Ciao, benvenuta/o in una nuova dispensa Pro-Med!
Che cosa imparerai oggi?
- A capire qualcosa di più sull’asse ipotalamo-ipofisi-tiroide;
- A collegare questo concetto ad alcune patologie.
Ecco la tabella dei contenuti della dispensa:
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Perché si parla di asse ipotalamo-ipofisi-tiroide?
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L’ipotalamo
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L’ipofisi
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Meccanismo d’azione e di trasduzione del segnale di TSH
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La tiroide
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Meccanismi d’azione e di trasduzione del segnale di T3 e di T4
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Ipertiroidismo e ipotiroidismo
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Vocabolario della dispensa e concetti principali
1. Perché si parla di asse ipotalamo-ipofisi-tiroide?
La tiroide è tra i più importanti organi endocrini, in quanto secerne ormoni fondamentali per la regolazione del metabolismo e della crescita. Proprio per la loro importanza, il livello degli ormoni tiroidei in circolo è finemente regolato, grazie all’asse ipotalamo-ipofisi (il meccanismo centrale di controllo della funzione endocrina).
Si parla quindi di asse ipotalamo-ipofisi-tiroide, per indicare il meccanismo con cui questi tre organi sono in grado di mantenere un’adeguata concentrazione di ormoni tiroidei (T3 e T4) in circolo, in base alle esigenze fisiologiche.
È importante notare che l’asse regola la produzione e la secrezione esclusivamente di T3 e T4, mentre la secrezione di calcitonina è regolata con un meccanismo a feedback negativo.
2. L’ipotalamo
L’ipotalamo, tramite l’adenoipofisi, regola i livelli ematici dei più importanti ormoni, compresi T3 e T4. Inutile dire che è fondamentale che l’ipotalamo non sia affetto da patologie per un adeguato funzionamento dell’asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.
L’ipotalamo rilascia TRH (ormone di rilascio della tireotropina), un ormone peptidico che agisce sull’adenoipofisi stimolando la secrezione di TSH.
L’ipotalamo secerne TRH sulla base della concentrazione ematica di T3 e T4, con un meccanismo a feedback negativo.
3. L’ipofisi
L’adenoipofisi regola la sintesi e la secrezione di T3 e T4 grazie all’ormone peptidico TSH (ormone stimolante la tiroide, ormone tirotropo o tireotropina), che a sua volta viene secreto su stimolo dell’ormone di rilascio ipotalamico.
Tuttavia, la regolazione di TSH avviene anche con un meccanismo a feedback negativo, in base alla concentrazione di T3 e T4 in circolo. Per cui, quando i livelli degli ormoni tiroidei nel sangue si abbassano, l’adenoipofisi è stimolata a secernere T3 e T4, indipendentemente dall’ipotalamo. La regolazione a feedback è il motivo per cui la secrezione di TSH avviene in modo pulsatile, ogni due ore, con un picco durante la notte.
4. Meccanismo d’azione e trasduzione del segnale di TSH
Ci stiamo addentrando, gradualmente, nell’asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.
Quando TSH viene secreto dall’adenoipofisi nei capillari sanguigni, circola nel sangue legato a proteine di trasporto, fino a raggiungere la tiroide. Qui sono presenti i recettori per TSH, che quando legano l’ormone, innescano la trasduzione del segnale tramite proteine G, con l’attivazione di adenilato ciclasi e fosfolipasi C (a seconda del tipo di recettore). La risposta dei tireociti è la produzione di T3 e T4, immessi nel follicolo, e quindi il loro riassorbimento e rilascio in circolo per esocitosi.
5. Tiroide.
Eccola qui, la regina dell’asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.
La tiroide è una ghiandola endocrina posta nel collo, al davanti di laringe e trachea.
È formata da due lobi uniti dall’istmo ed è largamente provvista di vasi e nervi.
Se osservata al microscopio ottico, si presenta come una ghiandola follicolare.
