Analizamos en esta ocasión tres figuras íntimamente relacionadas: la glándula tiroides, en primer lugar; los folículos tiroideos, en un segundo término; y las hormonas tiroideas, para finalizar.
- La glándula tiroides
La glándula tiroides es una glándula endocrina situada en el cuello, anterior a la laringe y la tráquea. Dada su posición, recibe una irrigación abundante que viene representada por dos arterias, la arteria tiroidea superior (la primera rama de la arteria carótida externa) y la arteria tiroidea inferior (la rama principal del tronco tirocervical, que surge de la arteria subclavia).
Generalmente pesa unos 20 gramos, y está formada por dos lóbulos tiroideos unidos por un istmo. Se trata de una glándula indispensable para la vida, ya que regula el metabolismo basal e interviene en el crecimiento y en el grado de funcionalidad de otros sistemas del organismo.
En el caso de la especie humana, en la parte posterior de la glándula tiroides encontramos otras glándulas endocrinas inmersas en los lóbulos tiroideos que reciben el nombre de glándulas paratiroides.
- Los folículos tiroideos
Dentro de la cápsula de la glándula tiroides, el parénquima se encuentra organizado en unas estructuras esféricas denominadas folículos tiroideos que se encuentran separadas entre sí por un tejido conjuntivo con numerosos vasos sanguíneos.
Los folículos tiroideos están formados por una sola capa de células que reciben el nombre de células foliculares. Entre las células foliculares encontramos otras células, las células parafoliculares o células “C”, que en el ser humano se encuentran introducidas en el tejido tiroideo, pero en otros animales se encuentran situadas en otras localizaciones anatómicas.
Las células parafoliculares o células “C” derivan del cuerpo ultimobranquial, que corresponde a la porción anterior alargada de la 4ª bolsa faríngea. Se encargan de producir la calcitonina, una hormona peptídica que provoca la disminución de la calcemia, oponiéndose a la acción de la paratohormona (PTH).
- Las hormonas tiroideas
Cada folículo tiroideo rodea el coloide, un líquido rosado en el que se encuentra inmerso principalmente una proteína de gran tamaño (600 kDa) denominada tiroglobulina, que es sintetizada y liberada por las células foliculares.
La glándula tiroides sintetiza las hormonas tiroideas: la tiroxina (T4) y la triyodotironina (T3). Ambas hormonas constituyen derivados yodados del aminoácido tirosina (Tyr). Sin embargo, la triyodotironina también puede aparecer en una segunda forma (forma reversa) que carece de actividad hormonal porque no es reconocida por los receptores.
Las hormonas tiroideas se sintetizan en las células foliculares a partir del aminoácido tirosina (Tyr) e iones yoduro (I).
+ Tirosina
La tirosina (Tyr) empleada forma parte de la estructura de la tiroglobulina. Cada molécula de tiroglobulina contiene unos 120-150 aminoácidos de tirosina.
+ Iones yoduro
El yodo es un elemento muy infrecuente en nuestro organismo: se localiza fundamentalmente en la glándula tiroides (con unos 7500 μg de yodo), mientras que en el plasma sólo encontramos un pequeño porcentaje de yodo circulante (unos 0,3μg/100 mL de yodo).
El tiroides está permanentemente captando yodo y liberando yodo. Generalmente, el balance de yodo es 0 (es decir, se ingiere y se excreta la misma cantidad); sin embargo, un individuo en crecimiento mostrará un balance positivo de yodo (se excretará menos del ingerido).
+ Ingesta y excreción de yodo
El yodo que se incorpora al organismo procede de su ingesta en la dieta (a partir de alimentos ricos en yodo como el pescado, el marisco, las algas, etc.). La ingesta mínima de yodo diaria para la producción de hormonas tiroideas es de 150 μg, aunque generalmente ingerimos mucho más (unos 500 μg) en forma de sales yodadas (yoduro sódico, yoduro cálcico, etc.).
De estos 500 μg de yodo, 480 μg se excretan en la orina y 20 μg se excretan en las heces una vez que son impulsados al sistema gastrointestinal inmersos en la bilis.
- Biosíntesis y liberación de hormonas tiroideas
+ Producción contínua de tiroglobulina
Las células foliculares producen continuamente tiroglobulina y la liberan al coloide.
+ Captación de yoduro
En la membrana basolateral de las células foliculares existe un cotransportador sodio-yoduro (Na+ /I) que se encarga de aprovechar del gradiente electroquímico de los iones Na+ para introducir yodo iónico (I) en la célula.
Este cotransportador también está presente en las células de la glándula mamaria, la mucosa gástrica, las glándulas salivales y la placenta. Además, aunque ostenta una mayor afinidad por el yodo, también puede introducir otros aniones.
