Fisiologia dos Hormônios Tireoidianos

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FISIOLOGIA: ENDOCRINOLOGIA 
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Glândula Tireoide 
Hormônios tireoidianos 
 Os hormônios tireoidianos são formados pelo 
acoplamento de duas moléculas de tirosina iodada. 
São eles: 
• 3,5,3’,5’-tetraiodotironina (tiroxina ou T4): 90% da 
produção da glândula; é um hormônio mais fraco, 
podendo ser considerado um pró-hormônio 
• 3,5,3’-triiodotironina (T3): aproximadamente 10% 
da produção tireoidiana; é a forma ativa do 
hormônio da tireoide 
• 3,3’,5’-triiodotironina (T3 reversa ou rT3): é menos 
de 1% do total; é o hormônio tireoidiano inativo 
 Então, pelo T3 ser a forma ativa do hormônio 
tireoidiano, o corpo faz uma conversão periférica do 
T4 em T3, em órgãos como fígado e rins (alto fluxo 
sanguíneo e rápida troca com plasma). A conversão 
do T4 é tida pelas enzimas: 
• Deiodinase tipo 1 (D1): ocorre no fígado, rins e na 
tireoide; tem uma afinidade relativamente baixa 
para o T4. 
• Deiodinase tipo 2 (D2): ocorre nas células da glia 
do SNC e apresenta alta afinidade com o T4; essa 
enzima mantém as concentrações de T3 no SNC 
mesmo que haja uma queda brusca de T4 
circulante. Nos tireotrofos hipofisários, a D2 atua 
como um sensor do eixo tireoidiano, que regula o 
feedback negativo tireoidiano para a secreção de 
TSH (se os níveis de T4 ; ocorre secreção de TSH; 
o contrário também é verdade). 
 Além disso, também existe uma desiodinase 
inativadora, chamada de desiodinase tipo 3 (D3). Ela 
faz a conversão do T4 em rT3. A deiodinase tipo 3 
aumenta durante o hipertireoidismo, o que ajuda a 
amortecer a produção excessiva de T4. Todas as 
formas de iodotironinas eventualmente são 
desiodadas mais tarde em tironina não iodada. 
 
Equilíbrio do iodeto 
 Um adulto necessita de cerca de 150 
microgramas de iodeto, 90 a 120 para crianças e 200 
para gestantes. Esse composto é concentrado 
ativamente pela tireoide (captação diária entre 70 à 
80 microgramas de iodeto), glândulas salivares, 
gástricas, lacrimais, mamárias e plexo coroide. Se 
houver uma absorção corporal de iodeto maior que 
a necessária, o excedente será excretado na urina. 
 Na tireoide, há cerca de 7500 microgramas de 
iodeto, que estão na forma de iodotironina 
armazenada na tireoglobulina do coloide. 
Diariamente, cerca de 70 a 80 microgramas são 
liberados da tireoide, tanto na forma de hormônio 
tireoidiano (75%), quanto na forma de iodeto livre 
(25%). Essa grande concentração de iodeto na 
tireoide é importante pois protege o organismo 
contra a deficiência de iodeto por até 2 meses. 
 
