Tiroides Chiclayo Marzo 2008 Gabrielavargas
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Facultad de medicina de la Universidad San Martín de Porres
FISIOLOGÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO
Tiroides Dra. Gabriela Vargas Serna Viernes 14 de Marzo
[email protected]
Agenda Tiroides. – – – – –
Anatomía. Vascularidad. Embriología. Histología. Regulación de la función tiroidea. – Biosíntesis y secreción de hormonas tiroideas. – Acciones de las hormonas tiroideas.
Paratiroides. – Paratohormona: Origen. Estructura. Metabolismo. Acciones fisiológicas. Modo de acción celular. Interacciones hormonales.
– – –
Calcitonina. Vitamina D. Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos
Eje hipotálamohipófiso-tiroideo
Glándula Tiroides Anatomía
Está situada en la parte anterior del cuello, delante del cartílago cricoides. Formada por dos lóbulos situados a ambos lados de la parte superior de la tráquea unidos por un istmo.
Glándula Tiroides Anatomía Lingual Infralingual Conducto tirogloso
Sublingual Quiste tirogloso Prefaringeo Normal Intratraqueal
Subesternal
Tiroides lingual
Localizaciones aberrantes
Glándula Tiroides Anatomía
Normalmente su tamaño es discretamente mayor en las mujeres que en los hombres. Tiene un crecimiento transitorio durante la pubertad, embarazo y lactancia. Peso 1-3 gr. al nacimiento y llega a alcanzar 15-20gr. en la edad adulta.
Glándula Tiroides Vascularidad La irrigación proviene de las carótidas externas y arteria subclavia y entra a la glándula a través de las arterias tiroideas superior e inferior respectivamente.
Glándula Tiroides Vascularidad
La glándula tiroides tiene un flujo sanguíneo que ha sido estimado entre 4 y 6 ml/min/g de tejido, lo que equivale al doble del flujo sanguíneo renal. En condiciones de gran crecimiento o hiperplasia tiroidea este flujo aumenta de tal manera que logra producir turbulencias en el flujo que generan frémito y soplo de la región anterior del cuello.
Glándula Tiroides
Embriología Se identifica a los 16 -17 días de gestación. Origen endodérmico a partir de la 3ª y 4ª bolsa faríngea: Migra caudalmente siguiendo el camino del conducto tirogloso. Alcanza a los 40 - 50 días su localización anatómica definitiva tras fracturarse el tirogloso.
Glándula Tiroides Embriología
Glándula Tiroides Histología
El desarrollo histológico va desde el estado precoloidal (5,5 -10 sem.), pasando por el desarrollo coloidal inicial (10 -11,5 sem.) y terminando con el crecimiento folicular (desde las 11,5 sem.). La tiroides fetal puede segregar hormonas tiroideas a las 20-24 semanas de gestación.
Glándula Tiroides Histología
Formada por la agrupación de folículos, entre los que pueden observarse células parafoliculares o células C secretoras de calcitonina. El folículo es la unidad funcional de la glándula: – Tiene una forma más o menos esférica. – Está constituido por una capa de células epiteliales cuboideas de 15 -150 pm de diámetro.
Glándula Tiroides Histología
Los tirocitos tienen 4 caras: – La interna o apical formada por una membrana con vellosidades. – La externa o basal, en contacto con los capilares sanguíneos. – Las dos caras laterales que se unen a las de otros tirocitos mediante desmosomas.
La cavidad central del tirocito está rellena de una sustancia coloide, que es el almacén de la tiroglobulina.
Regulación de la función tiroidea La función tiroidea se regula por:
– Mecanismos extrínsecos (fundamentalmente TSH) – Mecanismos intrínsecos (autorregulación tiroidea).
La TSH es una glicoproteína con pm de 28.000 que se segrega en las células tireotropas hipofisarias.
Regulación de la función tiroidea La TSH está formada por 2 cadenas: – alfa (96 aa) que no tiene actividad biológica. – beta (110 aa) que es capaz de unirse al receptor en la membrana del tirocito. Ambas cadenas tienen que estar unidas para que la molécula tenga actividad biológica.
Regulación de la función tiroidea La TSH estimula la síntesis de hormonas tiroideas, al incrementar tanto la captación de I. como la síntesis de Tg, su yodación, acoplamiento, endocitosis y proteolisis. Ello se produce por interacción entre TSH y su receptor, activando el complejo AMPc-proteína G, y cascada Ca++/fosfatidilinositol/ácido araquidónico y fosforilaciones de proteínas celulares.
Regulación de la función tiroidea
La regulación de la TSH en la hipófisis se realiza por un mecanismo de “feed-back” mediante un control inhibidor y un control estimulador.
Regulación de la función tiroidea El control inhibidor: – Dado fundamentalmente por las hormonas tiroideas. – Este mecanismo negativo se realiza directamente en las células tireotropas hipofisarias, y sólo parcialmente a través del hipotálamo.
Regulación de la función tiroidea El control inhibidor: – La T3 intracelular procede sobre todo de la monodeyodación local por la 5' deyodinasa de T4, y ésta de su nivel circulante. – Este mecanismo es extraordinariamente preciso: Cuando disminuye la T4 disponible (hipotiroidismo) se produce un aumento considerable de los niveles séricos de TSH incluso aunque la T3 esté dentro de niveles normales.
– Ligeros incrementos de T3 o de T4 disminuyen la respuesta hipofisaria a TRH.
Regulación de la función tiroidea El control estimulador:
Lo ejerce principalmente la hormona liberadora de tirotropina (TRH): – Es un tripéptido (Piro-Glu-His-ProNH2). – Peso molecular de 362. – Concentración máxima en el hipotálamo. – Se sintetiza en las neuronas de los núcleos supraóptico y paraventricular. – Desde allí se almacena en la eminencia media y alcanza las células tireotropas de la hipófisis a través del sistema porta hipofisario, en cuya superficie existen receptores de membrana de TRH.
Regulación de la función tiroidea TRH estimula la síntesis y secreción de TSH a través de la cascada Ca++/fosfatidil-inositol. El efecto estimulador de TRH es contrarrestado por las hormonas tiroideas que regulan el número de receptores de TRH: – Que aumentan en el hipotiroidismo. – Y disminuyen en el hipertiroidismo.
Regulación de la función tiroidea Existen otros mecanismos reguladores extrínsecos que pueden influir en la producción de TSH y TRH con efectos estimuladores e inhibidores: – Norepinefrina. – Serotonina. – Estrógenos. – Dopamina. – Somatostatina. – GH. – Glucocorticoides. pero su importancia es mucho menor.
La autorregulación tiroidea Es un mecanismo intrínseco de regulación de la función tiroidea. El tiroides puede regular la cantidad de I- que capta y la cantidad de hormona tiroidea que sintetiza, aún en ausencia de TSH. Este mecanismo permite regular la secreción de hormonas tiroideas ante un aumento brusco de la administración de yodo reduciendo la formación de AMPC en respuesta a la TSH, disminuyendo la síntesis de Tg, y su yodación y la liberación de hormonas tiroideas (Efecto WOLF-CHAIKOFF).
Hormonas La autorregulación
La hormona liberada de la hipófisis constituye solo un "medio" para que otra hormona ejerza su acción. Ejemplo de Feed Back negativo : •
Si aumentan los niveles de calcio en sangre, el hipotálamo a través del "Factor liberador de TSH" estimula a la hipófisis anterior para que esta secrete TSH (intermediaria).
•
La TSH viaja por la sangre hasta llegar a la glándula tiroides (de allí su nombre estimulante de la tiroides).
•
La tiroides, secreta Calcitonina que aumenta el transporte de calcio al interior celular por lo que la calcemia disminuye
Biosíntesis y secreción de hormonas tiroideas La misión de la glándula tiroides es la de convertir el yodo en hormona tiroidea activa. Sus 2 sustratos son: – Yodo: cuya disponibilidad puede estar limitada. – Tirosina. La fuente natural del yodo son los alimentos y el agua, que a su vez depende de su contenido en las rocas y suelo de la región, lo que varía ampliamente.
