Fisiologia della Tiroide e degli Ormoni Tiroidei di Ilaria Randi

Generalità

Che cos'è la Tiroide?

La tiroide è una ghiandola situata alla base del collo. Si caratterizza per una tipica forma "a farfalla" poiché costituita da due lobi laterali uniti da una porzione intermedia, disposta trasversalmente, nota come istmo.

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Il tessuto tiroideo è costituito da un elevato numero di follicoli tiroidei, le cui pareti sono costituite da un unico strato di cellule follicolari, altrimenti note come cellule tiroidee. All'interno dei follicoli è presente una sostanza molto viscosa elaborata dalle sopra citate cellule: la colloide.

Interposto fra i follicoli tiroidei vi è un tessuto connettivo nel quale sono presenti cellule parafollicolari le cui funzioni sono correlate alle paratiroidi.

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.

Dimensioni e peso della tiroide dipendono dall'età e dal sesso e, in qualsiasi caso, possono sensibilmente variare da individuo a individuo. Mediamente, negli adulti, la tiroide ha un peso che si aggira intorno ai 20 grammi e possiede un diametro trasverso di circa 6 centimetri.

Ruolo della Tiroide

Qual è il ruolo della Tiroide nell'organismo?

Nonostante le sue dimensioni contenute, la tiroide gioca un ruolo chiave e di estrema importanza in moltissime funzioni dell'organismo. Per fare giusto qualche esempio, essa è coinvolta nella regolazione della temperatura e del peso corporei, nella regolazione dell'appetito e dell'umore; è importante per il funzionamento intestinale; può influenzare il battito cardiaco ed è coinvolta perfino nel metabolismo del calcio. Tutte queste funzioni sono mediate dagli ormoni prodotti da questa ghiandola: triiodotironina (o T3); tiroxina (o tetraiodotironina o T4) e calcitonina.

Lo sapevi che…

  • Tiroxina (T4) e triiodotironina (T3) sono iodotironine.
  • Come si può facilmente intuire dal nome, la triiodotironina contiene tre atomi di iodio, mentre la tetraiodotironina ne contiene quattro.

Ormoni Tiroidei

Come accennato, gli ormoni prodotti dalla tiroide sono la triiodotironina (T3), la tiroxina o tetraiodotironina (T4) e la calcitonina. Quest'ultima è prodotta nelle cellule parafollicolari ed è implicata - insieme al paratormone - nella regolazione del metabolismo del calcio. In questo articolo, tuttavia, l'attenzione verrà focalizzata solamente su T3 e T4.

Gli ormoni tiroidei sono capaci di influenzare molte funzioni organiche, regolano sviluppo e differenziazione di tutti i tessuti e i processi metabolici che vi si verificano.

T3 e T4 sono presenti in grande quantità nella colloide all'interno dei follicoli tiroidei, non in forma libera, bensì legati - tramite legami peptidici - ad una particolare glicoproteina nota come tireoglobulina. Questa proteina viene sintetizzata dalle cellule tiroidee per poi passare nella colloide per esocitosi.

La colloide, perciò, può essere considerata come una sorta di deposito degli ormoni tiroidei.

Le cellule tiroidee che costituiscono la parete dei follicoli possiedono una duplice funzione: da un lato preleano dal sangue le sostanze necessarie alla sintesi di T3 e T4 - iodio e tirosina - accumulandoli nella colloide all'interno della tireoglobulina; mentre dall'altro lato, sono capaci di liberare gli ormoni tiroidei già sintetizzati nel circolo ematico.

Sintesi degli Ormoni Tiroidei T3 e T4

La sintesi degli ormoni tiroidei prevede una serie di tappe che verranno di seguito riassunte:

  • Captazione dello iodio presente nel circolo ematico: lo iodio in forma di ione ioduro I⁻ viene captato e portato all'interno dei follicoli tiroidei mediante un trasporto attivo contro un forte gradiente di concentrazione grazie ad un meccanismo di trasporto meglio noto come "pompa dello iodio".
  • Trasformazione di I⁻ in iodio molecolare I₂: per sintetizzare gli ormoni tiroidei, è necessario che lo ione ioduro venga convertito in iodio elementare I₂; ciò avviene grazie ad una reazione ossidativa che richiede la presenza di acqua ossigenata.
  • Organicazione dello iodio: una volta convertito nella sua forma molecolare, lo iodio deve formare un legame con la tirosina (iodazione della tirosina). La iodazione avviene in quelle molecole di tirosina già legate nelle catene polipeptidiche della tireoglobulina ed è catalizzata da enzimi specifici noti come iodasi (ioduro perossidasi o tireoperossidasi - TPO). Al termine di questo processo, si formano - attaccati alla catena tireoglobulinica - due precursori degli ormoni tiroidei: la monoiodotirosina o MIT e la diiodotirosina o DIT. Quest'ultima si forma in seguito ad un'ulteriore iodazione a carico della monoiodotirosina.