Síntese e secreção dos hormônios tireoidianos 
 Para a formação dos hormônios tireoidianos, 2 
precursores são necessários, o iodeto e a 
tireoglobulina. 
 A tireoglobulina é produzida pelas células 
foliculares e secretado no lúmen folicular. 
 Já o iodeto é transportado do sangue para as 
células foliculares da tireoide por meio de um 
simporter de sódio-iodeto (NIS → presente também 
na placenta, glândulas salivares e mamas), localizado 
na membrana basolateral dessas células. O NIS 
transporta um íon iodeto e 2 íons sódio para o meio 
Figura 1. Distribuição e metabolismo do iodo em humanos. HI→ iodo 
associado ao hormônio. 
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intracelular com gasto de ATP. A expressão do gene 
NIS é inibido pelo iodeto e estimulado pelo TSH. 
 Após sua entrada na glândula, o iodeto vai para 
a porção apical das células foliculares e é 
transportado para o lúmen folicular por meio de um 
transportador de iodo/cloreto independente de 
sódio, chamado de pendrina. No lúmen folicular 
(onde contém o coloide), o iodeto é oxidado e 
incorporado à tireoglobulina; uma iodação única 
fornece uma monoiodotirosina (MIT); uma segunda 
iodação do mesmo resíduo produz diiodotirosina 
(DIT). Duas moléculas de DIT acopladas formam o T4; 
uma MIT e uma DIT formam o T3 (nesse momento, o 
T3 e T4 ainda estão ligados à tireoglobulina). Essa 
sequência de reações é catalisada pela tireoide 
peroxidase (TPO). O oxidante imediato (aceptor de 
elétrons) para a reação é o peroxido de hidrogênio 
(H2O2). A geração de H2O2 na luz folicular é 
catalisada por oxidases duais (DUOX1, DUOX2). 
 A tireoglobulina iodada é internalizada na célula 
folicular por endocitose mediada por receptor e sua 
vesícula é fundida a lisossomos celulares. As enzimas 
lisossomais degradam o arcabouço de tireoglobulina 
e liberam o hormônio tireoidiano, a MIT e a DIT 
acoplados. Por conseguinte, os hormônios se movem 
através da membrana basolateral das células por 
meio de transportadores para o sangue. Já a MIT e 
DIT são desiodados pela enzima iodotirosina 
deiodinase, que acaba reciclando o iodeto para a 
síntese de T3 e T4. 
 Quantidades mínimas de tireoglobulina deixam 
a célula folicular em circunstâncias normais.
 Quando ocorre pouco iodeto circulante, a 
formação de T3 é favorecida na tireoide, já que é um 
composto mais potente que o T4. A proporção de T3 
também aumenta quando a glândula tireoide é 
hiperestimulada por TSH ou outros ativadores. 
 
Transporte e metabolismo dos hormônios 
tireoidianos 
 Os hormônios tireoidianos estão quase 
completamente ligados às proteínas plasmáticas 
(0,03% do T4 e 0,3% do T3 estão livres no plasma). As 
proteínas que se ligam são: 
• Globulina de ligação a tiroxina (TBG): principal 
proteína de ligação; se liga a 70% do T3 e T4 
circulante; é sintetizada no fígado; 
• Proteína de ligação tireoidiana específica 
(transtirretina ou TTR): se liga entre 10 a 15% dos 
hormônios 
• Albumina: se liga a 15 a 20% 
• Lipoproteínas: 3% dos hormônios 
 Dessa forma, a proteína mais importante é a TBG, 
exercendo um efeito de reservatório circulante de T4 
(capaz de tamponar alterações agudas da função da 
tireoide) e evitar perdas dos hormônios pela urina 
(ajuda na conservação do iodeto). 
 
Feedback negativo promovido pelos hormônios 
tireoidianos 
 O T4 livre é convertido em T3 pela D2 da hipófise 
e esse composto entra nas células hipofisárias. O T3 
causa, então, uma retroalimentação negativa da 
hipófise para diminuir a secreção de TSH, pois leva à 
repressão da expressão gênica da subunidade TSH-
beta. 
 Os hormônios da tireoide também 
retroalimentam os neurônios hipotalâmicos que 
secretam o hormônio liberador de tireotrofina (TRH). 
Nesses neurônios, o T3 inibe a expressão do gene de 
pré-pró-TRH. 
 Já a autorregulação da própria tireoide é feita 
pelo iodeto, que, em níveis muito baixos, reduz a taxa 
de síntese hormonal tireoidiana. Todavia, se a 
ingestão de iodo ficar acima de 2 mg/dia, a 
concentração de iodeto na glândula atinge níveis tão 
altos que suprime a atividade da TPO, bloqueando a 
síntese hormonal. Esse processo é chamado de efeito 
de Wolff-Chaikoff. Após um certo período, ocorre a 
redução da expressão dos transportadores NIS, o que 
faz com que os níveis de iodeto intraglandular 
diminuam, reestabelecendo a função da TPO dentro 
de dias. 
 