Biosíntesis y secreción de hormonas tiroideas Requerimientos de yodo
Tras la ingestión de yodo, éste se convierte en yoduro y se absorbe en el tracto GI. Su concentración plasmática suele ser de 2 pg/l. Aunque también se excreta por orina y en pequeña proporción por heces, la mayor parte del yoduro lo capta la tiroides iniciándose así la síntesis de hormonas tiroideas.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Seis etapas: 1.- Captación-transporte del yoduro. 2.- Síntesis de tiroglobulina (Tg). 3.- Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento. 4.-Almacenamiento de la Tg yodada en el coloide. 5.- Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg. 6.- Deshalogenación de MIT y DIT.
Biosíntesis y secreción de hormonas tiroideas
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Captación-transporte del yoduro: El tirocito concentra yoduro contra gradiente eléctrico y químico y lo transporta de la membrana basal a la apical. En primer lugar concentra el yoduro a través de un cotransportador de Na+/Idenominado NIS (Na+ -Isymporter) que está localizado en la membrana basal del tirocito y que ya ha sido clonado y caracterizado..
Su gen está compuesto por una secuencia de 2.839 pares de bases y codifica una proteína de 618 aa. con 12 regiones transmembrana.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Captación-transporte del yoduro: En segundo lugar, se produce el flujo del yoduro desde el citoplasma del tirocito a su membrana apical, la cual atraviesa mediante canales de yoduro. Este transporte tiene todas las características de transporte activo, es saturable, y depende sobre todo de la disponibilidad de ATP. Todo el transporte está regulado por la TSH y por la concentración intracelular de yoduro.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Síntesis de tiroglobulina (Tg):
La Tg se sintetiza exclusivamente en el tirocito. Sus funciones principales son las de sintetizar hormonas tiroideas (T3 y T4), y acumular yodo mediante derivados yodados de tirosina (MIT y DIT). La Tg es una glicoproteína, constituida por dos cadenas cilíndricas idénticas de 330 KDa. El gen de la Tg está localizado en el cromosoma 8q24.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento: El I- transportado desde la membrana basal a la membrana apical del tirocito, a donde se dirige también la Tg sintetizada es rápidamente oxidado e incorporado a la Tg. Este proceso se denomina organificación del yodo: – Y se produce por la enzima principal de la biosíntesis tiroidea: la tiroperoxidasa (TPO). – La TPO hace posible oxidar el I- necesario para su incorporación a los grupos tirosilo. – La TPO precisa para este proceso de un sistema generador de peróxido de hidrógeno (H2O2).
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento: Este es un sistema transmembrana, localizado en la membrana apical. Es dependiente de NADPH, transfiere electrones a través de la membrana para generar H2O2, para lo cual tiene un sitio aceptor de electrones (NADPH) en el lado citoplasmático de la membrana apical y un sitio donador (O2) en el lado del lumen. Este sistema se regula por la TSH, la cual estimula la formación de H2O2 a una concentración superior a la necesaria para la exocitosis de Tg, a través de la vía del Ca++.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento:
En esta etapa de la biosíntesis hormonal se produce en primer lugar la yodación de restos tirosilo unidos por enlaces peptídicos al resto de la molécula de Tg. Se incorpora el I- en posición orto respecto al hidróxido fénico y se forman la MIT (monoyodotirosina) y la DIT (diyodotirosina).
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento:
A continuación se producen los residuos triyodotironínicos y tetrayodotironínicos, mediante una reacción de acoplamiento de forma que: – 2 residuos DIT forman un residuo tetrayodotironínico o tiroxínico (T4), que queda incorporado a la molécula de Tg por un enlace peptídico. – Un residuo DIT y otro MIT forman un residuo triyodotironínico (T3).
2 residuos DIT forman un residuo tetrayodotironínico o tiroxínico (T4), que queda incorporado a la molécula de Tg por un enlace peptídico.
Un residuo DIT y otro MIT forman un residuo triyodotironínico (T3).
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento: La reacción de acoplamiento se cataliza también por la TPO y requiere asimismo un sistema generador de H2O2. La eficacia del acoplamiento depende de la concentración inicial de yoduro.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Almacenamiento de la Tg yodada en el coloide: La Tg yodada se almacena extracelularmente en el coloide: – La Tg más antigua en la zona central del lumen – La Tg yodada más reciente en la zona próxima a la membrana apical. La Tg yodada es una prohormona, reserva de T4, T3 y de yodo.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Almacenamiento de la Tg yodada en el coloide:
La T4 y T3 no pueden pasar al torrente circulatorio ni ejercer su acción celular porque la Tg debe ser hidrolizada por enzimas proteolíticas para liberar las hormonas tiroideas activas.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas
Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg:
La TSH estimula la aparición de unos pseudópodos en la membrana apical del tirocito. Englobando por endocitosis pequeñas porciones de coloide del lumen folicular en forma de gotas que contienen Tg recién yodada.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas
Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg:
Entrando de esta manera en el citoplasma, rodeadas por una membrana derivada de la membrana apical y migrando hacia la membrana basal, encontrándose con lisomas que contienen fermentos proteolíticos.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg:
La proteólisis continúa hasta la liberación de la Tg, de MIT, DIT, T3, T4 y aminoácidos yodados. Una pequeña cantidad de Tg escapa a la hidrólisis de los fagolisosomas y pasa al torrente circulatorio.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas
Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg: Las hormonas tiroideas T3 y T4 pasan al torrente circulatorio bien por difusión o por alguna proteína transportadora específica situada en la membrana. Antes de pasar definitivamente a la sangre parte de la T4 se convierte en T3 por la acción de 5' deyodinasa II de la glándula tiroides, siendo controlado el proceso por TSH.
Acciones de las hormonas tiroideas Los efectos de las hormonas tiroideas se extienden prácticamente a todos los órganos y tejidos. Intervienen en procesos morfogenéticos, Sobre el crecimiento y diferenciación celular. Regulan multitud de procesos metabólicos.
Acciones de las hormonas tiroideas
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central
Las neuronas y los oligodendrocitos son células diana de las hormonas tiroideas durante el desarrollo cerebral. Las hormonas tiroideas, inicialmente de procedencia materna, intervienen en el desarrollo cerebral durante la primera mitad de la gestación, semanas 10-20, que es cuando se produce: – El desarrollo del tallo cerebral y la migración neuronal, – La formación y proliferación neurítica – La maduración neuronal.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central
A partir de las semanas 20-24 el tiroides fetal es funcionalmente activo y la producción normal de hormonas tiroideas fetales es indispensable para el normal desarrollo cerebral durante la segunda mitad de la gestación.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central Tras el nacimiento ocurre: – La mielinización. – La formación de la glia. – Desarrollo de las sinapsis interneuronales. Todos ellos dependen de la acción de las hormonas tiroideas.
El período neonatal es crítico y si existe un hipotiroidismo se producirán alteraciones irreversibles a no ser que se instaure un tratamiento sustitutivo precoz.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central La deficiencia de las hormonas tiroideas afecta a la citoarquitectura del córtex y del cerebelo: Se afecta la morfología y sinaptogénesis. La formación de la mielina. La adquisición de la polaridad neuronal. Y al contrario, se incrementa la proliferación de la glia (gliosis) y la muerte neuronal.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central
Las hormonas tiroideas actúan a través de la estimulación de la síntesis de proteínas específicas cerebrales como: – – – – –
Neurotransmisores. Factores tróficos neuronales y sus receptores. Neutropinas a nivel del cerebelo. Proteínas de la sinaptogénesis. Neurotubulinas o neurograninas en las células de Purkinge. – Proteínas de la mielina producidas por los oligodendrocitos.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el crecimiento
Las hormonas tiroideas actúan sobre el crecimiento celular por: Acción sobre la adenohipófisis al estimular la transcripción génica y síntesis de GH. Acción directa sobre el cartílago.
