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0 | P á g i n a Denilson Duarte [SISTEMA ENDÓCRINO] [UFCA] [FISIOLOGIA DA TIREOIDE] 1 | P á g i n a Sumário Fisiologia da Tireoide..................................................................................................................... 2 Síntese e secreção dos hormônios metabólicos tireoidianos ................................................... 2 Anatomia e fisiologia da tireoide .......................................................................................... 2 Papel do iodo ......................................................................................................................... 2 Tireoglobulina e a formação de tiroxina e tri-iodotironina ................................................... 3 Liberação de tiroxina e tri-iodotironina ................................................................................ 3 Transporte de tiroxina e tri-iodotironina para os tecidos ..................................................... 4 A ação dos hormônios tireoidianos tem início lento e de longa duração ............................. 4 Efeitos fisiológicos dos hormônios ............................................................................................ 4 Influência na atividade metabólica celular ........................................................................... 4 Efeitos sobre o crescimento .................................................................................................. 5 Influencia sobre mecanismos corporais específicos ............................................................. 5 Efeitos no sistema cardiovascular ......................................................................................... 6 Regulação da secreção de hormônio tireoidiano ..................................................................... 6 Papel do TSH.......................................................................................................................... 6 Papel do TRH na regulação do TSH ....................................................................................... 7 2 | P á g i n a Fisiologia da Tireoide Cerca de 93% dos hormônios metabolicamente ativos, que é secretado pela tireoide, consistem em tiroxina (T4) e 7% em tri-iodotironina (T3). Entretanto, quase todo o T4 é convertido em T3 nos tecidos. As funções desses dois hormônios são qualitativamente iguais, mas diferem na velocidade e intensidade de ação. O T3, presente em menor quantidade, possui ação mais potente, porém com duração de tempo menor. Síntese e secreção dos hormônios metabólicos tireoidianos Anatomia e fisiologia da tireoide A tireoide é composta de grande número de folículos fechados, cheios por substancia secretora, chamada de coloide, e revestidos por células epiteliais cuboides, que secretam seus produtos para o interior dos folículos. O coloide é constituído por tireoglobulina, cuja molécula contém os hormônios tireoidianos. Quando a secreção chega aos folículos, ela deve ser reabsorvida através do epitélio folicular para o sangue. Papel do iodo Para formar a quantidade ideal de hormônios, é necessário a ingestão de cerca de 50 miligramas de iodo por ano na forma de iodeto. Para prevenir a deficiência de iodo, o sal comum é comercializado com suplemento de iodo. O iodeto ingerido via oral é absorvido pelo TGI para o sangue. Essa absorção ocorre de modo semelhante à absorção do cloreto. Porém, apenas cerca de 1/5 do iodeto consumido é utilizado pelas células da tireoide e usado na síntese hormonal. Para que ocorra a síntese hormonal pela tireoide, é preciso que haja o transporte de iodeto do sangue para as células e folículos glandulares. A membrana basal das células tireoidianas tem a capacidade especifica de bombear, ativamente, iodeto para o interior da célula. Esse transporte é realizado pela ação de simporte de sódio-iodeto (NIS), que cotransporta um íon de iodeto junto com dois íons de sódio, através da membrana basolateral para a célula. A energia para o transportar iodeto contra o gradiente de concentração vem da bomba de sódio- potássio-ATPase, que bombeia sódio para fora da célula, criando um gradiente de difusão facilitado para o sódio entrar na célula. Esse processo de concentração de iodeto na célula é chamado de captação de iodeto. A captação de iodeto é influenciada por diversos fatores, dos quais o mais importante é o TSH. O iodeto é transportado para fora das células da tireoide pela membrana apical para o folículo, por meio de molécula contratransportadora Figura 1 Mecanismos celulares da tireoide para o transporte de iodo, formação de tiroxina e triiodotironina. 