HORMONAS METABÓLICAS TIROIDEAS

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1 HORMONAS METABÓLICAS TIROIDEAS
Dr. Miguel Angel García-García Profesor Titular de Fisiología

2 Glándula Tiroides (a) Su relación con la laringe y la tráquea (b) Imagen gammagráfica de la glándula tiroides 24 horas después de la administración de yodo radiactivo.

3 SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE LAS HORMONAS METABÓLICAS TIROIDEAS

4 La glándula tiroides compuesta por un gran # de folículos
La glándula tiroides compuesta por un gran # de folículos. Cada folículo revestido por una única capa de células y relleno de un material proteináceo: coloide.

5 El principal elemento del coloide es una glucoproteína grande: tiroglobulina que contiene las hormonas tiroideas (tiroxina T4 , triyodotironina T3 ).

6 Aspecto microscópico de la glándula tiroides,
donde se muestra la secreción de tiroglobulina a los folículos

7 Imagen microscópica de una glándula tiroides.
Se observan varios folículos tiroideos. Cada folículo está constituido por células foliculares que rodean al líquido denominado coloide que contiene la tiroglobulina.

8 *Pasos para la síntesis y secreción de hormonas tiroideas en la sangre:
1) *Atrapamiento de yoduro (Bomba de yoduro): El yodo es esencial para la síntesis de hormonas tiroideas. Se ingiere en forma de yoduros y se absorbe en el tubo digestivo.

9 La mayoría, se excreta por vía renal; gran parte del resto, se retiene y se concentra por la glándula tiroides. Para ello, “las células foliculares” transportan yoduro desde la sangre hasta los folículos a través de su membrana basal. En una glánd tiroides normal, la bomba de yoduro lo concentra hasta 30 veces su concentración sanguínea*

10 2) *Oxidación del ión yoduro:
Una vez en el tiroides, el yoduro se oxida hasta yodo por la peroxidasa tiroidea. (membrana apical de cél foliculares)

11 3) *Síntesis de tiroglobulina:
Las cél. foliculares sintetizan ésta glucoproteína (tiroglobulina) y la secretan en el coloide mediante exocitosis de gránulos de secreción que también contienen peroxidasa tiroidea. *Cada molécula de tiroglobulina contiene entre moléculas de aminoácido tirosina.

12 4) *Yodación (organificación) y acoplamiento:
Tiroxina (T4) y triyodotironina (T3). 5) *Proteolisis, desyodación y secreción: La liberación de T3 y T4 en la sangre precisa de la proteólisis de la tiroglobulina.

13 Las MIT (Monoyodotirosina)
DIT (diyodotirosina) libres no se secretan en la sangre sino que son desyododas dentro de la cél folicular por la desyododasa; “el yodo libre” se reutiliza en la glándula para la síntesis de hormonas. Más del 90% de las hormonas tiroideas liberadas por la glándula es T4, el resto de la secreción es T3.

14 Mecanismos de las células tiroideas para
El transporte de yodo, la formación de tiroxina (T4) y de triyodotironina (T3), y la liberación de tiroxina y de triyodotironina a la sangre.

15 Producción y almacenamiento de las hormonas tiroideas
El yoduro se transporta de manera activa a las células foliculares. En el coloide se convierte en yodo y se une a aminoácidos tirosina en la proteína tiroglobulina. La MIT (monoyodotirosina) y la DIT (diyodotirosina) se utilizan para producir T3 y T4 en el coloide. Tras su estimulación por la TSH, las hormonas tiroideas unidas a la tiroglobulina son captadas por las células libres foliculares mediante pinocitosis. Las reacciones de hidrólisis dentro de las células foliculares dan lugar a la liberación de T4 y T3 que se segregan.

16 Transporte y metabolismo de hormonas tiroideas
*Las hormonas tiroideas están fuertemente unidas a proteínas plasmáticas Cuando acceden a la sangre, tanto la T3 como la T4 se unen fuertemente a proteínas plasmáticas especialmente la globulina fijadora de la tiroxina (TBG). Otras como: la albúmina y la prealbúmina fijadora de la tiroxina.

