Objectivos de Aprendizagem
Ao final desta secção, você será capaz de:
- Descrever a localização e anatomia da glândula tiróide
- Discutir a síntese de triiodotironina e tiroxina
- Explicar o papel dos hormônios tiroidianos na regulação do metabolismo basal
- Identificar o hormônio produzido pelas células parafoliculares da tireóide
Uma borboleta-órgão em forma, a glândula tiróide está localizada antes da traqueia, apenas inferior à laringe (Figura 1). A região medial, chamada istmo, é ladeada por lobos esquerdo e direito em forma de asa. Cada um dos lóbulos da tiróide está incrustado com glândulas paratiróides, principalmente nas suas superfícies posteriores. O tecido da glândula tiróide é composto principalmente por folículos tireoidianos. Os folículos são constituídos por uma cavidade central preenchida por um fluido pegajoso chamado colóide. Rodeado por uma parede de células epiteliais foliculares, o colóide é o centro de produção do hormônio tiroidiano, e essa produção depende do componente essencial e único do hormônio: iodo.
Figure 1. A glândula tiróide está localizada no pescoço onde se envolve ao redor da traquéia. (a) Vista anterior da glândula tiróide. (b) Vista posterior da glândula tiróide. (c) O tecido glandular é composto principalmente de folículos tireoidianos. As células parafoliculares maiores aparecem frequentemente dentro da matriz das células foliculares. LM × 1332. (Micrografia fornecida pelo Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
Síntese e Liberação de Hormônios da Tiróide
Hormônios são produzidos no colóide quando átomos do iodo mineral se ligam a uma glicoproteína, chamada tiroglobulina, que é secretada no colóide pelas células foliculares. Os seguintes passos descrevem o conjunto hormonal:
- Aglutinação da TSH aos seus receptores nas células foliculares da glândula tiróide faz com que as células transportem activamente iões iodeto (I-) através da membrana celular, da corrente sanguínea para o citosol. Como resultado, a concentração de íons iodeto “presos” nas células foliculares é muitas vezes maior do que a concentração na corrente sanguínea.
- Ions iões iodeto deslocam-se então para o lúmen das células foliculares que confinam com o colóide. Ali, os íons sofrem oxidação (seus elétrons com carga negativa são removidos). A oxidação de dois iões iodeto (2 I-) resulta em iodo (I2), que passa através da membrana das células foliculares para o colóide.
- No colóide, as enzimas peroxidase ligam o iodo aos aminoácidos de tirosina na tiroglobulina para produzir dois intermediários: uma tirosina ligada a um iodo e uma tirosina ligada a dois iodos. Quando um destes intermediários está ligado por ligações covalentes, o composto resultante é a triiodotironina (T3), uma hormona da tiróide com três iodos. Muito mais comumente, duas cópias da segunda ligação intermediária, formando a tetraiodotironina, também conhecida como tiroxina (T4), um hormônio da tireóide com quatro iodos.
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Estes hormônios permanecem no centro coloidal dos folículos tireoidianos até que a TSH estimule a endocitose dos colóides de volta para as células foliculares. Ali, as enzimas lisossômicas quebram o colóide tiroglobulínico, liberando T3 e T4 livres, que se difundem através da membrana das células foliculares e entram na corrente sanguínea.
Na corrente sanguínea, menos de um por cento dos T3 e T4 circulantes permanece sem restrições. Este T3 e T4 livre pode atravessar a camada lipídica das membranas celulares e ser absorvido pelas células. Os 99 por cento restantes de T3 e T4 circulantes estão ligados a proteínas de transporte especializadas chamadas globulinas de ligação à tiroxina (TBGs), à albumina, ou a outras proteínas plasmáticas. Esta “embalagem” impede a sua livre difusão para as células do corpo. Quando os níveis sanguíneos de T3 e T4 começam a diminuir, as T3 e T4 ligadas são libertadas a partir destas proteínas plasmáticas e atravessam rapidamente a membrana das células-alvo. T3 é mais potente que T4, e muitas células convertem T4 em T3 através da remoção de um átomo de iodo.
Regulação da TH Synthesis
A libertação de T3 e T4 da glândula tiróide é regulada pela hormona estimulante da tiróide (TSH). Como mostrado na Figura 2, baixos níveis sanguíneos de T3 e T4 estimulam a liberação do hormônio liberador da tirotropina (TRH) do hipotálamo, que desencadeia a secreção de TSH da hipófise anterior. Por sua vez, o TSH estimula a glândula tireóide a secretar T3 e T4. Os níveis de TRH, TSH, T3 e T4 são regulados por um sistema de feedback negativo no qual níveis crescentes de T3 e T4 diminuem a produção e secreção de TSH.
Figure 2. Um laço de feedback negativo clássico controla a regulação dos níveis de hormônio tiroidiano.
Funções das hormonas tiroidianas
Os hormônios tiroidianos, T3 e T4, são frequentemente referidos como hormônios metabólicos porque seus níveis influenciam a taxa metabólica basal do corpo, a quantidade de energia usada pelo corpo em repouso. Quando T3 e T4 se ligam a receptores intracelulares localizados nas mitocôndrias, causam um aumento na degradação dos nutrientes e o uso de oxigênio para produzir ATP. Além disso, os T3 e T4 iniciam a transcrição dos genes envolvidos na oxidação da glicose. Embora estes mecanismos levem as células a produzir mais ATP, o processo é ineficiente, e um nível anormalmente elevado de calor é libertado como subproduto destas reacções. Este chamado efeito calorigénico (calor- = “calor”) aumenta a temperatura corporal.
