Hormonas tiroideas



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Las hormonas tiroideas regulan la expresión génica, la diferenciación tisular y el desarrollo general.
Producidas por la glándula tiroides, se destacan dos hormonas yodoaminoacidas: 3,5,3’-triyodotironina (T3) y 3,5,3’,5’-tetrayodotironina (T4, tiroxina), cuya importancia es la regulación del metabolismo en general, el desarrollo y la diferenciación tisular, se han reconocido desde hace tiempo. Estas hormonas, regulan la expresión de los genes usando mecanismos similares a los utilizados por las hormonas esteroideas.

Las hormonas tiroideas son las únicas que requieren del oligoelemento yodo para su actividad biológica. Las enfermedades de la glandula tiroides son las mas cómunes del sistema endocrino, el diagnóstico y la terapéutica se basan firmemente en los principios de la fisiología y la bioquímica de las hormonas esteroideas. La disponibilidad de radioisótopos del yodo ha contribuido notablemente en el descubrimiento de estos principios. El yodo radiactivo tiene la propiedad de acumularse en la glándula por lo que se utiliza extensamente en el diagnostico y tratamiento de transtornos tiroideos . Sin embargo, en niños y adolescentes (cuyas células tiroideas
aún se encuentran en la etapa de división) la exposición excesiva al yodo, como en un caso de precipitación radioactiva después de una explosión nuclear , es un factor de mayor riesgo para el cáncer de tiroides.






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El hipertiroidismo o tirotoxicosis se debe a la producción excesiva de hormonas tiroideas. Las causas pueden ser variadas aunque en Estados Unidos, se deben a la enfermedad de Gravesocasionada por la producción de IgG estimulante de tiroides (TSI) el cual activa al receptor de la TSH. La consecuencia es un crecimiento difuso de la tiroides y la producción incontrolable de T3 y T4, ya que la producción de de TSI no está bajo control por retroalimentación.









Síntomas de la enfermedad de Graves:
  • Ansiedad
  • Agrandamiento de las mamas en caso de paciente masculino
  • Dificultad para concentrarse
  • Visión doble
  • Globos oculares que sobresalen (exoftalmos)
  • Irritación ocular y lagrimeo
  • Fatiga
  • Deposiciones frecuentes
  • Bocio (posible)
  • Intolerancia al calor
  • Aumento del apetito
  • Aumento de la sudoración
  • Insomnio
  • Irregularidades menstruales (paciente femenino)
  • Debilidad muscular
  • Nerviosismo
  • Latidos cardiacos irregulares (palpitaciones, arritmias)
  • Inquietud y dificultad para dormir
  • Dificultad respiratoria
  • Temblor
  • Pérdida de peso


Pruebas y exámenes:
  • Un examen físico muestra un aumento de la frecuencia cardiaca y un examen de cuello puede mostrar agrandamiento de la glándula tiroides (bocio).
  • Otros exámenes abarcan
    • Exámenes de sangre para TSH, T3 y T4 libre
    • Captación de yodo radioactivo

  • Esta enfermedad también puede afectar los resultados de los siguientes exámenes :
    • Ecografía o tomografía computarizada de la orbita
    • Inmunoglobulina estimulante de la tiroides (TSI)
    • Anticuerpo anti-peroxidasa tiroidea ( TPO)
    • Anticuerpo anti receptor de TSH

  • TratamientoEl tratamiento se enfoca en controlar la hiperactividad de la glándula tiroides. Los betabloqueadores como el propanolol, se usan a menudo para manejar síntomas de frecuencia cardiaca rápida, sudoración y ansiedad, también se puede controlar el hipertiroidismo con:


farmacos.jpgMedicamentos antiroideos



yodo-radioactivo.jpgYodo radioactivo


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Cirugía

Algunos problemas oculares relacionados con la enfermedad de Graves generalmente mejoran cuando se trata el hipertiroidismo con medicamentos, radiación o cirugía. El yodo radioactivo algunas veces puede hacer empeorar dichos problemas oculares. Algunas veces, se necesita el uso de prednisora , un medicamento esteroide que inhibe el sistema inmunitario para reducir la inflamación e irritación ocular.
El hipertiroidismo conduce a una mayor demanda de glucosa, la cual es suministrada fundamentalmente por el aumento en los índices de la producción hepática de glucosa debido a la gluconeogénesis que se incrementó (en ayuno) y a una mayor actividad del ciclo de Cori (en el estado postprandial y en ayuno prolongado).
El proceso de lipólisis del tejido adiposo se incrementa en el estado de ayuno, lo que resulta en una mayor producción de glicerol y ácidos grasos no esterificados. Bajo estas condiciones, las cantidades de glicerol aumentan por la lipólisis y el aumento de aminoácidos generados por proteólisis se utiliza como sustratos para la gluconeogénesis, el aumento de los niveles de ácidos grasos no esterificados es necesario para estimular la gluconeogénesis y proporcionar sustrato para la oxidación en otros tejidos (por ejemplo, músculo).