17 El 99.9% de la T4 está unido a las proteínas plasmáticas y menos del 0.1% es hormona libre.
La unión de la T3 a las proteínas plasmáticas es menor que en el caso de la T4, pero también menos del 1% es hormona libre. Las vidas medias de la T4 y la T3 son muy largas (7 y 1 día).

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19 *La mayor parte de la T4 secretada por el tiroides se metaboliza a T3.
*Aunque la hormona tiroidea secretada y circulante es predominantemente T4, grandes cantidades de esta hormona son desyodadas en los tejidos periféricos para producir T3. y como la T3 en las células tiene una mayor afinidad por los receptores de hormonas tiroideas en el núcleo que la T4, se ha considerado la T4 como una prohormona de la T3.

20 Mecanismo de acción de las hormonas tiroideas sobre las células diana
La T4 se convierte en T3 en el interior del citoplasma. Después la T3 se introduce en el núcleo y se une a su receptor nuclear. Más tarde el complejo hormona-receptor puede unirse a una zona específica del ADN con activación de genes.

21 FUNCIONES DE LAS HORMONAS TIROIDEAS EN LOS TEJIDOS.

22 *Las hormonas tiroideas y la transcripción de muchos genes.
-Una vez que las hormonas tiroideas entran en la célula y se unen a receptores en el núcleo el complejo hormona-receptor se une al ADN y estímula o inhibe la transcripción de un gran número de genes.

23 *Efectos fisiológicos específicos de las hormonas tiroideas.
Muchos de los efectos de las hormonas tiroideas son consecuencia de una mayor actividad metabólica.

24 *Mayor termogénesis y sudoración: El flujo sanguíneo cutáneo se incrementa debido a la necesidad de eliminar calor. *Mayor frecuencia y profundidad de la respiración debido a la necesidad de oxígeno. *Aumento del gasto cardíaco. Porque las hormonas tiroideas tienen efectos directos e indirectos sobre el corazón para elevar la FC y fuerza de contracción.

25 Aumento de la presión sistólica pero NO de la presión arterial media
*Aumento de la presión sistólica pero NO de la presión arterial media. Debido al mayor GC y a la reducida RVP, la P/A sistólica se eleva y la diastólica desciende. *Mayor utilización de sustratos para la obtención de energía. Una mayor tasa metabólica depende de la oxidación de sustratos metabólicos.

26 *Las hormonas tirodeas son esenciales para un crecimiento y desarrollo normales.
-Son esenciales en el desarrollo del sistema esquelético, los dientes, la epidermis y el SNC. -En la inducción del crecimiento y desarrollo del SNC en el útero durante los primeros años de vida postnatal.

27 Las H.Tiroideas tienen efectos excitadores sobre el sistema nervioso.
Refuerzan la vigilia, la alerta y la rapidéz de respuesta ante diversos estímulos, e incrementan la velocidad y la amplitud de reflejos nerviosos periféricos; también mejoran la memoria y la capacidad de aprendizaje.

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29 REGULACIÓN DE LA SECRECION DE HORMONAS TIROIDEAS.

30 *Hormona estimulante del tiroides ( TSH) Controlador primario de la secreción de hormonas tiroideas
Para mantener unos niveles normales de actividad metabólica del organismo, las concentraciones plasmáticas de hormonas tiroideas libres deben regularse. *Esta secreción está regulada por las concentraciones plasmáticas de la hormona estimulante del tiroides (tirotropina o TSH).

31 *La secreción de TSH por la hipófisis se ve incrementada por una hormona hipofisiotrópica la hormona liberadora de tirotropina (TRH) y es inhibida mediante “retroacción negativa por la T4 y la T3 circulantes” *La retroacción tiene lugar en la hipófisis más que en el hipotálamo. Como la T4 se desyoda a T3 en la hipófisis, La T3 parece ser el efector final que media en la retroacción negativa.

32 Control hipotalámico de la adenohipófisis.
Las neuronas del hipotálamo segregan hormonas de liberación (RH) hacia los vasos sanguíneos del sistema porta hipotalámico-hipofisario. Estas hormonas de liberación (RH) estimulan a la adenohipófisis para la secreción de sus propias hormonas a la circulación general, TSH.

