Anatomia della Tiroide
Tiroide: dove si trova?
La tiroide è una ghiandola di tipo endocrino (a secrezione interna) posizionata nella regione anteriore del collo, davanti e lateralmente alla laringe ed alla trachea. Per rendere l'idea, la tiroide si trova all'altezza della quinta vertebra cervicale della colonna vertebrale, poco sopra la base del collo. La tiroide è delimitata da una lamina connettivale aderente alla superficie anteriore e laterale della trachea che ne consente il movimento con la deglutizione.
Struttura: forma, dimensioni e rapporti anatomici
La forma della tiroide ricorda quella della lettera H o di una farfalla con le ali spiegate: è costituita da due lobi, rispettivamente destro e sinistro, posti ai lati della laringe. I lobi tiroidei sono uniti fra loro da una sorta di ponte che li congiunge, chiamato istmo.
La tiroide è una ghiandola molto piccola: complessivamente misura soltanto 5-8 cm di lunghezza e 3-4 cm di larghezza. Il suo peso è piuttosto variabile e dipende da alcuni parametri, tra cui alimentazione, età e costituzione corporea. Negli adulti sani, il peso della tiroide si aggira mediamente sui 10-20 grammi, mentre nei neonati è all'incirca di 2 grammi.
Dal punto di vista strutturale, la tiroide è composta da una serie di piccole vescicole dalla forma sferica, chiamate follicoli tiroidei. Queste cavità circolari rappresentano le unità funzionali della tiroide, cioè i più piccoli elementi in grado di svolgere le funzioni a cui questa ghiandola è preposta. I follicoli hanno, infatti, il compito di sintetizzare, accumulare e secernere gli ormoni tiroidei. Proprio per questo motivo, ogni follicolo è circondato da una rete di capillari, nei quali al momento del bisogno vengono riversati gli ormoni prodotti.
Follicoli tiroidei: caratteristiche e funzioni
Cellule follicolari o tireociti
Le unità funzionali della tiroide sono rappresentate dai follicoli tiroidei. Esaminando nel dettaglio la loro struttura, è possibile notare che questi hanno forma sferica e sono rivestiti da un singolo strato di cellule secretorie, dette cellule follicolari o tireociti. I tireociti delimitano la cavità follicolare contenente la colloide, un fluido viscoso ad alta concentrazione proteica. Le cellule follicolari sintetizzano e riversano nella colloide una proteina globulare ricca di residui tirosinici, che agisce come precursore degli ormoni tiroidei: la tireoglobulina (Tg). Inoltre, nella cavità follicolare si trovano gli enzimi per la sintesi di tiroxina (chiamata anche T4) e triiodiotironina (o T3) e lo ione ioduro (I-, forma ionizzata dello iodio).
Per intenderci, i follicoli potrebbero essere paragonati ad una serie di "sacchetti sferici" che fungono sia da "fabbrica" che da "magazzino" per gli ormoni tiroidei.
La forma dei follicoli dipende dallo stato funzionale della ghiandola: quando è attiva e libera gli ormoni tiroidei in circolo, presenta follicoli piccoli, quasi svuotati della colloide, e tireociti cilindrici; se, al contrario, la tiroide si trova in uno stato di relativo riposo, allora i follicoli sono voluminosi, la colloide è abbondante e i tireociti sono appiattiti.
Cellule parafollicolari o cellule C
Negli spazi interstiziali tra i follicoli, si trovano le cellule parafollicolari (o cellule C), che sintetizzano e secernono l'ormone calcitonina, implicato nella regolazione della concentrazione plasmatica di calcio. In particolare, l'ormone inibisce la liberazione di calcio dalle ossa (azione ipocalcemizzante) in base alla concentrazione plasmatica di ioni Ca2+.
Dal punto di vista strutturale, le cellule parafollicolari sono indipendenti e più voluminose rispetto ai tireociti e non accedono mai al lume follicolare.
