FISIOLOGIA TIROIDEA
UNNE – FACENA CARRERA DE BIOQUIMICA
CÁTEDRA DE FISIOLOGÍA HUMANA 2015
PROGRAMA ANALÍTICO - FISIOLOGÍA HUMANA FISIOLOGÍA ENDOCRINOLÓGICA Tema 18. A: Hormona, definición, clasificación. Medición: RIA, ELISA. Composición química y mecanismos de acción de las hormonas proteicas y esteroideas. Eje hipotalámico-hipofisario, funcionamiento. Hormona melanocitoestimulante (MSH). Pineal: melatonina. Neurohipófisis: funciones de oxitocina y vasopresina (ADH), regulación. B: Somatotrofina (STH),
acciones metabólicas. Somatomedina. Hormonas tiroideas (T3, T4): funciones y control secretorio. Tirotrofina (TSH). C: Corteza adrenal: andrógenos, mineralo y glucocorticoides. Acciones del cortisol, regulación y ritmo circadiano. ACTH, estrés.
Diseñar, realizar e interpretar análisis clínicos • Confección de normas y patrones de reactivos... • Ejercer la Dirección Técnica de los Laboratorios • Actividades académicas y docentes de las universidades públicas y privadas… • Integrar equipos de investigación… • Normatice y decida … • Planificación y resolución de acciones sanitarias… • Integrar organismos de legislación…
ALCANCES DEL TITULO
Caso 1 Paciente, de 64 años que al momento de la consulta refiere anemia crónica, desgano, hipersomnia y criestesia. Solicitud de análisis: TSH T3 T4
CASO 2 Paciente deportista de 24 años que refiere haber engordado 12 kilos en un mes El médico les consulta que análisis podrían realizarles
CASO 3 • Se le realiza • TSH • T3 • T4 • ¿Qué valores podrían esperarse? • ¿Qué le preguntarías?
Caso 4 • ¿Por qué se debería evaluar la función tiroidea a Juliana una bebe recién nacida?
HORMONAS TIROIDEAS
Rol de las H.T. en la embriogénesis • Regulan: – Síntesis de proteínas de neurogénesis. – Migración neuronal. – Formación de axones y dendritas. – Mielinización. – Estructuración de las sinapsis.
Vida intrauterina • El feto necesita cantidades crecientes de yodo. • Las HT maternas atraviesan placenta en pequeñas cantidades. • No cubren los requerimientos fetales salvo hasta las 12 semanas.
14 SEMANAS •CAPTACIÓN DE IODUROS y SÍNTESIS DE TIROGLOBULINA
16 SEMANAS EJE •HITÁLAMO • HIPÓFISIS • TIROIDES FUNCIONANTE
Hipotiroidismo Congénito • La función tiroidea es imprescindible para el desarrollo cerebral. • Su falla provoca daños neurológicos irreversibles. • 70% diferenciación cerebral después del nacimiento. • Se completa en los dos primeros años, con un máximo en los primeros 6 meses.
Rol de las H.T. en vida postnatal • Regulan: –Organización neuronal –Mielinización • Las H.T. son críticas para la función intelectual desde el 2do. mes de gestación hasta los 2 años de vida.
hipotálamo
Hipófisis
TIROIDES
TRH
TSH
T4,T3
-
-
Eje hipotálamo-hipófiso-tiroideo
TRH
Tripéptido (Glu-His-Pro)
Síntesis:N. Supraóptico y paraventricular
Almacenamiento: eminencia media
Vía portal: estimula tirotropo y lactotropo
Estimula la síntesis de TSH y PRL
Efecto sobre tirotropo es bimodal:
1. liberación de TSH almacenado
2. síntesis de TSH
Factores que estimulan la síntesis y secreción de TRH
1. Disminución de T4, T3 e intraneuronal de T3
2. Secreción pulsátil y ritmo circadiano
3. Frío
4. Estimulación adrenérgica
5. Arginina vasopresina
Factores que inhiben la síntesis y secreción de TRH
1. conversión intraneuronal de T4 a T3
2. Bloqueadores adrenérgicos
COOH
NH2
RECEPTOR DE TRH
Dominio
ligante
Dominio
transmembranoso
TRH
Proteina Gi
PLC
PIP2
DAG IP3
PKC
Secreción sostenida de TSH Transcripción de TSH Glicosilación de TSH
Ca intracelular
Secreción inicial de TSH Transcripción de TSH
MECANISMO DE ACCION DE TRH
Respuesta de TSH a la administración de 400 g de TRH
0
5
10
15
20
0 30 60 80 120 180
Tiempo (minutos)
TS
H (
uU
/ml) TRH
T3(15)-T4(60)