Il follicolo tiroideo è formato dai tireociti (o cellule follicolari), le cellule della tiroide, che si dispongono in cordoni a delimitare uno spazio circolare. All’interno del follicolo troviamo la colloide, che è un liquido prodotto direttamente dai tireociti. La componente principale della colloide è la glicoproteina tireoglobulina, che è il precursore degli ormoni tiroidei. Infatti, nel follicolo la tireoglobulina viene concentrata e legata a ioni iodio, da cui si ottiene triiodotironina (T3), se la tireoglobulina ha legato 3 ioduri, e tetraiodotironina (T4), se ne ha legati 4. È importante ricordare che T3 è molto più efficace nello stimolo della risposta cellulare rispetto a T4, ma costituisce solo il 10% della produzione ormonale del follicolo. T4, quindi, anche se meno potente, costituisce il 90% della produzione.
6. Meccanismo d’azione e trasduzione del segnale di T3 e T4
Quando arriva lo stimolo del TSH ipofisario, i tireociti aumentano la sintesi di T3 e T4, che vengono immessi nel follicolo, e sono indotti a riassorbire la colloide per endocitosi. Di conseguenza gli ormoni tiroidei sono posti all’interno di vescicole citoplasmatiche che li trasportano al versante basale dei tireociti. Qui T3 e T4 sono esocitati nel circolo ematico dove si trovano legati a proteine di trasporto plasmatiche. In circolo o direttamente nell’organo bersaglio, gran parte di T4 perde uno ione ioduro ed è quindi convertito in T3, che, come sappiamo, ha un’azione più efficace.
L’organo bersaglio degli ormoni tiroidei è costituito da praticamente tutte le cellule del nostro corpo. Il meccanismo d’azione intracellulare di T3 (e T4) non è del tutto chiarito, ma grazie alla loro struttura chimica che presenta una parte apolare e una polare, l’ormone tiroideo può attraversare sia le membrane cellulari (plasmatica e nucleare), sia il citosol. Arriva quindi direttamente al nucleo senza servirsi di recettori. In sede nucleare si lega a fattori di trascrizione per l’espressione dei geni utili a mediare le funzioni richieste.
Le funzioni mediate dalla triiodotironina e dalla tetraiodotironina comprendono:
- Metabolismo: incrementano il metabolismo proteico, lipidico, glucidico favorendo la sintesi e la degradazione dei metaboliti. Determinano, quindi, un dispendio energetico correlato al consumo di ossigeno e alla produzione di calore corporeo
- Crescita: sono fondamentali per l’accrescimento fetale (a cui collaborano insieme ad altri ormoni come il GH) e per lo sviluppo del sistema nervoso centrale
- Sistema circolatorio e respiratorio: contribuiscono ad aumentare la forza contrattile del cuore e la frequenza cardiaca (tachicardia) e del ritmo respiratorio
La tiroide secerne, inoltre, l’ormone calcitonina. È prodotto dalle cellule C parafollicolari, che si trovano quindi tra i tireociti di follicoli adiacenti. La regolazione della calcitonina avviene per feedback negativo e non dipende dall’asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.
7. Ipertiroidismo e ipotiroidismo
Quando l’asse ipotalamo-ipofisi-tiroide non funziona in qualche sua tappa, incorrono patologie anche gravi.
- Ipotiroidismo: i livelli ematici di T3 e T4 sono troppo bassi. Gli effetti sono diminuzione del
Grafica presa da farmacoecura.it metabolismo con aumento di peso e della sensibilità al freddo, diminuzione della frequenza cardiaca e ipoventilazione, letargia e deficit di attenzione, gozzo.
Se la causa è una disfunzione della ghiandola, avremo alti livelli di TSH e TRH per il meccanismo a feedback, ma la tiroide non risponde (ipotiroidismo primario).