Se necesitan niveles adecuados de hormonas tiroideas para mantener una secreción de GH normal. El hipotiroidismo se acompaña de una menor secreción de GH espontánea. El hipertiroidismo produce también una menor secreción de GH por un aumento del tono somatostatinérgico.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el crecimiento
Las hormonas tiroideas modulan la acción de la GH. Regulan la producción de GHBP (proteína transportadora de la GH). Facilitan la respuesta de los osteoblastos al IGF-I que es el factor de crecimiento celular más importante en la vida postnatal: Por lo que el hipotiroidismo en la infancia se acompaña de retraso de crecimiento y de la maduración ósea que es reversible con el tratamiento sustitutivo.
Acciones de las hormonas tiroideas Acción termogénica
La acción estimuladora de las HT sobre la termogénesis depende: – Del aumento del metabolismo oxidativo mitocondrial y la consiguiente formación de ATP. – Y de la estimulación de la ATPasa de membrana, enzima que regula el transporte de iones intracelulares. La energía para la acción de esta bomba procede de la hidrólisis de ATP en ADP, proceso en el que se desprende calor.
Acciones de las hormonas tiroideas Acción termogénica
Las HT estimulan la actividad de la ATPasa lo que conlleva a una mayor utilización de ATP y secundariamente a un aumento del metabolismo oxidativo mitocondrial. El grado de estimulación de la termogénesis se correlaciona con el número de receptores en los tejidos, excepto en el cerebro, en donde hay receptor pero no acción termogénica.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo
Las HT regulan un número grande de procesos metabólicos Estimulan la síntesis de muchas proteínas estructurales, enzimas y hormonas proteicas. Las bases bioquímicas de estos efectos son: – Aumento de la actividad de transcripción génica. – Estimulación ribosómica de los procesos de síntesis proteica. – Mayor eficiencia en los procesos de traslación. – Posiblemente por un aumento en el transporte intracelular de aminoácidos.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo
Las HTs intervienen directamente en el metabolismo hidrocarbonado: – Muchos de sus efectos son dependientes de las acciones de las catecolaminas e insulina. – Produce un aumento en la producción de glucosa ya que estimula la neoglucogénesis, glucogenolisis y glicólisis hepática. – Aumentan la absorción intestinal de glucosa y galactosa, la captación periférica de glucosa por el tejido graso y muscular y potencian en ellos el efecto de la insulina.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo
Las HTs también estimulan la síntesis hepática de triglicéridos como resultado de la mayor movilización y disposición de ácidos grasos y glicerol. Disminuyen la concentración de colesterol en plasma pues aunque la síntesis está aumentada, la metabolización y eliminación es mayor. Las HT aumentan el turnover del colesterol LDL.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo
Las HTs regulan la síntesis y acción de algunas coenzimas de las vitaminas hidrosolubles como tiamina, riboflavina, vitamina B12. En el hipertiroidismo aumentan las demandas tisulares y las concentraciones vitamínicas disminuyen.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo Las hormonas tiroideas son necesarias para la formación de vitamina A a partir de los carotenos. En el hipotiroidismo hay un acúmulo de carotenos lo que da un tinte amarillento a la piel. Las vitaminas D y E también son reguladas por las HTs. En el hipertiroidismo hay deficiencia de ellas.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso simpático
Las HTs aumentan el número de receptores beta adrenérgicos en tejidos como: – – – –
El miocardio. El músculo. El tejido adiposo. El linfocitario.
Por ello muchos signos y síntomas de las enfermedades tiroideas, tanto por exceso como por defecto, reflejan modificaciones de la actividad del sistema simpático.
Paratiroides Regulación hormonal del calcio y fosfatos
Paratiroides Las glándulas paratiroides son glándulas endocrinas situadas en el cuello, generalmente localizadas en los polos la de glándula tiroides, que producen la hormona paratiroidea o paratohormona (PTH).
Paratiroides Por lo general, hay cuatro glándulas paratiroides pero de forma ocasional puede haber cinco o más. Cuando existe alguna glándula adicional, ésta suele encontrarse en el mediastino, en relación con el timo, o dentro de la glándula tiroides.
Paratiroides La hormona paratiroidea participa en el control de la homeostasis del calcio y fósforo, así como en la fisiología del hueso.
Paratohormona Origen y estructura Es elaborada y segregada por las glándulas paratiroides, en las células principales. La pro-PTH: – Se sintetiza en el retículo endoplásmico. – Después alcanza el aparato de Golgi donde se produce la conversión en PTH. – Representa el 2 a 3% del contenido de las paratiroides.
Paratohormona Origen y estructura
Se conoce la estructura de la PTH bovina y porcina. La PTH humana está formada por una cadena polipéptida de 84 aminoácidos. La primera secuencia de los ácidos aminados 1 a 34 es la fracción aminoterminal que es esencial para su actividad biológica.
Paratohormona Metabolismo La PTH circulante es heterogénea. Se puede separar por cromatografía en tres grupos de peso molecular variable. Circula en gran parte bajo forma inactiva, que corresponde al fragmento carboxilterminal. Su vida media es muy breve: 10 a 20”. Su volumen de distribución corresponde al 30% del peso corporal.
Paratohormona Metabolismo Su catabolismo es aún mal conocido. Parece existir una proteólisis hepática y una débil excreción urinaria.
Paratohormona Metabolismo La secreción de PTH está controlada por la concentración sérica del calcio ionizado (Ca++). Según algunos autores también interviene la tasa de magnesio. La regulación es muy rápida.
Paratohormona Metabolismo Si la concentración en Ca++ baja, la liberación de PTH aumenta. La disminución de la calcemia aumenta la conversión de pro-PTH en PTH. Esta respuesta es más efectiva cuando el descenso del calcio es brusco. La secreción de PTH desciende pero no llega a inhibirse cuando la calcemia es elevada.
Paratohormona Acciones fisiológicas Mantenimiento de la concentración del calcio en líquido extracelular. A nivel del hueso: – Aumenta el catabolismo óseo por acción directa, produciendo: Reabsorción osteoclástica. Reabsorción periostiocitaria. Reabsorción de la fase mineral y de la trama proteica del hueso: Con un aumento de la hidroxiprolinuria.
Paratohormona Acciones fisiológicas A nivel del hueso: – Aumenta la actividad de los osteoclastos por acción directa. – Y en menor medida, de forma indirecta, liberando factores de crecimiento. – Estimula la formación de hueso nuevo. – Pero su efecto neto es aumentar la liberación de calcio y fosfato a la sangre
Paratohormona Acciones fisiológicas A nivel del riñón: – Aumenta la reabsorción tubular del calcio. – Estimula a la enzima 1-alfa-hidroxilasa en el túbulo proximal. – Favorece la conversión de 25-OH-D3 en 125-OH-D3, que es la vitamina D activa. – Disminución de la fosforemia: Aumenta la fosfaturia. Inhibiendo la reabsorción de fósforo a nivel del túbulo proximal.
Paratohormona Acciones fisiológicas A nivel del tubo digestivo: – Parece tener una acción indirecta sobre la estimulación de la absorción digestiva del calcio y fósforo. – Por intermedio de la inducción en el riñón de la síntesis de vitamina D.
Paratohormona Modo de acción celular La acción de la PTH se realiza mediante receptores específicos. Ejercida sobre segundos mensajeros en las células efectoras: – Estimulando las enzimas adenilciclasa membranaria y fosfolipasa C.
Paratohormona Modo de acción celular Durante la interacción hormona-membrana de la células efectoras, se produce un aumento de: – Los segundos mensajeros, como AMP cíclico (3´-5´ adenil monofosfato) intracelular. – Metabolitos del polifosfoinositol. Y desplazamiento del calcio transmembrana.
Paratohormona Modo de acción celular Los receptores son únicos para: – Hueso. – Y riñón.
Y responden: – Tanto a la PTH. – Como a la PYHrP (proteína relacionada con la PTH humana producida por células cancerosas).
Paratohormona Modo de acción celular A nivel del hueso: – El AMP cíclico actúa sobre las mitocondrias para aumentar la concentración en Ca++ del citoplasma. – A continuación de la liberación de iones H+, el pH baja: Permitiendo la reabsorción de la fase mineral del hueso en presencia de la vitamina D.