Vascolarizzazione
Come anticipato, la tiroide è una ghiandola altamente vascolarizzata: l'apporto di sangue è garantito dalle arterie tiroidee superiori e inferiori che danno origine a una fitta rete di capillari. Un plesso venoso che immette nelle giugulari interne, invece, garantisce al sangue di refluire dalla ghiandola.
Fisiologia
Come funziona la Tiroide
I tireociti producono anzitutto una proteina che funge da precursore degli ormoni tiroidei, chiamata tireoglobulina. La tireoglobulina è particolarmente ricca di un amminoacido chiamato tirosina. Questo amminoacido è importante poiché i tireociti prelevano selettivamente lo iodio dal sangue e lo trasportano nella cavità follicolare, dove si lega proprio alla tirosina della tireoglobulina per dare origine agli ormoni tiroidei T3 e T4.
- Lo iodio è un oligoelemento essenziale per la funzione della tiroide, poiché contenuto in entrambi gli ormoni tiroidei; questi ormoni influenzano l'attività di molti organi e tessuti, ed hanno un ampio spettro d'azione sul metabolismo di carboidrati, grassi e proteine e anche sui processi di crescita.
- Oltre allo iodio, è importante ricordare che anche il selenio ha un ruolo chiave nel funzionamento della tiroide. Non a caso la quantità di questo oligoelemento nella ghiandola è più elevata rispetto ad ogni altro organo del corpo. Il selenio protegge le cellule della tiroide dal danno ossidativo e, a livello degli organi bersaglio, partecipa alle reazioni che rendono attivi gli ormoni tiroidei.
Tornando alle caratteristiche dei follicoli tiroidei, è importante notare che al loro interno è presente la colloide, che è un liquido denso ad alta concentrazione proteica. La colloide rappresenta una sorta di "magazzino", in cui sono conservati gli ormoni tiroidei e da dove vengono liberati a seconda delle esigenze dell'organismo. Ad esempio, con l'esposizione al freddo, la tiroide immette in circolo i propri ormoni, che agiscono incrementando il metabolismo basale, quindi elevando il consumo di ossigeno a livello cellulare e la temperatura corporea.
Ormoni Tiroidei: T4 e T3
Gli ormoni T4 (tetraiodotirosina o tiroxina) e T3 (triiodotirosina) regolano il metabolismo corporeo e sono necessari per la crescita e il normale sviluppo dell'organismo. T3 e T4 sono prodotti dalle cellule follicolari tiroidee, in risposta alla modulazione del TSH (ormone stimolante la tiroide).
Sintesi degli Ormoni Tiroidei
Per la sintesi degli ormoni tiroidei sono indispensabili alcuni elementi:
- Iodio;
- Tirosina;
- Tireoperossidasi (TPO).
Iodio
Lo iodio è essenziale per il corretto funzionamento della tiroide, in quanto è presente nella struttura chimica di entrambi gli ormoni tiroidei e partecipa in maniera determinante al controllo della loro produzione e liberazione nel circolo ematico. Per questo motivo, è molto importante assicurare un sufficiente apporto dell'elemento, che avviene soprattutto con la dieta, cioè mediante il consumo di alcuni alimenti, come, ad esempio, pesci di mare, crostacei o prodotti contenenti sale iodato. Un'assunzione insufficiente di iodio comporta un'alterata sintesi e ridotte concentrazioni degli ormoni tiroidei, che possono provocare diverse manifestazioni cliniche. La conseguenza più conosciuta della carenza di iodio è il gozzo, cioè l'ingrandimento della tiroide.
Per quanto riguarda la sintesi degli ormoni tiroidei, lo iodio assunto con l'alimentazione viene assorbito a livello intestinale, viene estratto dal plasma e concentrato nelle cellule follicolari sotto forma di ioduro (I-), con un meccanismo di trasporto attivo: il simporto Na+/I- (NIS cotrasporta contro gradiente elettrochimico 2 ioni sodio ed 1 iodio). Lo ioduro captato dalla tiroide viene immagazzinato all'interno della colloide, dove viene organicato a I2 grazie all'enzima tireoperossidasi (TPO).
