La glándula tiroides.
Situada justo por debajo de la laringe y a ambos lados y por delante de la tráquea, es una de las glándulas endocrinas más grandes, con un peso que oscila entre 15 y 20 g en los adultos sanos. El tiroides secreta dos hormonas importantes, la tiroxina y la triyodotironina, conocidas a menudo como T4 y T3, respectivamente.
Ambas inducen un notable aumento del metabolismo del organismo. La ausencia completa de secreción tiroidea provoca con frecuencia descensos metabólicos de hasta un 40-50% inferiores al valor normal, mientras que la secreción excesiva incrementa el metabolismo en hasta el 60- 100% por encima de lo normal. La secreción tiroidea está controlada por la tirotropina (TSH), secretada por la
adenohipófisis.
La glándula tiroides secreta, además, calcitonina, una hormona importante para el metabolismo del calcio
SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE LAS HORMONAS METABÓLICAS TIROIDEAS
Alrededor del 93% de las hormonas con actividad metabólica secretadas por la glándula tiroides corresponde a tiroxina y el 7% restante, a triyodotironina. No obstante, con el tiempo, casi toda la tiroxina se convierte en triyodotironina en los tejidos, por lo que ambas desempeñan funciones importantes.
Estas funciones son cualitativamente similares, aunque difieren en la rapidez y la intensidad de la acción.
La triyodotironina es unas cuatro veces más potente que la tiroxina, si bien se detecta una cantidad mucho menor en la sangre y su duración es más breve.
ANATOMÍA FISIOLÓGICA DE LA GLÁNDULA TIROIDES
La glándula tiroides se compone de un elevado número de folículos cerrados (100 a 300 micrómetros de diámetro), que están repletos de una sustancia secretora denominada coloide y revestidos por células epiteliales cúbicas que secretan a la luz de los folículos.
El componente principal del coloide es una glucoproteína de gran tamaño, la tiroglobulina, cuya molécula contiene las hormonas tiroideas. Cuando la secreción se encuentra en los folículos, la sangre debe absorberla de nuevo a través del epitelio folicular para que pueda actuar en el organismo.
El flujo sanguíneo por minuto de la glándula tiroides equivale a unas cinco veces su peso, lo que supone un aporte sanguíneo comparable al de cualquier otra región del organismo, con la posible excepción de la corteza suprarrenal.
La glándula tiroides contiene también células C que secretan calcitonina, una hormona que contribuye a la regulación de la concentración plasmática de iones calcio.
EL YODURO ES NECESARIO PARA LA FORMACIÓN DE TIROXINA
Para formar una cantidad normal de tiroxina se precisan al año unos 50 mg de yodo (ingerido en forma de yoduros) o el equivalente a 1 mg/semana.
Para impedir la deficiencia de yodo, se añade una parte de yoduro sódico por cada 100.000 partes de cloruro sódico a la sal de mesa común.
Destino de los yoduros ingeridos.
Los yoduros ingeridos por vía oral se absorben desde el tubo digestivo hasta la sangre de la misma forma que los cloruros.
En condiciones normales, la mayor parte se excreta con rapidez por vía renal, pero siempre después de que las células tiroideas hayan retirado selectivamente una quinta parte de la sangre circulante y la hayan empleado en la síntesis de las hormonas tiroideas.
BOMBA DE YODURO:
EL SIMPORTADOR DEL YODURO DE SODIO (ATRAPAMIENTO DE YODURO)
La primera etapa de la formación de las hormonas tiroideas, consiste en el transporte de los yoduros desde la sangre hasta las células y los folículos de la glándula tiroides. La membrana basal de estas células posee la capacidad específica de bombear de forma activa el yoduro al interior celular. Este bombeo se consigue mediante la acción de un simportador del yoduro de sodio, que cotransporta el ion yoduro a lo largo de dos iones sodio a través de la membrana basolateral (plasma) a la célula.
La energía para el transporte del yoduro en contra de un gradiente de concentración proviene de la bomba de sodio-potasio-adenosina trifosfatasa (ATPasa), que bombea sodio al exterior de la célula, con lo que establece una baja concentración de sodio intracelular y un gradiente para facilitar la difusión de sodio en la célula.
El proceso de concentración de yoduro en la célula se denomina atrapamiento de yoduro.
En una glándula normal, la bomba de yoduro concentra esta sustancia hasta que su concentración supera en 30 veces la de la sangre. Cuando la glándula tiroides alcanza su máxima actividad, la relación entre ambas concentraciones puede elevarse hasta 250 veces.
El atrapamiento de yoduro por la glándula tiroides depende de diversos factores, el más importante de los cuales es la concentración de TSH; esta hormona estimula la actividad de la bomba de yoduro en las células tiroideas, mientras que la hipofisectomía la disminuye.
El yoduro es transportado fuera de las células tiroideas a través de la membrana apical hacia el folículo por una molécula de contratransporte de cloruro- yoduro denominada pendrina.
Las células epiteliales tiroideas secretan también en el folículo tiroglobulina que contiene aminoácidos de tirosina a los que se unirá el yodo.
TIROGLOBULINA Y QUÍMICA DE LA FORMACIÓN DE TIROXINA Y TRIYODOTIRONINA
Formación y secreción de tiroglobulina por las células tiroideas.
Las células tiroideas constituyen un ejemplo típico de células glandulares secretoras de proteínas.