Paratohormona Modo de acción celular A nivel del riñón: – La PTH activa la adenil-ciclasa tubular. – El AMP cíclico formado se fija en una proteína-quinasa situada en la membrana apical. – La proteína-quinasa activada induce la fosforilación de una proteína de la membrana apical, lo que origina: Una modificación de la reabsorción tubular de los fosfatos.
Paratohormona Modo de acción celular A nivel del riñón: – El AMP cíclico formado en el túbulo sólo se utiliza en parte. – Y una fracción importante pasa a la orina. – La determinación de AMP-cíclico urinario es por tanto un buen testimonio de la actividad metabólica de la PTH.
Paratohormona Interacciones hormonales
Con la calcitonina: La PTH y la calcitonina poseen:
– Una acción antagonista a nivel del hueso. – Y una acción sinérgica a nivel del riñón que tiende a aumentar la excreción de los fosfatos. – Ambas tienen una acción antagonista sobre el metabolismo de la vitamina D: La calcitonina inhibe la conversión de 25-OH D3 en 1-25-OH D3 en el riñón.
Paratohormona Interacciones hormonales Con la vitamina D3. La PTH favorece la conversión de 25-OH D3 en 1-25-OH D3 en el riñón. 1-25-OH D3 posee una acción de feedback negativo sobre la secreción de PTH: – La carencia de vitamina D reduce la acción de la PTH.
Paratohormona Interacciones hormonales Existe por tanto: – Un doble sistema hipercalcemiante con la PTH y la vitamina D3. – Y un simple sistema hipocalcemiante con la calcitonina.
Calcitonina Origen Tirocalcitonica (TCT) o calcitonina (CT) Es segregada por las células C o parafoliculares de la tiroides. Es un polipéptido formado por 34 aminoácidos. De diferente estructura según las especies animales.
Calcitonina Acción A nivel del hueso: – Interviene en el metabolismo del calcio. – Tiene una acción hipocalcemiante. – Actúa disminuyendo la reabsorción osteoclástica. – Disminuye la síntesis de los osteoclastos a partir de sus precursores. – Facilita la transformación de los osteoclastos en osteoblastos.
Calcitonina Acción A nivel del hueso: – Tienen por tanto un efecto inverso a la parathormona. – Además bloquea la osteolisis inducida por la parathormona, pero sin inhibirse sus otras acciones óseas.
Calcitonina Acción A nivel del riñón: – Disminuye la reabsorción tubular de los fosfatos. – Es responsable de una diuresis de cloro, sodio y calcio, sin modificación de los iones H+. – Inhibe además la transformación renal del 25 OH D3 en 1-25 (OH) D3.
Calcitonina Mecanismo de acción Mal conocido. La acción a nivel del hueso podría producirse: – Por estimulación de una adenil-ciclasa específica. – O por la activación de un segundo mensajero, que estimula la retención de calcio.
No posee acción intestinal.
Calcitonina Regulación La secreción de la calcitonina depende de la calcemia. Es estimulada por la hipercalcemia. Es inhibida por la hipocalcemia.
Calcitonina Papel fisiológico Interviene en: La inhibición de la hipercalcemia postpandrial, en oposición a la PTH. La regulación del modelado esquelético, acción tanto más importante cuanto más joven sea la persona.
Calcitonina Determinación Su valor normal de referencia es < 10 pg/ml. Bajo estimulación por perfusión cálcica, glucagon, pentagastrina: La tasa plasmática de calcitonina se eleva del doble al triple.
Su determinación como marcador es fundamental para: El diagnóstico y seguimiento del Ca medular de tiroides. La detección precoz de formas familiares de este tumor.
Vitamina Origen y metabolismo Por medio de sus metabolitos activos, participa, lo mismo que la CT y la PTH en el metabolismo del calcio y fosfatos. La vitamina D3 proviene de: – La piel por fotosíntesis. – La alimentación. – La absorción intestinal de las sales biliares.
Vitamina D Origen y metabolismo Es trasportado por una alfa proteína específica, llega al hígado, donde es transformado en un primer metabolito, el 1-25 OH colecalciferol. Es inactivada en el hígado por glucuroconjugación, y después eliminada por las heces. Una parte puede ser almacenada en el tejido adiposo.
Vitamina D Actividad Solamente son activos los metabolitos 25 y 1-25 (OH) 2 cocalciferol especialmente. A nivel intestinal: – El 1-25 colecalciferol o 1-25 OH 2 D3 facilita la absorción del calcio y del fósforo: – Induce la síntesis intestinal de una proteína transportadora: proteína calcipéxica de Wassermann. Se fija sobre un receptor citoplásmico. Activa una adenil-ciclasa específica, y de ahí la síntesis de AMP cíclico.
– El mecanismo de acción sobre el fósforo no se conoce; el 1-25 (OH)2 D3 activa igualmente la fosfatasa alcalina intestinal.
Vitamina D Actividad A nivel del hueso normal: El 1-25 (OH)2 D3 estimula la reabsorción ósea. Produce hiperclacemia por: – Acción directa. – Y por intermedio de la PTH.
Vitamina D Actividad En el hueso raquítico: – Por el contrario, favorece la mineralización y puede ser responsable de hipocalcemia.
A dosis fisiológica no existe una acción evidente sobre el riñón. La hipercalciuria y la hipocalcemia parecen depender fundamentalmente de la calcemia.
Vitamina D Regulación La síntesis hepática de 25 (OH)2 D3: – Es autorregulada. – Y depende directamente de la tasa de 25 (OH) D3 hepático.
La síntesis renal de 1-25 (OH)2 D3: – Es estimulada por la hipocalcemia, por intermedio de la CT. – Y directamente por la tasa de fósforo de la célula renal.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos La regulación hormonal del metabolismo fosfocálcico se realiza mediante:
Tres hormonas principales:
Cuatro hormonas accesorias:
– Parathormona. – 1-25 (OH)2 D3 colecalciferol (metabolito activo de la vitamina D3). – Tirocalcitonina: en menor medida.
1. Hormona del crecimiento. 2. Tiroxina. 3. Glucocorticoides. 4. Esteroides sexuales.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos La paratohormona. – – –
Es una hormona hipercalcemiante. Estimulada por la hipercalcemia. Actúa: Sobre la absorción del calcio intestinal como acción directa por estimulación de la síntesis de 1-25 (OH)2 D3 colecalciferol. Aumentando la osteolisis y disminuyendo la actividad osteoblástica, después de la formación del osteoclasto Dando lugar a hipercalcemia e hipercalciuria. La acción está diminuida en caso de carencia de vitamina D.
Aumento de la reabsorción tubular distal del calcio.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos La Vitamina D. – Es estimulada por la hipocalcemia, por intermedio de la PTH. – Actúa sobre: – El tejido óseo: En presencia de PTH. Facilitando la mineralización primaria y después la transformación ósea, activando la reabsorción.
– El intestino: Aumentando la reabsorción cálcica. Probablemente por acción sobre una proteína de transporte.
– El riñón: Aumentando la reabsorción tubular proximal del Ca y del P.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos La Calcitonina. – A nivel del hueso: Efecto inverso a la parathormona. Tiene una acción hipocalcemiante. Actúa disminuyendo la reabsorción osteoclástica.
– A nivel renal: Disminuye la reabsorción tubular de los fosfatos. Inhibe transformación renal del 25 OH D3 en 1-25 (OH)2 D3.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos Las hormonas tiroideas. – Disminuyen la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio. – Aumentan la reabsorción ósea. – Son hipercalcemiantes. Los estrógenos. – Inhiben la reabsorción ósea.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos Los esteroides córtico-suprarrenales. – Disminuyen la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio. – Aumentan la reabsorción ósea y disminuyen la actividad de los osteoblastos. La hormona del crecimiento. – Aumenta la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio y del fósforo. – Activa la formación del hueso.
FISIOLOGÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO
Tiroides Dra. Gabriela Vargas Serna Viernes 14 de Marzo
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Agenda Tiroides. – – – – –
Anatomía. Vascularidad. Embriología. Histología. Regulación de la función tiroidea. – Biosíntesis y secreción de hormonas tiroideas. – Acciones de las hormonas tiroideas.
Paratiroides. – Paratohormona: Origen. Estructura. Metabolismo. Acciones fisiológicas. Modo de acción celular. Interacciones hormonales.
– – –
Calcitonina. Vitamina D. Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos
Eje hipotálamohipófiso-tiroideo
Glándula Tiroides Anatomía
Está situada en la parte anterior del cuello, delante del cartílago cricoides. Formada por dos lóbulos situados a ambos lados de la parte superior de la tráquea unidos por un istmo.
Glándula Tiroides Anatomía Lingual Infralingual Conducto tirogloso
Sublingual Quiste tirogloso Prefaringeo Normal Intratraqueal
Subesternal
Tiroides lingual
Localizaciones aberrantes
Glándula Tiroides Anatomía
Normalmente su tamaño es discretamente mayor en las mujeres que en los hombres. Tiene un crecimiento transitorio durante la pubertad, embarazo y lactancia. Peso 1-3 gr. al nacimiento y llega a alcanzar 15-20gr. en la edad adulta.
Glándula Tiroides Vascularidad La irrigación proviene de las carótidas externas y arteria subclavia y entra a la glándula a través de las arterias tiroideas superior e inferior respectivamente.
Glándula Tiroides Vascularidad
La glándula tiroides tiene un flujo sanguíneo que ha sido estimado entre 4 y 6 ml/min/g de tejido, lo que equivale al doble del flujo sanguíneo renal. En condiciones de gran crecimiento o hiperplasia tiroidea este flujo aumenta de tal manera que logra producir turbulencias en el flujo que generan frémito y soplo de la región anterior del cuello.
Glándula Tiroides
Embriología Se identifica a los 16 -17 días de gestación. Origen endodérmico a partir de la 3ª y 4ª bolsa faríngea: Migra caudalmente siguiendo el camino del conducto tirogloso. Alcanza a los 40 - 50 días su localización anatómica definitiva tras fracturarse el tirogloso.
Glándula Tiroides Embriología
Glándula Tiroides Histología
El desarrollo histológico va desde el estado precoloidal (5,5 -10 sem.), pasando por el desarrollo coloidal inicial (10 -11,5 sem.) y terminando con el crecimiento folicular (desde las 11,5 sem.). La tiroides fetal puede segregar hormonas tiroideas a las 20-24 semanas de gestación.
Glándula Tiroides Histología
Formada por la agrupación de folículos, entre los que pueden observarse células parafoliculares o células C secretoras de calcitonina. El folículo es la unidad funcional de la glándula: – Tiene una forma más o menos esférica. – Está constituido por una capa de células epiteliales cuboideas de 15 -150 pm de diámetro.
Glándula Tiroides Histología
Los tirocitos tienen 4 caras: – La interna o apical formada por una membrana con vellosidades. – La externa o basal, en contacto con los capilares sanguíneos. – Las dos caras laterales que se unen a las de otros tirocitos mediante desmosomas.
La cavidad central del tirocito está rellena de una sustancia coloide, que es el almacén de la tiroglobulina.
Regulación de la función tiroidea La función tiroidea se regula por:
– Mecanismos extrínsecos (fundamentalmente TSH) – Mecanismos intrínsecos (autorregulación tiroidea).
La TSH es una glicoproteína con pm de 28.000 que se segrega en las células tireotropas hipofisarias.
Regulación de la función tiroidea La TSH está formada por 2 cadenas: – alfa (96 aa) que no tiene actividad biológica. – beta (110 aa) que es capaz de unirse al receptor en la membrana del tirocito. Ambas cadenas tienen que estar unidas para que la molécula tenga actividad biológica.
Regulación de la función tiroidea La TSH estimula la síntesis de hormonas tiroideas, al incrementar tanto la captación de I. como la síntesis de Tg, su yodación, acoplamiento, endocitosis y proteolisis. Ello se produce por interacción entre TSH y su receptor, activando el complejo AMPc-proteína G, y cascada Ca++/fosfatidilinositol/ácido araquidónico y fosforilaciones de proteínas celulares.
Regulación de la función tiroidea
La regulación de la TSH en la hipófisis se realiza por un mecanismo de “feed-back” mediante un control inhibidor y un control estimulador.
Regulación de la función tiroidea El control inhibidor: – Dado fundamentalmente por las hormonas tiroideas. – Este mecanismo negativo se realiza directamente en las células tireotropas hipofisarias, y sólo parcialmente a través del hipotálamo.
Regulación de la función tiroidea El control inhibidor: – La T3 intracelular procede sobre todo de la monodeyodación local por la 5' deyodinasa de T4, y ésta de su nivel circulante. – Este mecanismo es extraordinariamente preciso: Cuando disminuye la T4 disponible (hipotiroidismo) se produce un aumento considerable de los niveles séricos de TSH incluso aunque la T3 esté dentro de niveles normales.
– Ligeros incrementos de T3 o de T4 disminuyen la respuesta hipofisaria a TRH.
Regulación de la función tiroidea El control estimulador:
Lo ejerce principalmente la hormona liberadora de tirotropina (TRH): – Es un tripéptido (Piro-Glu-His-ProNH2). – Peso molecular de 362. – Concentración máxima en el hipotálamo. – Se sintetiza en las neuronas de los núcleos supraóptico y paraventricular. – Desde allí se almacena en la eminencia media y alcanza las células tireotropas de la hipófisis a través del sistema porta hipofisario, en cuya superficie existen receptores de membrana de TRH.
Regulación de la función tiroidea TRH estimula la síntesis y secreción de TSH a través de la cascada Ca++/fosfatidil-inositol. El efecto estimulador de TRH es contrarrestado por las hormonas tiroideas que regulan el número de receptores de TRH: – Que aumentan en el hipotiroidismo. – Y disminuyen en el hipertiroidismo.
Regulación de la función tiroidea Existen otros mecanismos reguladores extrínsecos que pueden influir en la producción de TSH y TRH con efectos estimuladores e inhibidores: – Norepinefrina. – Serotonina. – Estrógenos. – Dopamina. – Somatostatina. – GH. – Glucocorticoides. pero su importancia es mucho menor.
La autorregulación tiroidea Es un mecanismo intrínseco de regulación de la función tiroidea. El tiroides puede regular la cantidad de I- que capta y la cantidad de hormona tiroidea que sintetiza, aún en ausencia de TSH. Este mecanismo permite regular la secreción de hormonas tiroideas ante un aumento brusco de la administración de yodo reduciendo la formación de AMPC en respuesta a la TSH, disminuyendo la síntesis de Tg, y su yodación y la liberación de hormonas tiroideas (Efecto WOLF-CHAIKOFF).
Hormonas La autorregulación
La hormona liberada de la hipófisis constituye solo un "medio" para que otra hormona ejerza su acción. Ejemplo de Feed Back negativo : •
Si aumentan los niveles de calcio en sangre, el hipotálamo a través del "Factor liberador de TSH" estimula a la hipófisis anterior para que esta secrete TSH (intermediaria).
•
La TSH viaja por la sangre hasta llegar a la glándula tiroides (de allí su nombre estimulante de la tiroides).
•
La tiroides, secreta Calcitonina que aumenta el transporte de calcio al interior celular por lo que la calcemia disminuye
Biosíntesis y secreción de hormonas tiroideas La misión de la glándula tiroides es la de convertir el yodo en hormona tiroidea activa. Sus 2 sustratos son: – Yodo: cuya disponibilidad puede estar limitada. – Tirosina. La fuente natural del yodo son los alimentos y el agua, que a su vez depende de su contenido en las rocas y suelo de la región, lo que varía ampliamente.
