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Autor: Alfredo F Jácome-Roca, MD, FACP

FISIOLOGÍA DE LA GLÁNDULA TIROIDES

La glándula tiroides es uno de los órganos endocrinos más grandes, pues tiene un peso promedio de 20 gramos. Se encuentra localizada en la parte anterior e inferior del cuello, sobre los aspectos anteriores y laterales de la tráquea. Tiene forma de mariposa, aunque los antiguos le veían forma de escudo o “tiroides”, en griego. Consta de un lóbulo derecho, un poco más grande, y otro izquierdo, unidos entre sí por un istmo; en ocasiones puede observarse un lóbulo piramidal que sale de dicho istmo y es un resto del canal tirogloso. Este se desarrolla a partir de la base de la lengua, en el foramen cecum y se forma hacia la 5ª. o 6ª. semana del desarrollo embrionario. Las estructuras cercanas a la glándula tiroides son el nervio recurrente laríngeo y las cuatro glándulas paratiroides, que deben ser identificadas por el cirujano durante la tiroidectomía.

(Ver capítulo completo en el Capítulo 4 del libro FISIOLOGÍA ENDOCRINA en la librería virtual encolombia.com/medicina.htm )

ISLOTES PANCREÁTICOS

El páncreas (palabra griega que significa todo carne) es una glándula elongada anexa al aparato digestivo, anidada alrededor del duodeno, con una función digestiva exocrina y una función endocrina basada en los islotes de Langerhans (Figura 1).

De los cincuenta a setenta y cinco gramos que pesa el páncreas, sólo un gramo corresponde a tejido insular; en la histología convencional, los islotes se ven como grupos de células relativamente pálidas diseminadas por el tejido exocrino que se tiñe de oscuro. El número de islotes va de un cuarto de millón a un millón y tres cuartos, su diámetro aproximado es de ciento cincuenta micras y son más numerosos hacia la cola del páncreas, aunque se encuentran distribuidos por todo el órgano. Hay tres tipos de células:

• El sesenta a noventa por ciento de las células corresponden al tipo beta, productoras de insulina
• La mayoría de las demás son alfa, productoras de glucagón
• Otro pequeño porcentaje está representado por las delta, productoras de somatostatina.

Este órgano endocrino produce las hormonas tiroideas tiroxina (T4) y triyodotironina (T3) que intervienen en la regulación del crecimiento y desarrollo, en el metabolismo celular y en la producción de calor o termogénesis.

Anatomía e Histología

La glándula tiroides es uno de los órganos endocrinos más grandes, pues tiene un peso promedio de 20 gramos. Se encuentra localizada en la parte anterior e inferior del cuello, sobre los aspectos anteriores y laterales de la tráquea. Tiene forma de mariposa, aunque los antiguos le veían forma de escudo o “tiroides”, en griego. Consta de un lóbulo derecho, un poco más grande, y otro izquierdo, unidos entre sí por un istmo; en ocasiones puede observarse un lóbulo piramidal que sale de dicho istmo y es un resto del canal tirogloso. Este se desarrolla a partir de la base de la lengua, en el foramen cecum y se forma hacia la 5ª. o 6ª. semana del desarrollo embrionario. Las estructuras cercanas a la glándula tiroides son el nervio recurrente laríngeo y las cuatro glándulas paratiroides, que deben ser identificadas por el cirujano durante la tiroidectomía.