Tirosina
Nella colloide, si trovano anche gli enzimi per la sintesi di T3 e T4 e la tireoglobulina (Tg), che funge da precursore per gli ormoni tiroidei. La tiroxina e la triiodiotironina derivano, infatti, dall'amminoacido tirosina e la tireoglobulina (Tg) fornisce proprio i residui tirosinici necessari per formare lo scheletro della loro struttura chimica. Tutti i componenti per la sintesi degli ormoni tiroidei sono pertanto immagazzinati nella colloide.
Tireoperossidasi
Le fasi della sintesi iniziano con l'intervento dell'enzima tireoperossidasi (TPO), che catalizza la reazione di iodinazione della tirosina: l'addizione di uno ione ioduro forma la monoiodotirosina (MIT) e l'aggiunta di un secondo ioduro alla stessa molecola costituisce la diiodotirosina (DIT). MIT e DIT non sono altro che precursori degli ormoni tiroidei: infatti, T4 deriva dalla reazione di condensazione tra due molecole di DIT, mentre T3, si ottiene dalla condensazione di una molecola di MIT e una di DIT.
Gli ormoni tiroidei così formati si trovano legati a supporti tireoglobulinici e sono immagazzinati nella colloide prima del loro rilascio, per mesi dopo la loro formazione.
Curiosamente, infatti, la tiroide è l'unica ghiandola endocrina che possiede la capacità di accumulare gli ormoni in sede extracellulare, prima del loro rilascio. Quando il legame del TSH stimola, nelle cellule follicolari, l'endocitosi del complesso tireoglobulina-ormoni tiroidei, il supporto tireoglobulinico è degradato per via enzimatica, mentre gli ormoni tiroidei sono rilasciati nelle cellule, quindi nel circolo sanguigno.
Feed-back della sintesi degli Ormoni Tiroidei
La sintesi e la secrezione degli ormoni tiroidei sono strettamente regolate da meccanismi molto sensibili. In particolare, questi sono prodotti in risposta alla modulazione dell'ormone tireotropo (o TSH, ormone stimolante la tiroide), il cui rilascio è stimolato dal rilascio dell'ormone ipotalamico TRH.
Il TSH è secreto dall'ipofisi anteriore, una ghiandola situata alla base del cervello, e agisce sulle cellule follicolari (o tireociti) promuovendo il rilascio della tiroxina e della triiodotirosina nel circolo ematico.
Il TSH prima si lega ai recettori sulla membrana delle cellule follicolari, attivando il secondo messaggero AMP ciclico, e porta alla fosforilazione di una serie di proteine delle cellule follicolari necessarie per la secrezione degli ormoni.
Gli ormoni tiroidei sono soggetti solo a piccole variazioni: i loro livelli plasmatici sono praticamente stabili, poiché il principale meccanismo di contro-regolazione della tiroide è a feed-back negativo. In altre parole, il tasso ematico degli ormoni tiroidei controlla l'intervento dell'ipotalamo e dell'ipofisi per limitare l'azione di TRH e TSH (quindi livelli elevati di ormoni tiroidei inibiscono il rilascio di TRH e TSH) In tale modo, gli ormoni tiroidei si mantengono entro livelli stabili, che si definiscono fisiologici, e che si adeguano alle differenti condizioni dell'organismo.
Immissione in circolo e trasporto
- Mediante fagocitosi, la tireoglobulina con annessi T4 e T3 viene reincorporata nel lume della cellula follicolare e si fonde con una vescicola (lisosoma). All'interno di questa, T4 e T3 sono liberati dalla tireoglobulina ad opera di enzimi lisosomiali, per essere successivamente immessi nel circolo sanguigno.
- T4 e T3 vengono trasportati nel circolo da proteine plasmatiche: TBG (globulina legante la tiroxina), TTR (transtiretina) e albumina. Una quota, invece, chiamata FT4 e FT3 resta libera e può raggiungere i tessuti periferici.
- Gli ormoni tiroidei in circolo sono rappresentati soprattutto da T4. Nonostante sia secreto in quantità inferiori, infatti, T3 rappresenta la forma più attiva a livello cellulare: si può ottenere tramite desiodazione di T4, che dunque rappresenta un "preormone". Ne risulta che la maggior parte del T3 plasmatico viene sintetizzato partire dal T4.