Biosíntesis y secreción de hormonas tiroideas Requerimientos de yodo
Tras la ingestión de yodo, éste se convierte en yoduro y se absorbe en el tracto GI. Su concentración plasmática suele ser de 2 pg/l. Aunque también se excreta por orina y en pequeña proporción por heces, la mayor parte del yoduro lo capta la tiroides iniciándose así la síntesis de hormonas tiroideas.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Seis etapas: 1.- Captación-transporte del yoduro. 2.- Síntesis de tiroglobulina (Tg). 3.- Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento. 4.-Almacenamiento de la Tg yodada en el coloide. 5.- Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg. 6.- Deshalogenación de MIT y DIT.
Biosíntesis y secreción de hormonas tiroideas
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Captación-transporte del yoduro: El tirocito concentra yoduro contra gradiente eléctrico y químico y lo transporta de la membrana basal a la apical. En primer lugar concentra el yoduro a través de un cotransportador de Na+/Idenominado NIS (Na+ -Isymporter) que está localizado en la membrana basal del tirocito y que ya ha sido clonado y caracterizado..
Su gen está compuesto por una secuencia de 2.839 pares de bases y codifica una proteína de 618 aa. con 12 regiones transmembrana.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Captación-transporte del yoduro: En segundo lugar, se produce el flujo del yoduro desde el citoplasma del tirocito a su membrana apical, la cual atraviesa mediante canales de yoduro. Este transporte tiene todas las características de transporte activo, es saturable, y depende sobre todo de la disponibilidad de ATP. Todo el transporte está regulado por la TSH y por la concentración intracelular de yoduro.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Síntesis de tiroglobulina (Tg):
La Tg se sintetiza exclusivamente en el tirocito. Sus funciones principales son las de sintetizar hormonas tiroideas (T3 y T4), y acumular yodo mediante derivados yodados de tirosina (MIT y DIT). La Tg es una glicoproteína, constituida por dos cadenas cilíndricas idénticas de 330 KDa. El gen de la Tg está localizado en el cromosoma 8q24.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento: El I- transportado desde la membrana basal a la membrana apical del tirocito, a donde se dirige también la Tg sintetizada es rápidamente oxidado e incorporado a la Tg. Este proceso se denomina organificación del yodo: – Y se produce por la enzima principal de la biosíntesis tiroidea: la tiroperoxidasa (TPO). – La TPO hace posible oxidar el I- necesario para su incorporación a los grupos tirosilo. – La TPO precisa para este proceso de un sistema generador de peróxido de hidrógeno (H2O2).
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento: Este es un sistema transmembrana, localizado en la membrana apical. Es dependiente de NADPH, transfiere electrones a través de la membrana para generar H2O2, para lo cual tiene un sitio aceptor de electrones (NADPH) en el lado citoplasmático de la membrana apical y un sitio donador (O2) en el lado del lumen. Este sistema se regula por la TSH, la cual estimula la formación de H2O2 a una concentración superior a la necesaria para la exocitosis de Tg, a través de la vía del Ca++.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento:
En esta etapa de la biosíntesis hormonal se produce en primer lugar la yodación de restos tirosilo unidos por enlaces peptídicos al resto de la molécula de Tg. Se incorpora el I- en posición orto respecto al hidróxido fénico y se forman la MIT (monoyodotirosina) y la DIT (diyodotirosina).
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento:
A continuación se producen los residuos triyodotironínicos y tetrayodotironínicos, mediante una reacción de acoplamiento de forma que: – 2 residuos DIT forman un residuo tetrayodotironínico o tiroxínico (T4), que queda incorporado a la molécula de Tg por un enlace peptídico. – Un residuo DIT y otro MIT forman un residuo triyodotironínico (T3).
2 residuos DIT forman un residuo tetrayodotironínico o tiroxínico (T4), que queda incorporado a la molécula de Tg por un enlace peptídico.
Un residuo DIT y otro MIT forman un residuo triyodotironínico (T3).
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Oxidación del yodo; Yodación de la Tg, Acoplamiento: La reacción de acoplamiento se cataliza también por la TPO y requiere asimismo un sistema generador de H2O2. La eficacia del acoplamiento depende de la concentración inicial de yoduro.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Almacenamiento de la Tg yodada en el coloide: La Tg yodada se almacena extracelularmente en el coloide: – La Tg más antigua en la zona central del lumen – La Tg yodada más reciente en la zona próxima a la membrana apical. La Tg yodada es una prohormona, reserva de T4, T3 y de yodo.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Almacenamiento de la Tg yodada en el coloide:
La T4 y T3 no pueden pasar al torrente circulatorio ni ejercer su acción celular porque la Tg debe ser hidrolizada por enzimas proteolíticas para liberar las hormonas tiroideas activas.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas
Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg:
La TSH estimula la aparición de unos pseudópodos en la membrana apical del tirocito. Englobando por endocitosis pequeñas porciones de coloide del lumen folicular en forma de gotas que contienen Tg recién yodada.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas
Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg:
Entrando de esta manera en el citoplasma, rodeadas por una membrana derivada de la membrana apical y migrando hacia la membrana basal, encontrándose con lisomas que contienen fermentos proteolíticos.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg:
La proteólisis continúa hasta la liberación de la Tg, de MIT, DIT, T3, T4 y aminoácidos yodados. Una pequeña cantidad de Tg escapa a la hidrólisis de los fagolisosomas y pasa al torrente circulatorio.
Etapas de la biosíntesis y secreción de las hormonas tiroideas
Proteolisis y liberación de T3 y de T4 de la Tg: Las hormonas tiroideas T3 y T4 pasan al torrente circulatorio bien por difusión o por alguna proteína transportadora específica situada en la membrana. Antes de pasar definitivamente a la sangre parte de la T4 se convierte en T3 por la acción de 5' deyodinasa II de la glándula tiroides, siendo controlado el proceso por TSH.
Acciones de las hormonas tiroideas Los efectos de las hormonas tiroideas se extienden prácticamente a todos los órganos y tejidos. Intervienen en procesos morfogenéticos, Sobre el crecimiento y diferenciación celular. Regulan multitud de procesos metabólicos.
Acciones de las hormonas tiroideas
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central
Las neuronas y los oligodendrocitos son células diana de las hormonas tiroideas durante el desarrollo cerebral. Las hormonas tiroideas, inicialmente de procedencia materna, intervienen en el desarrollo cerebral durante la primera mitad de la gestación, semanas 10-20, que es cuando se produce: – El desarrollo del tallo cerebral y la migración neuronal, – La formación y proliferación neurítica – La maduración neuronal.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central
A partir de las semanas 20-24 el tiroides fetal es funcionalmente activo y la producción normal de hormonas tiroideas fetales es indispensable para el normal desarrollo cerebral durante la segunda mitad de la gestación.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central Tras el nacimiento ocurre: – La mielinización. – La formación de la glia. – Desarrollo de las sinapsis interneuronales. Todos ellos dependen de la acción de las hormonas tiroideas.
El período neonatal es crítico y si existe un hipotiroidismo se producirán alteraciones irreversibles a no ser que se instaure un tratamiento sustitutivo precoz.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central La deficiencia de las hormonas tiroideas afecta a la citoarquitectura del córtex y del cerebelo: Se afecta la morfología y sinaptogénesis. La formación de la mielina. La adquisición de la polaridad neuronal. Y al contrario, se incrementa la proliferación de la glia (gliosis) y la muerte neuronal.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso central
Las hormonas tiroideas actúan a través de la estimulación de la síntesis de proteínas específicas cerebrales como: – – – – –
Neurotransmisores. Factores tróficos neuronales y sus receptores. Neutropinas a nivel del cerebelo. Proteínas de la sinaptogénesis. Neurotubulinas o neurograninas en las células de Purkinge. – Proteínas de la mielina producidas por los oligodendrocitos.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el crecimiento
Las hormonas tiroideas actúan sobre el crecimiento celular por: Acción sobre la adenohipófisis al estimular la transcripción génica y síntesis de GH. Acción directa sobre el cartílago.