Questa situazione può essere attribuita a deficit di iodio nella dieta soprattutto del feto e del bambino e può portare all’insorgenza di nanismo di origine ipotiroidea, con bassa statura, obesità, cretinismo. Un’altra causa di disfunzione tiroidea è quella di origine autoimmune.
Si ha ipotiroidismo anche nel caso in cui sia l’adenoipofisi a non funzionare: avremo bassi livelli di TSH e quindi di T3 e T4 (ipotiroidismo secondario).
Ecco un piccolo approfondimento sull’ipotiroidismo, dal punto di vista medico. Clicca qui!
- Ipertiroidismo: i livelli ematici di T3 e T4 sono troppo alti. Si ha aumento del metabolismo con perdita di peso, produzione di calore, diarrea; tachicardia e iperventilazione; insonnia, iperattività e nervosismo; esoftalmo (protrusione delle orbite); gozzo.
I livelli di T3 e T4 possono aumentare in seguito a tumore della tiroide o in una situazione particolare in cui alcuni anticorpi si legano ai recettori per TSH della tiroide assumendone la funzione (malattia di Graves).
Un’altra causa è l’eccessiva produzione di TSH e TRH.
Ecco un piccolo approfondimento sull’ipertiroidismo, dal punto di vista medico. Clicca qui!
8. Vocabolario della dispensa e concetti principali
tiroide: ghiandola endocrina posta nella regione anteriore del collo.
ipotalamo: struttura cerebrale situata tra i due emisferi del cervello.
T3 (triiodotironina): ormone, contenente atomi di iodio, prodotto dalla tiroide.
T4 (tiroxina): ormone prodotto dalla tiroide.
TRH: ormone di rilascio della tireotropina.
feedback negativo: capacità di un sistema di autoregolarsi.
ipofisi: ghiandola endocrina situata nella scatola cranica.
adenoipofisi: lobo anteriore dell’ipofisi.
TSH: ormone secreto dall’adenoipofisi, che stimola la produzione di T3 e di T4.
recettori: proteine che si legano con un fattore specifico.
proteine G: famiglia di recettori biologici.
esocitosi: meccanismo di espulsione di molecole che, all’interno della cellula, erano contenuti in piccole vescicole, le quali si vanno a fondere con la membrana plasmatica.
ghiandola endocrina: ghiandola che riversa il proprio secreto (gli ormoni) direttamente nella circolazione sanguigna e non all’esterno.
tireociti: si chiamano anche cellule follicolari e sono le principali cellule che compongono la tiroide.
colloide: miscela che si trova all’interno della tiroide, con un aspetto simile alla colla.
calcitonina: ormone prodotto dalle cellule C della tiroide, che regola i livelli di calcio nel sangue.
ipotiroidismo: sindrome dovuta ad un’insufficiente azione degli ormoni tiroidei.
ipertiroidismo: sindrome causata da una quantità eccessiva di ormoni tiroidei in circolo.
Dispensa in poche righe:
La tiroide è un’ importantissima ghiandola endocrina, che si occupa della secrezione di importanti ormoni.
Gli ormoni T3 (triiodotironina) e T4 (tiroxina) sono coinvolti nella regolazione del metabolismo corporeo, mentre la calcitonina regola i livelli di calcio nel sangue.
Si parla di asse ipotalamo-ipofisi-tiroide per indicare il meccanismo tramite cui questi tre protagonisti regolano l’azione degli ormoni tiroidei. In realtà è bene precisare che l’asse si occupa solo degli ormoni T3 e T4, mentre per quanto riguarda la calcitonina, è regolata semplicemente da un meccanismo a feedback negativo.
In poche parole l’ipotalamo rilascia TRH, un ormone che, successivamente, stimola l’adenoipofisi a secernere TSH. Il TSH, a seconda dei livelli ematici di T3 e di T4, regola di conseguenza anche la secrezione di questi ormoni. Questo può avvenire grazie alla presenza di particolari recettori.
A presto,
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