El retículo endoplásmico y el aparato de Golgi sintetizan y secretan hacia los folículos una gran molécula glucoproteica denominada tiroglobulina, con un peso molecular aproximado de 335.000.
Cada molécula de tiroglobulina contiene unas 70 moléculas del aminoácido tirosina, que es el sustrato principal que se combina con el yodo para dar lugar a las hormonas tiroideas.
Así pues, las hormonas tiroideas se forman dentro de la molécula de tiroglobulina. Es decir, la tiroxina y la triyodotironina formadas a partir de los aminoácidos tirosina constituyen una parte de la molécula de tiroglobulina durante la síntesis de las hormonas tiroideas y también después, cuando se almacenan en el coloide de los folículos.
Oxidación del ion yoduro.
El primer paso crítico para la formación de las hormonas tiroideas consiste en la conversión de los iones yoduro en una forma oxidada del yodo, bien en yodo naciente (Iº), bien en I3-, que luego puede combinarse directamente con el aminoácido tirosina.
La oxidación del yodo depende de la enzima peroxidasa y su peróxido de hidrógeno acompañante, que constituyen un potente sistema capaz de oxidar los yoduros. La peroxidasa se encuentra en la membrana apical de la célula o unida a ella, proporcionando así el yodo oxidado justo en el lugar de la célula donde la molécula de tiroglobulina abandona el aparato de Golgi y atraviesa la membrana celular hasta el coloide almacenado en la glándula tiroides.
Cuando el sistema de la peroxidasa se bloquea o en los casos de ausencia congénita, la velocidad de formación de hormonas tiroideas disminuye hasta cero. Yodación de la tirosina y formación de las hormonas tiroideas: «organificación» de la tiroglobulina.
La unión del yodo a la molécula de tiroglobulina recibe el nombre de organificacion de la tiroglobulina.
El yodo oxidado (incluso en forma molecular) se une directamente, aunque con lentitud, al aminoácido tirosina. No obstante, en las células tiroideas el yodo oxidado se asocia a la enzima tiroidea peroxidasa que hace que el proceso tenga lugar en segundos o minutos. Por consiguiente, a medida que la tiroglobulina se libera del aparato de Golgi o se secreta al folículo a través de la membrana apical de la célula, el yodo se fija a alrededor de la sexta parte de las tirosinas contenidas en la molécula de tiroglobulina.
La tirosina se yoda primero a monoyodotirosina y después a diyodotirosina.
A continuación, en los siguientes minutos, horas o incluso días, números crecientes de residuos de yodotirosina se acoplan entre sí.
El principal producto hormonal de la reacción de acoplamiento es la molécula tiroxina (TJ, que se forma cuando se unen dos moléculas de diyodotirosina; la tirosina forma parte aún de la molécula de tiroglobulina.
En otras ocasiones, una molécula de monoyodotirosina se une con una de diyodotirosina para formar triyodotironina (Ti), que representa alrededor de la quinceava parte del total final de hormonas.
Se forman pequeñas cantidades de T3 inversa (RT3) mediante acoplamiento de diyodotirosina con monoyodotirosina, aunque la RT3 no parece tener importancia funcional en los seres humanos.
Almacenamiento de la tiroglobulina.
La glándula tiroides es la única glándula endocrina que posee la capacidad de almacenar grandes cantidades de hormona. Una vez finalizada la síntesis de las hormonas tiroideas, cada molécula de tiroglobulina contiene hasta 30 moléculas de tiroxina y algunas de triyodotironina. De esta forma, los folículos pueden almacenar una cantidad de hormona tiroidea suficiente para cubrir las necesidades normales del organismo durante 2 o 3 meses.
Por consiguiente, cuando cesa la síntesis de hormona tiroidea, los efectos fisiológicos de la deficiencia tardan varios meses en aparecer.
LIBERACIÓN DE TIROXINA Y TRIYODOTIRONINA DEL TIROIDES
La mayor parte de la tiroglobulina no se libera a la sangre circulante, sino que es preciso que la tiroxina y triyodotironina se escindan de la molécula de tiroglobulina; a continuación, ambas se secretan en forma libre. Este proceso tiene lugar por el siguiente mecanismo: la superficie apical de las células tiroideas emite extensiones en forma de seudópodos que rodean a pequeñas porciones del coloide, constituyendo vesículas de pinocitosis, que alcanzan la punta de la célula tiroidea.
A continuación, los lisosomas del citoplasma celular se funden de inmediato con estas vesículas y forman otras vesículas digestivas que contienen enzimas procedentes de los lisosomas mezcladas con el coloide.
Varias enzimas proteinasas digieren las moléculas de tiroglobulina, y liberan la tiroxina y la triyodotironina, que se difunden entonces a través de la base de la célula tiroidea, hacia los capilares circundantes, y de este modo pasan a la sangre.
Parte de la tiroglobulina del coloide entra en la célula tiroidea por endocitosis después de su unión a la megalina, una proteína situada en la membrana luminal de las células. A continuación, el complejo megalina-tiroglobulina es transportado a través de la célula por transcitosis hasta la membrana basolateral, donde una parte de la megalina permanece unida a la tiroglobulina y es liberada en la sangre
capilar.
Alrededor de las tres cuartas partes de la tirosina yodada en la tiroglobulina nunca se convierten en hormona tiroidea, sino que permanecen como monoyodotirosina y diyodotirosina. Durante la digestión de la molécula de tiroglobulina que da lugar a la liberación de tiroxina y triyodotironina, estas tiroxinas yodadas también se liberan de las moléculas de tiroglobulina.