33 El Eje hipotalámico-hipofisario-tiroideo (sistema de control)
La secreción de tiroxina (T4) a partir del tiroides es estimulada por la hormona estimulante del tiroides (TSH) segregada por la adenohipófisis. La secreción de TSH es estimulada por la hormona de liberación de tirotropina(TRH) segregada por el hipotálamo. La estimulación queda equilibrada por la inhibición de autorregulación negativa inducida por la tiroxina (T4), (es desyodada a T3) disminuye la capacidad de respuesta de la adenohipófisis anterior frente a la estimulación por TRH.

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35 Regulación de la secreción tiroidea

36 *La TSH induce la síntesis y la secreción de las hormonas tiroideas (T4, T3)
La unión de la TSH a sus receptores en la membrana celular de la glánd tirod activa la adenil- ciclasa de forma que el AMP cíclico media en algunos efectos de la TSH. Un efecto inmediato de la TSH es inducir la endocitosis de coloide, la proteolisis de tiroglobulina y la liberación de T4 y T3 en la circulación. Estimula las etapas de síntesis de las hormonas tiroideas, incluyendo la captación de yodo, la yodación y el acoplamiento.

37 *La TSH tiene efectos crónicos que inducen el crecimiento de la glándula tiroides.
-Un aumento del flujo sanguíneo en la glándula tiroides y la inducción de la hipertrofia y la hiperplasia de las células foliculares. -Bajo una estimulac prolongada de TSH el tiroides crece: bocio. En ausencia de TSH: atrofia de la glándula.

38 ENFERMEDADES DEL TIROIDES

39 *La Enf. de Graves es la forma más común de hipertiroidismo.
Enfermedad autoinmunitaria, se forman anticuerpos, las inmunoglobulinas tiroestimulantes (TSI), contra el receptor de TSH del tiroides,que se unen a él y estimulan la acción de TSH. Esto, conduce al bocio y a la secrec de grandes cantidades de horm tiroideas.

40 Como resultado se producen varios cambios:
incremento de la tasa metabólica intolerancia al calor y sudoración aumento del apetito pero pérdida de peso palpitaciones y taquicardia nerviosismo e inestabilidad emocional debilidad muscular y cansancio pero incapacidad de dormir. protusión de globos oculares o exoftalmos.

41 Un síntoma de hipertiroidismo.
El hipertiroidismo se caracteriza por aumento de la tasa metabólica, pérdida de peso, debilidad muscular y nerviosismo. Los ojos pueden ser protuyentes (exoftalmos) debido al edema en las órbitas.

42 Paciente con hipertiroidismo exoftálmico.

43 *Muchos efectos del hipotiroidismo son opuestos a los del hipertiroidismo.
El hipotiroidismo es el resultado de la destrucción autoinmunitaria del tiroides.

44 -Los síntomas son: reducción de la tasa metabólica
intolerancia al frío y reducción de la sudoración ganancia de peso sin una mayor ingesta calórica palpitaciones y taquicardia lentización de mov del habla y del razonamiento letargo y somnolencia.

45 El bocio endémico se debe a la deficiencia de yodo en la dieta
La deficiencia de yodo da lugar a hipotiroidismo, y la elevación resultante de la secreción de TSH estimula el crecimiento excesivo de la glándula tiroides.

46 Mecanismo a través del cual la deficiencia de yodo causa bocio
La cantidad insuficiente de yodo en la alimentación interfiere con el control de retroacción negativa de la secreción de TSH, lo que da lugar a la aparición de un bocio endémico

47 El aspecto edematoso de la piel: “mixedema” un término sinónimo del hipotiroidismo adulto.
Si existe un hipotiroidismo grave en el útero o en la infancia se produce un retraso mental irreversible, con falta de crecimiento: “cretinismo”. **Añadir yodo a la sal de mesa= bocio endémico.**

48 Paciente con Mixedema

49 Cretinismo El Cretinismo es una enfermedad que se observa en el lactante y que se debe a hipotiroidismo

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52 HORMONA PARATIROIDEA (PTH) CALCITONINA Metabolismo del Calcio y del Fosfato, Vitamina D, Formación de Huesos y de Dientes.