Se necesitan niveles adecuados de hormonas tiroideas para mantener una secreción de GH normal. El hipotiroidismo se acompaña de una menor secreción de GH espontánea. El hipertiroidismo produce también una menor secreción de GH por un aumento del tono somatostatinérgico.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el crecimiento
Las hormonas tiroideas modulan la acción de la GH. Regulan la producción de GHBP (proteína transportadora de la GH). Facilitan la respuesta de los osteoblastos al IGF-I que es el factor de crecimiento celular más importante en la vida postnatal: Por lo que el hipotiroidismo en la infancia se acompaña de retraso de crecimiento y de la maduración ósea que es reversible con el tratamiento sustitutivo.
Acciones de las hormonas tiroideas Acción termogénica
La acción estimuladora de las HT sobre la termogénesis depende: – Del aumento del metabolismo oxidativo mitocondrial y la consiguiente formación de ATP. – Y de la estimulación de la ATPasa de membrana, enzima que regula el transporte de iones intracelulares. La energía para la acción de esta bomba procede de la hidrólisis de ATP en ADP, proceso en el que se desprende calor.
Acciones de las hormonas tiroideas Acción termogénica
Las HT estimulan la actividad de la ATPasa lo que conlleva a una mayor utilización de ATP y secundariamente a un aumento del metabolismo oxidativo mitocondrial. El grado de estimulación de la termogénesis se correlaciona con el número de receptores en los tejidos, excepto en el cerebro, en donde hay receptor pero no acción termogénica.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo
Las HT regulan un número grande de procesos metabólicos Estimulan la síntesis de muchas proteínas estructurales, enzimas y hormonas proteicas. Las bases bioquímicas de estos efectos son: – Aumento de la actividad de transcripción génica. – Estimulación ribosómica de los procesos de síntesis proteica. – Mayor eficiencia en los procesos de traslación. – Posiblemente por un aumento en el transporte intracelular de aminoácidos.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo
Las HTs intervienen directamente en el metabolismo hidrocarbonado: – Muchos de sus efectos son dependientes de las acciones de las catecolaminas e insulina. – Produce un aumento en la producción de glucosa ya que estimula la neoglucogénesis, glucogenolisis y glicólisis hepática. – Aumentan la absorción intestinal de glucosa y galactosa, la captación periférica de glucosa por el tejido graso y muscular y potencian en ellos el efecto de la insulina.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo
Las HTs también estimulan la síntesis hepática de triglicéridos como resultado de la mayor movilización y disposición de ácidos grasos y glicerol. Disminuyen la concentración de colesterol en plasma pues aunque la síntesis está aumentada, la metabolización y eliminación es mayor. Las HT aumentan el turnover del colesterol LDL.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo
Las HTs regulan la síntesis y acción de algunas coenzimas de las vitaminas hidrosolubles como tiamina, riboflavina, vitamina B12. En el hipertiroidismo aumentan las demandas tisulares y las concentraciones vitamínicas disminuyen.
Acciones de las hormonas tiroideas Acciones sobre el metabolismo Las hormonas tiroideas son necesarias para la formación de vitamina A a partir de los carotenos. En el hipotiroidismo hay un acúmulo de carotenos lo que da un tinte amarillento a la piel. Las vitaminas D y E también son reguladas por las HTs. En el hipertiroidismo hay deficiencia de ellas.
Acciones de las hormonas tiroideas Sobre el sistema nervioso simpático
Las HTs aumentan el número de receptores beta adrenérgicos en tejidos como: – – – –
El miocardio. El músculo. El tejido adiposo. El linfocitario.
Por ello muchos signos y síntomas de las enfermedades tiroideas, tanto por exceso como por defecto, reflejan modificaciones de la actividad del sistema simpático.
Paratiroides Regulación hormonal del calcio y fosfatos
Paratiroides Las glándulas paratiroides son glándulas endocrinas situadas en el cuello, generalmente localizadas en los polos la de glándula tiroides, que producen la hormona paratiroidea o paratohormona (PTH).
Paratiroides Por lo general, hay cuatro glándulas paratiroides pero de forma ocasional puede haber cinco o más. Cuando existe alguna glándula adicional, ésta suele encontrarse en el mediastino, en relación con el timo, o dentro de la glándula tiroides.
Paratiroides La hormona paratiroidea participa en el control de la homeostasis del calcio y fósforo, así como en la fisiología del hueso.
Paratohormona Origen y estructura Es elaborada y segregada por las glándulas paratiroides, en las células principales. La pro-PTH: – Se sintetiza en el retículo endoplásmico. – Después alcanza el aparato de Golgi donde se produce la conversión en PTH. – Representa el 2 a 3% del contenido de las paratiroides.
Paratohormona Origen y estructura
Se conoce la estructura de la PTH bovina y porcina. La PTH humana está formada por una cadena polipéptida de 84 aminoácidos. La primera secuencia de los ácidos aminados 1 a 34 es la fracción aminoterminal que es esencial para su actividad biológica.
Paratohormona Metabolismo La PTH circulante es heterogénea. Se puede separar por cromatografía en tres grupos de peso molecular variable. Circula en gran parte bajo forma inactiva, que corresponde al fragmento carboxilterminal. Su vida media es muy breve: 10 a 20”. Su volumen de distribución corresponde al 30% del peso corporal.
Paratohormona Metabolismo Su catabolismo es aún mal conocido. Parece existir una proteólisis hepática y una débil excreción urinaria.
Paratohormona Metabolismo La secreción de PTH está controlada por la concentración sérica del calcio ionizado (Ca++). Según algunos autores también interviene la tasa de magnesio. La regulación es muy rápida.
Paratohormona Metabolismo Si la concentración en Ca++ baja, la liberación de PTH aumenta. La disminución de la calcemia aumenta la conversión de pro-PTH en PTH. Esta respuesta es más efectiva cuando el descenso del calcio es brusco. La secreción de PTH desciende pero no llega a inhibirse cuando la calcemia es elevada.
Paratohormona Acciones fisiológicas Mantenimiento de la concentración del calcio en líquido extracelular. A nivel del hueso: – Aumenta el catabolismo óseo por acción directa, produciendo: Reabsorción osteoclástica. Reabsorción periostiocitaria. Reabsorción de la fase mineral y de la trama proteica del hueso: Con un aumento de la hidroxiprolinuria.
Paratohormona Acciones fisiológicas A nivel del hueso: – Aumenta la actividad de los osteoclastos por acción directa. – Y en menor medida, de forma indirecta, liberando factores de crecimiento. – Estimula la formación de hueso nuevo. – Pero su efecto neto es aumentar la liberación de calcio y fosfato a la sangre
Paratohormona Acciones fisiológicas A nivel del riñón: – Aumenta la reabsorción tubular del calcio. – Estimula a la enzima 1-alfa-hidroxilasa en el túbulo proximal. – Favorece la conversión de 25-OH-D3 en 125-OH-D3, que es la vitamina D activa. – Disminución de la fosforemia: Aumenta la fosfaturia. Inhibiendo la reabsorción de fósforo a nivel del túbulo proximal.
Paratohormona Acciones fisiológicas A nivel del tubo digestivo: – Parece tener una acción indirecta sobre la estimulación de la absorción digestiva del calcio y fósforo. – Por intermedio de la inducción en el riñón de la síntesis de vitamina D.
Paratohormona Modo de acción celular La acción de la PTH se realiza mediante receptores específicos. Ejercida sobre segundos mensajeros en las células efectoras: – Estimulando las enzimas adenilciclasa membranaria y fosfolipasa C.
Paratohormona Modo de acción celular Durante la interacción hormona-membrana de la células efectoras, se produce un aumento de: – Los segundos mensajeros, como AMP cíclico (3´-5´ adenil monofosfato) intracelular. – Metabolitos del polifosfoinositol. Y desplazamiento del calcio transmembrana.
Paratohormona Modo de acción celular Los receptores son únicos para: – Hueso. – Y riñón.
Y responden: – Tanto a la PTH. – Como a la PYHrP (proteína relacionada con la PTH humana producida por células cancerosas).