- La reazione di attivazione, cioè la conversione del T4 in T3, si verifica con la rimozione di un atomo di iodio, ad opera delle desiodasi di tipo 1 (D1), di tipo 2 (D2) e di tipo 3 (D3).
- Gli ormoni tiroidei, una volta giunti a destinazione, sono in grado di attraversare la membrana plasmatica, per legarsi al loro recettore, presente all'interno delle cellule bersaglio. I recettori specifici per gli ormoni tiroidei, infatti, si trovano nel nucleo, dove possono interagire con il DNA per regolare l'espressione di diversi geni.
Funzioni della Tiroide
La tiroide è un organo che controlla numerose funzioni chiave del nostro organismo, attraverso la tiroxina (T4), la triiodotironina (T3) e la calcitonina.
Anzitutto, la tiroide regola il metabolismo, cioè quel complesso di reazioni che permette agli organi di ottenere l'energia necessaria per svolgere correttamente le proprie funzioni. In altre parole, gli ormoni che produce, segnalano all'organismo quanto veloce deve lavorare e come deve usare le sostanze alimentari e chimiche per produrre energia.
Non solo: la tiroide interviene nei processi di accrescimento e sviluppo di molti tessuti e stimola le attività cellulari, ottimizzando, in particolare, le funzioni dell'apparato cardiovascolare e del sistema nervoso.
Capire come l'attività della tiroide può influenzare la maggior parte delle cellule dell'organismo, porta a comprendere perché è assolutamente indispensabile che gli ormoni tiroidei debbano essere prodotti in quantità adeguate.
Qual è il Ruolo degli Ormoni Tiroidei
Le azioni di T4 e T3 sono estremamente ampie e vanno dallo sviluppo del sistema nervoso centrale, all'accrescimento corporeo, al controllo di numerose funzioni metaboliche.
Gli ormoni tiroidei contribuiscono in modo fondamentale alla spesa energetica ed alla produzione endogena di calore, regolando direttamente il metabolismo basale. Questo consiste nel dispendio energetico dell'organismo in condizioni di riposo e comprende la quantità minima di energia necessaria per il mantenimento delle funzioni vitali basilari, come la respirazione, la circolazione sanguigna e le attività del sistema nervoso. Se gli ormoni tiroidei aumentano, accelera l'attività metabolica nella maggior parte dei tessuti. La conseguenza diretta è l'incremento del consumo di ossigeno e della velocità di utilizzazione delle sostanze energetiche, con produzione di calore, fenomeno conosciuto come effetto termogenico.
Parte di questo effetto è dovuto all'azione diretta degli ormoni T3 e T4 sui mitocondri, le centrali energetiche della cellula. Gli ormoni tiroidei, infatti, stimolano l'attività di alcuni enzimi coinvolti nelle reazioni di fosforilazione ossidativa, a livello della catena respiratoria mitocondriale, producendo ATP e liberando energia sotto forma di calore.
T3 e T4 incrementano l'attività metabolica della maggior parte dei tessuti dell'organismo (eccezioni da sottolineare sono cervello, milza e gonadi).
T3 e T4 non solo intervengono sull'utilizzazione dell'energia, ma anche sulla mobilitazione delle riserve energetiche, intervenendo nella sintesi e nella degradazione di glucidi, lipidi e proteine.
Per quanto riguarda il metabolismo glucidico, questi favoriscono l'assorbimento intestinale degli zuccheri, potenziando l'azione dell'insulina. A concentrazioni più basse della norma, gli ormoni tiroidei stimolano la gluconeogenesi a livello epatico e muscolare, processo che converte il glucosio in glicogeno o, nel caso contrario, se presenti in concentrazioni più elevate, favoriscono la glicogenolisi, con effetto iperglicemizzante.
