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COMO OS HORMÔNIOS TIREOIDIANOS INFLUENCIAM O METABOLISMO ENERGÉTICO? Profa. Adj. Dra. Flávia Bonamin 2ª Série MEDICINA/ENFERMAGEM 31/03/25 ELISA Problema 4 - Imagem produzida pela IA 2 ELISA Problema 4 - Imagem produzida pela IA Temperatura corporal: 37ºC; peso: 67 kg e altura: 1,53m com IMC = 28 (antes tinha IMC = 33) - dados do prontuário. Teve queda dos cabelos, unhas quebradiças, emagrecimento mesmo comendo mais do que seu normal e um calor intenso. 3 PONTOS DE INTERSECÇÃO FISIOLOGIA & BIOQUÍMICA DA TIREÓIDE que precisam ficar claros 4 TIREOGLOBULINA Atua como um precursor dos hormônios tireoidianos. Armazena e organiza os resíduos de tirosina (aa), que serão iodados para formar T3 (triiodotironina) e T4 (tiroxina). Permite a liberação gradual dos hormônios quando necessário (por pinocitose da TG e degradação lisossômica na célula folicular), garantindo um suprimento contínuo ao organismo. TPO – Tireoperoxidase – Enzima importantíssima para catalisar as reações químicas que permitem a iodação da tireoglobulina (TG) e a formação dos hormônios tireoidianos. A TPO usa o peróxido de hidrogênio (H₂O₂) para oxidar o iodeto (I⁻) em iodo ativo (I⁰). A TPO liga os átomos de iodo aos resíduos de tirosina da tireoglobulina, formando monoiodotirosina (MIT) e diiodotirosina (DIT). A TPO catalisa a fusão de MIT e DIT para formar os hormônios (T3 (Triiodotironina) → MIT + DIT e T4 (Tiroxina) → DIT + DIT) 5 TSH hormônio tireoestimulante Vai transformar T4 em T3 (hormônio ativo) por meio das DEIODINASES (enzimas conversoras) Ou iodeto peroxidases As DEIODINASES são enzimas que regulam o metabolismo dos hormônios tireoidianos ao CATALISAR a remoção de átomos de iodo da molécula da tiroxina (T4) e da triiodotironina (T3). Elas desempenham um papel crucial na ativação e inativação desses hormônios, garantindo um equilíbrio adequado para as necessidades metabólicas do organismo D1 – tipo 1 D2 – tipo 2 D3 – tipo 3 A tireoide produz e libera T4 e T3, mas A REGULAÇÃO FINA da ativação e inativação ocorre nos diferentes tecidos por meio das DEIODINASES ASE = enzima *Regulação do metabolismo energético. Encontradas no cérebro, hipófise, músculo esquelético, epitélio pigmentar da retina e tecido adiposo marrom. 6 Os hormônios tireoidianos exercem seus efeitos por meio de receptores nucleares específicos espalhados pelo organismo, conhecidos como receptores de hormônio tireoidiano - (TRα e TRβ) - (TRs, do inglês Thyroid Hormone Receptors). Imagem produzida pela IA Esses receptores são proteínas onde se liga o T3 (triiodotironina) e regulam a expressão de genes-alvo, ativando ou inibindo o maquinário transcricional celular e a síntese proteica relacionados ao metabolismo (regulam a transcrição de genes envolvidos na termogênese, no metabolismo lipídico e proteico) O T3 (triiodotironina) estimula a biogênese mitocondrial, ou seja, a produção de novas mitocôndrias. Esse efeito ocorre por meio da ativação da expressão de genes relacionados à função mitocondrial e ao metabolismo energético como: 1) Ativação Direta da Transcrição de Genes Mitocondriais - expressão de genes envolvidos na replicação mitocondrial e na cadeia transportadora de elétrons como o citocromo c, subunidades da ATP sintase, complexos I, III, IV e V), promovendo maior produção de ATP – resultando em um metabolismo energético mais eficiente 2) O T3 aumenta a expressão do PGC-1α (Peroxisome proliferator- activated receptor gamma coactivator 1-alpha), um regulador mestre da biogênese mitocondrial. 3) Aumento da Fusogênese Mitocondrial - O T3 estimula a fusão mitocondrial, permitindo a formação de redes mitocondriais mais eficientes na produção de energia. 7 HIPERTIREOIDISMO A produção excessiva de T3 e T4 acelera as reações metabólicas nas mitocôndrias, aumentando a produção de calor e o consumo de oxigênio, como? a) Glicerol-3-Fosfato Desidrogenase Função: Enzima citosólica que faz parte da glicólise – favorecendo a síntese de ATP em diversos tecidos Inicialmente com maior expressão de DESIDROGENASES b) Malato Desidrogenase Função: Atua no ciclo de Krebs e no ponto que transporta elétrons e H + do NADH na mitocôndria – favorecendo a síntese de ATP em diversos tecidos c) Piruvato Desidrogenase Função: Catalisa a conversão do piruvato em Acetil-CoA, ligando a glicólise ao ciclo de Krebs, acelerando a produção de ATP em diversos tecidos Com isso, maior consumo de O2 Aumento do metabolismo basal, aumento