A causa do hipogonadismo e da ginecomastia do paciente foi a elevação da prolactina, que ocorreu devido à interrupção do tratamento com levotiroxina. A redução nos níveis de hormônio tireoidiano aumentou a secreção de TRH hipotalâmico e, consequentemente, de prolactina hipofisária. O aumento de prolactina influenciou negativamente a secreção dos níveis adequados de FSH e LH pela hipófise, o que induziu um feedback negativo. A falta de liberação desses hormônios impediu a síntese de testosterona pela célula de Leydi, estimulada pelo LH, e a produção de espermatozoides pelas Células de Sertoli, estimuladas pelo hormônio TSH, levando o paciente a um estado de hipogonadismo. Como a prolactina regula o desenvolvimento da glândula mamária e estimula a lactação, o aumento desse hormônio levou o paciente a apresentar ginecomastia.
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