Sin embargo, no se secretan hacia la sangre, sino que el yodo que contienen se separa por acción de una enzima desyodasa, que recupera todo este yodo para que la glándula lo recicle y forme nuevas hormonas tiroideas.
En la ausencia congénita de esta enzima desyodasa, muchos de los afectados sufren un déficit de yodo que se debe al fracaso de este proceso de reciclaje. Secreción diaria de tiroxina y de triyodotironina. En condiciones normales, alrededor del 93% de la hormona tiroidea liberada por la glándula tiroides corresponde a tiroxina y solo el 7% es triyodotironina.
No obstante, en los días siguientes, la mitad de la tiroxina se desyoda con lentitud y forma más triyodotironina. Por consiguiente, la hormona liberada en última instancia a los tejidos y empleada por ellos es sobre todo la triyodotironina y, en concreto, se generan unos 35 mg de triyodotironina diarios.
TRANSPORTE DE TIROXINA Y TRIYODOTIRONINA A LOS TEJIDOS
La tiroxina y la triyodotironina están unidas a proteínas plasmáticas. Cuando acceden a la sangre, más del 99% de la tiroxina y la triyodotironina se combina de inmediato con diversas proteínas plasmáticas, todas ellas sintetizadas por el hígado.
Estas proteínas son, ante todo, la globulina fijadora de la tiroxina y, en menor medida, la prealbúmina y la albúmina fijadora de la tiroxina.
La tiroxina y la triyodotironina se liberan lentamente a las células de los tejidos.
Debido a la gran afinidad de las proteínas de unión plasmáticas por las hormonas tiroideas, estas sustancias, en concreto la tiroxina, se liberan con lentitud a las células de los tejidos. La mitad de la tiroxina presente en la sangre se libera a las células de los tejidos cada 6 días aproximadamente, mientras que la mitad de la triyodotironina, dada su menor afinidad, tarda 1 día en llegar
a las células.
Al entrar en las células, la tiroxina y la triyodotironina se unen de nuevo a las proteínas intracelulares, aunque la tiroxina lo hace con mayor fuerza que la triyodotironina. Por consiguiente, vuelven a almacenarse, aunque esta vez en las propias células diana, y se utilizan con lentitud a lo largo de períodos de días o semanas.
Comienzo lento y acción prolongada de las hormonas tiroideas.
Cuando se inyecta una cantidad elevada de tiroxina a una persona, no se percibe ningún efecto sobre el metabolismo durante 2 o 3 días, lo que demuestra la existencia de un período prolongado de latencia que precede a la actividad de la tiroxina.
Cuando esta actividad comienza, luego aumenta de forma progresiva y alcanza su máximo valor en 10-12 días, para descender después, con una semivida de unos 15 días. Parte de la actividad persiste entre 6 semanas y 2 meses.
Las acciones de la triyodotironina tienen lugar con una rapidez hasta cuatro veces mayor que las de la tiroxina; el período de latencia se acorta hasta 6-12 h y la actividad celular máxima se alcanza en 2 o 3 días.
Es probable que gran parte de la latencia y el período prolongado de acción de estas hormonas obedezca a su unión con las proteínas del plasma y de las células de los tejidos y a su lenta liberación. No obstante, como se verá más adelante, parte de este período de latencia se debe asimismo al modo en que estas hormonas llevan a cabo sus funciones en las células.
FUNCIONES FISIOLÓGICAS DE LAS HORMONAS TIROIDEAS LAS HORMONAS TIROIDEAS AUMENTAN LA TRANSCRIPCIÓN DE UNA GRAN CANTIDAD DE GENES
El efecto general de las hormonas tiroideas consiste en la activación de la transcripción nuclear de un gran número de genes.
Por consiguiente, en casi todas las células del organismo se sintetiza una elevada proporción de enzimas proteicas, proteínas estructurales, proteínas transportadoras y otras sustancias. El resultado neto es un aumento generalizado de la actividad funcional de todo el organismo.
Casi toda la tiroxina secretada por el tiroides se convierte en triyodotironina. Antes de actuar sobre los genes e incrementar la transcripción genética, gran parte de la tiroxina liberada pierde un yoduro y se forma triyodotironina.
Los receptores intracelulares de hormona tiroidea poseen una gran afinidad por la triyodotironina. Por consiguiente, alrededor del 90% de las moléculas de hormona tiroidea que se unen a los receptores es triyodotironina.
Las hormonas tiroideas activan receptores nucleares.
Los receptores de hormona tiroidea se encuentran unidos a las cadenas genéticas de ADN o junto a ellas. El receptor suele formar un heterodímero con el receptor retinoide X (RXR) en los elementos específicos de respuesta a la hormona tiroidea del ADN. Después de unirse a esta hormona, los receptores se activan e inician el proceso de transcripción. A continuación, se forma una cantidad elevada de ARN mensajero de distintos tipos, seguido en unos minutos u horas de la traducción del ARN en los ribosomas citoplásmicos, para formar cientos de proteínas intracelulares nuevas.
No obstante, no todas las proteínas aumentan en un porcentaje similar; algunas lo hacen solo en escasa medida y otras llegan a incrementarse hasta seis veces. Se cree que casi todas las acciones de la hormona tiroidea son consecuencia de las funciones enzimáticas y de otros tipos de acciones de estas nuevas proteínas.
