15.6.1.1: Tiroides y paratiroides

La glándula tiroides

La glándula tiroides es una estructura de doble lóbulo ubicada en el cuello. Incrustadas en su superficie posterior están las cuatro glándulas paratiroides. La glándula tiroides sintetiza y secreta: tiroxina (T ₄), triyodotironina (T ₃) y calcitonina.

T ₄ y T ₃

Ambas hormonas son derivados del aminoácido tirosina con cuatro átomos de yodo en T ₄, tres en T ₃. La tiroides secreta principalmente (80%) T ₄, pero cuando T ₄ ingresa a las células diana, se le quita un átomo de yodo convirtiéndolo en T ₃. T ₃ es la más potente de las dos hormonas. Tiene muchos efectos. Entre los más destacados de estos se encuentran:

• un aumento en la tasa metabólica (visto por un aumento de la temperatura corporal y la absorción de oxígeno)
• un aumento en la frecuencia y la fuerza de los latidos cardíacos

Las células tiroideas responsables de la síntesis de T ₄ y T _{3 absorben} el yodo circulante de la sangre y los unen a los residuos de tirosina en la proteína tiroglobulina. Esta acción, así como la síntesis de las hormonas, es estimulada por la unión de la hormona estimulante tiroidea (TSH; también conocida como tirotropina) a receptores transmembrana en la superficie celular.

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• Cretinismo: el hipotiroidismo en la infancia y la infancia conduce a retraso en el crecimiento e inteligencia. Se puede corregir administrando tiroxina si se inicia lo suficientemente temprano.
• Mixedema: el hipotiroidismo en adultos conduce a una disminución de la tasa metabólica y vigor. Corregido dando tiroxina.
• Bocio: agrandamiento de la glándula tiroides. Puede ser causado por:
  • yodo inadecuado en la dieta con niveles bajos resultantes de T ₄ y T ₃
  • un ataque autoinmune contra la tiroglobulina en la glándula tiroides (llamada tiroiditis de Hashimoto)
  ¿Por qué una enfermedad hipo tiroidea debería producir agrandamiento de la glándula? La actividad de la tiroides está bajo control de retroalimentación negativa:
  • La síntesis y liberación de la hormona liberadora de tirotropina (TRH) y TSH normalmente se inhibe a medida que los niveles de T ₄ y T ₃ aumentan en la sangre.
  • Cuando el suministro de yodo es inadecuado, bajan los niveles de T ₄ y T ₃.
  • Esto estimula el hipotálamo y la hipófisis a aumentar la actividad de TRH y TSH respectivamente. Esto estimula el agrandamiento de la glándula tiroides.
• Los síntomas del hipotiroidismo también pueden ser el resultado de mutaciones heredadas en los genes que codifican:
  • el receptor de TSH (presente en la superficie de las células tiroideas)
  • el receptor para T ₃ (presente en el núcleo de casi todas las células)

  El receptor T ₃ es una proteína nuclear unida al elemento de respuesta tiroidea en los promotores de los muchos genes cuya expresión está influenciada por las hormonas tiroideas. Cuando su ligando, T ₃, se une a él, se convierte en un factor de transcripción que activa la transcripción de muchos genes.

• Enfermedad de Graves: Los autoanticuerpos contra el receptor de TSH se unen al receptor imitando el efecto de la unión a TSH. Resultado: producción excesiva de hormonas tiroideas. La enfermedad de Graves es un ejemplo de una enfermedad autoinmune.
• Osteoporosis: Los altos niveles de hormonas tiroideas suprimen la producción de TSH a través del mecanismo de retroalimentación negativa mencionado anteriormente. El bajo nivel resultante de TSH provoca un aumento en el número de osteoclastos reabsorbentes de hueso que resultan en osteoporosis.

Calcitonina

La calcitonina es un polipéptido de 32 aminoácidos. Las células tiroideas en las que se sintetiza tienen receptores que se unen a los iones de calcio (Ca ^{2+) que circulan en la sangre. Un aumento en su nivel, tal como ocurriría con la absorción de calcio de una comida, estimula a las células a liberar calcitonina. La calcitonina previene un aumento brusco del calcio en la sangre inhibiendo la absorción de Ca 2+ del intestino delgado e inhibiendo la actividad liberadora de Ca 2+ de los osteoclastos.}

Debido a que ralentiza la pérdida de Ca ²⁺ de los huesos, la calcitonina ha sido examinada como un posible tratamiento para la osteoporosis, un debilitamiento de los huesos que es una de las principales causas de fracturas de cadera y otras fracturas óseas en el adulto mayor. Al ser un polipéptido, la calcitonina no se puede administrar por vía oral (sería digerida), y administrarla por inyección no es atractiva. Sin embargo, inhalar calcitonina parece ser una manera efectiva de obtener niveles terapéuticos de la hormona en la sangre. Una versión sintética de calcitonina (nombre comercial = Miacalcin) ya está disponible como aerosol nasal.