Nota: non tutte le molecole di tirosina presenti nella tireoglobulina subiscono la reazione di iodazione; difatti, solo le tirosine orientate in modo tale da facilitare le successive reazioni che porteranno alla sintesi di T3 e T4 vengono iodate.

  • Formazione di T3 e T4: senza entrare nei particolari delle reazioni che portano alla formazione degli ormoni tiroidei oggetto d'interesse in questo articolo, ci limiteremo a dire che T3 e T4 si formano per accoppiamento dei precursori sopra citati, monoiodotirosina (MIT) e diiodotirosina (DIT): l'accoppiamento di due molecole di DIT dà origine alla tiroxina (tetraiodotironina o T4, che dir si voglia); mentre l'accoppiamento di una molecola di MIT e di una molecola di DIT dà origine alla triiodotironina (o T3). La tiroxina (T4) viene prodotta in quantità maggiore della triiodotironina (T3), tanto che nella colloide, i due ormoni si trovano in un rapporto di circa 18:1.
  • Accumulo della tireoglobulina: la tireoglobulina legata agli ormoni tiroidei T3 e T4 e ai precursori MIT e DIT viene accumulata all'interno dei follicoli tiroidei e va a costituire un deposito che può essere conservato per periodi di tempo anche molto lunghi prima di essere utilizzato (si arriva addirittura a qualche mese di conservazione, se necessario).
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Secrezione degli Ormoni Tiroidei

Per completezza d'informazione, di seguito verranno riportate anche le diverse fasi che portano alla secrezione di T3 e T4 nel circolo ematico, senza tuttavia entrare nel dettaglio. Riassumendo brevemente, quindi, l'immissione in circolo delle iodotironine prevede il susseguirsi dei seguenti step:

  • Riassorbimento della colloide;
  • Demolizione enzimatica della tireoglobulina ad opera di proteasi cui consegue la liberazione delle iodotironine;
  • Secrezione di T3 e T4 (con molta probabilità, il passaggio delle iodotironine attraverso la membrana dalle cellule tiroidee nel circolo ematico avviene per semplice diffusione grazie alla loro spiccata liposolubilità).

T4 e T3 vengono immesse in circolo in un rapporto di circa 10:1, quindi, con un rapporto inferiore rispetto a quando si trovano legate alla tireoglobulina. Ciò avviene perché, prima della liberazione delle iodotironine nel torrente ematico, una parte di T4 viene convertita in T3 grazie ad una deiodazione operata dall'enzima deiodasi.

I precursori della iodotironine, MIT e DIT, invece, non vengono rilasciati nel circolo sanguigno, ma subiscono una totale deiodazione all'interno delle cellule tiroidee ad opera dell'enzima iodotirosina deiodasi, che non ha effetti su T3 e T4. Grazie a questo meccanismo d'azione, è possibile recuperare parte dello iodio che potrà essere riutilizzato per la sintesi di nuovi ormoni.

Ormoni Tiroidei nel Circolo Sanguigno

Nel circolo ematico, circa il 90% degli ormoni tiroidei presenti è rappresentato dalla T4; mentre solo il restante 10% è rappresentato dalla T3. Tuttavia, le iodotironine rimangono in forma libera solo per una piccola parte, corrispondente a circa l'1%; mentre il 99% di esse si lega a due  proteine plasmatiche vettrici: la thyroxine binding globulin (o TBG) e la sieroalbumina.

Lo sapevi che…

Le forme libere di tiroxina e triiodotironina vengono indicate, rispettivamente, con le sigle FT4 e FT3.

Il legame di T4 con queste proteine è più forte di quello di T3. Non sorprende quindi la differenza di emivita fra i due ormoni: una settimana per T4 e uno o due giorni per T3.

Gli ormoni tiroidei vengono trasportati nel circolo ematico in forma legata per raggiungere i tessuti sui quali agiscono. Naturalmente, il passaggio all'interno dei tessuti richiede la dissociazione di T3 e T4 con le suddette proteine vettrici.

In seguito all'entrata nei tessuti, parte della T4 viene convertita in T3; difatti, si ritiene che proprio la T3 sia l'ormone tiroideo che agisce in maniera prevalente - se non esclusiva - all'interno dei vari tessuti dell'organismo.

