Fisiología

La glándula tiroides se adhiere a la tráquea justo por debajo de la laringe y está formada por dos lóbulos unidos por un paso estrecho, denominado istmo (→ fig. IV.B.1-1). Normalmente tiene una forma un poco asimétrica y su lóbulo derecho es más grande que el izquierdo. El pequeño e impar lóbulo piramidal es un resto del conducto tirogloso que evidencia el camino por el pasan las células endodérmicas del primordio tiroideo durante el desarrollo embrionario. El primordio tiroideo sobresale en personas adultas en la base de la lengua (por esta razón, el bocio lingual supone una malformación de la tiroides).

Las células de la tiroides (células foliculares) forman folículos llenos de coloide que son la principal unidad funcional y estructural de la glándula. La proteína principal del coloide es la tiroglobulina (Tg). Esta proteína constituye tanto un soporte por el que los átomos de yodo se introducen en las moléculas de tirosina, como un almacenamiento de las hormonas tiroideas ya formadas (→ fig. IV.B.1-2). Las células C que producen calcitonina se sitúan entre los folículos o dentro de su pared y suponen solo una pequeña parte del peso total de la tiroides.

La tiroides es un órgano muy bien vascularizado y los cambios en la cantidad de flujo de sangre pueden afectar significativamente el volumen de la glándula. El flujo de sangre por la glándula tiroides tiene un valor fisiológico de ~5 ml/g/min.

El yodo y la producción de las hormonas tiroideas

Las hormonas tiroideas (HT): tiroxina, 3,5,3’,5’-tetrayodotironina (T4) y 3,5,3’-triyodotironina (T3) son derivados yodados de la tirosina (→ fig. IV.B.1-3). Un buen suministro de yodo es imprescindible para la producción de las HT. El requerimiento diario de yodo depende de la edad y situación fisiológica (→ tab. IV.B.1-1). La cantidad del yodo intratiroideo es de 8-10 mg. El yodo es, ante todo, un sustrato para la producción de las HT, pero integrado en otros compuestos orgánicos (yodo-lípidos) puede inhibir el crecimiento de la tiroides y participar en la regulación de su actividad. La hormona principal en las células periféricas es la T3. La tiroides secreta sobre todo la T4, que en condiciones fisiológicas corresponde a ~85 % de la producción hormonal de la glándula. Esta hormona circula en sangre unida a las proteínas y principalmente ejerce la función de prohormona (su propia actividad biológica es 3-8 veces menor que la actividad de T3). La desyodación de T4 hasta T3 se realiza sobre todo con la participación de la desyodasa tipo 1 (D1), principalmente en el hígado y los riñones, pero también en los músculos esqueléticos y otros órganos. En el cerebro y la hipófisis es activa la desyodasa D2. La desyodasa D3 cataliza la desyodación sobre todo en la posición 5’ del anillo interno y, de esta manera, inactiva no solo la T4, sino también la T3. Su presencia en la placenta protege el feto del exceso de las HT (→ tab. IV.B.1-2).

Acción de las hormonas tiroideas

Las HT controlan la actividad de la mayoría de los tejidos, por lo que es muy difícil distinguir sus efectos. Estos se vuelven visibles solo en condiciones de déficit o exceso de las HT. Las HT regulan la diferenciación, aunque su influencia depende de la etapa de desarrollo de un tejido u órgano. Se considera que las HT presentan la actividad más multidireccional de todas las hormonas conocidas (→ tab. IV.B.1-3).

1. Bases moleculares

Los receptores de hormonas tiroideas (TR) unen sobre todo la T3, mientras que presentan una afinidad significativamente menor por la T4. Están presentes en casi todas las células del organismo. Son receptores nucleares que controlan la actividad de los genes como factores de transcripción que estimulan o inhiben la expresión de sus genes diana. La unión de la hormona cambia la conformación del receptor y su afinidad por el ADN y/o coactivadores y correpresores proteicos. Los TR funcionan al igual que los receptores de hormonas esteroideas, retinoides y vitamina D; el hecho de que los receptores de T3 se unan al ADN y controlen la transcripción no solo como complejos TR-hormona, sino también como los receptores libres, constituye una diferencia relevante (→ fig. IV.B.1-4). Existen dos tipos de TR: TR-alfa y TR-beta, cada uno codificado por un gen distinto; ambos tipos se presentan en forma de diversas variantes proteicas.

La T3 actúa principalmente a través de la activación o la inhibición (más raramente) de la transcripción de genes. Algunos efectos de la acción de los TR no dependen de su unión al ADN, sino de su interacción con otras proteínas nucleares.  La influencia de la T3 se manifiesta con retraso (generalmente de unas horas), imprescindible para inducir la síntesis de proteínas. Su desaparición también es lenta, de días o semanas, a medida de que transcurra la duración de los productos proteicos de los genes que se sometieron a la activación. Los TR también están presentes por fuera del núcleo, en las mitocondrias y en la membrana celular.  Los efectos estabilizadores de membrana de la T3 son unos cambios rápidos y a corto plazo que aún no se conocen con precisión.