3 | P á g i n a de íons cloreto-iodeto chamada de pendrina. As células epiteliais da tireoide podem secretar também tiroglobulina para o folículo, que contém aminoácidos de tirosina a que o iodeto vai se ligar. Tireoglobulina e a formação de tiroxina e tri-iodotironina As células da tireoide são típicas células glandulares secretoras de proteínas. O reticulo endoplasmático e o aparelho de Golgi sintetizam e secretam para os folículos a glicoproteína chamada de tireoglobulina. Cada molécula de tireoglobulina contém cerca de 70 AA tirosina, que são os principais pontos de que se combinam com o iodo para formar os hormônios. Assim, os hormônios se formam no interior dos folículos. O primeiro estágio para a formação dos hormônios tireoidianos é a conversão dos íons iodeto para a forma oxidada de iodo, que é capaz de se combinar diretamente com o AA tirosina. A oxidação do iodeto é promovido pela enzima peroxidade, acompanhada de peróxido de hidrogênio. Essa enzima se localiza na membrana apical da célula ou ligada a ela, produzindo assim o iodo oxidado. A produção desse iodo oxidado (I2) ocorre exatamente no ponto da célula em que a molécula de tireoglobulina surge. Assim, ocorre a ligação do iodo com os aminoácidos de tirosina na molécula de tireoglobulina, processo chamado de organificação da tireoglobulina. A tirosina é inicialmente iodada para monoiodotirosina e, logo em seguida, para diiodotirosina. Então, em momentos seguidos, minutos, horas ou dias, cada vez mais resíduos de iodotirosina se acomplam uns aos outros. O principal produto hormonal da reação de acoplamento é a molécula de tiroxina (T4), formada quando duas moléculas de diiodotirosina se unem. Outra possiblidade é o acoplamento de molécula de monoiodotirosina com uma de diiodotirosina, formando triiodotirosina (T3). Pequenas quantidades de T3 são produzidos como T3 reverso, composto que não possui funcionalidade nos tecidos. A tireoide, diferente de outras glândulas endócrinas, possui a capacidade de armazenar grande quantidade de hormônios. Após o final da síntese dos hormônios, cada molécula de tireoglobulina contém certa de 30 moléculas de T4 e T3. São armazenados quantidades suficientes para suprir as necessidades normais do organismo por 2 a 3 meses. Liberação de tiroxina e tri-iodotironina Para que ocorra a liberação dos hormônios tireoidianos, é preciso que ocorra a clivagem das moléculas de tireoglobulinas em tiroxina e triiodotironina. Esse processo ocorro da seguinte forma: 1. A superfície apical das células da tireoide emite pseudópodes que cercam pequenas porções do coloide, formando vesículas pinocíticas; 2. Em seguida, lisossomos no citoplasma celular imediatamente se fundem com as vesículas, formando vesículas digestivas; 3. Múltiplas proteases digerem as moléculas de tireoglobulina e liberam tiroxina e triiodotironina, em sua forma livre; 4. Logo em seguida, os resíduos de T3 e T4 se difundem pela base da célula tireoidiana para os capilares adjacentes. 4 | P á g i n a Aproximadamente ¾ da tirosina iodada na tireoglobulina jamais se tornam hormônios, permanecendo como monoiodotirosina e diiodotirosina. Essas tirosinasiodadas também são liberadas das moléculas de tireoglobulina, mas não são secretadas para o sangue. Seu iodo é clivado pela enzima deiodinase, que promove a reciclagem do iodo na glândula para a formação de novas moléculas. A enzima deiodinase é responsável por formar T4 em T3, T3 em diiodotirosina e diiodotirosina em monoiodotirosina. Transporte de tiroxina e tri-iodotironina para os tecidos Logo após a liberação dos hormônios T3 e T4 no sangue, mais de 99% se combinam imediatamente com diversas proteínas plasmáticas sintetizadas pelo fígado. Elas se combinam principalmente com a globulina ligadora de tiroxina e muito menos com a pré-albumina ligadora de tiroxina e a albumina. Devido à alta afinidade das proteínas plasmáticas de ligação dos hormônios, o T3 e T4 só são liberados de forma lenta para as células teciduais. Após entras nas células, os hormônios se ligam a proteínas intracelulares, sendo armazenadas e usadas lentamente. A ação dos hormônios tireoidianos tem início lento e de longa duração Após a excreção de tiroxina pela tireoide, praticamente não se detectam efeitos sobre o metabolismo durante 2 a 3 dias. Esse fato