En el período postprandial, la insulina estimula la captación de glucosa por el músculo esquelético, se ha encontrado que es normal o incrementada, principalmente debido al aumento del flujo sanguíneo. En condiciones de hipertiroidismo, la insulina estimula la síntesis de las tasas de glucógeno, mientras que hay un aumento preferencial en los niveles de formación de lactato frente a la oxidación de glucosa dando lugar a una mayor actividad del ciclo de Cori.

El ciclo de Cori podría ser considerado como un ciclo de sustrato grande; mediante el mantenimiento de un alto flujo a través de él, un tampón dinámico de la glucosa y el lactato se proporciona, el cual puede ser utilizado por otros tejidos que lo requieran. Por otra parte, la lipólisis es rápidamente inducida a la normalidad después de la comida para facilitar la eliminación de la glucosa por el músculo resistente a la insulina. Esto asegura el uso preferente de la glucosa cuando esté disponible y ayuda a preservar las reservas de grasa. Las hormonas tiroideas influyen en un número de procesos en el cuerpo. Los cambios de sus niveles en el plasma en vivo, cambian las tarifas de consumo de oxígeno; hidrato de carbonos, lípidos. En contraste con la noción general de que la insulina es la hormona primaria responsable del control de glicemia, hay pruebas amplias moleculares biológicas de que los efectos sinérgicos de T3 e insulina determinan los senderos del metabolismo de lípido y glucosa.
El hipertiroidismo es un estado hipermetabólico que conduce a una demanda aumentada de la glucosa. Proporciona la glucosa aumentada en el estado de ayuno por las tarifas realizadas de gluconeogénesis, que conduce a una producción aumentada de glucosa por el hígado. Los sustratos para la gluconeogénesis son principalmente derivados de la proteólisis, aminoácidos y glicerol proporcionados por la lipólisis. En el período postprandial, la insulina estimula la síntesis de glucógeno, en el músculo esquelético se reduce, mientras que hay un aumento preferencial de los niveles de formación de lactato contra la oxidación de glucosa en condiciones de hipertiroidismo. La conversión de glucosa a lactato en el músculo (y tejido adiposo) y la conversión a glucosa en el hígado representan un flujo cíclico de carbonos conocido como el Ciclo Cori. Aumentado el lactato el suministro al hígado durante el estado postpandrial y de ayuno asegura niveles normales o aún ligeramente aumentados de glucosa en el plasma.La absorción y los niveles aumentados de absorción intestinal de glucosa han sido supuestos para ser responsables de la tolerancia de glucosa perjudicada en hipertiroidismo , sin embargo, en estudios más recientes, el vaciamiento gástrico ha sido encontrado disminuido o inalterado aunque las tarifas aumentadas de vaciamiento gástrico y la absorción intestinal puedan agravar la hiperglicemia del estado postpandrial, es improbable que esto sea el mecanismo principal para explicar el mecanismo de tolerancia de glucosa en hipertiroidismo, la producción de glucosa en hipertiroidismo, la tarifa de glucosa endógena producida es aumentada y no responde a los efectos de la insulina.

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La modulación de producción de glucosa hepática por T3 que implica el hipotálamo en el núcleo paraventricular y el sistema nervioso también ha sido relatado .La Importancia del Ciclo Cori,que representa un flujo cíclico de carbonos manifestado por la conversión de glucosa a lactato en el músculo y el tejido adiposo y la conversión de glucosa en el hígado. El lactato es producido por varios tejidos, pero sólo el músculo y el tejido adiposo son sensibles a la insulina y, por lo tanto, son sujetos a regulación.En hipertiroidismo, el ciclo Cori puede tener una mayor importancia fisiológica tal como el hígado, porque podría ser considerado como un ciclo de sustrato grande; manteniendo un alto flujo, ya que proporciona disponibilidad de glucosa y lactato que puede ser usado por otros tejidos que lo requieran .Si la tarifa de utilización de glucosa por los tejidos es relativamente baja en comparación con el flujo por el ciclo Cori, esto es equivalente a una alta proporción de flujo del ciclo y podría asegurar la precisión en la regulación de utilización de glucosa por estos tejidos.