2. Influencia en la embriogénesis y el desarrollo

Las HT son necesarias para una correcta diferenciación y desarrollo de numerosos tejidos (→ tab. IV.B.1-3), sobre todo para el desarrollo del SNC, especialmente de las neuronas de la corteza cerebral, la formación de las proyecciones neuronales, su mielinización y una correcta vascularización del SNC. También son imprescindibles, entre otras cosas, para un correcto crecimiento en longitud de los huesos y regulan la actividad de los cartílagos de crecimiento. Condicionan el curso normal de la pubertad.

3. Influencia en el metabolismo y la termogénesis

Bajo la influencia de las hormonas tiroideas aumenta la síntesis y el catabolismo de proteínas (con el predominio del último), lo que conduce a la disminución de su cantidad en los tejidos. Se activa la lipogénesis en el hígado y la liposis en el hígado y el tejido adiposo. Esto proporciona los ácidos grasos para la producción de ATP, indispensable para los cambios metabólicos y el proceso de termogénesis. Tanto la síntesis, como el aclaramiento de colesterol y su conversión en ácidos biliares aumentan, causando una disminución de los niveles de colesterol total, LDL, fosfolípidos y otras fracciones de lípidos plasmáticos. Aumenta el consumo periférico y visceral de carbohidratos y el requerimiento elevado de glucosa queda compensado por el aumento de la gluconeogénesis y glucogenólisis. La estimulación de la termogénesis bajo la influencia de la T3 afecta todos los tejidos, excepto los del cerebro, y se relaciona con la intensificación del metabolismo oxidativo en las mitocondrias. En la actualidad, se concede un papel mucho más pequeño a los mecanismos del desacoplamiento de la fosforilación oxidativa.

Regulación fisiológica de la actividad de la tiroides

La síntesis y la secreción de las hormonas tiroideas son estimuladas por una hormona hipofisaria: la tirotropina (thyroid stimulating hormone, TSH). En caso de deficiencia de la TSH, la función hormonal de la tiroides no es suficiente para cumplir con el requerimiento del organismo, mientras que la secreción excesiva de la TSH se relaciona con el exceso de las hormonas tiroideas liberadas al torrente sanguíneo. La TSH, a su vez, se somete a la regulación por parte del hipotálamo que secreta la hormona liberadora de tirotropina (TRH).

El hipotálamo, la hipófisis y la glándula tiroides permanecen en la retroalimentación negativa: cuanto más HT secreta la tiroides, más fuerte es el efecto inhibidor que ejercen sobre la hipófisis. Dicho efecto influye tanto de manera directa en las células de la hipófisis, como de manera indirecta, al inhibir la secreción de la TRH y, lo que se deriva de esto, reducir la estimulación de las células tirotropas de la hipófisis.

Unión de las hormonas tiroideas a las proteínas plasmáticas

La T3 y la T4 se unen a las proteínas plasmáticas: sobre todo a la TBG (thyroxine binding globulin) que une ~75 % de la T3 y ~65 % de la T4, pero también a la prealbúmina y la albúmina. La TBG tiene una afinidad muy fuerte por las hormonas tiroideas, especialmente por la T4 (10-15 veces mayor que por la T3). La segunda proteína específica de unión, la transtiretina (TTR), es una prealbúmina que además de las hormonas tiroideas puede también fijar a la vitamina A. Ambas proteínas son producidas en el hígado. La albúmina tiene una afinidad débil por las HT. Sin embargo, debido a su gran proporción en plasma también participa en su fijación (~5 % de T3 y ~20 % de T4). También cumplen un cierto papel las lipoproteínas (especialmente LDL)  que, junto con otras proteínas, unen ~5 % de las HT.

El conjunto de las HT unidas a las proteínas constituye una reserva de las hormonas, lo que garantiza su suministro constante y uniforme a los tejidos y disminuye su pérdida por los riñones. En total, la mayor parte de las HT circula en sangre unidas a las proteínas, mientras que la fracción libre supone apenas el 0,3 % de la T3 y el 0,03 % de la T4. Solo las hormonas libres (la FT3 y la FT4) pueden penetrarse a los tejidos, y es su concentración la que decide sobre el efecto periférico, mientras que la concentración total de las HT depende de la variabilidad de los niveles de proteínas plasmáticas de unión y su capacidad de unirse a las hormonas tiroideas (→ tab. IV.B.1-4).

TABLASArriba