Histológicamente la tiroides está formada por acinis glandulares o folículos, los cuales serán irrigados por una red capilar muy rica; la pared del folículo está compuesta por una sola hilera de células epiteliales cuboidales, las cuales reposan sobre una membrana basal compuesta por mucopolisacáridos; el interior del folículo está lleno de un líquido claro y proteinàceo, llamado coloide acinar, el cual constituye la mayor parte de la masa tiroidea. El coloide contiene tiroglobulina, una proteína grande que pesa aproximadamente 650.000 MW, la cuál sirve de transporte y bodega de las hormonas tiroideas durante su síntesis y al final de esta; la tiroglobulina es TSH- dependiente. Entre 20 y 40 de estos folículos forman un lobulillo, irrigado por sangre arterial y separado de los demás lobulillos por tejido conectivo. Entre los folículos se encuentran importantes células endocrinas pertenecientes al sistema APUD, denominadas células C o parafoliculares, que producen calcitonina, una hormona calciorreguladora. La irrigación de la tiroides está hecha por las arterias tiroideas superior e inferior; es excepcionalmente bien vascularizada, teniendo un flujo sanguíneo que varia entre 4 y 6 ml por gramo de tejido tiroideo y por minuto, el cual es casi el doble del flujo renal. Esto tiene importancia fisiológica en lo que respecta a la capacidad para concentrar yodo (Figura 1).

Regulación fisiológica

Un mecanismo de retroalimentación negativo hace que niveles aumentados de T4 libre (transformados en hipófisis e hipotálamo a T3), frenen la producción de TSH y también de la TRH u hormona liberadora de la tirotrofina.

Figura. Eje hipotálamo-Hipófisis-Tiroides

El primer mecanismo resulta más importante pero un aumento de la TRH (que viaja por el sistema porta venoso del tallo hipofisiario) estimula la producción, tanto de la TSH como de la Prolactina. La TSH se fija a receptores localizados en las células epiteliales tiroideas, de esta manera favoreciendo la síntesis de la bomba de sodio o transportadora de yoduro, la peroxidasa tiroidea y la tiroglobulina; el aumento de la endocitosis epitelial tiroidea por la tirotropina también aumenta la liberación de hormona tiroidea en la circulación.

Metabolismo extratiroideo del yodo.

La formación de hormonas tiroideas depende de un suministro adecuado de yodo; aunque hay mecanismos que garantizan la extracción máxima de yodo de la sangre para efectos de la tiroxinogènesis, en caso de deficiencias de yodo de larga data, estos pueden fallar.

El balance de yodo es mantenido por la ingesta de este halògeno, el cuàl viene en los alimentos y el agua, pero especialmente en la sal yodada; otra fuente es la administración de medicamentos o medios de contraste yodados. En países como los Estados Unidos, la dieta corriente contiene unos 500 microgramos diarios, mientras que en Japón, esta cantidad es más alta y en otras regiones más baja.

La distribución de yodo en el organismo varía de acuerdo con el espacio o tejido en que se encuentra. Así, después de la transformación del elemento yodo en el Ion yoduro, en el intestino delgado se produce su absorción (unos 500 mcg diarios); la mitad pasa al líquido extracelular. Hay una remoción constante del yoduro plasmático, que ingresa o reingresa al tiroides en un 20% (diariamente capta 120 y devuelve 60 mcg, el cual se origina de la dehalogenaciòn de las tirosinas). Un 77% se elimina por la orina (un promedio de 488 mcg diarios) -aunque una buena cantidad se reabsorbe pasivamente por los tùbulos renales- y un 3% (12 mcg) por las heces. El total de hormona tiroidea en sangre (particularmente tiroxina), contiene 600 mcg de yodo. 8 mg del halógeno se encuentran en la glándula, el sitio de mayor concentración. Esta es misma cantidad se encuentra en una gota de solución de Lugol, mientras que otra de solución saturada de yoduro potásico contiene 50 mg.

Tiroxino-gènesis y secreción de las hormonas tiroideas

La síntesis de las hormonas tiroideas ocurre en cuatro etapas sucesivas:

1. Atrapamiento del yodo. Trasporte activo del Ion yoduro dentro de la tiroides.
2. Organificaciòn. El yoduro se oxida a yodo y se produce una yodinaciòn de los residuos tirosìlicos dentro de la molécula de tiroglobulina, para dar lugar a las yodotirosinas (MIT y DIT), que no tienen acción hormonal.
3. Acoplamiento de las yodotirosinas, para formar las hormonas tiroideas triyodotironina (T3) y tiroxina (tetrayodotironina o T4).Dentro del coloide acinar, estas hormonas se encuentran ligadas a la tiroglobulina por enlaces peptìdicos.
4. Proteòlisis de la tiroglobulina y liberación o paso a la sangre de las hormonas tiroideas.