Las hormonas tiroideas parecen tener también efectos celulares no genómicos que son independientes de sus efectos en la transcripción génica. Por ejemplo, algunos efectos de las hormonas tiroideas tienen lugar en cuestión de minutos, con demasiada rapidez para poder explicarse por los cambios en la síntesis proteica, y no se ven afectados por inhibidores de transcripción y traducción génica. Estas acciones se han descrito en varios tejidos, entre ellos el cardíaco y el hipofisario, así como en el tejido adiposo.
Los sitios de acción de la hormona tiroidea no genómica parecen ser la membrana plasmática,
el citoplasma y tal vez algunos orgánulos celulares como las mitocondrias.
Algunas de las acciones no genómicas de la hormona tiroidea son
- la regulación de los canales iónicos y la fosforilación oxidativa y aparentemente implican la activación de mensajeros secundarios intracelulares como monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) o cascadas de señalización de proteína cinasa.
LAS HORMONAS TIROIDEAS AUMENTAN LA ACTIVIDAD METABÓLICA CELULAR
Las hormonas tiroideas incrementan las actividades metabólicas
de casi todos los tejidos del organismo. El metabolismo
basal se incrementa entre el 60 y el 100% por encima
de su valor normal cuando las concentraciones hormonales
son altas. La velocidad de utilización de los alimentos como
fuente de energía se encuentra muy acelerada. Aunque la
síntesis de proteínas aumenta, también lo hace el catabolismo
proteico. La velocidad de crecimiento de las personas jóvenes
experimenta una gran aceleración. Los procesos mentales se
estimulan y las actividades de las demás glándulas endocrinas
se potencian.
Las hormonas tiroideas incrementan el número y la
actividad de las mitocondrias. Si se administra tiroxina o
triyodotironina a un animal, las mitocondrias de casi todas las
células de su organismo aumentarán de número y de tamaño.
Es más, la superficie total de la membrana de las mitocondrias
se incrementará de forma casi proporcional al aumento del
metabolismo de todo el animal. Así pues, una de las funciones
principales de la tiroxina podría consistir, simplemente, en
multiplicar el número y la actividad de las mitocondrias, que
a su vez inducirían la formación de trifosfato de adenosina,
que estimula la función celular. Sin embargo, este incremento
del número y de la actividad de las mitocondrias podría ser
el resultado, además de la causa, de la mayor actividad de las
células.
Las hormonas tiroideas facilitan el transporte activo
de iones a través de la membrana celular. Una de las
enzimas que aumentan en respuesta a la hormona tiroidea
es la Na+ ICATPasa;
a su vez, este aumento de la actividad
potencia el transporte de los iones sodio y potasio a través
de la membrana celular de determinados tejidos. Este
proceso requiere energía e incrementa la cantidad de calor
producida por el organismo, por lo que se ha propuesto
que quizá constituya uno de los mecanismos mediante los
cuales la hormona tiroidea eleva el metabolismo. De hecho,
la hormona tiroidea hace asimismo que las membranas
de casi todas las células pierdan iones sodio, con lo que
se activa el bombeo de sodio y se acrecienta aún más la
producción de calor.
EFECTO DE LAS HORMONAS TIROIDEAS
SOBRE EL CRECIMIENTO
La hormona tiroidea ejerce efectos generales y específicos
sobre el crecimiento. Por ejemplo, se sabe desde hace bastante
tiempo que la hormona tiroidea es esencial para la metamorfosis
del renacuajo en rana.
En la especie humana, el efecto de la hormona tiroidea
sobre el crecimiento se manifiesta sobre todo en los niños
en edad de desarrollo. En los niños hipotiroideos, la velocidad
de crecimiento es mucho más lenta, mientras que
los hipertiroideos a menudo experimentan un crecimiento
esquelético excesivo, por lo que son bastante más altos de
lo que les correspondería según su edad. No obstante, los
huesos también maduran con mayor rapidez y las epífisis se
cierran a una edad temprana, por lo que el crecimiento resulta
más breve y la estatura final en la edad adulta puede ser, en
realidad, menor.
Un efecto importante de la hormona tiroidea consiste
en el estímulo del crecimiento y del desarrollo del cerebro
durante la vida fetal y en los primeros años de vida posnatal.
Si el feto no posee cantidades suficientes de hormona tiroidea,
el crecimiento y la maduración del cerebro antes y después del
nacimiento se retrasarán y su tamaño será más pequeño de lo
normal. Si no se aplica un tratamiento tiroideo específico en
los primeros días o semanas de la vida, el niño que carece de
glándula tiroides presentará un retraso mental permanente.
Este aspecto se expone con mayor detalle más adelante en
este capítulo.
EFECTOS DE LAS HORMONAS TIROIDEAS
SOBRE FUNCIONES CORPORALES
ESPECÍFICAS
Estimulación del metabolismo de los hidratos de carbono.
La hormona tiroidea estimula casi todas las fases
del metabolismo de los hidratos de carbono, entre ellos,
la rápida captación de glucosa por las células, el aumento
de la glucólisis, el incremento de la gluconeogenia, una
mayor absorción en el tubo digestivo e incluso una mayor
secreción de insulina, con sus efectos secundarios sobre el
metabolismo de los hidratos de carbono. Toda esta actividad
obedece, probablemente, a la expansión general de las
enzimas metabólicas celulares producida por la hormona
tiroidea.
