FISIOLOGIA TIROIDEA UNNE – FACENA CARRERA DE BIOQUIMICA FISIOLOGÍA HUMANA 2016

Claudia P. Serrano

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),

Hormonas tiroideas (T3, T4): funciones y control secretorio. Tirotrofina (TSH) acciones metabólicas. Somatomedina.

C: Corteza adrenal: andrógenos, mineralo y glucocorticoides. Acciones del cortisol, regulación y ritmo circadiano. ACTH, estrés.

OBJETIVOS QUE EL ALUMNO:  Comprenda y conozca los procesos fisiológicos involucrados en la síntesis y secreción de las hormonas tiroideas.  Comprenda y conozca el rol de la TSH, TRH en la regulación de las hormonas tiroideas.  Relacione e integre lo aprendido hasta aquí en la asignatura.  Tome contacto y se apropie del vocabulario técnico – científico.  Construya valores y criterios relacionados con su futuro desempeño profesional, relacionando su aprendizaje con los alcances del título.

ALCANCES DEL TITULO • Diseñar, realizar e interpretar análisis clínicos • Confección de normas y patrones de reactivos... • Ejercer la Dirección Técnica de 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…

Caso 1 Paciente, de 74 años, que al momento de la consulta refiere anemia crónica, desgano, hipersomnia y criestesia. Solicitud de análisis: TSH T3 T4 ¿Cómo podrían dar los valores?

CASO 2 Paciente deportista de 54 años que refiere haber engordado 10 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 preguntaría?

Caso 4 • ¿Por qué se debería evaluar la función tiroidea a Catalina?

¿Qué les pasa a los niños de Ukinga en Tanzania?

HORMONAS TIROIDEAS

Rol de las H.T. en la embriogénesis • Regulan: – Síntesis de proteínas (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.

Eje Hipotálamo-Hipófiso-Tiroideo

-

hipotálamo TRH

-

Hipófisis TSH TIROIDES

T4,T3

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. 2. 3.

4. 5.

Disminución de T4, T3 e intraneuronal de T3 Secreción pulsátil y ritmo circadiano Frío Estimulación  adrenérgica Arginina vasopresina

Factores que inhiben la síntesis y secreción de TRH 1.  conversión intraneuronal de T4 a T3 2. Bloqueadores  adrenérgicos

RECEPTOR DE TRH

NH2 Dominio ligante Dominio transmembranoso

COOH

TRH

MECANISMO DE ACCION DE TRH

Proteina Gi PLC PIP2 DAG

IP3

Ca intracelular

PKC Secreción sostenida de TSH Transcripción de TSH Glicosilación de TSH

Secreción inicial de TSH Transcripción de TSH

Respuesta de TSH a la administración de 400 g de TRH

TSH (uU/ml)

20 15

TRH

10

T3(15)-T4(60) 5 0 0

30

60

80

Tiempo (minutos)

120

180

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 proteina G y PLC  Ac estimuladores e inhibidores 

Factores que estimulan la síntesis y secreción de TSH 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) 1.

Factores que inhiben la secreción de TSH 1. 2. 3. 4. 5.

6.

 conversión de T4 a T3 en tirotropo  deiodinasa tipo 2 Somatostatina Dopamina Glucocorticoides Enfermedad crónica o aguda

Ritmo circadiano de la secreción de TSH 6

sueño

TSH (uU/ml)

5 4 3 2 1 0 9am

1pm

5pm

9pm TIEMPO

1am

5am

9am

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 IODO  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 iodotiroininas  Proteólisis de la TG y secreción hormonal  Deiodinación intratiroidea     

METABOLISMO DEL YODO Pool LEC 150 ug

150 ug 40 ug Pool Tiroideo 8000 ug

500 ug

500 ug 60 ug

Tejidos (H,M) 75 ug

75 ug

TGI 15 ug

Pool Hormonal 600 ug

485 ug (orina)

15 ug

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 ClO4 SCN

Na I Na

K

Na Sym

I ATP asa

TPO

Na K

Celula tiroidea

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 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) 1.

Proteolisis de la TG y secreción de hormonas tiroideas 1. 2. 3. 4.

5.  

Pinocitosis en la interfase Enzimas proteolíticas de lisosomas Hidrólisis de la TG(> si ingesta de I es abundancia

Diodinación de anillo

EXT INT

EXT

INT

Aumenta

Hiper

Hipo

Hiper

Disminuye

Hipo

Hiper

Hipo

Ligazón proteica de T4 y T3

%

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

T4 T3

TBG

ALBUMINA

PRE-ALB

Factores que modifican TBG 

Estimulan



Disminuyen

1.

Estrógenos Gestación Hepatitis infecciosa aguda Hipotiroidismo

1.

Andrógenos Glucocorticoides Malnutrición proteica S. Nefrótico Cirrosis Hipertiroidismo

2. 3.

4.

2. 3.

4. 5. 6.

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 0,5

0,4 2

Organificación

0,3

0,2 1

Captación

0,1

0

0 10

25

100

250

Dosis de I estable

500

Organificación de I (ug)

Captación de I (%)

3

Efecto Wolff-Chaikoff 100

Organificación

0,4

0,3 50 0,2

I inorgánico

0,1

0

0 10

25

100

Dosis de I estable

250

500

I inorgánico (%)

Organificación del I(ug)

0,5

Cinética de las iodotironinas Indicador Metabólico

T4

T3

rT3

Conc. Total

10 g/dl 1,5 ng/dl 800 10

120 ng/dl 0,28 ng/dl 46 38

40 ng/dl 0,24 ng/dl 40 98

Tasa metab (L/d)

1

22

90

t ½ (días)

7

1

0,2

Conc. Libre Pool (g) Vol. Distrib. (litros)

Efectos fisiológicos de las hormonas tiroideas Mielinización del SNC Desarrollo fetal Consumo de O2 Producción de calor Contracción diastólica del corazón Aumenta receptores beta adrenérgicos cardiacos, tej. muscular, tej adiposo y linfocitos 7. Mantiene control hipóxico e hipercápnico del centro respiratorio 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Efectos fisiológicos de las hormonas tiroideas 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7.

Incrementa producción de EPO Incrementa contenido de 2, 3DPG en eritrocitos Estimula motilidad intestinal Estimula crecimiento esquelético y reabsorción ósea Estimula catabolismo proteico en músculo esquelético Aumenta la contracción muscular esquelética Estimula la gluconeogénesis y glucogenólisis hepática

Efectos fisiológicos de las hormonas tiroideas 1. 2.

3. 4. 5.

Incrementa la gluconeogénesis y glucogenólisis hepática Aumenta los receptores LDL hepáticos Incrementa la lipólisis Incrementa la tasa de recambio hormonal y de drogas Favorece la secreción de las hormonas de la pituitaria anterior

Receptor nuclear de T3

Dedos Zn NH2

DNA

Dominio ligante COOH

Mecanismo de acción de T3 T3 TRE (DNA) Transcripción Genes de respuesta

Cambios fisiológicos de la función tiroidea

 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  Feto: TSH

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