TSH
Glicoproteina(PM 28,000, 204 AA) Sub unidades y Glicosilación de TSH (RER, Golgi):
actividad biológica y tasa de depuración Receptor :7 dominios transmembrana y 2
sub unidades (ligando) y (acción) Activación de proteína G, AC y PLC Ac estimuladores e inhibidores
Factores que estimulan la síntesis y secreción de TSH
1. TRH
2. Disminución de T4 y T3 y de T3 en tirotropo
3. Disminución de deiodinasa tipo 2
4. Estrógenos (unión de receptor de TRH)
Factores que inhiben la secreción de TSH
1. conversión de T4 a T3 en tirotropo
2. deiodinasa tipo 2
3. Somatostatina
4. Dopamina
5. Glucocorticoides
6. Enfermedad crónica o aguda
Ritmo circadiano de la secreción de TSH
0
1
2
3
4
5
6
9am 1pm 5pm 9pm 1am 5am 9am
TIEMPO
TS
H (
uU
/ml)
sueño
TSH: acciones
Inducción de seudópodos en el borde célula-coloide:resorción de TG y coloide
Formación de lisosomas: hidrólisis de TG
tamaño y vascularidad de celula folicular
captación de I (AMPc)
iodinación de TG (PIP2-Ca)
mRNA para TG y TPO
incorporación de I en MIT, DIT, T3 y T4
TSH: acciones
actividad lisosómica: secreción de T4 y T3
actividad de diodinasa-1:conservación de I intratiroideo
metabolismo tiroideo: captación y oxidación de glucosa, consumo de O2, producción de CO2.
Elementos para la síntesis de hormonas tiroideas
I
TSH
TPO
Tiroglobulina
Proteasas
Biosíntesis hormonal tiroidea
Aporte de yodo Atrapamiento de yodo Síntesis de tiroglobulina (TG) Peroxidasa tiroidea (TPO) Iodinación de los residuos tirosilos de la
TG Acoplamiento de los residuos y formación
de di y tri iodotiroininas Proteólisis de la TG y secreción hormonal Deiodinación intratiroidea
Pool LEC
150 ug
Pool
Hormonal
600 ug
Pool
Tiroideo
8000 ug
Tejidos
(H,M) TGI
150 ug
40 ug
75 ug 75 ug
60 ug
500 ug
500 ug
15 ug 485 ug
(orina)
15 ug
METABOLISMO DEL YODO
Transporte de yodo
Symporter Na/I de membrana
Energía de Na-K ATPasa
Estimulado por TSH
Saturado por cantidades elevadas de I
Inhibido por ClO4, SCN, NO3 y TcO4
Transporte de I a la célula tiroidea
ATP
asa
Na Na
I I
Sym
Na
K K
Na Celula
tiroidea
ClO4
SCN
TPO
PTU
MMI
Tiroglobulina
Glicoproteina de 5496 aa (PM 660,000)
140 residuos tirosilos
Contenido de I: 0,1-1%
No. Moléculas: MIT(5), DIT(4),T4(3),T3(1)
Síntesis en RER
Glicosilación en A. Golgi
Vesículas exoxíticas: luz folicular
TPO
Síntesis en RER
Oxidación del I
Incorporación de I a los residuos de TG
Acoplamiento de DIT y MIT
Iodinación de la tiroglobulina
Oxidación de yoduro en presencia de H2O2 en interfase célula-coliode (TPO)
Incorporación de yodo oxidado a residuos tirosilos
Estimulado por TSH
Acoplamiento de los residuos tirosilos
1. Oxidación de residuos tirosilos 2. Acoplamiento de residuos tirosilos
dentro de la TG 3. Formación de iodotironinas Importante rol de la TPO Estimulado por TSH Inhibido por thiocarbamidas (inhiben
TPO)
Proteolisis de la TG y secreción de hormonas tiroideas
1. Pinocitosis en la interfase
2. Enzimas proteolíticas de lisosomas
3. Hidrólisis de la TG (> si ingesta de I es <)
4. Liberación de T3, T4, MIT y DIT
5. Secreción de T4 y T3
Estimulado por TSH
Inhibido por exceso de I y por Li
Deiodinación intratiroidea
3 y 3,5 deiodinasa tiroidea actúa sobre MIT y DIT
No actúa sobre T3 y T4
I liberado es reutilizado para síntesis tiroidea
5´deiodinasa tiroidea actúa sobre T4
Factores que controlan la síntesis y secreción de hormonas tiroideas
Estimulatorios
1. TSH
2. Ac estimuladores del receptor de TSH
Inhibitorios
1. Ac bloqueadores del receptor de TSH
2. Exceso de yodo
3. Litio
Condiciones que disminuyen conversión periférica
1. VIDA FETAL
2. RESTRICCION CALORICA
3. ENFERMEDAD HEPATICA
4. ENFERMEDAD SISTEMICA
5. DROGAS: glucocorticoides, propranolol, yopodato
6. DEFICIENCIA DE SELENIO
Deiodinasas
