Hormonas metabólicas tiroideas

SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE LAS HORMONAS METABÓLICAS TIROIDEAS

La glándula tiroides está compuesta por un gran númerode folículos, cada uno rodeado por una sola capa de células y lleno de un material proteináceo denominado coloide. El
componente principal del coloide es la voluminosa glucoproteína tiroglobulina, que contiene las hormonas tiroideas dentro de la molécula. Los pasos que se requieren para la síntesis y secreción de las hormonas tiroideas en la sangre son los siguientes:

-Atrapamiento del yodo (bomba de yodo) o simportador de yoduro de sodio (NIS). El yodo es esencial para la síntesis de las hormonas tiroideas. El yodo ingerido se transforma en yoduro y se absorbe en el intestino. Casi todo el yoduro circulante se elimina a través de los riñones y granparte del resto es yodado y concentrado en la glándula tiroides. Para ello, las células foliculares del tiroides transportanactivamente mediante NIS el yoduro de la circulación a través de su membrana basal. El NIS concentra muchísimo el yoduro en la glándula tiroides sana, con relación a la sangre. Ciertos aniones, como el tiocianato y el perclorato, reducen el transporte de yoduro a través de una inhibición competitiva. Al hacerlo, disminuyen la síntesis de las hormonas tiroideas; estas sustancias se emplean para tratar el hipertiroidismo.
– Oxidación del yoduro. En cuanto entra en el tiroides, la peroxidasa tiroidea oxida rápidamente el yoduro hacia yodo; esta reacción ocurre en la membrana apical de las
células foliculares.
– Síntesis de la tiroglobulina. La tiroglobulina se sintetiza en las células foliculares y se segrega al coloide mediante exocitosis de los gránulos de secreción, que también contienen peroxidasa tiroidea. Cada molécula de tiroglobulina contiene muchos grupos tirosilo, pero solo una fracción de estos experimenta yodación.
– Yodación (organificacion) y acoplamiento. En cuanto el yoduro se oxida hacia yodo, se une enseguida a la posición 3 de las moléculas de tirosina de la tiroglobulina para generar monoyodotirosina (MIT). Después, la MIT se yoda en la posición 5 para obtener diyodotirosina (DIT). A continuación, dos moléculas de DIT se acoplan formando tiroxina (T 4), el producto principal de la reacción de acoplamiento; o bien se acoplan una MIT y una DIT para formar triyodotironina (T3). Una pequeña parte de la T3 inversa (RT 3) se forma por condensación de la DIT con MIT. Estas reacciones son catalizadas por la peroxidasa tiroidea y bloqueadas por los antitiroideos como el propiltiouracilo. Aproximadamente dos tercios de los compuestos yodados unidos a la tiroglobulina son MIT o DIT; casi todo el resto corresponde a las hormonas activas T 3 y, en especial, T 4• La tiroglobulina se almacena en la luz del folículo como coloide hasta que la glándula es estimulada para segregar las hormonas tiroideas.
– Proteólisis, desyodación y secreción. La liberación de T 3, T 4 y RT 3 a la sangre requiere la proteólisis de la tiroglobulina. En la superficie apical de las células foliculares, el coloide es captado desde la luz de los folículos por medio de endocitosis. Luego, las vesículas coloideas migran desde la parte apical de la membrana hasta la basal y se fusionan con los lisosomas. Las proteasas lisosómicas liberan RT 3, T 3 y T 4, que salen finalmente de la célula. La MIT y D IT libres no se segregan a la sangre, sino que se desyodan dentro de la célula folicular por la enzima desyodasa; el yodo libre vuelve a utilizarse por la glándula para la síntesis hormonal. Más del 90% de las hormonas tiroideas liberadas por la glándula corresponde a T 4, y el resto a T 3 y a cantidades bajísimas del compuesto inactivo RT 3.

Transporte y metabolismo de las hormonas tiroideas

Las hormonas tiroideas están muy unidas a las proteínas plasmáticas

A su entrada en la sangre, la T 4 y la T 3 se unen en gran medida a las proteínas plasmáticas, en particular a la globulina fijadora de la tiroxina (TBG), pero también a otras, como la albúmina o la prealbúmina fijadora de la tiroxina. Alrededor del 99,9% de la T4 se une a las proteínas t del plasma y menos del 0,1% se encuentra libre. La unión de T 3 a las proteínas del plasma es algo menor que la de T 4; sin embargo, menos del 1 % corresponde a la hormona libre. En ·s el caso de las hormonas tiroideas, los tejidos, donde estas ejercen sus efectos biológicos y se metabolizan, captan la hormona libre. Debido a esta fuerte unión a las proteínas plasmáticas, las semividas de T 4 y T 3 se prolongan considerablemente

Las alteraciones en los niveles plasmáticos de la TBG no modifican la concentración de las hormonas tiroideas libres