53 Vista posterior de las glándulas paratiroides
Las Paratiroides están incluidas en el tejido de la glándula tiroides.

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55 EL CALCIO Y EL FOSFATO EN EL LEC Y EN EL PLASMA- FUNCIÓN DE “LA VITAMINA D”

56 Control de la formación de la vitamina D
La forma activa de la Vit D, es el 1,25-dihidroxicolecalciferol, está regulada en las sig etapas: En la piel, la luz ultravioleta convierte el 7-deshidrocolesterol en Vit D3. En el higado, la Vit D en 25-hidroxicolecalciferol. En la corteza renal, el 25-hidroxicolecalciferol en 1,25-dihidroxicolecalciferol, en una reacción estimulada y controlada por la PTH.

57 Como la formación de PTH está estimulada por la reducción de la concentración de calcio en el LEC, la formación de 1,25-dihidroxicolecalciferol también aumentará cuando descienda la concentración de calcio en el LEC.

58 Activación de la vitamina D3 para formar 1,25-dihidroxicolecalciferol, y efecto de la vitamina D en el control de la concentración plasmática de calcio.

59 Absorción intestinal de calcio: 1,25-dihidroxicolecalciferol
En las células epiteliales del intestino delgado, el 1,25-dihidroxicolecalciferol: Induce la formación de una proteína ligadora de *calcio, una ATPasa estimulada por el calcio, y una fosfatasa alcalina todas las cuales favorecen la absorción de los iones calcio de la luz intestinal.

60 **Al ser un catión divalente, el Ca++NO puede atravesar la membrana de las células epiteliales sin los mecanismos activados por el 1,25-dihidroxicolecalciferol, por tanto; La absorción de calcio se producirá con una velocidad determinada específicamente por la actividad de los mecanismos regulados por el 1,25-dihidroxicolecalciferol. Los iones *fosfato se absorben relativamente sin regulación, aunque el 1,25-dihidroxicolecalciferol aumenta la tasa de absorción.

61 Características generales del intercambio de calcio entre los diferentes compartimientos tisulares en una persona que ingiere 1000 mg de calcio al día. Observe que la mayor parte de calcio ingerido es eliminado normalmente en las heces, aunque los riñones tienen capacidad para excretar grandes cantidades al reducir la reabsorción tubular de calcio.

62 El calcio y el fosfato en el LEC y el plasma
La regulación precisa de la concentración de iones calcio es fundamental para el normal funcionamiento de los sistemas neuromuscular y esquelético.

63 *Si la concentración de calcio en el LEC cae por debajo del 50%, se produciran: disfunciones neuromusculares del músculo esquelético (hiperexcitabilidad – contracc tetánicas). *Si la concentración de calcio aumenta en un 50% se produce: una depresión del SNC – lentización de las contracciones de la musculatura lisa en el tubo digestivo.

64 El calcio se encuentra normalmente en el LEC en: 2. 4 mmol/litro o 9
El calcio se encuentra normalmente en el LEC en: 2.4 mmol/litro o 9.4mg/dl. En el LEC el 50% del calcio está en forma de cationes divalentes libres, el 40% está unido a proteínas y el 10% se encuentra sin ionizar.

65 Distribución del calcio dializado (Ca++), del calcio difusible pero no ionizado formando complejos con aniones, y del calcio no difusible unido a proteínas en el plasma.

66 La concentración de iones fosfato en el líq intersticial puede variar sin impacto fisiológico.
El fosfato en el LEC puede ser: monobásico o dibásico. La concentración total de fosfato se expresa generalmente en mg/dl y oscila entre 3 y 4 en el adulto, 4-5 en el niño.

67 EL HUESO Y SU RELACION CON EL CALCIO Y EL FOSFATO EXTRACELULARES
El hueso está compuesto por sales de calcio y fosfato con una matriz orgánica Aproximadamente el 70% del hueso son sales de calcio: la mayor parte está en forma de grandes cristales de hidroxiapatita El hueso contiene un 30% de matriz orgánica, compuesta por fibras de colágeno y células.