Dopo aver espletato la loro azione nei vari tessuti dell'organismo, gli ormoni tiroidei vengono degradati attraverso:

  • Una deaminazione che li trasforma in acido tetra-iodo-tiro-acetico (TETRAC) e acido tri-iodo-tiro-acetico (TRIAC);

oppure

  • Una deiodazione che li trasforma in tironina.

Nonostante ciò, la metà degli ormoni tiroidei vengono resi insolubili nel fegato in forma di solfati o glicuronati, vengono escreti con la bile e scissi nei loro costituenti a livello enterico. Si ottengono così nuovamente gli ormoni T3 e T4 che vengono assorbiti dalla mucosa intestinale e re-immessi nel circolo sanguigno per svolgere ancora la loro funzione ormonale (circolazione entero-epatica degli ormoni tiroidei).

Funzioni di T3 e T4

Quali sono le funzioni svolte dagli Ormoni Tiroidei T3 e T4?

Gli ormoni tiroidei T3 e T4 svolgono nell'organismo numerose e complesse funzioni che interessano pressoché tutti gli organi e i tessuti. Cercando di semplificare al massimo il concetto, le azioni esercitate dagli ormoni tiroidei potrebbero essere suddivise in due grandi categorie:

  • Le azioni svolte sul metabolismo;
  • Le azioni svolte sullo sviluppo somatico.

Azione degli Ormoni Tiroidei sul Metabolismo

Gli ormoni tiroidei esercitano differenti azioni sul metabolismo, variabili tuttavia in funzione della concentrazione cui si trovano. Talvolta, infatti, a seconda della concentrazione, tali ormoni possono svolgere azioni opposte.

Nonostante possa esservi una certa variabilità delle attività svolte da T3 e T4 a seconda della loro concentrazione, si potrebbe comunque affermare che, in linea di massima, i processi catabolici risultano essere maggiormente esaltati di quelli anabolici.

Ad ogni modo, fra le azioni certamente più note esercitate dagli ormoni della tiroide vi sono quella termogenetica e quella di incremento del metabolismo energetico. T3 e T4, inoltre, agiscono su:

  • Metabolismo proteico: in condizioni fisiologiche, gli ormoni tiroidei favoriscono la sintesi proteica (azione anabolizzante); mentre se presenti in quantità eccessive favoriscono l'effetto contrario, ovvero la demolizione delle proteine (azione catabolica).
  • Metabolismo glucidico: gli ormoni tiroidei tendono ad aumentare l'assorbimento intestinale di glucosio, ad incrementare la glicogenolisi, a favorire la gluconeogenesi e ad aumentare l'attività degli enzimi coinvolti nell'ossidazione del glucosio.
  • Metabolismo lipidico: gli ormoni tiroidei possono esercitare un'azione di promozione sia nei confronti della lipolisi (utilizzo delle riserve di grassi per scopi energetici), che nei confronti della lipogenesi (sintesi di tessuto adiposo). In genere, alti livelli di ormoni tiroidei inducono un incremento della lipolisi.

Altre attività

Altre attività svolte dagli ormoni tiroidei sono le seguenti:

  • Esercitano una cosiddetta "azione permissiva" nei confronti delle catecolammine, incrementando - attraverso un aumento numerico dei recettori β-adrenergici - la sensibilità cellulare verso questi composti.
  • Favoriscono il flusso renale e la filtrazione glomerulare. Ad alte concentrazioni, inducono un aumento della diuresi e della sete.
  • Agiscono sul peso corporeo, determinandone una diminuzione all'aumentare della loro concentrazione come conseguenza diretta della prevalenza dei processi catabolici su quelli anabolici.
  • Agiscono sull'apparato cardiocircolatorio, esercitando effetti inotropi e cronotropi positivi e aumentando la pressione sanguigna.
  • Incrementano la sintesi di eritropoietina.
  • Aumentano la motilità intestinale e favoriscono l'assorbimento della vitamina B12 e del ferro.
  • Stimolano la produzione di altri ormoni.
  • Influenzano lo sviluppo dell'apparato riproduttivo sia maschile che femminile.

Azione degli Ormoni Tiroidei sullo Sviluppo Somatico

Oltre agli importanti ruoli metabolici, gli ormoni tiroidei svolgono azioni determinati anche nell'accrescimento corporeo e nello sviluppo somato-psichico. Essi, infatti, sono fondamentali per lo sviluppo cerebrale e scheletrico del feto, così come sono fondamentali per il normale accrescimento del bambino e per lo sviluppo e la maturazione dei differenti organi e apparati. Una carenza di ormoni tiroidei in queste fasi della vita può portare a conseguenze gravissime. Un'ipofunzionalità tiroidea durante la fase di accrescimento, può causare un arresto anomalo dello sviluppo somatico dando origine a nanismo tiroideo. Allo stesso tempo, la carenza di ormoni tiroidei durante le fasi di accrescimento determina anche la compromissione dello sviluppo mentale, portando alla comparsa del cosiddetto cretinismo tiroideo.