Las reducciones (p. ej., en las enfermedades hepáticas y renales) o elevaciones (p. ej., durante la administración de estrógenos o el embarazo) de la TBG plasmática disminuyen o aumentan, respectivamente, la cantidad total de las hormonas tiroideas en el plasma, pero solo producen variaciones pasajeras en la concentración de las hormonas libres. Ello se debe al efecto de retroalimentación negativa de las hormonas tiroideas libres sobre la secreción hipofisaria de tirotropina (TSH). Así, durante el embarazo, el descenso en la concentración de las hormonas tiroideas libres inducido por la elevación de TBG en el plasma causa una elevación compensatoria de la secreción de TSH, que, a su vez, aumenta la producción de hormonas tiroideas libres hasta que se alcanzan concentraciones plasmáticas normales de hormona libre. El aumento en la secreción de hormonas tiroideas prosigue hasta que se normalizan los valores plasmáticos de las hormonas libres. En ese momento, las cifras de TSH se encuentran normales debido a la retroalimentación, pero la concentración total de hormonas tiroideas está aumentada.

Casi toda la T4 segregada por la glándula tiroides se metaboliza hacia T3

Aunque la T 4 sea la hormona tiroidea dominante segregada y circulante, gran cantidad de ella se des yo da en la posición 5′ o 5 para dar T 3 y RT 3 en los tejidos periféricos. De hecho, casi toda la T 3 y RT 3 del plasma proviene de la T 4 circulante, que ha sido desyodada en los tejidos periféricos, y no de la secreción tiroidea. Como casi toda la T 4 que entra en las células se transforma en T 3 (y RT 3), y puesto que la T 3 celular posee más afinidad por los receptores de las hormonas tiroideas del núcleo que la T 4, esta última se ha considerado una prohormona de la T3.

FUNCIONES FISIOLÓGICAS DE LAS HORMONAS TIROIDEAS

Las hormonas tiroideas y la transcripción de numerosos genes

Una vez que las hormonas tiroideas entran en la célula y se unen a los receptores nucleares del ADN, se produce una estimulación o inhibición de la transcripción de numerosos genes, que conlleva cambios en muchas enzimas modificadoras de la función celular. Las acciones de la T 3 son más rápidas y potentes que las de la T 4, porque la primera se une con menos fuerza a las proteínas del plasma y posee una mayor afinidad por los receptores nucleares. Dado que las hormonas tiroideas actúan, en parte, modificando la transcripción, para que se manifiesten la mayoría de sus efectos hormonales se necesitan unas horas; sus efectos pueden durar varios días.

Efecto fisiológico de las hormonas tiroideas: metabolismo celular

Las hormonas tiroideas aumentan el consumo de oxígeno y la producción de calor en casi todos los tejidos corporales. Las mitocondrias aumentan en tamaño y número, la superficie de la membrana mitocondrial se eleva y la actividad de las principales enzimas respiratorias se refuerza. No es posible, en este momento, efectuar un relato completo de los mecanismos celulares que explican el mayor consumo de oxígeno. Las hormonas tiroideas aumentan la afinidad de la Na+-K+-ATPasa asociada a la membrana, por lo que se cree que el mayor consumo de trifosfato de adenosina que comporta el mayor transporte de sodio contribuye al incremento del metabolismo inducido por las hormonas tiroideas.

Efectos fisiológicos especiales de las hormonas tiroideas

Muchos efectos de las hormonas tiroideas se deben a un incremento del metabolismo

Las hormonas tiroideas son responsables de las siguientes funciones:
– Incremento de la termogenia y de la sudoración. El flujo sanguíneo cutáneo aumenta por la necesidad de eliminar el calor.
– Incremento de la frecuencia y profundidad de la respiración debido a la necesidad de oxígeno.
– Incremento del gasto cardíaco por el aumento del metabolismo y la utilización de oxígeno por los tejidos, que determina una vasodilatación local. El aumento del gasto cardíaco comporta elevaciones del volumen sistólico y de la frecuencia cardíaca, en parte porque las hormonas tiroideas poseen efectos directos o indirectos en el corazón, que aceleran la frecuencia cardíaca y potencian la fuerza contr-áctil.
– Incremento de la presión diferencial, pero no de la presión arterial media. Al elevarse el gasto cardíaco (volumen sistólico) y disminuir las resistencias vasculares periféricas, se eleva la presión arterial sistólica y disminuye la diastólica, con lo que aumenta la presión diferencial, pero la presión arterial media no suele modificarse.
– Incremento en la utilización de los sustratos energéticos. La mayor actividad metabólica depende de la oxidación de los sustratos metabólicos. Las hormonas tiroideas aumentan la utilización con fines energéticos de los hidratos de carbono, grasas y proteínas. Si no se aumenta suficientemente la ingestión de alimentos, disminuyen las grasas y las proteínas corporales, y se produce un adelgazamiento. A pesar de que las hormonas tiroideas fomentan la lipólisis de los triglicéridos y aumentan las cifras plasmáticas de los ácidos grasos libres, también reducen los valores circulantes del colesterol. Esta acción obedece a una mayor síntesis de receptores de las lipoproteínas de baja densidad en el hígado, con el consiguiente incremento en la retirada del colesterol circulante, en la secreción en la bilis y, posteriormente, de la excreción en las heces. Las hormonas tiroideas aceleran la velocidad de las reacciones metabólicas, de modo que se necesitan más vitaminas; el exceso de hormonas tiroideas puede generar carencias vitamínicas.