000203432.png El músculo esquelético se considera, el tejido más importante para la disposición de glucosa en respuesta a la insulina. En este tejido, la insulina aumenta las tarifas de disponibilidad de glucosa estimulando el flujo de sangre, el transporte de glucosa, fosforilación de glucógeno, la glucólisis, y la oxidación de glucosa.
A primera vista, se sugiere que la resistencia a la insulina en hipertiroidismo pueda sea selectiva sobre el hígado y no implique tejidos periféricos. Sin embargo, estudios recientes han examinado la hipótesis que en hipertiroidismo hay disposición de glucosa dentro del músculo, debido a defectos en los senderos intracelulares del metabolismo de glucosa .Los efectos el flujo de sangre sobre la respuesta de glucosa del músculo fueron examinados en un estudio reciente que usa la técnica de diferencia arterio-venosa a través de los músculos del antebrazo después del consumo de una comida surtida .En este estudio, el flujo de sangre de músculo fue encontrado en aumento, de acuerdo con estudios en el período de post pandrial . La respuesta de glucosa neta por el músculo esquelético (que depende del flujo de sangre) era normal. Al contrario la extracción de glucosa fraccionaria (que es independiente de flujo de sangre) en realidad fue disminuida .Estos resultados sugieren que en hipertiroidismo, además del hígado, el músculo esquelético sea también resistente a la insulina; que el flujo de sangre en el mantenimiento de los niveles normales o aún aumentados de glucosa se acomodan la disposición en el tejido de músculo en el estado de hipertiroidismos.


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El transporte de glucosa en el músculo soleo quitado de ratas en tratamiento con T3 (hipertiroidismo medio), el transporte de glucosa fue aumentado
al máximo y en los niveles básicos (ayuno); los niveles de insulina, y de transporte de glucosa eran normales.Al contrario el tratamiento a largo plazo de las ratas con T3 (hipertiroidismo severo) aumentó los niveles de transporte , y las concentraciones máximas de insulina ,esto sugiere que el hipertiroidismo severo aumenta la sensibilidad del proceso de transporte de glucosa. En el músculo esquelético y el tejido adiposo, la glucosa básica depende de la actividad de la transacción de glucosa GLUT1 - transportadores, mientras que la respuesta de glucosa estimulada por insulina depende de GLUT4 y transportadores de glucosa GLUT3 sobre la membrana celular. Las hormonas tiroideas pueden ser importantes para la transición (inducción de GLUT4 y la represión de GLUT1) desde fetal a niveles neonatales. Los aumentos de los niveles básicos de transporte de glucosa en hipertiroidismo son explicados por aumentos de tensión metabólica y demanda de energía de tejidos con altas concentraciones de los transportadores de glucosa GLUT1, pero también por división fraccionaria de los transportadores de glucosa GLUT4 a la membrana celular .Los informes en el músculo esquelético aislado de ratas de con hipertiroidismo severo han mostrado aumentos del número total de los transportadores de glucosa GLUT4 y han aumentado el desplazamiento de estos transportadores.


Conclusiones similares han sido descritas en el músculo cardíaco de ratas hipertiroideas: los niveles de insulina y lactato estaban mediados por un desplazamiento aumentado estimulado por insulina de los transportadores de glucosa GLUT4 al sarcolema.En estudios de personas con hipertiroidismo, se observo que el desplazamiento de transportadores de glucosa GLUT4 en respuesta a la insulina en la membrana celular fue aumentado en el estado de hipertiroidismo, pero el desplazamiento estimulado por insulina de estos transportadores de glucosa de fondos intracelulares a la superficie de célula en realidad fue disminuido.En hipertiroidismo, la respuesta de glucosa en la presencia de insulina puede depender sobre todo del desplazamiento de transporte de glucosa GLUT3 - sobre la membrana celular .Esta explicación es la más probable porque la expresión de transportadores de glucosa GLUT3 aumenta a varias veces valores básicos durante la tensión metabólica y demanda de energía de tejido aumentada en estas condiciones, este transportador de glucosa puede hacerse principalmente responsable del aumento del transporte de glucosa celular y la utilización de la misma. Pueden requerir las tarifas de transcripción aumentadas de los genes que codifican estos transportadores de glucosa que causan la síntesis aumentada de las proteínas específicas, para estos efectos de T3 para ser manifestado. Estos resultados sugieren que el transporte de glucosa estimulado por insulina en hipertiroidismo es normal o aumentado.La fosforilación de glucosa, y el aumento del transporte de glucosa no puede ser el único efecto de la insulina sobre la respuesta de glucosa en el músculo bajo condiciones de hipertiroidismo. Esta posibilidad fue examinada en el músculo aislado de ratas hipertiroideas hecha después de la administración de T3, incubando los músculos con un análogo de glucosa que es transportado y fosforilado como la glucosa, pero no más lejos metabolizado.