Estimulación del metabolismo de los lípidos. La hormona
tiroidea también potencia casi todos los aspectos del metabolismo
de los lípidos. En concreto, los lípidos se movilizan
con rapidez del tejido adiposo, lo que disminuye los depósitos
de grasas del organismo en mayor medida que en casi todos
los demás tejidos. La movilización de los lípidos del tejido
adiposo incrementa asimismo la concentración plasmática de
ácidos grasos libres y acelera considerablemente su oxidación
por las células.
Efecto sobre los lípidos plasmáticos y hepáticos. El incremento
de hormona tiroidea induce un descenso de la concentración
plasmática de colesterol, fosfolípidos y triglicéridos,
aunque eleva los ácidos grasos libres. Por el contrario, la
disminución de la secreción tiroidea aumenta en gran medida
la concentración plasmática de colesterol, fosfolípidos
y triglicéridos y casi siempre origina un depósito excesivo
de lípidos en el hígado. El gran aumento del colesterol plasmático
circulante observado en el hipotiroidismo prolongado
se asocia a menudo a una arterioesclerosis grave, estudiada
en el capítulo 69.
Uno de los mecanismos mediante los cuales la hormona
tiroidea reduce la concentración plasmática de colesterol consiste
en el notable aumento de la secreción de colesterol hacia
la bilis y su pérdida consiguiente por las heces. Un mecanismo
que quizá explique la mayor secreción de colesterol es el
siguiente: la hormona tiroidea induce un número elevado de
receptores de lipoproteínas de baja densidad en las células
hepáticas, lo que determina su rápida eliminación del plasma
por el hígado y la secreción subsiguiente de colesterol en estas
lipoproteínas por las células hepáticas.
Mayor necesidad de vitaminas. Dado que la hormona
tiroidea incrementa la cantidad de numerosas enzimas corporales
y que las vitaminas suponen una parte esencial de
algunas enzimas o coenzimas, la hormona tiroidea aumenta
las necesidades de vitaminas. Por consiguiente, a veces aparece
un déficit vitamínico cuando se secreta una cantidad excesiva
de hormona tiroidea, salvo que el organismo disponga al mismo
tiempo de mayor cantidad de vitaminas.
Aumento del metabolismo basal. La hormona tiroidea
aumenta el metabolismo de casi todas las células del organismo,
por lo que, en cantidades excesivas, tiende a elevar el
metabolismo basal hasta un 60 a un 100% por encima de
las cifras normales. Por el contrario, cuando no se produce
hormona tiroidea, el metabolismo basal disminuye hasta la
mitad de lo normal. En la figura 77-6 se ilustra la relación
aproximada entre el aporte diario de hormona tiroidea y el
metabolismo basal. Se precisa una enorme cantidad de hormona
para inducir un metabolismo basal muy elevado.
Disminución del peso corporal. Los grandes aumentos de
la concentración de hormona tiroidea casi siempre producen
adelgazamiento, mientras que su disminución marcada se
asocia en la mayoría de los casos a una ganancia ponderal;
sin embargo, no siempre se producen estos efectos, ya que la
hormona tiroidea también incrementa el apetito, lo que compensa
el cambio metabólico.
Aumento del flujo sanguíneo y del gasto cardíaco. El
aumento del metabolismo en los tejidos acelera la utilización
de oxígeno e induce la liberación de cantidades excesivas de
productos metabólicos finales a partir de los tejidos. Estos
efectos dilatan los vasos de casi todos los tejidos orgánicos,
elevando así el flujo sanguíneo. La elevación es más acusada
en la piel, debido a la mayor necesidad de eliminar el calor del
organismo. Como consecuencia del mayor flujo sanguíneo,
aumenta también el gasto cardíaco, que en ocasiones se eleva
al 60% o más por encima de sus valores normales cuando
existe una cantidad excesiva de hormona tiroidea; en cambio,
disminuye hasta la mitad del valor normal en el hipotiroidismo
grave.
Aumento de la frecuencia cardíaca. Bajo la influencia de
la hormona tiroidea, la frecuencia cardíaca se eleva mucho
más de lo que cabría esperar por el incremento del gasto
cardíaco. Por consiguiente, parece que la hormona tiroidea
ejerce un efecto directo sobre la excitabilidad del corazón,
que a su vez aumenta la frecuencia cardíaca. Este efecto tiene
especial importancia, ya que la frecuencia cardíaca es uno de
los signos físicos en los que se basa el médico para determinar
si un paciente produce una cantidad excesiva o insuficiente
de hormona tiroidea.
Aumento de la fuerza cardíaca. La mayor actividad
enzimática inducida por la producción elevada de hormona
tiroidea aumenta la fuerza del corazón cuando se secreta
un ligero exceso de hormona tiroidea. Este efecto es análogo
al incremento de la fuerza cardíaca que tiene lugar en
presencia de febrícula y durante el ejercicio. No obstante,
cuando la concentración de hormona tiroidea asciende de
forma notable, la potencia del músculo cardíaco se deprime,
debido a un catabolismo proteico excesivo y prolongado. De
hecho, algunos pacientes con hipertiroidismo grave fallecen
por una descompensación cardíaca secundaria a un infarto de
miocardio y a la sobrecarga cardíaca provocada por el mayor
gasto cardíaco.