Regulação da função da tireoide 
Figura 2. Síntese e secreção de hormônios tireoidianos pelas células 
epiteliais da tireoide. 
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 O principal regulador do funcionamento 
tireoidiano é o TSH, secretado pela adeno-hipófise. 
Ele causa 3 tipos de ações na tireoide: 
• Efeitos imediatos: pinocitose de gotículas de 
coloide no citoplasma, aumentando a quantidade 
de tireoglobulina na célula; estimula a proteólise 
da tireoglobulina e liberação do T3 e T4; aumento 
da captação do iodeto e da atividade da TPO; 
estimula a entrada de glicose na via de shunt da 
hexose monofosfato, que gera NADPH necessário 
para a reação de peroxidase 
• Efeitos intermediários (ocorrem após horas/dias): 
aumento da síntese e expressão de proteínas que 
codificam o NIS, tireoglobulina e TPO 
• Efeitos a longo prazo: hipertrofia e hiperplasia das 
células foliculares, acompanhado de proliferação 
capilar e de fluxo sanguíneo → quando ocorre 
muita secreção de TSH, pode se formar o bócio 
(aumento da tireoide) 
 
Efeitos fisiológicos dos hormônios tireoidianos 
 Esses hormônios atuam em todas as células e 
tecidos, tendo efeitoscardiovasculares, sobre a taxa 
metabólica basal e termogênese, respiratórios, nos 
músculos esqueléticos, sobre o SNA, sobre o 
crescimento e maturação, sobre os ossos, tecidos 
duros e derme, sobre o SN e sobre os órgãos 
reprodutores e glândulas endócrinas. 
 
 Efeitos cardiovasculares 
• T3 aumenta o débito cardíaco → fornece O2 
suficiente para os tecidos 
•  da frequência cardíaca e do volume sistólico em 
repouso 
•  da velocidade (efeito cronotrópico positivo) e 
da força de contração miocárdica (efeito 
ionotrópico positivo), bem como encurtamento 
do tempo de relaxamento diastólico (efeito 
lusitrópico positivo). 
•  pressão arterial sistólica e  da pressão arterial 
diastólica 
•  da resistência vascular sistêmica devido à 
dilatação da circulação periférica 
•  do volume sanguíneo total pela ativação do 
eixo renina-angiotensina-aldosterona ( da 
reabsorção de sódio nos túbulos renais) 
 
 O efeito do aumento da força de contração 
miocárdica se deve por efeitos diretos e indiretos: 
• Efeitos diretos: 
➢ Aumento da expressão da cadeia pesada de 
alfa-miosina (proteína responsável pela 
contração muscular) 
➢ Inibição do trocador Na/Ca na membrana 
plasmática → assim a célula deixa de perde Ca 
para o meio extracelular 
➢ Aumento da atividade da Ca++-ATPase do 
retículo sarcoplasmático (SERCA → proteína 
que causa a internalização do cálcio para 
dentro do retículo sarcoplasmático) → isso faz 
com que haja uma grande disponibilidade de 
cálcio dentro do miocárdio (no retículo 
sarcoplasmático - RS), em vez do cálcio ser 
jogado para o meio extracelular pelo trocador 
Na/Ca 
➢ Diminuição da atividade da fosfolambam (essa 
proteína inibe a atividade da SERCA) → então, 
com a inibição da fosfolambam, a SERCA fica 
mais ativa e causa maior internalização de 
cálcio no RS, promovendo o relaxamento 
rápido da musculatura cardíaca 
➢ Aumento dos canais de rianodina (canais que 
promovem a saída do Ca do RS para a 
contração) → faz com que muito cálcio seja 
rapidamente disponibilizado durante a sístole 
• Efeitos indiretos: maior sensibilidade a 
catecolaminas 
 Além disso, vale ressaltar também, que o 
aumento da frequência e do débito cardíaco se deve 
principalmente ao aumento do volume sanguíneo, 
que faz a ativação do mecanismo de Frank Starling 
do coração (coração bombeia todo o sangue a que 
ele chega; se  o volume sanguíneo,  o 
bombeamento). 
Figura 3. Efeitos diretos e indiretos que promovem o aumento da 
força de contração cardíaca, bem como efeitos do aumento do 
volume sanguíneo. Note que o aumento da força cardíaca também 
causa uma maior frequência e débito cardíacos. 
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 Efeitos sobre a taxa metabólica basal 
• Efeitos nos carboidratos: 
➢  a absorção de glicose no TGI 
➢  a metabolização no organismo (captação, 
oxidação e síntese de glicose) 
• Efeitos lipídicos → efeito final: metabolismo 
lipídico aumentado 
➢ No tecido adiposo, induz enzimas (caboxilase 
acetil-CoA e síntese de ácido graxo) para a 
síntese de ácidos graxos 
➢  a lipólise pelo aumento de receptores beta-
adrenérgicos 
➢  a eliminação de quilomícrons 
• Efeitos proteicos 
➢  liberação de aa. musculares 
➢  degradação de proteínas 
➢  síntese proteica e formação de ureia 
 
