Hormonii tiroidieni - secreţie, transport, sinteză / Thyroid hormones - secretion, transport, synthesis

Raluca Teodora Nae, Mario Codreanu

First published: 09 septembrie 2016

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

 

Abstract

The thyroids are assembled from two different embryologic structures, reflecting their dual endocrine function. The thyroglobulin-producing follicular cells originate from a midline evagination of the pharyngeal epithelium. The main hormonal secretory product of the thyroid gland is 3,5,3’, 5’-L-tetraiodothyronine or L-thyroxine (T4). The other thyroid hormone, 3,5,3’-L-triiodothyronine (T3), is secreted in much smaller quantities (about 20% of that of T4).

Keywords

hormones, secretion, thyroid

Rezumat

Glanda tiroidă este formată din două structuri embrionare diferite, ceea ce reflectă funcția endocrină duală a acesteia. Celulele foliculare producătoare de tiroglobulină își au originea în evaginația medială a epiteliului faringeal. Principalul produs hormonal secretat de glanda tiroidă este 3,5,3’, 5’-L-tetraiodotironina sau L-tiroxina (T4). Al doilea hormon tiroidian, 3,5,3’-L-triiodotironina (T3), este secretat în cantități mult mai mici (aproximativ 20% din cantitatea de T4 secretată).

Cuvinte cheie

hormoni secreție

 

Sinteza și secreția hormonală

Principalul produs hormonal secretat de glanda tiroidă este 3,5,3’, 5’-L-tetraiodotironina sau L-tiroxina (T4). Al doilea hormon tiroidian, 3,5,3’-L-triiodotironina (T3), este secretat în cantități mult mai mici (aproximativ 20% din cantitatea de T4 secretată). Majoritatea T3 circulant este produs în țesuturile periferice prin deiodinarea inelului extern al T4. Deiodinarea inelului intern are ca rezultat 3,3’,5’-triiodotironină inactivă metabolic (T3 revers, rT3).

Iodul, principala componentă a hormonilor tiroidieni, este transportat activ din fluidul extracelular în celulele foliculare tiroidiene printr-un proces activ, saturat, energo-dependent, ce își derivă energia din Na+-K+-ATPază. Acest carrier de iod este o proteină-cărăuș de mari dimensiuni (> 600 aminoacizi), localizată pe membrana bazală a tirocitului. Rația rezultată tiroidă - plasmă iodată este de ~25. Există, de asemenea, și pendrina, proteină tiroidiană celulară ce facilitează transferul apical al iodului în lumenul folicular.

Mucoasa gastrică, glandele salivare și plexul coroid sunt, de asemenea, capabile să concentreze iodul cu ajutorul proteinei-cărăuș, dar în contrast cu tiroida, acestea nu îl leagă organic. Aceste țesuturi, asemeni tiroidei, concentrează anioni monovalenți, precum tiocianatul, percloratul sau pertechnetatul. Cu toate acestea, spre deosebire de iod, acești ioni nu sunt legați organic la nivelul tiroidei, având astfel o perioadă scurtă de viață în acest organ. Această proprietate, alături de durata scurtă de viață, conferă radioizotopului de pertechnetat proprietatea unui valoros radionuclid în scintigrafia tiroidei.

Odată ajuns în interiorul celulei tiroidiene, iodul anorganic este rapid oxidat în prezența peroxidului de hidrogen, într-un reactiv intermediar, ce este, ulterior, încorporat în reziduurile de tirozină ale proteinelor acceptoare, în special tiroglobulina (Tg). Iodinarea este catalizată prin peroxidaza tiroidiană, o enzimă membranară.

Iodinarea reziduurilor tirozinei ale Tg are ca rezultat formarea monoiodotirozinei și diiodotirozinei. Acestea sunt supuse cuplării oxidative pentru a forma iodotironinele, ce rămân legate de Tg până când vor fi secretate. Această reacție de cuplare are loc separat de iodinare, dar, de asemenea, catalizată prin peroxidaza tiroidiană. Medicamentele tiocarbamate, printre care propiltiouracilul, metimazolul și carbimazolul, sunt inhibitori activi ai peroxidazei tiroidiene. Abilitatea acestora de a bloca sinteza hormonului tiroidian este utilă în tratamentul hipertiroidismului. Tg este iodinat în partea apicală (foliculară) a celulei, fiind apoi relocată în coloid prin exocitoză.