Parámetro Tipo 1 (5´) Tipo 2(5´) Tipo 3(5)
Rol Provee T3 al
plasma
> abundancia
Provee T3 a
la célula
Inactiva T4 y
T3
Diodinación de anillo EXT
INT
EXT INT
Aumenta Hiper Hipo Hiper
Disminuye Hipo Hiper Hipo
Ligazón proteica de T4 y T3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
TBG ALBUMINA PRE-ALB
T4
T3 %
Factores que modifican TBG
Estimulan 1. Estrógenos
2. Gestación
3. Hepatitis infecciosa aguda
4. Hipotiroidismo
Disminuyen 1. Andrógenos
2. Glucocorticoides
3. Malnutrición proteica
4. S. Nefrótico
5. Cirrosis
6. Hipertiroidismo
http://www.infobioquimica.com/wrapper/CDInterpretacion/te/
bc/357.htm
Autorregulación tiroidea
Deficiencia de yodo: secreción preferencial de T3
Exceso de yodo: inhibición de capación de I, síntesis y secreción de T4 y T3
Efecto Wolff-Chaikoff:escape de efecto inhibitorio de exceso de yodo
Efecto Wolff-Chaikoff
0
1
2
3
10 25 100 250 500
Dosis de I estable
Cap
tació
n d
e I
(%
)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Org
an
ific
ació
n d
e I
(ug
)Organificación
Captación
Efecto Wolff-Chaikoff
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
10 25 100 250 500
Dosis de I estable
Org
an
ific
ac
ión
de
l I(
ug
)
0
50
100
I in
org
án
ico
(%
)
Organificación
I
inorgánico
Cinética de las iodotironinas Indicador
Metabólico T4 T3 rT3
Conc. Total 10 g/dl 120 ng/dl 40 ng/dl Conc. Libre 1,5 ng/dl 0,28 ng/dl 0,24 ng/dl Pool (g) 800 46 40 Vol. Distrib.
(litros) 10 38 98
Tasa metab
(L/d) 1 22 90
t ½ (días) 7 1 0,2
Efectos fisiológicos de las hormonas tiroideas
1. Mielinización del SNC 2. Desarrollo fetal 3. Consumo de O2 4. Producción de calor 5. Contracción diastólica del corazón 6. Aumenta receptores beta adrenérgicos
cardiacos, tej. muscular, tej adiposo y linfocitos
7. Mantiene control hipóxico e hipercápnico del centro respiratorio
Efectos fisiológicos de las hormonas tiroideas
1. Incrementa producción de EPO 2. Incrementa contenido de 2, 3DPG en
eritrocitos 3. Estimula motilidad intestinal 4. Estimula crecimiento esquelético y
reabsorción ósea 5. Estimula catabolismo proteico en músculo
esquelético 6. Aumenta la contracción muscular
esquelética 7. Estimula la gluconeogenesis y
glucogenolisis hepática
Efectos fisiológicos de las hormonas tiroideas
1. Incrementa la gluconeogénesis y glucogenólisis hepática
2. Aumenta los receptores LDL hepáticos 3. Incrementa la lipólisis 4. Incrementa la tasa de recambio
hormonal y de drogas 5. Favorece la secreción de las hormonas
de la pituitaria anterior
Receptor nuclear de T3
NH2 DNA COOH
Dominio ligante Dedos Zn
Mecanismo de acción de T3
T3
TRE (DNA)
Transcripción
Genes de respuesta
Cambios fisiológicos de la función tiroidea
Feto: TSH 20 sem, pico:28 sem T4 :pico 35-40 sem T3 indetectable rT3 alto RN: TSH, T4,T3 y rT3 Gestación: depuración de I, TBG,T4 y
T3, hCG:actividad agonista de TSH Adulto mayor: secreción y depuración
de T4
Pruebas funcionales de la tiroides
P de captación de I: depende de ingesta de I
Determinaciones séricas de T4T, T3T y T4 libre: RIA, QIL
Tiroglobulina:IE doble anticuerpo P de supresión de T3 (>50% de
captación de I) P. descarga de perclorato: defectos de
organificación Ab: antiTG, antiTPO, estimuladores e
inhibidores de TSH-R Prueba de estimulación de TRH
Bibliografía
Cingolani, H. E.; Houssay, A. B. y Col: Fisiología Humana de Houssay. 7ª Edición. Editorial El Ateneo. Buenos Aires. 2006.
Dvorkin, M. A.; Cardinali, D. P.; Iermoli, R. H.: Best &
Taylor. Bases Fisiológicas de la Práctica Médica. 14ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2010.
Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 11ª
Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2006.
Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.
MUCHAS GRACIAS