 Portanto, os efeitos dos hormônios tireoidianos 
se assemelham aos efeitos estimulantes da 
adrenalina, noradrenalina, glucagon, cortisol e GH 
sobre a gliconeogênese, lipólise, cetogênese e 
proteólise do pool de proteínas lábeis. Além disso, o 
hormônio tireoidiano estimula a síntese de ácidos 
biliares a partir de colesterol e promove a secreção 
biliar. O efeito resultante é uma diminuição do pool 
corporal e dos níveis plasmáticos de colesterol total 
e de lipoproteína de baixa densidade. 
 
 Efeitos na termogênese 
 Com relação à termogênese, os hormônios 
tireoidianos regulam a proteína UCP1 (ou 
termogenina) expressa na gordura marrom, que faz 
com que o gradiente de prótons criado no espaço 
intermembranas da mitocôndria seja dissipado na 
forma de calor. Outrossim, os adipócitos marrons 
apresentam a D2, que permite a conversão 
intracelular de T4 em T3, trazendo um maior efeito 
tireoidiano. 
 Esse aumento da termogênese depende da 
tireoide e do sistema nervoso simpático: 
• Catecolaminas: promovem a lipólise e estimulam 
a expressão de D2 
• T3: estimula os receptores adrenérgicos e 
potencializa a resposta a catecolaminas. 
 
 Efeitos respiratórios 
•  a frequência respiratória 
•  o volume-minuto 
•  a resposta ventilatória à hipercapnia e hipóxia 
•  hematócrito (estimulação da produção de 
eritropoetina nos rins) 
 Essas ações mantêm uma PO2 arterial normal 
quando a utilização de O2 está aumentada e uma 
PCO2 normal quando a produção de CO2 está 
aumentada 
 
 Efeito nos músculos 
•  da glicólise e glicogenólise 
•  glicogênio e da creatina fosfato → o. A 
incapacidade de captação e de fosforilação de 
creatina nos músculos provoca sua maior excreção 
urinária. 
 
 Efeitos no SNA 
 T3 pode potencializar a atividade do sistema 
nervoso simpático por meio de um aumento do 
número de receptores β-adrenérgicos nos músculos 
cardíacos e pela geração de segundos mensageiros 
intracelulares como o monofosfato de adenosina 
cíclico (AMPc). 
 
 Efeitos sobre o crescimento e a maturação 
 Uma quantidade pequena de hormônio 
tireoidiano atravessa a placenta e o eixo fetal da 
tireoide torna-se funcional na metade da gestação. O 
hormônio da tireoide é extremamente importante 
para o desenvolvimento neurológico normal e 
formação óssea adequada no feto. 
 
 Efeitos sobre os ossos, tecidos duros e derme 
• Em crianças e adolescentes:  a maturação e a 
atividade de condrócitos na placa de crescimento 
cartilaginosa, em parte pelo aumento da 
produção e da ação local do fator de crescimento. 
➢ Promove a ossificação endocondral 
➢ Crescimento ósseo linear 
➢ Maturação dos centros ósseos epifisários 
➢ Promove o desenvolvimento e erupção dos 
dentes 
• Em adultos: 
➢ Favorece as ações de hormônio de 
crescimento, fator de crescimento semelhante 
à insulina (IGF)-I e outros fatores de 
crescimento 
➢ Favorece a renovação do ciclo normal de 
crescimento e maturação do tegumento 
➢ Favorece a remodelagem óssea 
➢ Regula a estrutura do tecido subcutâneo, 
inibindo a síntese e aumentando a degradação 
de mucopolissacarídeos (glicosaminoglicanos) 
e fibronectina no tecido conjuntivo extracelular 
 
