ENDOCRINOLOGÍA DRA. MARDELI Bioquimica Tiroidea E.M. E.M. E.M. E.M. MARÍA IARELY BERNAL GARCIA CARLOS MAURCIO JACOBO OJEDA IRERI GUADALUPE MORALES ARCIGA JUAN NUCICO ALFARO Introducción El tiroides secreta dos hormonas importantes, la tiroxina y la triyodotironina, conocidas a menudo como T4 y T3 , La ausencia completa de secreción tiroidea provoca con frecuencia descensos metabólicos de hasta un 40-50% La secreción tiroidea está controlada por la tirotropina (TSH), secretada por la adenohipófisi Bomba de yoduro: el simportador del yoduro de sodio (atrapamiento de yoduro) Transporte de los yoduros desde la sangre hasta las células y los folículos de la glándula tiroides. Estas Células poseen 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 La bomba de yoduro concentra esta sustancia hasta que su concentración supera en 30 veces la de la sangre. TSH; esta hormona estimula la actividad de la bomba de yoduro 1 EQUIPO Regulación de la secrecion de hormonas tiroideas Mecanismo de Retroalimentación Negativa El hipotálamo secreta TRH (hormona liberadora de tirotropina). La adenohipófisis responde con la secreción de TSH (hormona estimulante de la tiroides). La glándula tiroides libera T3 y T4, regulando el metabolismo. Control por Niveles Hormonales Altos niveles de T3 y T4 inhiben la secreción de TRH y TSH. Bajos niveles de T3 y T4 estimulan la producción de TRH y TSH. Importancia Mantiene un metabolismo adecuado y evita excesos o déficits hormonales. 1 EQUIPO Aumento de TSH adenohipofisiaria La TSH, también denominada tirotropina, es una hormona adenohipofisiaria, una glucoproteína con un peso molecular aproximadamente de 28.000. Esta hormona, incrementa la secrecion de tiroxina y triyodotironina por la tiroides y tiene los siguientes efectos: 1 EQUIPO TSH adenohipofisiaria incrementa la secreción tiroidea Eleva la proteólisis de la triglobulina que se encuentra almacenada en los folículos, con lo que e liberan hormonas tiroideas a la sangre circulante Incrementa la actividad de la bomba de yoduro, que ayuda al atrapamiento de yoduro por las cels glandurales elevando las relaciónes intra y extracelular en yodo hasta 8 veces Intensifica la yodación de la tirosina para formar hormonas tiroideas TSH adenohipofisiaria incrementa la secreción tiroidea Aumenta el tamaño y la actividad secretora de las células tiroideas Incrementa el núm de células tiroideas y transforma las céls cubicas en cilíndricas en induce el plegamiento del epitelio tiroideo en el int de los folículos. Resumen La TSH estímula todas las actividades secretoras conocidas de las células glandulares tiroideas. El efecto precoz más importante después de la administracon de TSH es el comienzo de la pretólisis de la tiroglobulina. Se produce la liberación de tiroxina y triyodotironina hacia la sangre en un plazo de 30 min 1 EQUIPO Monofosfato de adenosina ciclica como mediador del efecto estímulante de TSH Activación del Segundo Mensajero (AMPc) TSH se une a sus receptores en la membrana basal de la célula tiroidea. Se activa la adenilato ciclasa, aumentando la producción de AMPc. AMPc activa proteína cinasa, desencadenando fosforilaciones celulares. Efectos Aumento inmediato en la secreción de T3 y T4. Crecimiento sostenido del tejido tiroideo. 1 EQUIPO VALORES NORMALES T3 Total: 80 a 180 ng/dL (nanogramos por decilitro) T3 Libre: 2.3 a 4.2 pg/mL (picogramos por mililitro) T4 Total: 5.4 a 11.5 µg/dL (microgramos por decilitro) T4 Libre: 0.7 a 1.9 ng/dL (nanogramos por decilitro) Nota: se ven modificados en el embarazo, hipotiroidismo e hipotiroidismo. Liberación de Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3) Mecanismo de Liberación de T4 y T3 La tiroxina (T4) y la La tiroglobulina es triyodotironina (T3) no una glicoproteína se liberan almacenada en el directamente, sino que coloide de los deben participar con folículos tiroideos. la tiroglobulina. La superficie apical de las células tiroideas genera pseudópodos, que capturan