Después del tratamiento de las ratas con T3, el el contenido extracelular de este analogo en el músculo se mantuvo inalterado, pero la tarifa de fosforilacion del mismo aumento cuando la insulina fue incrementada. Estas conclusiones sugieren que, en las condiciones de hormona de exceso de hormonas tiroideas, la insulina estimule la tarifa de fosforilacion de glucosa no sólo por sus efectos sobre el transporte de glucosa, pero también por aumentando la actividad de hexoquinada . Este efecto puede ser causado, al menos en parte, por el efecto directo de insulina sobre la enzimaLa glucólisis, la formación de lactato, y la oxidación de glucosa en respuesta de glucosa en el tejido de músculo en el estado de hipertiroidismo son normales o aún aumentados principalmente debido a caudales de sangre elevados .Considerando que las tarifas estimuladas por insulina de síntesis de glucógeno son disminuidas en el músculo, los residuos de glucosa son re-direccionados hacia la glucólisis, la formación de lactato, y la oxidación de glucosa. La sensibilidad de formación de lactato a la insulina fue notablemente aumentada en el músculo esquelético aislado de ratas la hipertiroideas.

Además de esto, un aumento de la tarifa de glucogenolisis también puede facilitar la formación de lactato en hipertiroidismo. Los mecanismos de este efecto eran examinados en el músculo soleo aislado de ratas que se trató con T3. En estos estudios, los niveles de formación de lactato y la oxidación de glucosa estaban afectados en presencia de insulina. Las hormonas tiroideas han sido reconocidas como los peñascos principales de regulación del metabolismo de energía oxidativa a nivel de mitocondrias. Hipertiroidismo es asociado con un aumento e hipotiroidismo con una disminución en la secreción de GH y glucocorticoides. Ha sido firmemente establecido que un cambio de los niveles de estas hormonas en el plasma afecta la homeostasis de glucosa; un exceso de GH o glucocorticoides induce la intolerancia de glucosa interfiriendo con la acción de insulina en el hígado y tejidos periféricos .En el músculo esquelético, GH y glucocorticoides inhiben el estímulo de metabolismo de glucosa en respuesta a la insulina.

El tejido adiposo.

En adipocitos aislados de ratas o pacientes con hipertiroidismo, la sensibilidad de transporte de glucosa y utilizacion de insulina ha sido normal o disminuido. El desacuerdo entre estudios puede estar previsto, al menos en parte, a diferencias regionales de las características metabólicas y la función de adipocitos aislados. Los efectos de hormonas tiroideas sobre la respuesta adipose+tissue.jpgde glucosa en el tejido adiposo recientemente han sido examinados en vivo con la técnica de diferencia arteriovenosa a través del tejido adiposo abdominal después de una comida surtida. La supresión de lipolisis por la insulina después de la comida puede ser mecanismo adicional que facilita el transporte de glucosa por el tejido resistente de insulina adiposo.Las hormonas tiroideas estimulan la síntesis, la degradación, y la movilización de lípidos. El tejido adiposo es el tejido con la actividad más alta de la enzima lipoproteína lipasa, en particular en el estado postpandrial. La lipasa sensible a hormonas es la enzima intracelular que regula la liberación de energía de lípidos en circulación como ácidos grasos no esterificados y tiene un papel principal en la determinación del suministro de combustible de lípido circulante para el cuerpo entero.

En conclusión, desde un punto de vista clínico, los pacientes con hipertiroidismo deberían ser protegidos contra anormalidades de lípidos y glucosa. De modo similar todos los pacientes diabéticos deberían ser protegidos de la disfunción tiroidea porque la corrección del hipertiroidismo afectar la homeostasis de glucosa. Además el efecto de hormonas de tiroideas puede ser explicado por:

  • Las tarifas aumentadas de gluconeogénesis y glucogenolisis .
  • Las tarifas aumentadas de formación lactato en músculo y tejido adiposo (Ciclo de Cori)
  • Secreción aumentada y efectos de glucagón y adrenalina sobre células hepáticas
  • Aumentó la proteólisis en el músculo, proporcionando el suministro aumentado de aminoácidos al hígado.



A través del siguiente video podremos observar todo lo antes explicado en esta sección






VIDEOCLASE sobre la ruta metabólica del Ciclo de Cori para un nivel universitario.
http://www.youtube.com/watch?v=XV8wOF_zBGQ


Referencias

(1) Pontikides N, Krassas GE 2007 Basic endocrine products
of adipose tissue in states of thyroid dysfunction. Thyroid
17:421–431

(2) Senturk T, Kozaci LD, Kok F, Kadikoylu G, Bolaman Z
2003 Proinflammatory cytokine levels in hyperthyroidism.
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(3) Celik I, Akalin S, Erba° T 1995 Serum levels of interleukin
6 and tumor necrosis factor-_ in hyperthyroid patients before
and after propylthiouracil treatment. Eur J Endocrinol

(4)Shen DC, Davidson MB 1985 Hyperthyroid Graves’ disease
causes insulin antagonism. J Clin Endocrinol Metab

(5)Jap TS, Ho LT, Won JG 1989 Insulin secretion and
sensitivity in hyperthyroidism.


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