La tiroide

La tiroide è un organo endocrino costituito da cellule follicolari che circondano un’area ghiandolare in cui si accumula la tiroglobulina.

La tiroide fa parte di quel sistema fisiologico che mette in contatto il sistema nervoso centrale con gli organi periferici. Ciò avviene a livello di un asse chiamato “asse ipotalamo-ipofisario” che permette di regolare, attraverso una serie di ormoni, delle attività periferiche.

La corteccia cerebrale recepisce stimoli dall’esterno e, a seconda delle condizioni, elabora segnali affinché il nostro organismo dia una risposta. L’ipotalamo è una parte del sistema nervoso molto importante nel comunicare e elaborare i segnali sensoriali provenienti dall’esterno. Esso è in grado di rilasciare una serie di polipeptidi che sono generalmente chiamati “realasing hormons” che agiscono sulle cellule dell’adenoipofisi e inducono, a seconda della loro specificità, il rilascio di ormoni. Nel caso specifico della tiroide l’ipotalamo produce  TRH (tireotropic realising hormon) che è un piccolo polipeptide di treamminoacidi che attiva le cellule tireotrope della adenoipofisi a produrre il TSH (tiroid stimulating hormon). Quest'ultimo induce a livello della tiroide la produzione dei due ormoni tiroidei T3 e T4 che agiscono sui bersagli periferici.

Gli ormoni tiroidei derivano dall’amminoacido tirosina. Nell'immagine a sinistra si nota la tirosina e la composizione degli ormoni tiroidei. È presente la tirosina ma il gruppo alcolico dell’anello fenolico è legato ad un altro anello fenolico. Questi due anelli nell’ormone T3 e T4 sono legati rispettivamente a 3 e 4 molecole di iodio. Osservando bene la disposizione, si può dedurre la numerazione che dal numero 3 e 5 corrisponde all’anello fenolico legato al carbonio alpha dell’amminoacido, mentre la numerazione 3’ e 5’, indica il carbonio iodinato nell’anello fenolico secondario. Quindi il T4 ha 4 residui iodinati mentre il T3 ne presenta 3 dove due sono presenti sull’anello della tirosina “vera” e uno sull’anello accessorio.

 I precursori degli ormoni tiroidei sono le tirosine che stanno in una proteina secreta dalle cellule follicolari stimolate dal TSH. Questa proteina è la tireoglobulina ed è una glicoproteina altamente glicosilata, costituita da due catene con peso molecolare molto elevato (660000 dalton). Il suo contenuto di iodio è proporzionale alla concentrazione di iodio presente nel plasma e, quindi, proporzionale alla quantità di iodio che introduciamo con la dieta.

Soltanto 40 residui di tirosina sono in grado di legare lo iodio. Per definire quale tirosina è iodinabile è necessario che essa sia circondata da una sequenza di consenso, ovvero ci deve essere affiancata da una serie di amminoacidi selettivi e specifici. Una tirosina senza tali caratteristiche affiancate sarà difficilmente iodinabile.

 La tiroide produce T3 e T4 ma le concentrazioni non sono equimolari. Fondamentalmente il T4 è prodotto 16 volte di più. Il motivo di questa situazione viene spiegato perché il T3, dal punto di vista biologico, è molto più attivo del T4 e, inoltre, il T3 è il vero e proprio ormone capace di indurre il programma genetico predisposto da questo tipo di stimolo. Il T4 è una forma di pre-ormone a pronta disponibilità presente direttamente nel circolo e quindi a più rapido utilizzo.

 Una volta secreti dalla tiroide, gli ormoni tiroidei, circolano nel sangue legati a proteine trasportatrici. Queste sono la globulina legante l’ormone tiroideo, che lega circa il 70 % degli ormoni e poi, rispettivamente, la transiterina e l’albumina legano il 15%. Gli ormoni tiroidei agiscono soltanto quando non sono legati a queste proteine, sia T3 come ormone realmente effettore sia T4 come precursore circolante. In altre parole il T4 non può essere de-iodinato se legato a questo tipo di proteine.

 Gli ormoni tiroidei agiscono come gli ormoni steroidei, la vitamina D e l’acido etinoico, ovvero, vanno a modulare la trascrizione. I recettori endocellulari che legano le molecole citate prima sono in grado di regolare il processo di trascrizione. Questi accettori nucleari hanno sempre un dominio capace di riconoscere in maniera specifica il proprio ligando (acido etinoico, ormoni steroidei ecc…). Inoltre hanno una porzione che lega il DNA e una che va a regolare la funzione del recettore qualora questo debba legare il ligando oppure un altro monomero per formare un eterodimero. Il T3 e T4 entrano e sono metabolizzati o catabolizzati. Il T3 è il vero effettore e l’eterodimero RXR (recettore per l’ormone tiroideo) ha una valenza di repressore sulla trascrizione, infatti lega un corepressore che va ad occupare i siti del promotore di quei geni che sono sensibili a questo eterodimero. L’arrivo del T3 induce un cambiamento di forma dell’eterodimero causando perdita dell’affinità per il co-repressore. In questo modo la trascrizione può partire perché, al posto di legare il co-repressore, lega i vari attivatori della trascrizione. Quindi parte un segnale trascrizionale che induce un cambiamento dell’intorno genico della cellula. Il risultato finale è quello di aumentare il metabolismo basale e, fondamentalmente, stimolare la crescita e la sopravvivenza dei vari tessuti.

Inoltre si verificano alcune azioni metaboliche: ad esempio il riassorbimento del glucosio, l’aumento della fosforilazione ossidativa, la trascrizione di una serie di enzimi, l’attività del surrene con la produzione di catacolammine e l’utilizzo (take) del glucosio. Vi è anche un’azione più generale sui meccanismi dell’asse ipotalamo-ipofisaria basati sulla crescita, infatti, è richiesto per l’azione dell’ormone della crescita e della prolattina.

L’attività degli ormoni tiroidei è ubiquitaria ma, tuttavia, ci sono dei sistemi che sono maggiormente stimolati, ovvero, il loro effetto è più evidente. A livello del sistema cardiovascolare gli ormoni tiroidei hanno un profondo effetto sulla funzionalità cardiaca sia come effetto inotropo positivo sia come effetto cronotropo positivo. Nel SNC una carenza di ormoni tiroidei durante lo sviluppo e i primi anni di vita induce un ritardo mentale mentre nel paziente ipertiroideo è un abitus di iperattività, di ipereccitabilità e ansietà. L’effetto sul sistema riproduttivo (sulla prolattina, citato precedentemente) è ad ampio raggio e i pazienti ipotiroidei che non sono trattati adeguatamente hanno problemi di ridotta o assente fertilità.

Hanno inoltre un impatto sul turnover delle proteine sia come regolatore negativo sia come regolatore positivo: in condizioni di basse concentrazioni dell’ormone tiroideo aumenta la sintesi di proteine mentre, nella situazione opposta, è favorito il catabolismo delle proteine. Per quanto riguarda il metabolismo degli zuccheri, basse dosi causano un aumento della sintesi del glicogeno e alte dosi aumentano il catabolismo del glicogeno. Per i lipidi aumenta la mobilizzazione dal tessuto adiposo degli acidi grassi, nonché la beta ossidazione e si osserva (è un dato clinico per gli endocrinologi) sempre un’inversa correlazione tra i livelli di colesterolo circolante e quelli di ormoni tiroidei: ormone tiroideo basso = alto colesterolo e viceversa.