Sistema Endocrino 4. Ormoni tiroidei Fisiologia Generale e dell’Esercizio Prof. Carlo Capelli Obiettivi • • • Tiroide: tiroide e follicoli tiroidei Biosintesi, meccanismi cellulari, iodio tiroideo, trasporto di T3 e T4 nel plasma, controllo della sintesi e della secrezione Meccanismo di azione, azioni degli ormoni tiroidei Fisiopatologia (ipertiroidismo e ipotiroidismo) Tiroide e follicoli tiroidei • Colloide: soluzione di tireoglobulina, forma di deposito degli ormoni tiroidei T3 e T4 • Epitelio follicolare o tireociti: secernono gli ormoni tiroidei Biosintesi • La tirosina deriva dalla fenilalanina che è un’amminoacido essenziale (dalla dieta) MIT DIT T3 T4 • T4: pro-ormone (forma di deposito in circolo) • T3: ormone attivo deriva da T4 nei tessuti bersaglio • La tireoglubulina contiene MIT e DIT, T3 e T4 Meccanismi cellulari Na+ I K+ Na+ • Tg sintetizzata nelle cellule, viene iodata ed accoppiata alle iodotirosine T3 e T4 formate per condensazione di DIT e MIT all’interno della cellula • Questo processo (iodazione e accoppiamento) avviene a livello della mebrana apicale ed è sotto il controllo dell’enzima perossidasi • Quando stimolati i tireociti riassorbono per pinocitosi Tg • Le gocce di colloide si fondono con i lisosomi tiroidei dove gli enzimi proteolitici idrolizzano Tg • T3 e T4 sono liberate nel citoplasma e secrete dalla membrana basale, MIT e DIT recuperati Iodio Tiroideo • Lo iodio viene captato (come ione ioduro I-) dalle cellule tiroidee : trasportato in SINPORTO con Na+ (essenziale il funzionamento della pompa Na+/K+ ATPasi) • La captazione avviene contro gradiente e lo ione ioduro viene rapidamente ossidato (perossidasi tiroidea) a I e legato alla tirosina • Il trasporto è saturabile e soggetto a competizione da ligando (ione bromuro: Br-, ione perclorato: ClO4-, ione tiocianato: SCN- ) • Crescione, Rafano, Senape, Tapioca e Manioca contengono SCN• I cavoli e le rape contengono sostanze “antitiroidee” che impediscono l’attività della perossidasi tiroidea (fondamentale per la sua ossidazione e per il legame alla tireoglobulina nella colloide) • Buon contenuto di iodio nel sale marino e nei pesci • (il gozzo è endemico in montagna) Trasporto di T3 e T4 nel plasma • T3 e T4 sono legate alle proteine plasmatiche (per il 99.8%) • TBG: globulina legante la tiroxina (75%) e albumine (25%) prodotte dal fegato • Il legame serve ad impedire la filtrazione glomerulare e la successiva escrezione urinaria: forma di deposito circolante • l’1% della T3 è in forma libera, la sola attiva • T4-TBG ↔T4 + TBG T3 • Se la produzione tiroidea di T4 si riduce, T4 si libera dai depositi circolanti e si forma T3 a livello periferico per deiodazione di T4 • (la terapia sostitutiva è con T4 non con T3) • Malattie epatiche o renali influiscono sul metabolismo tiroideo • (e. g. cirrosi: produzione ridotta di TGB; nefrite: perdite di TGB-T4) Controllo della sintesi e della secrezione • La produzione di T3 e T4 è regolata dall’ormone TSH (tireotropina) prodotto dall’ipofisi in seguito all’azione del TRH (fattore di liberazione della tireotropina) prodotto dall’ipotalamo. • Dopamina, somatostatina, cortisolo e GH hanno un’azione inibente a livello ipotalamico • Il controllo a feedback negativo da parte di T3 (ormone attivo) e in parte anche di T4 (pro-ormone) non è a livello della ghiandola tiroide ma a livello di ipotalamo e di ipofisi A essere controllata è la concentrazione plasmatica di T3 • • • Se TSH aumenta: IPERPLASIA Gozzo endemico (la carenza di T3 (e. g. per carenza di iodio) stimola con feedback negativo la produzione di TSH che a sua volta stimola: 1. la produzione degli ormoni tiroidei 2. l’accrescimento della ghiandola tiroide (effetto trofico) • se TSH diminuisce: ATROFIA Meccanismo di azione • Sono di origine peptidica ma entrano nelle cellule e si legano a recettori nucleari (sia T3 che T4, ma T3 ha maggiore affinità) • Agiscono attraverso l’attivazione genica Azioni degli ormoni tiroidei • • • Stimolano l’azione della pompa sodio/ potassio e aumentano il trasporto di aa e glucosio Stimolano la termogenesi Influiscono sul metabolismo corporeo di tutti i tessuti poiché i recettori per il T3 sono ubiquitari (a parte cervello, gonadi e tessuto linfatico) • • • Stimolano l’attività degli ormoni respiratori Stimolano il consumo di ossigeno, la gettata cardiaca e la ventilazione Aumentano il metabolismo • In particolare, influenzano il metabolismo 1. GLUCIDICO: aumentano utilizzazione di glucosio nel muscolo e nel tessuto adiposo 2. LIPIDICO: stimolano sintesi trigliceridi, FFA da glucosi e colesterolo, 3. PROTEICO: se in eccesso stimolano proteinolisi e catabolismo proteico muscolare • Stimolano l’appetito • Diminuiscono la massa muscolare ed il tessuto adiposo Fisiopatologia • IPERTIROIDISMO: alte concentrazioni di T3 e T4 nel plasma • CALO PONDERALE, TACHICARDIA, ASTENIA, IPERTERMIA, ESOFTALMO, GOZZO: (morbo di Basedow) • IPOTIROIDISMO: basse concentrazioni di T3 e T4 nel plasma: • Nanismo e cretinismo (nell’infanzia) • BRADICARDIA, IPOTERMIA, LETARGIA, AUMENTO PONDERALE, MIXEDEMA (accumulo di acqua nel derma); GOZZO (e. g. endemico) • Il GOZZO può essere presente anche in assenza di alterazioni delle concentrazioni di T3 e T4 plasmatiche (la compensazione è efficace) e può essere associato ad una diminuzione o ad un aumento di T3 e T4. E’comunque sempre dovuto ad un aumento della secrezione di TSH per feedback negativo o per iperproduzione ipofisaria/ipotalamica (di TRH) Ipertiroidismo e ipotiroidismo Bibliografia Fisiologia dell’Uomo, autori vari, Edi.Ermes, Milano Capitolo 16.3: Sistema endocrino - Tiroide