da TMB Ajuda na hipertermia, promove emagrecimento e aumento da fome, pois mais calorias são queimadas para manter esta temperatura corporal - ELISA Enzimas que realizam oxidação e redução (removem átomos de H+ de moléculas) O excesso de T3 e sua interação com os receptores de hormônios tireoidianos (TRs) aumenta a EXPRESSÃO DE GENES que regulam a DESACOPLASE MITOCONDRIAL (PROTEÍNAS DESACOPLADORAS DA CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS como as UCP1, UCP2 e UCP3), que são responsáveis por dissipar a energia na forma de calor Associado com o aumento da produção de energia... TERMOGÊNESE ACELERADA mediada pelas UCPs O aumento da expressão das UCPs (ou também chamada de termogenina) no tecido adiposo marrom (principalmente UCP1) e em outros tecidos, em resposta à elevação dos hormônios tireoidianos (T3 e T4), leva a uma maior dissipação de energia na forma de calor, resultando na sensação de calor excessivo e intolerância ao calor. Uncoupling Proteins Como isso ocorre? 9 A ESTRELA DO DIA Imagem produzida pela IA TERMOGÊNESE 10 Complexo I é é Complexo II Complexo III Complexo IV ATP ADP + Pi ATP sintase é+O2+H+H2O 11 H+ H+ H+ “UBER” CK H+ é NADH é FADH2 H+ Membrana Mitocondrial externa Espaço intermembranas Matriz Mitocondrial H+ H+ é é é H+ H+ H+ H+ H+ Lembrando: No metabolismo energético tanto de carboidratos, proteínas e lipídeos dão origem a bastante H+ na matriz mitocondrial, que são bombeados para o espaço intermembranas e geram gradiente quimiosmótico que os obrigam a retornar para a matriz mitocondrial...enquanto que os elétrons passam pelos complexos que retiram deles energia ATP ADP + Pi ATP sintase 12 H+ H+ Membrana Mitocondrial externa Espaço intermembranas Matriz Mitocondrial H+ H+ H+ H+ H+ O processo de TERMOGÊNESE não é induzido somente por exposição ao frio, hibernação em algumas espécies e em recém-nascidos, mas também por uma variedade de situações fisiológicas, dentre elas o HIPERTIREOIDISMO ATP ADP + Pi ATP sintase 13 H+ H+ Membrana Mitocondrial externa Espaço intermembranas Matriz Mitocondrial H+ H+ H+ H+ H+ UCP 1 CALOR Quando as UCPs estão ativadas em determinados tecidos, elas permitem que os prótons (H⁺) fluam de volta para a matriz mitocondrial, sem passar pela ATP sintase para gerar ATP. Esse processo libera a energia em forma de calor, em vez de ser armazenada como ATP. Tecido adiposo marrom (recém-nascidos e na vida adulta): Alta expressão de UCP1. Outros tecidos como músculo esquelético, cérebro e fígado: Alta expressão de UCP2 e UCP3 DESACOPLAMENTO DA FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA TERMOGÊNESE Com aumento de EROs A UCP1, embora mais abundante em crianças, ainda desempenha um papel no metabolismo energético e na termogênese em adultos, especialmente em condições de gordura marrom ou bege* *Browning do tecido adiposo É quando células de gordura branca (adipócitos brancos) adquirem características de células de gordura marrom (adipócitos marrons). Esse fenômeno resulta na formação de adipócitos bege, que possuem maior quantidade de mitocôndrias e expressam a proteína UCP1 responsável por dissipar energia em forma de calor Exposição ao frio Cascata de sinalização via AMPK → PGC-1α promovendo a expressão de UCP1 e aumentando a biogênese mitocondrial. Exercícios físicos(irisina) Catequinas do chá verde TIPOS DE UCPs UCP1 (Proteína Desacopladora 1): tecido adiposo marrom UCP2 (Proteína Desacopladora 2): amplamente distribuída em diversos tecidos adultos, como cérebro, pâncreas, fígado, músculo esquelético, e gordura branca. Função: A UCP2 não está diretamente envolvida na termogênese como a UCP1, mas regula o metabolismo energético e está associada à modulação do gasto energético, resposta ao estresse oxidativo, e regulação da glicose. Além disso, ela desempenha um papel na proteção contra o estresse oxidativo e pode influenciar a sensibilidade à insulina. UCP3 (Proteína Desacopladora 3): músculo esquelético e em tecido adiposo. A UCP3 está associada ao metabolismo de lipídios, especialmente à oxidação de ácidos graxos e também na proteção contra o estresse oxidativo gerado pela atividade muscular. principais 15 A perda de peso no hipertireoidismo é multifatorial, envolvendo principalmente o aumento do metabolismo basal e A UTILIZAÇÃO DE RESERVAS corporais de gordura e músculo, além da estimulação adrenérgica Os hormônios tireoidianos possuem um efeito dual, tanto catabólico quanto anabólico, sobre o metabolismo. No entanto, no HIPERTIREOIDISMO, o efeito catabólico é predominante e contribui para a perda de peso (estado de hipermetabolismo) 16 1) AUMENTO DA LIPÓLISE CATABOLISMO ACELERADO DE GORDURA E PROTEÍNAS NO HIPERTIREOIDISMO O T3 aumenta a lipólise (quebra de gordura) no tecido adiposo, ativando a lipase hormônio- sensível (HSL) que quebra os triglicerídeos armazenados em ácidos graxos livres e glicerol. A mobilização dos ácidos graxos é favorecida, e eles são liberados na corrente sanguínea para serem utilizados como fonte de energia. 