Atrapamiento de yodo.- La entrada de yodo al tiroides es un proceso activo en el que interviene la hormona tirotropa (TSH), y que requiere la hidrólisis de ATP. La concentración de yodo en la glándula es unas 20 a 40 veces mayor que en el plasma, lo que se denomina gradiente tiroides- suero. Una rápida oxidación del yodo o su devolución al plasma sucede de inmediato, yodo inorgánico que en este momento constituye menos del 1% del total que hay en la tiroides. Es un “pool” de yodo fácilmente intercambiable, ante la administración de gran cantidad de yodo al organismo. Un segundo “pool” de yodo inorgánico no intercambiable está constituido por el proveniente de la deyodinaciòn de las yodotironinas. Ante el estímulo de la glándula con TSH o la administración de una dieta baja en yodo, o si se bloquean con drogas los pasos posteriores de la tiroxinogènesis, se ensancha notablemente el “pool” de yodo fácilmente intercambiable, por lo que el gradiente tiroides- plasma puede llegar a pasar de varios cientos. Una proteína integral de membrana, situada en la membrana basolateral de las células epiteliales tiroideas se encarga de transportar activamente sodio dentro de la célula, trasportando activamente el yodo en forma secundaria. Este transportador de sodio-yodo se conoce en inglés con el nombre de “symporter”, derivando la energía del gradiente electroquímico que sodio a través de la membrana, ya que una concentración baja intracelular se logra merced a la bomba de sodio. Cuando hay defectos congénitos de organificaciòn (que llevan a un hipotiroidismo), la administración de iones monovalentes tipo perclorato o tiocianato llevan a un desplazamiento del yodo hacia el exterior de la glándula.

Oxidación del yodo y su organificaciòn.- Durante la oxidación, el yoduro pasa a yodo por acción de una peroxidasa, y luego por acción de esta misma enzima, usando el aminoácido tirosina y agua oxigenada proveniente de la fosforilación oxidativa mitocondrial, se organifica, formando las yodotirosinas inactivas 3-monoyodotirosina (MIT) y 3,5 diyodotirosina (DIT), las cuales se incorporan a la proteína soluble tiroglobulina y se depositan como coloide en la luz del folículo. Estas reacciones son facilitadas por la TSH e inhibidas por las drogas antitiroideas propil-tiouracilo y metimazol.

Acoplamiento.- Por medio de la peroxidasa de la tiroides, con la pérdida de la cadena lateral de alanina en una de las moléculas de tirosina yodada y por la unión del anillo fenòlico yodado a otra molécula de yodotirosina por un puente de éter, se acoplan DIT + MIT para formar triyodotironina o T3 o DIT + DIT, para formar tiroxina o T4.
Las hormonas tiroideas se depositan dentro del folículo y se liberan de acuerdo a las necesidades.

Proteòlisis y liberación.- Por acción de la TSH, la tiroglobulina es sometida a un efecto proteolìtico que consiste en lo siguiente: las células epiteliales tiroideas ingieren coloide acinar por endocitosis, coloide que contiene tiroglobulina y T4 y T3; los endosomas –una vez llenos de coloide- se fusionan con lisosomas –que contienen enzimas hidrolìticas que digieren la tiroglobulina- y de esta manera las hormonas tiroideas son segregadas a la sangre al pasar a través de la membrana citoplásmica de la célula tiroidea. Los yoduros bloquean esta liberación. El 90% de la hormona liberada es T4 y 10%, T3. El 90% de la T3 circulante se produce por la deyodinación periférica (hígado y riñón) de T4 (que da también lugar a una hormona metabòlicamente inactiva llamada T3 reversa), y el restante 10% se libera directamente de la tiroides (Figura).

Figura. Molécula de Tiroxina.