]].


==Collegamenti esterni==
==Collegamenti esterni==
*[http://ok.corriere.it/dizionario/enc1161.shtml ok corriere]
*[http://ok.corriere.it/dizionario/enc1161.shtml ok corriere]
*Espressione [http://biogps.gnf.org/#goto=genereport&id=796]
*[http://macromoleculeinsights.com/calcitonin.php Calcitonina]

==Note==
{{Reflist|2}}

==Bibliografia==
*{{cite journal | author=MacIntyre I, Alevizaki M, Bevis PJ, Zaidi M |title=Calcitonin and the peptides from the calcitonin gene |journal=Clin. Orthop. Relat. Res. |volume= &na;|issue= 217 |pages= 45–55 |year= 1987 |pmid= 3549095| doi=10.1097/00003086-198704000-00007}}
*{{cite journal | author=Di Angelantonio S, Giniatullin R, Costa V, ''et al.'' |title=Modulation of neuronal nicotinic receptor function by the neuropeptides CGRP and substance P on autonomic nerve cells |journal=Br. J. Pharmacol. |volume=139 |issue= 6 |pages= 1061–73 |year= 2004 |pmid= 12871824 |doi= 10.1038/sj.bjp.0705337 | pmc=1573932 }}
*{{cite journal | author=Findlay DM, Sexton PM |title=Calcitonin |journal=Growth Factors |volume=22 |issue= 4 |pages= 217–24 |year= 2005 |pmid= 15621724 |doi= 10.1080/08977190410001728033 }}
*{{cite journal | author=Sponholz C, Sakr Y, Reinhart K, Brunkhorst F |title=Diagnostic value and prognostic implications of serum procalcitonin after cardiac surgery: a systematic review of the literature |journal=Critical care (London, England) |volume=10 |issue= 5 |pages= R145 |year= 2007 |pmid= 17038199 |doi= 10.1186/cc5067 | pmc=1751067 }}
*{{cite journal | author=Schneider HG, Lam QT |title=Procalcitonin for the clinical laboratory: a review |journal=Pathology |volume=39 |issue= 4 |pages= 383–90 |year= 2007 |pmid= 17676478 |doi= 10.1080/00313020701444564}}


==Voci correlate==
==Voci correlate==

Versione delle 19:41, 10 giu 2011

La calcitonina è un ormone costituito da un polipeptide di 32-aminoacidi che viene prodotto, negli esseri umani, dalle cellule parafollicolari (note anche come cellule C) della tiroide, e in molti altri animali dal Ultimopharyngeal body (giandola associata all'ultimo arco branchiale) [1].

Struttura proteica della calcitonina di salmone in SDS
Pattern di espressione ad RNA del gene CALCA [2]

La principale funzione della calcitonanina è l'abbassamento della concentrazione di calcio nel sangue (Ca2+), contrasta gli effetti dell'ormone paratiroideo paratormone (PTH) [3]. Tale meccanismo di regolazione del calcio è stato riscontrato nei pesci, rettili, uccelli e mammiferi. A differnza degli studi sugli animali la sua importanza negli esseri umani non è stata ben definita, inquanto non è chiaro quanto sia rilevante la sua funzione nella regolazione dell'omeostasi del calcio normale rispetto ad altre molecole [4].

L’ormone calcitonina agisce anche a livello renale, stimolando l'eliminazione tubulare di calcio.

Scoperta

La calcitonina è stata purificata nel 1962 da Coppola e Cheney [5]. Inizialmente fu ritenuto che si trattasse di una secrezione delle ghiandole paratiroidi, in seguito fu identificata come la secrezione delle cellule C della tiroide [6].

Biosintesi

La calcitonina, nell'uomo, viene codificata dal gene CALC1 o CALCA localizzato sul cromosoma 11 a 11p15 14.94-14.95 Mb tale gene codifica per la preprocalcitonina [7]. Uno splicing alternativo del gene, che avviene in alcuni tessuti, può portare alla produzione di un secondo peptide, il CGRP (peptide correlato al gene calcitonina). Il CGRP, sebbene simile alla calcitonina nella sequenza N-terminale, differisce in quella C-terminale. Queste sono simili, dal punto di vista strutturale, all'amilina e all'adrenomedullina.

Struttura

La calcitonina è un ormone polipeptidico di 32 aminoacidi, con un peso molecolare di 3454,93 dalton. La sua struttura comprende un unico dominio alfa elica [8]. A seguito di splicing alternativo dell'RNA che codifica per la calcitonina il peptide risultante sarà di 37 aminoacidi, chiamato peptide correlato al gene della calcitonina tipo beta (CGRP) [9].

Sequenze amminoacidiche della calcitonina:

  • salmone: Cys-Ser-Asn-Leu-Ser-Thr-Cys-Val-Leu-Gly-Lys-Leu-Ser-Gln-Glu-Leu-His-Lys-Leu-Gln-Thr-Tyr-Pro-Arg-Thr-Asn-Thr-Gly-Ser-Gly-Thr-Pro
  • umana: Cys-Gly-Asn-Leu-Ser-Thr-Cys-Met-Leu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Gln-Asp-Phe-Asn-Lys-Phe-His-Thr-Phe-Pro-Gln-Thr-Ala-Ile-Gly-Val-Gly-Ala-Pro

Fisiologia

La concentrazione fisiologica nel siero di sangue della calcitonina è livemente inferiore a 10 pg/ml, tale ormone partecipa al metabolismo di calcio e fosforo. In molti modi, la calcitonina neutralizza gli effetti dell'ormone paratiroideo (PTH).