2) DEGRADAÇÃO PROTEÍCA A degradação proteica é mediada por ubiquitina-proteassomas, sistemas responsáveis pela marcação e destruição das proteínas em aminoácidos (principalmente musculares) que podem ser utilizados na gliconeogênese, ou seja, a produção de glicose a partir de fontes não carboidratos (como aminoácidos), o que pode aumentar ainda mais o catabolismo muscular e aumentar a glicemia sanguínea, aumentando a demanda energética. OBS: A proteólise exacerbada no hipertireoidismo pode ser uma das causas da queda de cabelo e unhas quebradiças e porque afeta proteínas estruturais essenciais para a saúde dos cabelos e unhas, como queratina, colágeno e outras proteínas da matriz extracelular. 17 No hipertireoidismo... 18 CURIOSIDADES TIREOIDIANAS Impacto dos nutrientes da dieta nas funções bioquímico-fisiológicas tireoidianas 19 A tireoide precisa de vários nutrientes para funcionar adequadamente e produzir hormônios essenciais para o metabolismo. Aqui estão os principais: 1. Iodo 🧂 Essencial para a produção dos hormônios T3 (triiodotironina) e T4 (tiroxina) Fontes: sal iodado, peixes, frutos do mar, algas marinhas 2. Selênio 🌰 Ajuda na conversão do T4 em T3, a forma ativa do hormônio. Fontes: castanha-do-pará (maior fonte), ovos, carne, frango, cogumelos. 3. Zinco 🧂 Necessário para a síntese dos hormônios tireoidianos e regulação do sistema imunológico. Fontes: ostras, carne vermelha, nozes, sementes. 4. Ferro 🧂 Fundamental para a produção de hormônios tireoidianos e transporte de oxigênio (grupo HEME ou HEMO) Fontes: carne vermelha, feijão, lentilha, vegetais verdes-escuros. 5. Magnésio 🧂 Auxilia na ativação dos hormônios da tireoide e no metabolismo energético. Fontes: abacate, nozes, espinafre, sementes. 6. Vitamina D ☀🧂 Regula a função imunológica e pode ajudar na prevenção de doenças autoimunes, como a tireoidite de Hashimoto. Fontes: exposição ao sol, peixes gordurosos, gema de ovo. 7. Vitamina B12 🧂 Importante para o metabolismo energético e funcionamento dos nervos, podendo ser deficiente em pessoas com hipotireoidismo. Fontes: carne, ovos, leite e derivados. Alimentos a evitar em excesso 🚫* Soja (pode interferir na absorção do iodo na tireoide) – isoflavonas. Podem interferir na produção dos hormônios. Vegetais crucíferos crus, como brócolis e couve-flor - goitrogênios *se consumidos em excesso e com deficiência de iodo ou com problemas pré-existentes...podem afetar a tireoide C O FA TO R ES D A TIR EO ID E 20 Antes da conversão de iodeto em iodo, é preciso oxidar este iodo que está na forma de iodeto. Dois iodetos serão oxidados pela enzima TIREOPEROXIDASE (TPO) e a partir daí nós formamos o Iodo. Esta enzima utiliza o peróxido de hidrogênio (H2O2) e a partir daí o iodo é formado. O Iodo é adicionado ao aminoácido TIROSINA existente na TIREOGLOBULINA e partir daqui são formados os hormônios da tireoide: T4 (com 4 iodos) e T3 (com 3 iodos). E para essa importante fase ocorrer é necessário o GRUPO HEMO ou HEME - Estrutura presente em proteínas como hemoglobina e mioglobina com Fe no centro Só a ingestão de iodo é importante para o funcionamento da tireoide? VIMOS QUE NÃO 21 Se aumentarmos muito a ingestão de iodo (como todos dizem ser importante) deveremos ter também uma proteção anti-riscos. Qual é esta proteção? A principal forma de neutralizar o peróxido de hidrogênio (que é um agente oxidante) é através da GLUTATIONA PEROXIDASE, uma enzima antioxidante endógena que vai converter o peróxido de hidrogênio em 2 moléculas de água SELÊNIO (encontrada na castanha-do-Pará ): Proteção anti-risco 22 É, mano! Associar sempre deficiências nutricionais com alterações na tireoide Treinem o olhar integrativo sobre o seu paciente REFERÊNCIAS UTILIZADAS É uma mescla de informações presentes em livros de Fisiologia Médica, Bioquímica Médica e artigos científicos encontrados em grandes bases de dados Artigos sobre o tema 24 Obrigada 44 e 58 25 As turminhas do meu coração