68 La formación de la matriz colágena precede a la calcificación:
La formación de hueso comienza por la secreción de fibras de colágeno por los osteoblastos. La estructura de colágeno sin calcificar: osteoide.

69 Estructura del hueso

70 Los osteoblastos depositan hueso continuamente y los osteoclastos lo reabsorben, un proceso dinámico que se conoce como remodelado.

71 Actividad osteoblástica y osteoclástica en el mismo hueso

72 *El equilibrio entre ambos procesos se ve afectado por:
Estrés mecánico del hueso, que estimula la remodelación y la formación de un hueso más fuerte en los puntos de tensión. PTH y 1,25-dihidroxicolecalciferol, que estimulan la actividad y la formación de osteoclastos nuevos. Calcitonina, que reduce la capacidad de absorción y la velocidad de formación de los osteoclastos nuevos.

73 Y a la inversa, se puede depositar calcio en el hueso; si sube en LEC.
El Calcio y el fosfato presentes en el hueso constituyen un deposito para los iones del LEC. Alrededor del 99% del calcio total del organismo se encuentra en el hueso, y menos del 1% reside en LEC. Si la concentración de iones de calcio en el LEC desciende por debajo de los niveles normales, se movilizan iones calcio desde el hueso. Y a la inversa, se puede depositar calcio en el hueso; si sube en LEC.

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75 HORMONA PARATIROIDEA (PTH)
La secreción de PTH aumenta como respuesta a la reducción de la concentración de calcio extracelular.

76 La PTH se forma en las células principales de las glándulas paratiroides, situadas por detrás de la glándula tiroides. -La tasa de formación de PTH depende en gran medida de la concentración de iones calcio en el LEC, pequeños descensos de esta concentración producen grandes aumentos de la tasa de formación de PTH.

77 Estructura histológica de una glándula paratiroidea

78 Los aumentos de la concentración de PTH hacen descender la excreción renal de calcio
Normalmente, más del 99% del calcio filtrado por el glomérulo se reabsorbe a lo largo del túbulo. Aproximadamente el 5% del calcio filtrado se reabsorbe en el conducto colector, donde actúa la PTH estimulando el transporte de calcio.

79 Los aumentos de la concentración de PTH elevan la excreción de fosfato
La excreción de fosfato está regulada como un sistema de máximo tubular (Tm). Aproximadamente el 80% se reabsorbe en el tubulo proximal, cierta absorción adicional en partes mas distales de la nefrona. La PTH inhibe la reabsorción de fosfato en el tubulo proximal.

80 Modificaciones aproximadas en las concentraciones de calcio y fosfato durante las primeras 5 horas de infusión de hormona paratiroidea con velocidad moderada.

81 CALCITONINA (CT) La secreción de calcitonina crece como respuesta a la elevación de la concentración extracelular de Calcio. La hormona es un polipéptido de 32 aminoácidos segregado por las células parafoliculares del tejido intersticial de la glándula tiroides. Sus efectos, son opuestos a los de la PTH en el hueso y en el túbulo renal, pero de magnitud mucho menor.

82 RESUMEN DEL CONTROL DE LA CONCENTRACIÓN DE CALCIO IONICO
La concentración de calcio en el LEC está controlada por un sistema que afecta a la distribución entre el calcio almacenado en el hueso y en el LEC, la tasa de captación desde el intestino y la tasa de excreción renal.

83 *Regulación de la distribución de calcio entre “el hueso y el LEC”
Cuando la concentración de calcio en el LEC desciende: -Los iones calcio fácilmente intercambiables difunden al LEC., -Aumenta la formación de PTH, lo que estimula la actividad de los osteoclastos e induce el paso de calcio de los huesos al LEC.

84 *Regulación de la absorción de Calcio en
“el tubo digestivo” Cuando la concentración de Ca en el LEC desciende: -Aumenta la formación de PTH, lo que produce una mayor tasa de formación de 1,25-dihidroxicolecalciferol  -La concentración elevada de 1,25-dihidroxicolecalciferol  Estimula la formación de proteína ligadora de calcio y otros factores en el epitelio del intest delgado, lo que incrementa la tasa de absorc de Ca del tubo digestivo.

