Fisiologia - la tiroide

Tiroide - fisiologia

La tiroide, che pesa 15-20 g, è una ghiandola endocrina situata nella regione anteriore del collo, davanti alla trachea, e formata da due lobi laterali collegati da un istmo centrale. Da quest'ultimo, nei ¾ dei soggetti, si stacca un prolungamento a forma conica che si eleva verso l'alto: il lobo piramidale. La tiroide è rivestita da una sottile capsula fibrosa che, addentrandosi nel contesto parenchimale, la suddivide in pseudolobuli ed è irrorata dalle arterie tiroidee superiori ed inferiori che, penetrando nella ghiandola, si sfioccano in una estesa rete capillare, che rende la tiroide uno degli organi più vascolarizzati dell'organismo.

Anatomia e struttura della tiroide

Sotto l'aspetto istologico, l'unità funzionale fondamentale della tiroide è il follicolo. Si tratta di una cavità sferica contenente un materiale gelatinoso, la sostanza colloide, il cui maggior costituente è la tireoglobulina, una grossa glicoproteina, il precursore degli ormoni tiroidei, sintetizzata dalle cellule follicolari, anche dette tireociti. Queste ultime effettuano la sintesi degli ormoni tiroidei e delimitano il follicolo. Tra le cellule follicolari e la membrana basale dei follicoli vi sono le cellule parafollicolari o cellule C, che provvedono alla biosintesi della calcitonina.

Importanza dello iodio nella sintesi degli ormoni tiroidei

Necessario per la sintesi degli ormoni tiroidei è un sufficiente apporto di iodio per via alimentare. La piccola riserva di iodio presente nell'organismo, infatti, riesce a coprire solo occasionali deficienze dell'apporto alimentare di iodio ed è destinata ad esaurirsi quando l'apporto esogeno è insufficiente per un certo tempo. Sono ricchi di iodio l'acqua ed alimenti di varia origine vegetale ed animale, soprattutto quelli ittici. In essi lo iodio è presente sotto forma di composti inorganici ed organici: i primi vengono assorbiti come tali, mentre i secondi devono essere prima trasformati in ioduri. L'assorbimento dello iodio avviene in massima parte nell'intestino e solo in piccolissima proporzione nello stomaco.

Sintesi degli ormoni tiroidei

La prima tappa della sintesi degli ormoni tiroidei è rappresentata dalla captazione dello ioduro plasmatico nel parenchima ghiandolare, attraverso la pompa dello ioduro. Si tratta di un cotrasportatore sodio-iodio, la cui attività dipende dall'energia fornita dalla Na+/K+-ATPasi. La tiroide capta giornalmente dal sangue una quantità di ioduro superiore a quella necessaria per la sintesi degli ormoni tiroidei e riversa poi nel sangue l'eccesso non utilizzato a tal fine. In questo modo la riserva tiroidea di iodio, in condizioni normali, non subisce variazioni significative.

All'interno dei tireociti, poi, lo ioduro viene organificato, ossia incorporato in proteine. Dapprima, in presenza di perossido di idrogeno, la perossidasi tiroidea ossida lo ioduro, trasformandolo in un composto reattivo intermedio (I°), il quale, dopo essere stato trasformato in iodio metabolico (I₂), viene incorporato con formazione di legami covalenti nei residui tirosinici della tireoglobulina. Si tratta di una glicoproteina composta da due subunità identiche legate non covalentemente tra loro, sintetizzata dalle cellule follicolari e rappresentante il maggior costituente della tiroide.

Lo iodio sostituisce l'idrogeno in posizione 3 e 5 dei residui di tirosina di questa glicoproteina formando così i precursori degli ormoni tiroidei:

• La monoiodotirosina (MIT),
• La diiodotirosina (DIT).

Segue il processo di condensazione ossidativa: dall'unione di due molecole di DIT prende origine la tiroxina o tetraiodotironina (T₄), mentre dalla condensazione di una molecola di DIT con una di MIT si forma la triiodotironina (T₃). La tireoglobulina, presente nel contesto della colloide, costituisce il deposito extracellulare degli ormoni tiroidei.