Secreția hormonilor tiroidieni necesită reintroducerea Tg în celulele tiroidiene prin pinocitoză. Pseudopodele membranei plasmatice apicale înconjoară o parte a coloidului pentru a forma o picătură coloidală intracelulară. Fiecare picătură este închisă în membrana derivată din marginea apicală și combinată cu un lizozom. Acest fagolizozom se deplasează către partea bazală a celulei și devine mai mic și mai dens cu progresia hidrolizei Tg prin proteazele lizozomale. Digestia Tg eliberează T4 și T3, precum și iodotirozine inactive, peptide și aminoacizi individuali. Hormonii tiroidieni biologic activi T4 și T3 difuzează din celule în circulație, iar monoiodotirozina și diiodotirozina nu sunt eliberate în circulație prin acțiunea deiodinării intracelulare. Tg nu este eliberat, în mod normal, în circulație în cantități semnificative.

Transportul hormonilor, țesuturile-cărăuș și metabolismul

Plasmele T4 și T3 sunt legate, în mare parte, de proteine. Mai puțin de 0,05% din T4 și 0,5% din T3 circulă „liber”, dar concentrația hormonală liberă este menținută constantă printr-un sistem de feedback regulator, acesta apărând paralel cu preluarea celulară a acestor hormoni. Astfel, concentrația de hormoni liberi determină statusul tiroidian, indiferent de concentrația totală de hormoni din plasmă. Câinii au o globulină de legătură a hormonului tiroidian, cu afinitate mare în plus față de care albumina și prealbumina leagă hormonii tiroidieni cu afinitate scăzută. Pe lângă aceste proteine de legătură, o cantitate mică de hormoni tiroidieni se pot lipi de lipoproteine și, de asemenea, de transtiretină, ce există sub forma unui complex alături de proteinele de legătură ale retinolului (vitamina A).

Concentrația și/sau capacitatea de circulație a componentelor de legătură pot fi modificate de o serie de boli și agenți farmacologici, astfel încât afectează, primar, doar concentrația plasma-tiroxinei totale (TT4). Glucocorticoizii și acidul acetilsalicilic sunt recunoscuți pentru abilitatea de a scădea concentrația de TT4 liber. Diferențele de rasă pot, de asemenea, fi responsabile de deviațiile de la standard ale TT4. În general, câinii de talie mică au tendința de a avea o concentrație a plasmei TT4 mai crescută față de reprezentanții raselor de talie mare.

Deiodinizarea este cea mai importantă transformare metabolică a hormonilor tiroidieni. Aproximativ 80% din T4 secretat este deiodinizat din T3 în rT4, în special la nivelul ficatului și rinichilor. T3 are o afinitate de legătură mai mare pentru receptorii nucleari ai T3 decât T4 și, de aceea, monodeiodinizarea inelului extern generează o iodotironină mult mai biologic activă. T3 are o putere metabolică de trei-patru ori mai mare decât T4, ceea ce înseamnă că aproape toată acțiunea metabolică a hormonilor tiroidieni poate fi atribuită acțiunii T3. T4 și T3 sunt inactivate de deiodinizarea inelului intern în rT3 și 3,3’ - di-iodotironină (3,3’-T2). Cele trei enzime deiodinizante (D1, D2, D3) ce catalizează aceste reacții diferă ca localizare tisulară, specificitate de substrat și modificări fiziologice și fiziopatologice. Astfel, activitatea biologică a hormonilor tiroidieni este reglată local de deiodinizarea tisulară specifică. Noțiunea că însăși tiroida contribuie puțin la totalul de T3 nu se aplică în stările de hiperfuncție, pentru rația de la momentul repectiv a T3:T4 din secreția tiroidei.

Factorii ce afectează formarea T3, precum postul și bolile non-tiroidiene, aproape, invariabil, cresc concentrația plasmatică a rT3. Există dovezi că bolile conduc la creșterea activității tipului 3 de deiodinizare (D3), ceea ce deiodinizează, de regulă, inelul intern. Rația T3:rT3 scade în două feluri: revine conversia T4 la T3 prin catalizarea conversiei T4 la rT3, și în același timp catalizează degradarea T3 la 3,3’-T2. Nu există dovezi ferme că nivelurile scăzute de T3 transportat în caz de boală sunt asociate cu un efect inadecvat al hormonilor tiroidieni la nivelul țesutului celular. Conversia afectată a T4 la T3 este, cel mai probabil, benefică în catabolismul difuziei proteinelor.