demonstra um longo período de latência antes do inicio da atividade da tiroxina. Uma vez que a atividade se inicia, ela atinge eficiência máxima em 10 a 12 dias. Parte dessa atividade persistes por até 6 semanas a 2 meses. As ações do T3 ocorrem cerca de quatro vezes mais rápidas que as do T4, com período de latência de 6 a 12 horas e atividade celular máxima em 2 a 3 dias. A maior parte da latência e o prolongado período de ação desses hormônios se devem a suas ligações com proteínas. Efeitos fisiológicos dos hormônios Influência na atividade metabólica celular O efeito geral dos hormônios tireoidianos consiste em ativar a transcrição nuclear de grande numero de genes. Em quase todas as células do organismo é sintetizado grande número de enzimas, proteínas estruturais, transporte de proteínas e outras substâncias. Os receptores tireoidianos estão ligados as fitas genéticas de DNA ou próximas a elas. Ao se ligarem ao hormônio tireoidiano, os receptores são ativados e iniciam o processo de transcrição. Assim, acredita-se que a maioria das ações do hormônio tireoidiano resulte das funções enzimáticas ou outras funções dessas novas proteínas. Os hormônios tireoidianos parecem ter efeitos celulares não gnômicos que são independentes dos seus efeitos na transcrição gênica. Isso deve-se ao fato de que alguns efeitos ocorrem em minutos, rápido demais para ser explicado pelas mudanças na síntese de proteínas e não são afetados por inibidores de transcrição. Os sítios de ações para essas alterações parece ser a membrana plasmática, o citoplasma e, talvez, algumas organelas, como as 5 | P á g i n a mitocôndrias. Essas alterações estão relacionadas a regulação de canais iônicos e fosforilação oxidativa e parece envolver a ativação de mensageiros secundários intracelulares, tais como AMPc. As respostas metabólicas nas células promovidos pelas ações desses hormônios pode aumentar o metabolismo basal por 60% a 100% acima do normal. A velocidade de utilização dos alimentos para a produção de energia é muito acelerada. E, embora a síntese proteica aumente, a velocidade do seu catabolismo também se eleva, simultaneamente. A velocidade do crescimento de pessoas jovens também tem grande aumento, assim como os processos mentais são estimulados, bem como a atividade da maior parte das demais glândulas endócrinas. Para sustentar todo esse aumento dos processos metabólicos na célula, os hormônios tireoidianos também aumentam a atividade mitocondrial, ou seja, eles promovem o aumento em tamanho e em número dessas organelas. Portanto, uma das principais funções da tiroxina pode ser, simplesmente, aumentar o número e a atividade das mitocôndrias, o que aumenta a formação de ATP para fornecer energia para as funções celulares. Efeitos sobre o crescimento Importante efeito do hormônio tireoidiano é a promoção do crescimento e desenvolvimento do cérebro durante a vida fetal e nos primeiros anos de vida pós-natal. Se o feto não secretar quantidade suficiente de hormônio, o crescimento e a maturação do cérebro antes e após o nascimento são muito retardados. O efeito sobre o crescimento se manifesta principalmente em crianças. Nas que apresentam hipotireoidismo, o crescimento fica retardado, já nas com hipertireoidismo, frequentemente ocorre crescimento esquelético excessivo, tornando a criança alta em idade precoce. Entretanto, os ossos também maturam com mais velocidade e as epífises se fecham precocemente. Influencia sobre mecanismos corporais específicos 1. Metabolismo de carboidratos O hormônio tireoidiano estimula quase todos os aspectos do metabolismo de carboidratos, incluindo captação rápida de glicose pelas células, aumento da glicólise, da gliconeogênese, da absorção pelo TGI e, até mesmo, da secreção de insulina. 2. Metabolismo de lipídeos Assim como ocorre com os carboidratos, o hormônio tireoidiano estimula todos os aspectos do metabolismo de lipídios. De forma particular, os lipídios são rapidamente mobilizados do tecido adiposo, reduzindo o acumulo de gordura. Isso também aumenta a concentração de ácidos graxos livres no plasma e acelera sua oxidação pelas células. 