Presión arterial normal. La presión arterial media suele
permanecer dentro de los valores normales tras la administración
de hormona tiroidea. No obstante, debido al aumento
del flujo sanguíneo del tejido entre los latidos cardíacos, la
presión diferencial tiende a elevarse; en el hipertiroidismo se
observa un ascenso de la presión sistólica de 1015
mmHg y
una reducción similar de la presión diastólica.
Aumento de la respiración. El incremento del metabolismo
eleva la utilización de oxígeno y la formación de dióxido
de carbono; estos efectos activan todos los mecanismos que
aumentan la frecuencia y la profundidad de la respiración.
Aumento de la motilidad digestiva. Además de aumentar
el apetito y el consumo de alimentos, aspectos ya comentados,
la hormona tiroidea favorece la secreción de los jugos
digestivos y la motilidad del aparato digestivo. Por tanto,
el hipertiroidismo se asocia a menudo a diarrea, mientras
que la ausencia de hormona tiroidea puede producir
estretí.imiento.
Efectos excitadores sobre el sistema nervioso central.
En general, la hormona tiroidea acelera la función cerebral,
aunque los procesos del pensamiento pueden estar
disociados; por el contrario, la ausencia de hormona tiroidea
disminuye la rapidez de la función cerebral. Una persona
con hipertiroidismo es propensa a sufrir grados extremos
de nerviosismo y numerosas tendencias psiconeuróticas,
tales como complejos de ansiedad, preocupación extrema
y paranoia.
Efecto sobre la función muscular. Un ligero incremento
de la hormona tiroidea desencadena una reacción muscular
enérgica, pero cuando la cantidad de hormona resulta excesiva,
los músculos se debilitan a causa del catabolismo excesivo
de las proteínas. En cambio, la carencia de hormona tiroidea
reduce la actividad de los músculos, que se relajan lentamente
tras la contracción.
Temblor muscular. Uno de los signos más característicos
del hipertiroidismo consiste en un ligero temblor muscular.
Este síntoma no es comparable al temblor ostensible que
se observa en la enfermedad de Parkinson o en los escalofríos,
ya que su frecuencia es rápida, de 10 a 15 veces por
segundo. El temblor se percibe con facilidad colocando una
hoja de papel sobre los dedos extendidos y observando el
grado de vibración del papel. Este temblor se atribuye a
un aumento de la reactividad de las sinapsis neuronales
en las regiones de la médula espinal que controlan el tono
muscular. El temblor constituye un medio importante para
evaluar el efecto de la hormona tiroidea sobre el sistema
nervioso central.
Efecto sobre el sueño. La hormona tiroidea ejerce un efecto
agotador sobre la musculatura y sobre el sistema nervioso
central, por lo que las personas con hipertiroidismo suelen
sentirse siempre cansadas, aunque les resulte difícil conciliar
el sueño debido a sus efectos excitantes sobre las sinapsis.
Por el contrario, el hipotiroidismo se caracteriza por una
somnolencia extrema y el sueño se prolonga a veces entre 12 y
14 h diarias.
Efecto sobre otras glándulas endocrinas. El aumento
de la concentración de hormona tiroidea eleva la secreción de
casi todas las demás glándulas endocrinas, aunque también
la necesidad tisular de hormonas. Por ejemplo, cuando se
incrementa la secreción de tiroxina, lo hace también el metabolismo
de la glucosa de casi todo el organismo, lo que se
asocia a una mayor necesidad de secreción de insulina por el
páncreas. Asimismo, la hormona tiroidea potencia muchas
actividades metabólicas relacionadas con la formación del
hueso y, como consecuencia, eleva las necesidades de hormona
paratiroidea. Por último, la hormona tiroidea incrementa
la velocidad de desactivación hepática de los glucocorticoides
suprarrenales. Este aumento en la velocidad de desactivación
conlleva un incremento retroactivo de la síntesis de hormona
adrenocorticótropa por la adenohipófisis y, por consiguiente,
una mayor secreción de glucocorticoides por las glándulas
suprarrenales.
Efecto de las hormonas tiroideas sobre la función
sexual. Para que la función sexual sea normal, la secreción
tiroidea ha de aproximarse a la normalidad. En lo que se refiere
a los varones, la carencia de hormona tiroidea provoca a
menudo pérdida de la libido, mientras que su concentración
excesiva causa a veces impotencia.
En cuanto a las mujeres, la falta de hormona tiroidea produce
a menudo menorragia, y polimenorrea, es decir, una
hemorragia menstrual excesiva y frecuente, respectivamente.
Sin embargo, y aunque parezca extraño, en determinados
casos la ausencia de hormona tiroidea induce menstruaciones
irregulares y en ocasiones amenorrea (ausencia de hemorragia
menstrual).
Es probable que las mujeres con hipotiroidismo, al igual
que los varones, sufran una importante disminución de la
libido. Un aspecto que complica aún más el cuadro en las
mujeres hipotiroideas es la oligomenorrea (hemorragia menstrual
muy escasa) y, en ocasiones, la amenorrea.
La acción de la hormona tiroidea sobre las gónadas no
puede circunscribirse a una función específica, sino que
obedece a la combinación de diversos efectos metabólicos
directos sobre las gónadas y a ciertos efectos de retroalimentación
(excitadores e inhibidores) que operan a través de las
hormonas adenohipofisarias que controlan las funciones
sexuales.