Valori Normali

Valori Normali degli Ormoni Tiroidei

L'alterazione - per eccesso o per difetto - dei valori di ormoni tiroidei può determinare conseguenze anche molto gravi. Nel sottostante elenco sono indicati i valori di ormoni tiroidei ritenuti normali. Tuttavia, è doveroso precisare che i range di normalità possono variare da laboratorio a laboratorio; inoltre, in alcuni casi potrebbero essere impiegate unità di misura differenti (ad esempio, mcg/dl e ng/dl) e in tal caso i valori numerici sono completamente differenti da quelli qui riportati. I valori di riferimento possono variare anche in base all'età e in gravidanza. Per tutti questi motivi, si consiglia di fare riferimento agli intervalli di normalità riportati nel certificato di analisi.

  • Tiroxina (T4) totale (TT4): 60 - 150 nmoli/L;
  • Tiroxina (T4) libera (FT4): 10 - 25 pmoli/L;
  • Triiodotironina (T3) totale (TT3): 1,1 - 2,6 nmoli/L;
  • Triiodotironina (T3) libera (FT3): 3,0 - 8,0 pmoli/L;
  • Ormone tireostimolante o tireotropina (TSH): 0.15 - 3,5 mU/L.

In linea generale, alti livelli di tiroxina sono indice di una tiroide iperattiva, mentre bassi valori suggeriscono la presenza di un'insufficienza tiroidea.

TSH e Controllo della Tiroide

TSH e Controllo della Funzionalità Tiroidea

Il responsabile del controllo della funzione tiroidea è il TSH, anche noto come tireotropina o come ormone ipofisario tireotropo.

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Si tratta di una glicoproteina prodotta e rilasciata dall'ipofisi (o ghiandola pituitaria) e, più precisamente, dalla parte anteriore nota come adenoipofisi. La tireotropina agisce sulla tiroide esaltando tutte le attività svolte dalle cellule follicolari. Il TSH, pertanto, promuove:

  • La captazione dello iodio;
  • La sintesi della tireoglobulina;
  • La iodazione della tirosina;
  • La sintesi degli ormoni tiroidei, il loro distacco dalla tireoglobulina e la conseguente immissione nel circolo ematico.

Questa esaltazione delle attività delle cellule tiroidee è imputata all'incremento intracellulare del secondo messaggero AMPc (adenosina monofosfato ciclico) cui si associa un aumento del consumo di ossigeno (O₂) e di glucosio.

La secrezione del TSH da parte dell'adenoipofisi è a sua volta regolata dai centri ipotalamici mediante il rilascio di un altro ormone: il TRH o ormone di rilascio della tireotropina.

La secrezione di TSH e di TRH è strettamente connessa ai livelli di ormoni tiroidei nel torrente ematico: quando questi sono alti, la secrezione ipotalamica di TRH e la secrezione ipofisaria di TSH vengono inibite; al contrario, se i livelli di ormoni tiroidei nel circolo sanguigno diminuiscono, ipotalamo e ipofisi si "riattivano" secernendo i corrispettivi ormoni che stimoleranno la tiroide a produrre e rilasciare T3 e T4. Grazie a questo particolare meccanismo di regolazione a feedback negativo, i livelli ematici di ormoni tiroidei rimangono relativamente stabili nel tempo.

Altri fattori che possono influenzare la Funzionalità Tiroidea

Oltre al controllo esercitato da ipotalamo e ipofisi, vi sono anche fattori esterni che possono influenzare l'attività della ghiandola tiroide. Ad esempio, l'esposizione al freddo - attraverso un riflesso neuro-endocrino - è in grado di attivare la tiroide che aumenta così la produzione degli ormoni tiroidei che eserciteranno poi la loro azione termogenetica.

Fattori come stress, forti emozioni o il digiuno, invece, esercitano l'effetto opposto sulla funzionalità tiroidea, deprimendola. Ciò avviene grazie a segnali che giungono all'ipotalamo dal sistema limbico e dalla corteccia cerebrale.

Ilaria Randi

L'autore

Ilaria Randi

Laureata in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche, ha sostenuto e superato l’Esame di Stato per l’Abilitazione alla Professione di Farmacista


Ultima modifica dell'articolo: 12/09/2019

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