T4 se leagă mult mai mult de proteinele de legătură din plasmă decât T3, ceea ce are ca rezultat faptul că T4 are o rată mai scăzută a clearance-ului metabolic și o perioadă de viață mai lungă. Astfel, distribuția hormonilor tiroidieni și reconversia sunt mult mai rapide la câini decât la oameni, în mare parte datorită legării scăzute a T4 și T3 în plasma canidelor.

Reglarea funcției tiroidiene

Funcția tiroidiană este, în mare parte, reglată de tirotropină (hormon de stimulare tiroidiană - TSH), glicoproteină 28kD, secretată de lobul anterior al glandei pituitare. Molecula TSH este constituită din subunitățile á- și áâ. Subunitatea á este identică cu cea a gonadotropinelor, pe când subunitatea â este distinctă și conferă moleculei TSH activitate biologică. Asemeni tuturor hormonilor pituitari, TSH este eliberat într-un mod pulsatil, deși fluctuațiile concentrațiilor sale din plasmă sunt foarte mici, în mod special în stadiu eutiroid.

TSH-ul stimulează tiroida prin interacțiunea cu receptorii cu specificitate pentru suprafața celulară de la nivelul celulelor foliculare tiroidiene pentru a crește activitatea adenilclicazei. Astfel stimulează generarea monofosfatului adeninic (cAMP), cu rol de mesager secundar în interiorul celulei. TSH conduce la debutul rapid al pinocitozei la nivelul limitei apicale a celulei foliculare, astfel ducând la absorbția rapidă a Tg și, implicit, la eliberarea hormonală. Stimularea pe termen lung a TSH-ului conduce la hipertrofia și hiperplazia tiroidei, astfel încât, prin mărirea tiroidei, se poate decela prin palpare. Acțiunea mitogenică a TSH-ului poate fi menținută medicamentos sub control prin cAMP.

Reglarea secreției TSH este, în primul rând, controlul dual al hormonului de eliberare hipotalamic (TRH) și al hormonilor tiroidieni. TRH interacționează cu receptori specifici ai receptorilor celulelor tireotropice pentru eliberarea de TSH și ai celulelor lactotropice pentru eliberarea de prolactină. Secreția de TSH este inhibată, în primul rând, de T3, produsă local de deiodinizare 5’ (D2) și de T3 derivat din totalul T3 liber. Feedback-ul negativ al T3, format D2, apare și în nucleul paraventricular al hipotalamusului. Somatostatina, și posibil alte neuropeptide, exercită influențe inhibitorii asupra eliberării TSH-ului.

Există, de asemenea, o reglare intratiroidiană a funcției tiroidiene, cu o importanță deosebită în prezența unui aport de iod fie insuficient, fie excesiv. Această autoreglare face posibilă adaptarea imediată la excesul acut de iod, ceea ce ar putea conduce la hipertiroidism. Pe de altă parte, în deficiențele de iod ale funcției tiroidiene, autoreglarea este crescută cu mult înainte ca depozitele de iod organic tiroidian (Tg) să fie epuizate. Tiroida se poate adapta și unui aport scăzut de iod prin sinteza preferențială a T3 față de T4.

Bibliografie

1. Fortemaison N., Miot F., Dumont JE, Dremier S., Regulation of H2O2 generation in thyroid cells does not involve Rac1 activation, Eur J Endocrinaol 2005.
2. Van Geffen C., Bavegems V., Duchateau L., de Roover K., Damient S., Serum thyroid hormone concentrations and thyroglobulin autoantibodies in trained and nontrained healthy whippets, Vet J, 2006.
3. Shiel RE., Brennan SF, Omodo-Eluk AJ, Mooney CT, Thyroid hormone concentrations in young, healthy, pretraining greyhounds, Vet Rec, 2007.
4. Kuiper GGJM, Kester MHA, Peeters RP, Visser TJ, Biochemical mechanism of thyroid hormone deiodination, Thyroid, 2005.
5. Kooistra HS, Diaz-Espineira M, Mol JA, van den Brom WE, Rijneberk A, Secretion pattern of thyroid-stimulating horone in dogs during euthyroidism and hypothyroidism, Domest Anim Endocrinol, 2000. 

Sursă : https://www.medichub.ro/reviste-de-specialitate/practica-veterinara-ro/hormonii-tiroidieni-secretie-transport-sinteza-id-442-cmsid-69