Las glándulas paratiroides

Las glándulas paratiroides son 4 pequeñas estructuras incrustadas en la superficie posterior de la glándula tiroides. Secretan hormona paratiroidea (PTH) un polipéptido de 84 aminoácidos. La PTH aumenta la concentración de Ca ²⁺ en la sangre de tres maneras. PTH promueve

• liberación de Ca ²⁺ del enorme reservorio en los huesos. (99% del calcio en el cuerpo se incorpora en nuestros huesos.)
• reabsorción de Ca ²⁺ del líquido en los túbulos en los riñones
• absorción de Ca ²⁺ del contenido del intestino (esta acción está mediada por calcitriol, la forma activa de la vitamina D.)

La PTH también regula el nivel de fosfato en la sangre. La secreción de PTH reduce la eficiencia con la que se regenera fosfato en los túbulos proximales del riñón provocando una caída en la concentración de fosfato de la sangre.

Control de las Paratiroides

Las células de las glándulas paratiroides tienen receptores acoplados a proteína G de superficie que se unen a Ca ²⁺ (el mismo tipo de receptor se encuentra en las células secretoras de calcitonina de la tiroides y en las células absorbentes de calcio de los riñones). La unión de Ca ²⁺ a este receptor deprime la secreción de PTH y por lo tanto conduce a una disminución de la concentración de Ca ²⁺ en la sangre. Se presentan dos clases de trastornos heredados que involucran genes mutantes que codifican el receptor Ca ²⁺:

• mutaciones de pérdida de función con el receptor mutante siempre “apagado”. Los pacientes con estas mutaciones tienen altos niveles de Ca ²⁺ en su sangre y excretan pequeñas cantidades de Ca ²⁺ en su orina. Estas mutaciones provocan hiper paratiroidismo.
• mutaciones de ganancia de función con el receptor mutante siempre “activado” (como si se hubiera unido a Ca ²⁺). Las personas con estas mutaciones tienen bajos niveles de Ca ²⁺ en la sangre y excretan grandes cantidades de Ca ²⁺ en su orina. Estas mutaciones provocan hipo paratiroidismo.

Los trastornos autoinmunes raros pueden imitar uno u otro de estos trastornos hereditarios. En cada caso, los autoanticuerpos se unen a los receptores.

• Si estos inhiben los receptores, provocan hiper paratiroidismo.
• Si activan los receptores (como los de la enfermedad de Graves), provocan hipo paratiroidismo.

Enfermedades de la tiroides: Hiperparatiroidismo

Los tumores en las paratiroides elevan el nivel de PTH provocando un aumento en el nivel de Ca ²⁺ en sangre a expensas de las reservas de calcio en los huesos. Se puede extraer tanto calcio de los huesos que se vuelven quebradizos y se rompen.

Hasta hace poco, el tratamiento ha sido la extirpación de la mayoría —pero no de todos— del tejido paratiroideo (es decir, el objetivo es la extracción de 3 1/2 glándulas). Ahora han comenzado los ensayos clínicos sobre un medicamento (denominado R-568) que imita la acción del calcio sobre las paratiroides, resultando en una caída en PTH y Ca ²⁺ en sangre y ahorrando las reservas de calcio en el hueso.

Enfermedades de la tiroides: Hipoparatiroidismo

Causas:

• extirpación accidental o daño a las paratiroides durante la cirugía de cuello
• mutaciones heredadas en el gen PTH
• predisposición hereditaria a un ataque autoinmune contra las paratiroides (y otras glándulas)
• defecto hereditario en el desarrollo embrionario de las paratiroides (síndrome de DiGeorge)

Tratamiento:

• dar suplementos de calcio
• dar calcitriol (1,25 [OH] ₂ vitamina D ₃)
• dan teriparatida (Forteo®), una versión sintética (por ADN recombinante) de PTH (que contiene solo los 34 aminoácidos en el N-terminal).

Por razones que aún no están claras, este medicamento cuando se administra en inyecciones diarias (porque sería digerido si se tomara por vía oral), promueve huesos fuertes y así ha sido aprobado como tratamiento para la osteoporosis. Mientras que los altos niveles continuos de PTH debilitan los huesos al eliminar el calcio de los mismos, las inyecciones periódicas de este fármaco fortalecen el hueso al aumentar el número y la actividad de los osteoblastos.