Secrezione degli ormoni tiroidei

Perché avvenga la secrezione di questi ormoni è necessario che la tireoglobulina penetri di nuovo in sede intracellulare. All'interno delle cellule follicolari, le vescicole pinocitotiche contenenti le goccioline di colloide si fondono con i lisosomi dando origine ai fagolisosomi, dove ha luogo l'idrolisi enzimatica della tireoglobulina ad opera di diverse peptidasi. Delle molecole iodate liberate dalla tireoglobulina, solo T₃ e T₄ diffondono attraverso la membrana plasmatica e passano nel liquido del compartimento extracellulare da dove infine passano nel sangue. Non vanno invece in circolo MID e DIT che all'interno della cellula vengono deiodate da una specifica iodotirosindeiodasi; lo iodio libero che deriva da questa liberazione viene riutilizzato dalla tiroide per la sintesi di altri ormoni tiroidei.

T₄ è la molecola ormonale sintetizzata in maggiore quantità dalla tiroide, ma solo T₃ è attiva. Questo è il motivo per cui molti autori considerano T₄ più che un ormone un pre-ormone. La produzione giornaliera di T₃ deriva per l'80% a partire da T₄, in sede extratiroidea principalmente e nella tiroide in misura minore. In altre parole, per la maggior parte T₃ si forma a partire da T₄ grazie ad una deiodasi che agisce sull'anello fenolico esterno. Esiste anche un'altra deiodasi che agisce sull'anello fenolico interno e che quindi invece di dare origine a T₃ (3,5,3'-triiodotironina), forma la T₃ reverse (3,3',5'-triiodotironina), priva di attività.

Tipi di deiodasi

• D1 (di tipo 1) che è espressa soprattutto nel fegato e nel rene;
• D2 che è espressa soprattutto nel muscolo scheletrico e cardiaco, sistema nervoso centrale, cute, ipofisi e tiroide;
• D3 che toglie un atomo di iodio sull'anello interno di T₃ o T₄ inattivandole. Questo enzima è espresso soprattutto in placenta, nel SNC e nel fegato fetale e dà origine a diiodotironine e a monoiodotironine.

La deiodazione dunque è sia un processo di biosintesi ormonale, quando si verifica a carico di T₄, che un processo di degradazione ormonale quando avviene a carico di T₃. Dello iodio proveniente dalla deiodazione degli ormoni tiroidei, la maggior parte rientra nel sangue mentre una piccola aliquota viene coniugata con l'acido glicuronico o solforico ed escreto con la bile per essere eliminato con le feci.

Trasporto degli ormoni tiroidei

Nel sangue T₃ e T₄ si legano a proteine vettrici per il 99,9% e solo una piccola parte di esse è presente in circolo in forma libera. Tuttavia, è proprio questa piccola percentuale di ormoni tiroidei liberi ad essere coinvolta nel feedback, nell'attività tissutale, nel metabolismo periferico e nell'escrezione fecale. Le proteine plasmatiche che fissano e trasportano gli ormoni tiroidei sono:

• TBA che è quella maggiormente rappresentata ma che non è fornita di forte affinità per gli ormoni tiroidei;
• TTR che lega pressoché esclusivamente T₄;
• TBG che, contrariamente a TBA, è presente in concentrazione molto bassa ma ha grande affinità per gli ormoni tiroidei;
• Le lipoproteine e soprattutto le HDL.

L'asse ipotalamo-ipofisario

La tiroide va inserita nel contesto dell'asse ipotalamo-ipofisario. Come accennato infatti, l'ipotalamo secerne il TRH che, raggiunta l'adenoipofisi tramite il sistema portale ipofisario, si lega ai recettori presenti sulle cellule tireotrope e stimola la secrezione di TSH (ormone tireostimolante). Si tratta di una glicoproteina costituita da due subunità peptidiche (α e β) legate non covalentemente tra loro. La subunità α è codificata da un gene posto sul cromosoma 6 ed è comune a TSH, LH, FSH e hCG, la subunità β invece, codificata da un gene posto sul cromosoma 19, è specifica.

Quando il TSH si lega al suo specifico recettore, la trasduzione del segnale avviene con l'attivazione dell'adenilciclasi che incrementa la produzione di cAMP, il quale a sua volta è responsabile dell'attivazione di numerose proteinchinasi, della fosfolipasi C e dell'incremento del flusso di calcio. Gli effetti del TSH sulla funzionalità tiroidea sono i seguenti:

• Aumento della captazione dello iodio per attivazione cAMP dipendente della sintesi delle proteine di trasporto,
• Aumento della sintesi degli ormoni tiroidei,
• Aumento del volume della tiroide.