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN
DE HORMONAS TIROIDEAS
Con el fin de mantener una actividad metabólica normal en
el organismo, es preciso que en todo momento se secrete
una cantidad adecuada de hormona tiroidea; para lograr
este nivel ideal de secreción existen mecanismos específicos
de retroalimentación que operan a través del hipotálamo
y de la adenohipófisis y que controlan la secreción
tiroidea. Estos mecanismos se explican en los siguientes
apartados.
LA TSH ADENOHIPOFISARIA INCREMENTA
LA SECRECIÓN TIROIDEA
La TSH, denominada también tirotropina, es una hormona
adenohipofisaria, una glucoproteína con un peso molecular
de aproximadamente 28.000. Esta hormona, ya estudiada
en el capítulo 75, incrementa la secreción de tiroxina y de
triyodotironina por la glándula tiroides. Los efectos que ejerce
sobre esta glándula son los siguientes:
l. Eleva la proteólisis de la tiroglobulina que se encuentra
almacenada en los folículos, con lo que se liberan
hormonas tiroideas a la sangre circulante y disminuye
la sustancia folicular.
2. Incrementa la actividad de la bomba de yoduro, que
favorece el «atrapamiento del yoduro» por las células
glandulares, elevando en ocasiones la relación entre
las concentraciones intray
extracelular de yodo en la
sustancia glandular hasta ocho veces por encima de los
valores normales.
3. Intensifica la yodación de la tirosina para formar hormonas
tiroideas.
4. Aumenta el tamaño y la actividad secretora de las
células tiroideas.
5. Incrementa el número de células tiroideas y transforma
las células cúbicas en cilíndricas e induce el
plegamiento del epitelio tiroideo en el interior de los
folículos.
En resumen, la TSH estimula todas las actividades secretoras
conocidas de las células glandulares tiroideas.
El efecto precoz más importante luego de la administración
de TSH consiste en el comienzo de la proteólisis de la tiroglobulina,
que provoca la liberación de tiroxina y triyodotironina
hacia la sangre en un plazo de 30 min. Los demás efectos
tardan varias horas o incluso días y semanas en desarrollarse
por completo.
El monofosfato de adenosina cíclico actúa como mediador
del efecto estimulador de la TSH. La mayoría de los
numerosos y variados efectos de la TSH sobre las células
tiroideas obedecen a la activación del sistema de «segundo
mensajero» del AMPc de la célula.
El primer acontecimiento de esta activación consiste
en la unión de la TSH con sus receptores específicos
de la membrana basal de la célula tiroidea. Se activa
así la adenilato ciclasa de la membrana, lo que incrementa
la formación de AMPc en la célula. Por último, el AMPc
actúa como segundo mensajero y activa la proteína cinasa,
que produce múltiples fosforilaciones en toda la célula.
El resultado es un aumento inmediato de la secreción de
hormonas tiroideas y un crecimiento prolongado del propio
tejido de la glándula.
Este método de control de la actividad de la célula tiroidea
se asemeja a la función del AMPc como «segundo mensajero»
en otros muchos tejidos efectores del organismo, como se
estudió en el capítulo 75.
LA SECRECIÓN ADENOHIPOFISARIA
DE TSH SE ENCUENTRA REGULADA
POR LA TIROLIBERINA PROCEDENTE
DEL HIPOTÁLAMO
La secreción de TSH por la adenohipófisis está controlada por
una hormona hipotalámica, la tiroliberina u hormona liberadora
de tirotropina (TRH), secretada por las terminaciones
nerviosas de la eminencia media del hipotálamo. A continuación,
los vasos porta hipotalámicohipofisarios
transportan la
TRH desde la eminencia media hasta la adenohipófisis, como
se explicó en el capítulo 75.
La TRH es una amida tripeptídica: piroglutamilhistidilprolinaamida.
La TRH actúa directamente sobre las células
de la adenohipófisis, incrementando su producción de TSH.
Cuando se bloquea el sistema porta que conecta el hipotálamo
con la adenohipófisis, la secreción adenohipofisaria
de TSH experimenta un gran descenso, aunque no llega a
desaparecer.
El mecanismo molecular mediante el cual la TRH estimula
a las células adenohipofisarias secretoras de TSH para que
sinteticen esta hormona consiste, en primer lugar, en su unión
a los receptores de TRH de la membrana celular de la hipófisis.
A su vez, este proceso activa el sistema de segundo mensajero
Capítulo 77 Hormonas metabólicas tiroideas
de lafosfolipasa en las células hipofisarias, haciendo que produzcan
grandes cantidades de fosfolipasa C; a continuación,
se inicia una cascada de otros segundos mensajeros, como los
iones calcio y el diacilglicerol que, en última instancia, inducen
la liberación de TSH.
Efectos del frío y de otros estímulos nerviosos sobre
la secreción de TRH y TSH. Uno de los estímulos más
conocidos de la secreción de TRH por el hipotálamo y, por
consiguiente, de la secreción de TSH por la adenohipófisis es
la exposición de un animal al frío. Este efecto obedece casi
con toda seguridad a la excitación de los centros hipotalámicos
encargados de controlar la temperatura corporal. La
exposición de las ratas al frío intenso durante varias semanas
incrementa la producción de hormonas tiroideas hasta más
del 100% de su valor normal y eleva el metabolismo basal
hasta en un 50%. De hecho, las personas que se trasladan a
las regiones árticas presentan un metabolismo basal entre un
15 y un 20% mayor de lo normal.