3. Efeitos sobre lipídeos plasmáticos e hepáticos Embora o aumento do hormônio tireoidiano aumente a quantidade de ácidos graxos livres, ele realiza ação contraria no colesterol, nos fosfolipídios e nos triglicerídeos no plasma. Assim como 6 | P á g i n a o aumento do hormônio reduz as concentrações dos compostos acima, o contrário ocorre com a diminuição do hormônio, ou seja, diminuir a concentração do hormônio da tireoide aumenta as concentrações de colesterol, fosfolipídios e triglicerídeos. Casos de hipotiroidismo provocam aumento de colesterol plasmático, que está frequentemente associado à aterosclerose grave. O mecanismo de atuação do hormônio da tireoide responsável por reduzir a concentração de colesterol é pelo aumento significativo da secreção de colesterol na bile e, assim, sua perda nas fezes. 4. Necessidade aumentada de vitaminas Devido ao aumento da síntese de proteínas e aumento na quantidade de enzimas corporais, o organismo carece de aumento das vitaminas, já que, elas formam partes essenciais de algumas das enzimas ou coenzimas. Desse modo, aumento do hormônio tireoidiano, pode ocorrer deficiência relativa de vitaminas. 5. Redução do peso corporal Quantidade muito elevada de hormônio tireoidiano quase sempre reduz o peso corporal e quantidade muito reduzida, quase sempre, o aumenta. Esses efeitos não ocorrem sempre, porque o hormônio também aumenta o apetite, o que pode compensar a variação do metabolismo Efeitos no sistema cardiovascular Como o hormônio da tireoide provoca aceleração nas atividades metabólicas isso gera um consumo aumentado de oxigênio e excreção acelerada de metabolitos. Esses efeitos provocam vasodilatação na maioria dos tecidos, aumentando o fluxo sanguíneo. O fluxo sanguíneo na pele aumenta devido à maior necessidade de eliminação de calor pelo organismo. Como consequência, o débito cardíaco também se eleva, às vezes, chegando a 60% ou mais acima do normal. Em casos de hipotireoidismo, o débito cardíaco pode cair para apenas 50%. Além de provocar aumento no débito cardíaco, o hormônio da tireoide eleva a frequência cardíaca. Esse efeito deve-se pode estar relacionado a possível atividade do hormônio sobre a excitabilidade do coração. Junto a essas duas alterações, esse hormônio é capaz de aumentar a força de contração cardíaca. Esse processo é análogo ao aumento da contratilidade que ocorre na febre leve e durante o exercício. Porém, na presença elevada desse hormônio, a força de contração fica deprimida devido ao catabolismoproteico excessivo. A pressão arterial, em geral, permanece aproximadamente normal, sofrendo variação de 10 a 15mmHg. Regulação da secreção de hormônio tireoidiano Papel do TSH Mecanismos específicos de feedback operam por meio do hipotálamo e da hipófise anterior para controlar a secreção tireoidiana. O TSH, também 7 | P á g i n a chamado de tireotropina, é hormônio da hipófise anterior. Esse hormônio é responsável por aumentar a secreção de tiroxina e triiodotironina pela tireoide. Seus efeitos específicos sobre a tireoide são: 1. Aumento da proteólise da tireoglobulina já armazenada nos folículos; 2. Aumento da atividade da bomba de iodeto, aumentando a captação de iodeto; 3. Aumento da iodização da tirosina; 4. Aumento do tamanha e atividade secretora das células tireoidianas; 5. Aumento do número de células tireoidianas. A maioria desses efeitos resulta da ativação do sistema celular do “segundo mensageiro”, o AMPc. O primeiro evento é a ligação do TSH a seus receptores específicos das células tireoidianas. Essa ligação ativa o AMPc intracelular. Então, o AMPc, como segundo mensageiro, ativa a proteocianse que provoca fosforilações múltiplas em toda a célula. Papel do TRH na regulação do TSH A secreção de TSh pela hipófise anterior é controlada pelo hormônio hipotalâmico, o hormônio liberador de tireotropina (TRH), secretado por terminações nervosas do hipotálamo. O TRH é transportado para a hipófise anterior pelo sangue porta hipotalâmico-hipofisário. O TRH afeta diretamente as células da hipófise anterior, aumentando sua secreção de TSH. Quando ocorre bloqueio sanguíneo do hipotálamo para a hipófise anterior, a secreção de TSH fica bastante reduzida, mas não completamente. O mecanismo molecular para a atuação do TRH consiste na ligação com receptores de TRH na membrana das células hipofisárias. Isso ativa o sistema de segundo mensageiro da fosfolipases no interior celular, produzindo grande quantidade da fosfolipase C, o que é seguido por cascata de outros segundos mensageiros, incluindo cálcio e diacilglicerol, provocando liberação de TSH. Um dos estímulos mais conhecidos para que ocorra liberação de TRH é a exposição ao frio intenso. Junto ao frio, diversos fatores podem interferir na secreção desse hormônio, como reações emocionais.
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