Las hormonas tiroideas son esenciales para el crecimiento y desarrollo normales

Las hormonas tiroideas son imprescindibles para muchos aspectos del crecimiento y desarrollo; contribuyen de forma decisiva al desarrollo del sistema óseo, los dientes, la epidermis y el sistema nervioso central. La velocidad de crecimiento de los niños hipotiroideos disminuye de manera notable. Uno de los efectos fundamentales de las hormonas tiroideas es fomentar el crecimiento y desarrollo del sistema nervioso central en la vida uterina y durante los primeros días de la vida posnatal. Si faltan hormonas tiroideas en ese momento, se produce un daño cerebral irreversible.

Las hormonas tiroideas poseen efectos excitadores del sistema nervioso

Las hormonas tiroideas potencian la vigilia, la alerta y la capacidad de respuesta a los estímulos; asimismo, aumentan la velocidad y la amplitud de los reflejos nerviosos periféricos y mejoran la memoria y la capacidad de aprendizaje.

REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE HORMONAS
TIROIDEAS

La tirotropina es la principal reguladora de la secreción de hormonas tiroideas

Para mantener normal la actividad metabólica del organismo hay que regular los valores plasmáticos libres de las hormonas tiroideas. La TSH (tirotropina) es la principal reguladora de la secreción de hormonas tiroideas. La hormona hípofisótropa hormona liberadora de tirotropina (TRH) aumenta la secreción de TSH en la hipófisis, mientras que la T 4 y la T 3 circulantes la inhiben mediante retroalimentación negativa.
A pesar de cierta retroalimentación sobre el hipotálamo, que modifica la secreción de TRH, la retroalimentación predominante tiene lugar en la hipófisis. Como la T 4 se desyoda hacia T 3 en la hipófisis, parece que la T 3 es la efectora final que media en la retroalimentación negativa.

La tirotropina fomenta la síntesis y secreción de las hormonas tiroideas

La unión de la TSH a sus receptores de la membrana celular del tiroides activa la adenilato ciclasa, de modo que el monofosfato de adenosina cíclico media, al menos, en algunas acciones de la TSH. Un efecto inmediato de la TSH es estimular la endocitosis del coloide, la proteólisis de la tiroglobulina y la liberación de la T 4 y la T 3 hacia la circulación. Además, la TSH estimula los pasos de síntesis de las hormonas tiroideas, entre ellos el atrapamiento de yodo, la yodación y el acoplamiento para dar las hormonas
tiroideas.

La tirotropina ejerce efectos crónicos que fomentan el crecimiento de la glándula tiroides

Los efectos crónicos de la TSH comprenden un aumento del flujo sanguíneo por la glándula tiroides y la inducción de hipertrofia e hiperplasia de las células foliculares. Si se prolonga la estimulación de la TSH, el tiroides aumenta de tamaño y se produce bocio. Sin TSH, la glándula sufre una importante atrofia.

ENFERMEDADES DEL TIROIDES

La enfermedad de Graves es la forma más habitual de hipertiroidismo

La enfermedad de Graves es una enfermedad autoinmunitaria en la que se forman anticuerpos, denominados inmunoglobulinas estimulantes del tiroides, contra los receptores tiroideos de la TSH, que se unen a los receptores y remedan las acciones de la TSH. La consecuencia es el bocio y la secreción de grandes cantidades de hormonas tiroideas.
Se producen algunas variaciones previsibles: 1) incremento del metabolismo; 2) intolerancia al calor y sudoración; 3) aumento del apetito, pero con adelgazamiento; 4) palpitacionesy taquicardia; 5) nerviosismo y labilidad emocional; 6) debilidad muscular, y 7) cansancio, aunque incapacidad para dormir.
Muchos pacientes con enfermedad de Graves tienen una protrusión de los globos oculares, llamada exoftalmos. Este se debe a las alteraciones degenerativas de la musculatura extraocular determinadas por la reacción autoinmunitaria. En la enfermedad de Graves disminuye la secreción hipofisaria de TSH por la retroalimentación ejercida por los altos niveles plasmáticos de las hormonas tiroideas.

El hipotiroidismo también se asocia a bocio

Ciertas regiones del mundo, el aporte alimentario de yodo es deficitario, por lo que disminuye la secreción de hormonas tiroideas. Muchas personas de estas regiones presentan un aumento de tamaño del tiroides, o bocio endémico, porque los valores plasmáticos elevados de la TSH estimulan la glándula. La costumbre de añadir yodo a la sal de mesa ha reducido la incidencia de bocio endémico en muchas regiones del mundo.