Nel metabolismo lipidico, gli ormoni tiroidei sono implicati con effetti diversi a seconda del loro dosaggio. In caso di iperattività della tiroide, può verificarsi un incremento dalla lipolisi, con la depauperazione del deposito lipidico e l'aumento della disponibilità degli acidi grassi; viceversa, una carenza di ormoni tiroidei provoca l'effetto opposto, cioè la lipogenesi, con la sintesi di tessuto adiposo, che, tra l'altro, induce ad un aumento del peso corporeo.
Infine, gli ormoni tiroidei stimolano la sintesi proteica; tuttavia, se presenti in eccesso, possono provocare l'effetto opposto, nel senso che bloccano la sintesi proteica e incrementano il catabolismo, cioè le proteine sono convertite in aminoacidi, spesso a discapito della massa muscolare.
Gli ormoni tiroidei hanno effetti importanti sul sistema cardiovascolare:
- Favoriscono la contrattilità e contribuiscono all'eccitabilità miocardica;
- Aumentano la frequenza cardiaca;
- Diminuiscono le resistenze vascolari, dilatando le arteriole periferiche e contribuendo al ritorno venoso.
Tutto ciò ha lo scopo di garantire ai tessuti l'apporto di ossigeno necessario. Per raggiungere questo obiettivo, gli ormoni tiroidei possono determinare anche l'aumento della ventilazione polmonare, la quale, per risultare efficiente, necessita di un aumento della gittata cardiaca, cioè il cuore viene indotto a pompare di più. Da questi effetti consegue anche l'aumento della funzione renale.
4. Effetti sul sistema nervoso centrale
Gli ormoni tiroidei sono necessari per lo sviluppo del sistema nervoso centrale nel feto e nelle prime settimane di vita perché svolgono un importantissimo ruolo nel differenziamento e nella crescita delle strutture nervose, oltre a garantire il normale sviluppo del cervello. Una carenza di T3 e T4 in età infantile può portare una forma di danno cerebrale irreversibile chiamato cretinismo, caratterizzato da un incompleto sviluppo del sistema nervoso centrale e da ritardo mentale. Gli ormoni tiroidei assicurano una corretta sinaptogenesi (crescita dei dendriti ed assoni) e mielinizzazione delle strutture nervose.
5. Effetti sul sistema riproduttivo
La normale funzione della tiroide è importante anche per il sistema riproduttivo. Gli ormoni tiroidei, infatti, influenzano lo sviluppo e la maturazione dei testicoli e delle ovaie, assicurando la corretta spermatogenesi e l'attività riproduttiva per l'uomo e la regolarità del ciclo mestruale e il mantenimento della gravidanza nella donna. Una disfunzione della tiroide può dunque provocare conseguenze, come infertilità, problemi sessuali e disordini mestruali.
6. Altri effetti
Gli ormoni tiroidei:
Possiamo affermare che gli ormoni tiroidei piuttosto che intervenire in una singola sede di azione, modulano attività multiple e coordinate, permettendo di mantenere le normali funzioni fisiologiche dell'intero organismo. Altri specifici effetti biologici variano da un tessuto all'altro. Vale la pena aggiungere che gli ormoni tiroidei sono indispensabili per l'azione dell'ormone della crescita o GH e producono effetti sensibili sull'apparato muscolo-scheletrico, promuovendo il rimodellamento osseo e aumentando la capacità di contrazione muscolare. Infine, molti degli effetti di stimolo sul metabolismo sono amplificati dalle catecolamine, come l'adrenalina e la noradranalina, che agiscono in sinergia con gli ormoni tiroidei.
Calcitonina
Oltre agli ormoni tiroidei, la tiroide produce anche la calcitonina, implicata nella regolazione del metabolismo del calcio. L'ormone è sintetizzato e secreto dalle cellule parafollicolari o cellule C in risposta all'ipercalcemia, per contribuire alla diminuzione della concentrazione ematica di calcio. La calcitonina abbassa la calcemia tramite l'inibizione degli osteoclasti, quindi promuove il deposito di calcio nell'osso, e la stimolazione dell'escrezione di calcio da parte del rene. L'azione antagonista viene svolta dal paratormone, l'ormone secreto dalle ghiandole paratiroidi.