85 *Regulación de la excreción renal del calcio y
el fosfato. Cuando la concentración de calcio en el LEC desciende: -Aumenta la formación de PTH, y en consecuencia: La absorción de calcio del túbulo colector aumenta, mientras disminuye su excreción. 2. Desciende la reabsorción de fosfato del túbulo proximal, a la vez que aumenta su excreción.

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87 Acciones de la hormona paratiroidea y control de su secreción
El incremento de la concentración de hormona paratiroidea da lugar a la liberación de calcio por parte de los huesos y a la retención de calcio por parte de los riñones, con disminución de su concentración en orina. ↑ el número del Ca+ en sangre puede ejercer una inhibición por retroacción negativa sobre la secreción de la hormona paratiroidea.

88 * * Respuestas compensadoras mediadas por *la hormona paratiroidea (PTH) y por *la vitamina D frente a la disminución de la concentración plasmática del calcio iónico

89 FISIOPATOLOGÍA DE LAS ENFERMEDADES PARATIROIDEAS Y ÓSEAS

90 *El Hipoparatiroidismo reduce la concentración de calcio extracelular
Este efecto es el resultado de una mala formación de PTH. Los osteoclastos se inactivan, y la formación de 1,25-dihidroxicocalcif cae hasta niveles bajos. Disminuye el paso de calcio desde el hueso al LEC así como la absorción de calcio desde el intestino, y la excreción renal de calcio es mayor que la tasa de absorción intestinal.

91 La excesiva formación de PTH por las glándulas paratiroides
La excesiva formación de PTH por las glándulas paratiroides *Hiperparatiroidismo produce la pérdida de calcio del hueso y aumenta la concentración de calcio extracelular

92 Las concentraciones excesivas de PTH estimulan la actividad de los osteoclastos, la retención renal de calcio y la excreción de fosfato, y una mayor formación de 1,25-dihidroxicocolecalciferol. La concentrac de Ca en LEC es mayor de lo normal, pero la concentración de fosfato es menor.

93 *El raquitismo está producido por una absorción deficiente de calcio en el intestino.
Esto puede deberse a carencias de calcio en la alimentación o a la falta de formación de cantidades adecuadas de 1,25-dihidroxicolecalciferol. Debido a la defectuosa absorción de calcio, las concentraciones de PTH son elevadas, lo que estimula la resorción osteoclástica del hueso y la liberación de calcio en LEC.

94 *La osteoporosis está producida por una deficiente formación de hueso nuevo por los osteoblastos.
La velocidad de resorción osteoclástica excede a la de formación de hueso nuevo. La causa más común es la pérdida de los esteroides sexuales anabólicos, estrógenos y testosterona, que estimulan intensamente la actividad de los osteoblastos. Tras años de pérdida gradual de calcio, el hueso se debilita hasta la aparición de síntomas como la comprensión vertebral y la fragilidad de la pelvis y los huesos largos.

95 FISIOLOGÍA DE LOS DIENTES -Los dientes están compuestos de 4 partes: esmalte, dentina, cemento y pulpa.

96 *El esmalte constituye la capa externa de la corona dentaria.
Esta formado por grandes cristales densos de hidroxiapatita, embebidos en una malla tupida de fibras proteícas similares a la queratina del pelo.

97 La dentina no tiene componentes celulares.
*La dentina constituye el cuerpo del diente. Esta formada por cristales de hidroxiapatita embebidos en una malla fuerte de fibras de colágeno, una estructura similar al hueso. La dentina no tiene componentes celulares.

98 Está producido por las células de la membrana periodontal.
*El cemento es una sustancia ósea que reviste el alvéolo dentario. Está producido por las células de la membrana periodontal. *La pulpa es el tejido que rellena la cavidad pulpar del diente. Esta compuesta de odontoblastos, nervios, vasos sanguíneos y vasos linfáticos. Durante la formación del diente, los odontoblastos depositan nueva dentina en las paredes de la cavidad pulpar, haciéndola cada vez más pequeña.

99 Partes funcionales del diente

100 Cuando un médico va detrás del féretro de su paciente,
a veces la causa sigue al efecto.    Robert Koch ( ) Científico alemán.