Algunas reacciones emocionales también afectan a la
producción de TRH y TSH, por lo que repercuten de forma
indirecta en la secreción de las hormonas tiroideas. La
excitación y la ansiedad (estados que estimulan de forma
considerable al sistema nervioso simpático) inducen una
caída aguda de la secreción de TSH, debida quizá a que
estos estados elevan el metabolismo y el calor corporal,
ejerciendo así un efecto inverso sobre el centro de control
del calor.
Tanto estos efectos emocionales como el efecto del frío
desaparecen cuando se secciona el tallo hipofisario, lo que
indica que están mediados por el hipotálamo.
EFECTO DE RETROALIMENTACIÓN
DE LAS HORMONAS TIROIDEAS
PARA DISMINUIR LA SECRECIÓN
ADENOHIPOFISARIA DE TSH
El ascenso de la concentración de hormona tiroidea en los
líquidos corporales reduce la secreción de TSH por la adenohipófisis,
Cuando la secreción de hormona tiroidea aumenta
hasta 1,75 veces los valores normales, la secreción de TSH
cae hasta casi desaparecer. Este efecto depresor mediante
retroalimentación apenas disminuye cuando se separa la
adenohipófisis del hipotálamo. Por consiguiente, como se
muestra en la figura 777,
parece probable que la elevación
de la hormona tiroidea inhiba la secreción adenohipofisaria de
TSH principalmente por un efecto directo sobre la propia
adenohipófisis. Cualquiera que sea el mecanismo de la retroalimentación,
su efecto consiste en mantener una concentración
prácticamente constante de hormona tiroidea libre
en los líquidos corporales circulantes.
Las sustancias antitiroideas suprimen la secreción
tiroidea
Los fármacos antitiroideos mejor conocidos son el tiocianato, el
propiltiouracilo y las concentraciones elevadas de yoduros inorgánicos.
Cada uno de ellos bloquea la secreción tiroidea mediante
un mecanismo distinto que se explicará a continuación.
Los iones tiocianato reducen el atrapamiento de
yoduro. La misma bomba activa que transporta los iones
yoduro al interior de las células tiroideas bombea además
iones tiocianato, iones perclorato e iones nitrato. Por consiguiente,
la administración de una concentración lo bastante
elevada de tiocianato (o de alguno de los otros iones) inhibe
de forma competitiva el transporte de yoduro a la célula y. por
tanto, inhibe el mecanismo de atrapamiento del yoduro.
La menor disponibilidad de yoduro en las células glandulares
no interrumpe la formación de tiroglobulina, pero sí impide
la yodación de la ya formada y la consiguiente formación
de las hormonas tiroideas. A su vez, este déficit de hormona
tiroidea eleva la secreción de TSH por la adenohipófisis, que
provoca un crecimiento excesivo de la glándula tiroides aunque
esta no elabore cantidades suficientes de hormona. En
consecuencia, el uso de tiocianatos y de algunos de los otros
iones para bloquear la secreción tiroidea se traduce en un
aumento del tamaño de esta glándula, proceso que recibe el
nombre de bocio.
El propiltiouracilo reduce la formación de hormona
tiroidea. El propiltiouracilo (junto con otros compuestos similares,
como el metimazol y el carbimazol) impide la formación
de hormona tiroidea a partir del yoduro y la tirosina. El mecanismo
de esta acción consiste, por una parte, en bloquear la enzima
peroxidasa necesaria para la yodación de la tirosina y, por otra,
en impedir el acoplamiento de dos tirosinas yodadas para formar
tiroxina o triyodotironina.
El propiltiouracilo, al igual que el tiocianato, no impide la
formación de tiroglobulina. La ausencia de tiroxina y triyodotironina
en la tiroglobulina provoca una enorme estimulación por
retroalimentación de la secreción de TSH por la adenohipófisis,
lo que favorece el crecimiento del tejido glandular y la formación
de bocio.
La concentración elevada de yoduro disminuye la
actividad y el tamaño de la glándula tiroides. Cuando
los yoduros de la sangre alcanzan una concentración elevada
(100 veces la cifra plasmática normal), casi todas las actividades
de la glándula tiroides disminuyen, aunque a menudo solo
durante unas semanas. El efecto consiste en una reducción
del atrapamiento de yoduro, con lo que la yodación de la
tirosina para formar hormonas tiroideas también disminuye.
Un aspecto aún más importante es que la endocitosis normal
del coloide de los folículos por las células glandulares tiroideas
se paraliza con las concentraciones elevadas de yoduro. Esta
constituye la primera fase de la liberación de las hormonas
tiroideas a partir del coloide almacenado, por lo que tiene
lugar un bloqueo casi inmediato de la secreción de hormona
tiroidea hacia la sangre.
Las concentraciones elevadas de yoduro reducen todas las
fases de la actividad tiroidea, disminuyen ligeramente el tamaño
de la glándula tiroides y, en especial, de su aporte sanguíneo, lo
que contrasta con los efectos opuestos causados por casi todas
las demás sustancias antitiroideas. Por esta razón, los yoduros se
administran a menudo a los pacientes durante 2 a 3 semanas
antes de la extirpación quirúrgica de la glándula tiroides, con el
fin de disminuir el alcance de la intervención y, sobre todo, la
magnitud del sangrado.
No hay comentarios:
Publicar un comentario