porciones del coloide y forman vesículas de pinocitosis. Liberación de Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3) Mecanismo de Liberación de T4 y T3 Estas vesículas se fusionan con los lisosomas, que contienen enzimas proteolíticas encargadas de digerir la tiroglobulina y liberar T4 y T3. Una vez liberadas, T4 y T3 difunden a través de la base de la célula tiroidea hacia los capilares sanguíneos. La tiroides secreta 93% de tiroxina (T4) y solo 7% de triyodotironina (T3). T4 es una prohormona que debe convertirse en T3 en los tejidos periféricos. Esta conversión ocurre lentamente, por lo que la T3 es la forma biológicamente más activa. En condiciones normales, se generan aproximadamente 35 µg de T3 diarios. Reciclaje del Yodo NOTA: No toda la tirosina yodada se convierte en hormonas tiroideas. Aproximadamente el 75% de la tirosina yodada permanece como monoyodotirosina (MIT) y diyodotirosina (DIT). Estas moléculas no se secretan a la sangre, sino que son procesadas por la enzima desyodasa, la cual recupera el yodo para su reutilización en la síntesis de nuevas hormonas. Déficit de desyodasa congénita → Afecta la producción hormonal y provoca deficiencia de yodo en la glándula tiroides. Tiroglobulina y Química de la formación de tiroxina y Triyodotironina Las células tiroideas son células secretoras de proteínas que sintetizan tiroglobulina en el retículo endoplasmático y aparato de Golgi. Cada molécula de tiroglobulina tiene 70 residuos de tirosina, los cuales serán el sustrato para la síntesis de hormonas tiroideas. Oxidación del Yodo: Para que el yodo pueda incorporarse a la tiroglobulina, debe ser oxidado. Es llevado a cabo por la enzima peroxidasa tiroidea, en presencia de peróxido de hidrógeno. La peroxidasa tiroidea se encuentra en la membrana apical de las células foliculares y permite la formación de yodo reactivo. Si hay una deficiencia genética o inhibición de la peroxidasa tiroidea, la síntesis de hormonas tiroideas disminuye a cero. Yodación de la Tirosina y Formación de T3 y T4 Luego, se produce la condensación enzimática: MIT + DIT = T3 (triyodotironina). La unión del yodo a la tiroglobulina se conoce como organificación. El yodo oxidado se fija directamente a los residuos de tirosina dentro de la tiroglobulina. Se forman los siguientes precursores: DIT + DIT = T4 (tiroxina). Monoyodotirosina (MIT): tirosina con un átomo de yodo. Diyodotirosina (DIT): tirosina con dos átomos de yodo. Este proceso puede durar desde minutos hasta varias horas o días. T3 reversa o RT3 Es un metabolito de la hormona tiroidea que se forma a partir de la T4. Aunque contiene el mismo número de moléculas de yodo que la T3, están unidas a ubicaciones diferentes, lo que la convierte en una forma inactiva de la T3. Su presencia se asocia con la regulación de la función tiroidea. Un nivel elevado de T3 reversa (RT3 alta) puede afectar negativamente la función tiroidea y el bienestar general. La T3 reversa, o RT3, es un metabolito antitiroideo creado por el cuerpo para regular la función tiroidea. La función principal de RT3 es inhibir la actividad de la tiroides 1 EQUIPO Efectos de las hormonas tiroideas sobre funciones corporales específicas Estimulación del metabolismo de los hidratos de carbono Rapida 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 1 EQUIPO Efectos de las hormonas tiroideas sobre funciones corporales específicas Estimulación del metabolismo de los lípidos la hormona tiroidea induce las enzimas para la síntesis de ácidos grasos, como acetil CoA carboxilasa y ácido graso sintasa, y fomenta la lipólisis mediante el aumento del número de receptores β-adrenérgicos. produce un incremento del recambio de las proteínas (liberación de aminoácidos desde el músculo, degradación de las proteínas y, en menor medida, síntesis de proteínas y formación de urea) 1 EQUIPO Efectos de las hormonas tiroideas sobre funciones corporales específicas Efectos Cardiovasculares La T3 aumenta el gasto cardíaco, lo que asegura una llegada suficiente de oxígeno a los tejidos. Aumenta la frecuencia cardíaca en reposo y el volumen sistólico. reduce la resistencia sistémica al dilatar las arteriolas de la circulación periférica aumento de la reabsorción de sodio a nivel tubular renal. 