 Efeitos sobre o SNC 
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• Em fetos, regula completamente o momento e o 
ritmo do desenvolvimento do SNC → falta de 
hormônios tireoidianos na gravidez causam 
problemas seríssimos ao feto 
•  a vigília, o nível de alerta, a sensibilidade a 
múltiplos estímulos, o sentido da audição, 
percepção da fome, memória e capacidade de 
aprendizado 
• Regula o tônus emocional normal 
•  a velocidade e a amplitude dos reflexos 
nervosos periféricos 
•  a motilidade do TGI e produção de enzimas 
digestivas 
 
 Efeitos sobre os órgãos reprodutores e 
glândulas endócrinas 
 O ciclo ovariano normal de desenvolvimento 
folicular, maturação e ovulação, o processo testicular 
homólogo da espermatogênese e a manutenção do 
estado gestacional saudável são todos perturbados 
por desvios importantes dos níveis de hormônio 
tireoidiano em relação à faixa normal. Em parte, esses 
efeitos nocivos podem ser causados por alterações 
no metabolismo ou na disponibilidade de hormônios 
esteroides. 
 
Mecanismo de ação do hormônio tireoidiano 
 O T3 e T4 são internalizados na célula por meio 
de transportadores, principalmente o MCT8 e 
MCT10; o transportador OATP1C1 desempenha o 
transporte de T4 pela barreira hematoencefálica. 
 Após estar dentro da célula, esses hormônios, 
principalmente o T3, se liga a receptores de 
hormônios tireoidianos (TR). Esse receptor é 
transcrito por dois genes: 
• THRA: localizado no cromossomo 17; codifica o 
TRalfa, que é alternativamente (splicing) dividido 
em duas isoformas principais: 
➢ TRalfa1:é um receptor genuíno; é expresso 
intensamente no músculo cardíaco e 
esquelético; é o mediador primário da ação do 
hormônio tireoidiano sobre o coração 
➢ TRalfa2: não se liga ao T3 
• THRB: cromossomo 3; forma duas isoformas de 
alta afinidade por T3: 
➢ TRbeta1: expresso no encéfalo, fígado e rins 
➢ TRbeta2: expresso na hipófise, áreas críticas do 
hipotálamo, cóclea e retina → esse receptor 
ligado ao T3 inibe a expressão do gene de pré-
pró-TRH nos neurônios paraventriculares do 
hipotálamo e do gene da subunidade beta de 
TSH nos tireotrofos hipofisários, fazendo o 
efeito de feedback negativo. 
 TR forma heterodímeros com RXR (receptor de 
retinoide X). TR-RXR sem ligante liga-se ao elemento 
de resposta tireoidiana nos genes alvo e recruta 
correpressores que inibem a transcrição gênica. Após 
a ligação a T3, os correpressores são liberados e 
coativadores são recrutados para o complexo 
hormônio-receptor, induzindo a transcrição gênica. 
 Ademais, existem evidência de ações mediadas 
por receptores do T3 e do T4 sobre a membrana 
plasmática, mitocôndrias ou citoplasma. Por 
exemplo, foi descrito que isoformas truncadas de 
TRα1 que se ligam a T3 na membrana plasmática 
medeiam efeitos não-genômicos nos ossos ou que a 
ligação a T4 no citoplasma regula a organização de 
microfilamentos. Também foi descrito que uma 
integrina, ανβ3, pode atuar como receptor de T4 na 
superfície celular para regular a proliferação celular e 
a angiogênese por um mecanismo não-genômico. 
 
 
 
Figura 4. Mecanismos de ação do hormônio tireoidiano, incluindo o papel dos 
transportadores MCT, D2 deiodinase e heterodímero TR-RXR. 
CoA→coativador; CoR→correpressor; RXR→receptor de retinoide X