Paratohormona Modo de acción celular A nivel del hueso: – El AMP cíclico actúa sobre las mitocondrias para aumentar la concentración en Ca++ del citoplasma. – A continuación de la liberación de iones H+, el pH baja: Permitiendo la reabsorción de la fase mineral del hueso en presencia de la vitamina D.
Paratohormona Modo de acción celular A nivel del riñón: – La PTH activa la adenil-ciclasa tubular. – El AMP cíclico formado se fija en una proteína-quinasa situada en la membrana apical. – La proteína-quinasa activada induce la fosforilación de una proteína de la membrana apical, lo que origina: Una modificación de la reabsorción tubular de los fosfatos.
Paratohormona Modo de acción celular A nivel del riñón: – El AMP cíclico formado en el túbulo sólo se utiliza en parte. – Y una fracción importante pasa a la orina. – La determinación de AMP-cíclico urinario es por tanto un buen testimonio de la actividad metabólica de la PTH.
Paratohormona Interacciones hormonales
Con la calcitonina: La PTH y la calcitonina poseen:
– Una acción antagonista a nivel del hueso. – Y una acción sinérgica a nivel del riñón que tiende a aumentar la excreción de los fosfatos. – Ambas tienen una acción antagonista sobre el metabolismo de la vitamina D: La calcitonina inhibe la conversión de 25-OH D3 en 1-25-OH D3 en el riñón.
Paratohormona Interacciones hormonales Con la vitamina D3. La PTH favorece la conversión de 25-OH D3 en 1-25-OH D3 en el riñón. 1-25-OH D3 posee una acción de feedback negativo sobre la secreción de PTH: – La carencia de vitamina D reduce la acción de la PTH.
Paratohormona Interacciones hormonales Existe por tanto: – Un doble sistema hipercalcemiante con la PTH y la vitamina D3. – Y un simple sistema hipocalcemiante con la calcitonina.
Calcitonina Origen Tirocalcitonica (TCT) o calcitonina (CT) Es segregada por las células C o parafoliculares de la tiroides. Es un polipéptido formado por 34 aminoácidos. De diferente estructura según las especies animales.
Calcitonina Acción A nivel del hueso: – Interviene en el metabolismo del calcio. – Tiene una acción hipocalcemiante. – Actúa disminuyendo la reabsorción osteoclástica. – Disminuye la síntesis de los osteoclastos a partir de sus precursores. – Facilita la transformación de los osteoclastos en osteoblastos.
Calcitonina Acción A nivel del hueso: – Tienen por tanto un efecto inverso a la parathormona. – Además bloquea la osteolisis inducida por la parathormona, pero sin inhibirse sus otras acciones óseas.
Calcitonina Acción A nivel del riñón: – Disminuye la reabsorción tubular de los fosfatos. – Es responsable de una diuresis de cloro, sodio y calcio, sin modificación de los iones H+. – Inhibe además la transformación renal del 25 OH D3 en 1-25 (OH) D3.
Calcitonina Mecanismo de acción Mal conocido. La acción a nivel del hueso podría producirse: – Por estimulación de una adenil-ciclasa específica. – O por la activación de un segundo mensajero, que estimula la retención de calcio.
No posee acción intestinal.
Calcitonina Regulación La secreción de la calcitonina depende de la calcemia. Es estimulada por la hipercalcemia. Es inhibida por la hipocalcemia.
Calcitonina Papel fisiológico Interviene en: La inhibición de la hipercalcemia postpandrial, en oposición a la PTH. La regulación del modelado esquelético, acción tanto más importante cuanto más joven sea la persona.
Calcitonina Determinación Su valor normal de referencia es < 10 pg/ml. Bajo estimulación por perfusión cálcica, glucagon, pentagastrina: La tasa plasmática de calcitonina se eleva del doble al triple.
Su determinación como marcador es fundamental para: El diagnóstico y seguimiento del Ca medular de tiroides. La detección precoz de formas familiares de este tumor.
Vitamina Origen y metabolismo Por medio de sus metabolitos activos, participa, lo mismo que la CT y la PTH en el metabolismo del calcio y fosfatos. La vitamina D3 proviene de: – La piel por fotosíntesis. – La alimentación. – La absorción intestinal de las sales biliares.
Vitamina D Origen y metabolismo Es trasportado por una alfa proteína específica, llega al hígado, donde es transformado en un primer metabolito, el 1-25 OH colecalciferol. Es inactivada en el hígado por glucuroconjugación, y después eliminada por las heces. Una parte puede ser almacenada en el tejido adiposo.
Vitamina D Actividad Solamente son activos los metabolitos 25 y 1-25 (OH) 2 cocalciferol especialmente. A nivel intestinal: – El 1-25 colecalciferol o 1-25 OH 2 D3 facilita la absorción del calcio y del fósforo: – Induce la síntesis intestinal de una proteína transportadora: proteína calcipéxica de Wassermann. Se fija sobre un receptor citoplásmico. Activa una adenil-ciclasa específica, y de ahí la síntesis de AMP cíclico.
– El mecanismo de acción sobre el fósforo no se conoce; el 1-25 (OH)2 D3 activa igualmente la fosfatasa alcalina intestinal.
Vitamina D Actividad A nivel del hueso normal: El 1-25 (OH)2 D3 estimula la reabsorción ósea. Produce hiperclacemia por: – Acción directa. – Y por intermedio de la PTH.
Vitamina D Actividad En el hueso raquítico: – Por el contrario, favorece la mineralización y puede ser responsable de hipocalcemia.
A dosis fisiológica no existe una acción evidente sobre el riñón. La hipercalciuria y la hipocalcemia parecen depender fundamentalmente de la calcemia.
Vitamina D Regulación La síntesis hepática de 25 (OH)2 D3: – Es autorregulada. – Y depende directamente de la tasa de 25 (OH) D3 hepático.
La síntesis renal de 1-25 (OH)2 D3: – Es estimulada por la hipocalcemia, por intermedio de la CT. – Y directamente por la tasa de fósforo de la célula renal.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos La regulación hormonal del metabolismo fosfocálcico se realiza mediante:
Tres hormonas principales:
Cuatro hormonas accesorias:
– Parathormona. – 1-25 (OH)2 D3 colecalciferol (metabolito activo de la vitamina D3). – Tirocalcitonina: en menor medida.
1. Hormona del crecimiento. 2. Tiroxina. 3. Glucocorticoides. 4. Esteroides sexuales.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos La paratohormona. – – –
Es una hormona hipercalcemiante. Estimulada por la hipercalcemia. Actúa: Sobre la absorción del calcio intestinal como acción directa por estimulación de la síntesis de 1-25 (OH)2 D3 colecalciferol. Aumentando la osteolisis y disminuyendo la actividad osteoblástica, después de la formación del osteoclasto Dando lugar a hipercalcemia e hipercalciuria. La acción está diminuida en caso de carencia de vitamina D.
Aumento de la reabsorción tubular distal del calcio.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos La Vitamina D. – Es estimulada por la hipocalcemia, por intermedio de la PTH. – Actúa sobre: – El tejido óseo: En presencia de PTH. Facilitando la mineralización primaria y después la transformación ósea, activando la reabsorción.
– El intestino: Aumentando la reabsorción cálcica. Probablemente por acción sobre una proteína de transporte.
– El riñón: Aumentando la reabsorción tubular proximal del Ca y del P.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos La Calcitonina. – A nivel del hueso: Efecto inverso a la parathormona. Tiene una acción hipocalcemiante. Actúa disminuyendo la reabsorción osteoclástica.
– A nivel renal: Disminuye la reabsorción tubular de los fosfatos. Inhibe transformación renal del 25 OH D3 en 1-25 (OH)2 D3.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos Las hormonas tiroideas. – Disminuyen la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio. – Aumentan la reabsorción ósea. – Son hipercalcemiantes. Los estrógenos. – Inhiben la reabsorción ósea.
Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfatos Los esteroides córtico-suprarrenales. – Disminuyen la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio. – Aumentan la reabsorción ósea y disminuyen la actividad de los osteoblastos. La hormona del crecimiento. – Aumenta la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio y del fósforo. – Activa la formación del hueso.
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