Malattie della Tiroide
A volte, la tiroide può aumentare o diminuire la propria attività, producendo ormoni in eccesso o in difetto, rispetto alle reali esigenze del corpo, come nel caso dell'ipertiroidismo e dell'ipotiroidismo. Oltre alle disfunzioni, la tiroide può essere colpita da alterazioni morfologiche, come nel caso di gozzi e noduli, oppure può essere sede di infiammazioni e di tumori.
Ipertiroidismo
L'ipertiroidismo è un disordine associato all'iperfunzione della tiroide, cioè ad una eccessiva produzione di ormoni tiroidei; poiché gli ormoni tiroidei sono responsabili del controllo del metabolismo, l'ipertiroidismo causa un aumento di molte attività metaboliche nei tessuti periferici. I sintomi più frequenti sono, infatti, dimagrimento, tachicardia, nervosismo, tremori, insonnia, debolezza muscolare, aumento della sudorazione e intolleranza al caldo. Talvolta, il paziente presenta segni molto evidenti, come l'ingrossamento della ghiandola tiroidea e la sporgenza dei bulbi oculari. Le cause dell'iperattività della tiroide sono molteplici. L'ipertiroidismo può essere, ad esempio, la conseguenza di un nodulo tiroideo iperfunzionante o del morbo di Basedow, che consiste in una malattia autoimmune caratterizzata dalla produzione di autoanticorpi che agiscono come l'ormone TSH, cioè stimolando la tiroide.
Ipotiroidismo
Si parla, invece, di ipotiroidismo quando la tiroide, non produce una quantità di ormoni tiroidei adeguata al fabbisogno dell'organismo. Questo può essere dovuto sia ad un'insufficienza tiroidea, sia ad un'alterazione dell'equilibrio tra tiroide, ipotalamo e ipofisi, come, ad esempio, nel caso di un'inappropriata secrezione di TSH. Ciò determina, oltre alla riduzione dei processi metabolici, sintomi quali stanchezza, rallentamento dei riflessi, riduzione dell'appetito e aumento di peso. Le cause dell'ipotiroidismo sono diverse: carenza di iodio, malattie autoimmuni della tiroide, esiti di un intervento chirurgico e irradiazioni al collo.
Gozzo
Un'altra condizione è il gozzo, che definisce, in modo generale, ogni aumento di volume della tiroide. Il gozzo può essere uninodulare o multinodulare, se interessa, rispettivamente, una o più aree oppure può essere caratterizzato dall'ingrossamento diffuso di tutta la ghiandola. L'aumento di volume della tiroide può verificarsi sia in caso di ipertiroidismo, che di ipotiroidismo; tenendo presente che esistono anche gozzi che non modificano affatto la funzionalità tiroidea. In ogni caso, il risultato finale è la comparsa di una protuberanza sul collo, che può addirittura arrivare a comprimere gli altri organi vicini, rendendo difficile deglutire o respirare.
Noduli tiroidei
La ghiandola tiroidea può essere interessata anche dalla formazione di noduli tiroidei. Il loro sviluppo è solitamente un fenomeno di natura benigna: spesso questi piccoli grumi localizzati sulla tiroide, non alterano la sua funzionalità e non provocano alcun sintomo, ma necessitano di una valutazione diagnostica specifica, per escludere, sia patologie tumorali, che possibili disfunzioni future.
Tumori della tiroide
Nella tiroide possono insorgere tumori sia benigni, che maligni. I tumori tiroidei, salvo rare eccezioni, hanno spesso un andamento clinico benigno, pertanto possono essere controllati dalla terapia con ottimi risultati.
Tiroidite
Come tutti gli altri organi, anche la tiroide può essere soggetta ad un'infiammazione. Tale evenienza determina un quadro di tiroidite. La malattia può avere diverse cause, ma la forma più comune è la tiroidite di Hashimoto, appartenente al gruppo delle malattie autoimmuni, dove un'anomalia del sistema immunitario induce la produzione di anticorpi contro le cellule della tiroide stessa.
Noduli della tiroide
Azioni degli ormoni tiroidei: tiroxina e triiodotironina