1 EQUIPO Efectos de las hormonas tiroideas sobre funciones corporales específicas Efectos Respirstorios la T3 aumenta la frecuencia respiratoria en reposo, la ventilación minuto y la respuesta ventilatoria a la hipercapnia y la hipoxia. Efectos sobre el músculo esquelético . El exceso de T3 y T4 aumenta la glucólisis y la glucogenólisis, al tiempo que reduce el glucógeno y la creatina fosfato. La incapacidad del músculo de captar y fosforilar la creatina provoca un aumento en su excreción urinaria. 1 EQUIPO Efectos de las hormonas tiroideas sobre funciones corporales específicas Efectos sobre el crecimiento y maduración Las hormonas tiroideas realizan una acción sinérgica con las catecolaminas para aumentar el metabolismo, la producción de calor, la frecuencia cardíaca, la actividad motora y la excitación del SNC. La T3 puede potenciar la actividad del sistema nervioso simpático aumentando el número de receptores β-adrenérgicos en el músculo cardíaco y la generación de segundos mensajeros intracelulares, como el monofosfato cíclico de adenosina (AMPc). 1 EQUIPO Efectos de las hormonas tiroideas sobre funciones corporales específicas Efectos sobre el sistema nervioso autónomo y la acción de las catecolaminas La hormona tiroidea tiene una importancia extrema en el desarrollo neurológico normal y la formación adecuada del tejido óseo en el feto. En los lactantes, la insuficiencia de hormona tiroidea produce hipotiroidismo congénito, que se caracteriza por discapacidad intelectual irreversible y talla baja. 1 EQUIPO Efectos de las hormonas tiroideas sobre funciones corporales específicas La T3 también favorece el remodelado óseo normal en los adultos. La progresión del desarrollo y la erupción de los dientes dependen de la hormona tiroidea, igual que el ciclo normal de crecimiento y maduración de la epidermis, los folículos pilosos y las uñas. Las hormonas tiroideas regulan la estructura del tejido subcutáneo mediante la inhibición de la síntesis y el aumento de la degradación de los mucopolisacáridos (glucosaminoglucanos) y la fibronectina del tejido conjuntivo extracelular. Transporte de Tiroxina y Triyodotironina a los tejidos T4 T3 Tiroxina Triyodotironina Proteínas transportadoras 1. TGB (globulina transportadora de tiroxina 2. Prealbúmina (transtiretina 3. Albúmina Producir Hepatico T4 T3 75% 80% 15% 5% 10% 5-8% Fracción menor T3 y T4 libre Primeras acciones Mecanismo de acción Anteriormente: Difusión pasiva Transporte dependiente del ATP 90% Hormona tiroidea T3 Ribosomas La secreción adenohipofisaria de TSH se encuentra regulada por la tiroliberina procedente del hipotalámo Se produce en el núcleo paraventricular (NPV) del hipotálamo y se libera en la eminencia media. Viaja a la adenohipófisis a través del sistema porta hipotalámico-hipofisario. La TRH es un tripeptídico (piroglutamil-histidil-prolina-amida). Se une a receptores en la adenohipófisis y activa la fosfolipasa C, lo que genera una cascada de señalización con calcio y diacilglicerol, estimulando la liberación de TSH. EL bloqueo del sistema porta reduce mucho la secreción de TSH, pero no la elimina por completo. Efectos del frío y otros estímulos nerviosos sobre la secreción de TRH y TSH TRH y TSH T4 50% 15-20% Leptina TRH y TSH T3 TSH T4 T3 Frío → Aumenta TRH, TSH y hormonas tiroideas. Metabolismo en frío → Sube hasta 50% en ratas y 15-20% en humanos. Leptina baja (por ayuno) → Reduce TRH, TSH y metabolismo. Ansiedad/excitación → Disminuyen TSH y hormonas tiroideas. Efectos de retroalimentación de las hormonas tiroideas para disminuir la secreción Adenohipofisaria de TSH Tiroliberina Tirotropina
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