La regolazione della concentrazione della calcitonina nel sague è definita a feed-back negativo, ovvero bassi livelli di calcio plasmatico inibiscono la secrezione dell'ormone; mentre gli alti livelli ne aumentano la secrezione.

Più specificamente, la calcitonina abbassa i livelli di calcio e fosforo nel sangue mediante:

  • Inibizione dell'assorbimento da parte dell'intestino del calcio introdotto con la dieta [10].
  • Inibizione dell'attività degli osteoclasti di riassorbimento osseo e stimolazione della deposizione di calcio nelle ossa. [11].
  • Inibizione del riassorbimento di fosfati dai tubuli renali [12].
  • Incremento dell’escrezione renale di calcio e inibizione dell’attivazione della vitamina D [12].

La secrezione di calcitonina viene stimolata da:

  • Un aumento nel siero sanguigno della concetrazione di calcio [13].
  • Dalla azione della gastrina e della pentagastrina [14].

Recettore per la calcitonina

Il recettore della calcitonina, viene espresso dagli osteoclasti [15], dalle cellule del rene e da alcune regioni del cervello, tale recettore è costituito da un recettore associato a proteina G, la quale a sua volta è legato alla subunità alfa Gs della via metabolica dell'adenilato ciclasi, e quindi alla produzione di AMP ciclico (cAMP) nelle cellule bersaglio, cioè quelle che esprimono tale recettore. Esso può anche essere espresso a livello delle ovaie nelle donne e testicoli negli uomini.

Marcatore tumorale

Il carcinoma midollare è considerato un tumore non "della" tiroide ma "nella" tiroide. Esso infatti si origina dalle cellule C dette parafollicolari che producono l'ormone Calcitonina. Il carcinoma midollare della tiroide, nell'essere umano, provoca una sovrapproduzione dell'ormone calcitonina; I casi in cui il dosaggio dei livelli nel sangue di calcitonina mostrino un'incremento di tale ormone, quantità superiore a 10 pg/ml, vengono associati alla possibile insorgenza del carcinoma midollare della tiroide tuttavia livelli elevati di calctonina possono riscontrarsi anche in gravidanza, dopo esercizio fisico intenso, in casi di etilismo non cronico, nei portatori di insufficienza renale cronica, di tiroidite cronica autoimmune, e nel 15% dei casi di tumori neuroendocrini [16] Questo ormone viene utilizzato nella terapia del morbo di Paget.

Collegamenti esterni

Note

  1. ^ Costoff A, Sect. 5, Ch. 6: Anatomy, Structure, and Synthesis of Calcitonin (CT), in Endocrinology: hormonal control of calcium and phosphate, Medical College of Georgia.
  2. ^ Basto sul lavoro di: AI, Wiltshire T, Batalov S, et al (2004). A gene atlas of the mouse and human protein-encoding transcriptomes. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (16): 6062–7. doi:10.1073/pnas.0400782101. PMID: 15075390.
  3. ^ Boron WF, Boulpaep EL, Endocrine system chapter, in Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approach, Elsevier/Saunders, 2004, ISBN 1-4160-2328-3.
  4. ^ Costoff A, Sect. 5, Ch. 6: Biological Actions of CT, Medical College of Georgia.
  5. ^ Copp DH, Cheney B, Calcitonin-a hormone from the parathyroid which lowers the calcium-level of the blood, in Nature, vol. 193, n. 4813, January 1962, pp. 381–2, DOI:10.1038/193381a0.
  6. ^ Hirsch PF, Gauthier GF, Munson PL, Thyroid hypocalcemic principle and recurrent laryngeal nerve injury as factors affecting the response to parathyroidectomy in rats, in Endocrinology, vol. 73, august 1963, pp. 244–252, DOI:10.1210/endo-73-2-244.
  7. ^ Sequenza [1]
  8. ^ PDB 2GLH 2GLH; Andreotti G, Méndez BL, Amodeo P, Morelli MA, Nakamuta H, Motta A, Structural determinants of salmon calcitonin bioactivity: the role of the Leu-based amphipathic alpha-helix, in J. Biol. Chem., vol. 281, n. 34, August 2006, pp. 24193–203, DOI:10.1074/jbc.M603528200.
  9. ^ calcitonin domain annotation, in SMART (a Simple Modular Architecture Research Tool), embl-heidelberg.de. URL consultato il 22 febbraio 2009.
  10. ^ Costoff A, Sect. 5, Ch. 6: Effects of CT on the Small Intestine, su lib.mcg.edu, Medical College of Georgia. URL consultato il 7 agosto 2008.
  11. ^ Costoff A, Sect. 5, Ch. 6: Effects of CT on Bone, su lib.mcg.edu, Medical College of Georgia. URL consultato il 7 agosto 2008.
  12. ^ a b Carney SL, Calcitonin and human renal calcium and electrolyte transport, in Miner Electrolyte Metab, vol. 23, n. 1, 1997, pp. 43–7.
  13. ^ Linda S. Costanzo, BRS Physiology, Lippincott, Williams, & Wilkins, 2007, p. 263, ISBN 978-0781773119.
  14. ^ Erdogan MF, Gursoy A, Kulaksizoglu M, Long-term effects of elevated gastrin levels on calcitonin secretion, in J Endocrinol Invest., vol. 29, n. 9, October 2006, pp. 771–775.
  15. ^ Nicholson GC, Moseley JM, Sexton PM, et al, Abundant calcitonin receptors in isolated rat osteoclasts. Biochemical and autoradiographic characterization, in J Clin Invest, vol. 78, n. 2, 1986, pp. 355–60, DOI:10.1172/JCI112584.
  16. ^ Furio Pacini carcinoma midollare della tiroide endocrinologia oggi [2]

Bibliografia

Voci correlate

  Portale Biologia
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