+ Transporte al coloide y oxidación del yodo
El yodo iónico (I-) acumulado dentro de la célula folicular debe atravesar la membrana apical o luminal para llegar al coloide, donde se encuentra la tiroglobulina con los residuos de tirosina (Tyr) necesarios para sintetizar las hormonas tiroideas.
Para ello interviene la pendrina, una proteína transportadora que lleva a cabo el transporte facilitado del yodo iónico al coloide. Sin embargo, en este transporte también interviene una peroxidasa tiroidea (TPO) localizada en la cara externa de la membrana apical que hace que el yodo iónico o ión yoduro (I) pierda electrones para dar lugar el yodo (I).
Por tanto, el transporte del yodo hacia el coloide implica un transporte facilitado (por parte de la pendrina) y una oxidación (por parte de la peroxidasa tiroidea).
+ Yodación de la tirosina
En el coloide se encuentra la tiroglobulina, con entre 120 y 150 aminoácidos de tirosina (Tyr). El yodo (I) se une al carbono 3 del residuo de tirosina dando lugar a la monoyodotironina (MIT), y también puede unirse al carbono 5 dando lugar a la diyodotironina (DIT).
+ Acoplamiento de tirosinas yodadas
Posteriormente tiene lugar un proceso de acoplamiento entre las moléculas de tirosina yodadas (MIT y DIT) cercanas, que acaban por unirse y dar lugar a las hormonas tiroideas (todavía formando parte de la tiroglobulina).
+ Endocitosis y proteólisis de la tiroglobulina
La tiroglobulina y la tirosina yodada, así como los acoplamientos, vuelven a entrar en la célula folicular por endocitosis. Una vez dentro de la célula folicular, las enzimas proteolíticas de los lisosomas rompen la tiroglobulina yodada y dan lugar a las hormonas tiroideas (T4 y T3).
Tras la acción de las proteasas, los residuos de la tiroglobulina que aún se encuentran yodados sufren una desyodación para aprovechar el yodo (I) en la formación de más hormonas tiroideas.
+ Secreción de hormonas tiroideas
Las hormonas tiroideas se están produciendo constantemente en el folículo. Sin embargo, su secreción no se lleva a cabo hasta que la TSH liberada por la adenohipófisis estimula la glándula tiroides.
- Transporte de hormonas tiroideas
Las hormonas tiroideas, tanto la T4 como la T3, son hormonas hidrofílicas. Sin embargo, aunque pueden solubilizarse en el plasma, más del 99% de estas hormonas se encuentran unidas a proteínas transportadoras para aminorar la degradación de las mismas.
La T4 tiene una vida media de 6-7 días, y circula en el plasma en concentraciones de 8μg/100mL. De toda la T4 circulante; un 67% se encuentra unida a la globulina de unión con tiroxina (TBG - como la T4 tiene más afinidad por la TBG que la T3, su vida media es más larga); un 20% se encuentra unida a la transtirretina o “pre-albúmina de unión con tiroxina” (TBPA) y un 13% se encuentra unida a la albúmina.
Por otro lado, la T3 tiene una vida media de 1-2 días, y circula en el plasma en concentraciones de 0,15μg/100mL. De toda la T3 circulante; un 46% se encuentra unida a la globulina de unión con tiroxina (TBG), un 1% se encuentra unida a la transtirretina o “pre-albúmina de unión con tiroxina” (TBPA) y un 53% se encuentra unida a la albúmina.
Por ello, si hubiera que medir la concentración de hormonas tiroideas en el plasma, podríamos hacerlo a partir de la concentración de sus proteínas transportadoras.
- Efecto de las hormonas tiroideas en el metabolismo basal
Llamamos “metabolismo basal” al gasto energético diario necesario por el organismo en reposo para seguir funcionando, y corresponde a la energía mínima empleada por las células para llevar a cabo las funciones metabólicas esenciales. Un sujeto normal suele tener un metabolismo basal de unas 2000 kcal/día, aunque dicho valor puede variar en función de la edad, el género, el peso, etc.
Si extirpamos la glándula tiroides a un animal, la tasa metabólica basal se hace mucho más inferior a la normal. Al administrar T3 por vía intravenosa, el individuo comienza a recuperar la tasa metabólica con el tiempo (la síntesis de proteínas tarda unas horas en finalizar).
El efecto de la T3 es más potente que el de la T4 (unas 5 veces más potente). Sin embargo, la T3 se transporta peor que la T4.
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Artículo redactado por Pablo Rodríguez Ortíz, Graduado en Biología por la Universidad de Málaga.