Níveis de hormonas da tiróide também são necessários para a síntese de proteínas e para o desenvolvimento e crescimento do tecido fetal e infantil. Eles são especialmente críticos para o desenvolvimento normal do sistema nervoso, tanto no útero como na primeira infância, e continuam a apoiar a função neurológica em adultos. Como observado anteriormente, esses hormônios da tireóide têm uma inter-relação complexa com os hormônios reprodutivos, e deficiências podem influenciar a libido, a fertilidade e outros aspectos da função reprodutiva. Finalmente, os hormônios da tireóide aumentam a sensibilidade do corpo às catecolaminas (epinefrina e norepinefrina) a partir da medula adrenal pela upregulação dos receptores nos vasos sanguíneos. Quando os níveis de hormonas T3 e T4 são excessivos, este efeito acelera o ritmo cardíaco, fortalece o ritmo cardíaco e aumenta a pressão arterial. Como os hormônios da tireóide regulam metabolismo, produção de calor, síntese de proteínas e muitas outras funções corporais, os distúrbios da tireóide podem ter consequências graves e disseminadas.
Desordens do sistema endócrino
Deficiência de iodo, hipotireoidismo e hipertireoidismo
Como discutido acima, o iodo alimentar é necessário para a síntese de T3 e T4. Mas para grande parte da população mundial, os alimentos não fornecem níveis adequados desse mineral, pois a quantidade varia de acordo com o nível do solo em que o alimento foi cultivado, assim como a irrigação e os fertilizantes utilizados. Os peixes e camarões marinhos tendem a ter níveis elevados porque concentram iodo da água do mar, mas muitas pessoas nas regiões interiores não têm acesso aos frutos do mar. Assim, a principal fonte de iodo dietético em muitos países é o sal iodado. A fortificação do sal com iodo começou nos Estados Unidos em 1924, e os esforços internacionais para iodizar o sal nas nações mais pobres do mundo continuam até hoje.
A carência de iodo dietético pode resultar na capacidade reduzida de sintetizar T3 e T4, levando a uma variedade de desordens graves. Quando o T3 e o T4 não podem ser produzidos, o TSH é secretado em quantidades crescentes. Como resultado desta hiperestimulação, a tiroglobulina se acumula nos folículos da glândula tireóide, aumentando seus depósitos de colóide. A acumulação de colóide aumenta o tamanho total da glândula tireóide, uma condição chamada bócio (Figura 3). Um bócio é apenas uma indicação visível da deficiência. Outros distúrbios de carência de iodo incluem deficiência de crescimento e desenvolvimento, diminuição da fertilidade, e morte pré-natal e infantil. Além disso, a deficiência de iodo é a principal causa de retardamento mental evitável em todo o mundo. O hipotireoidismo neonatal (cretinismo) é caracterizado por déficits cognitivos, baixa estatura e, às vezes, surdez e mutismo em crianças e adultos nascidos de mães que foram deficientes de iodo durante a gravidez.
Figure 3. Goiter (crédito: “Almazi”/Wikimedia Commons)
Em áreas do mundo com acesso ao sal iodado, a deficiência alimentar é rara. Ao invés disso, a inflamação da glândula tireóide é a causa mais comum de baixos níveis sanguíneos de hormônios da tireóide. Chamado hipotiroidismo, a condição é caracterizada por uma baixa taxa metabólica, ganho de peso, extremidades frias, constipação intestinal, redução da libido, irregularidades menstruais e redução da atividade mental.
Em contraste, o hipertiroidismo – um nível anormalmente elevado de hormônios da tireóide no sangue – é frequentemente causado por um tumor na hipófise ou tireóide. Na doença de Graves, o estado hipertiróide resulta de uma reacção auto-imune na qual os anticorpos estimulam excessivamente as células foliculares da glândula tiróide. O hipertiroidismo pode levar a um aumento da taxa metabólica, calor corporal e suor excessivos, diarreia, perda de peso, tremores e aumento da frequência cardíaca. Os olhos da pessoa podem inchar (chamados exóftalmos), pois os anticorpos produzem inflamação nos tecidos moles das órbitas. A pessoa também pode desenvolver um bócio.
Calcitonina
A glândula tireóide também segrega uma hormona chamada calcitonina que é produzida pelas células parafoliculares (também chamadas de células C) que alojam o tecido entre folículos distintos. A calcitonina é libertada em resposta a um aumento dos níveis de cálcio no sangue. Parece ter uma função na diminuição das concentrações de cálcio no sangue:
- Inibir a actividade dos osteoclastos, células ósseas que libertam cálcio na circulação por degradação da matriz óssea
- Aumento da actividade osteoblástica
- Diminuição da absorção de cálcio no intestino
- Aumento da perda de cálcio na urina
No entanto, Estas funções normalmente não são significativas na manutenção da homeostase do cálcio, por isso a importância da calcitonina não é totalmente compreendida. As preparações farmacêuticas de calcitonina são por vezes prescritas para reduzir a actividade osteoclasta em pessoas com osteoporose e para reduzir a degradação da cartilagem em pessoas com osteoartrite. Os hormônios secretados pela tireóide estão resumidos na Tabela 1.
| Tabela 1. Hormônios da tireóide | ||
|---|---|---|
| Hormônios associados | Classe química | Efeito |
| Thyroxine (T4), triiodotironina (T3) | Amina | Estimular a taxa metabólica basal |
| Calcitonina | Peptídeo | Reduz os níveis sanguíneos de Ca2+ |
O cálcio é crítico para muitos outros processos biológicos. É um segundo mensageiro em muitas vias de sinalização, e é essencial para a contração muscular, transmissão de impulsos nervosos, e coagulação do sangue. Dado estes papéis, não é surpreendente que os níveis de cálcio no sangue sejam fortemente regulados pelo sistema endócrino. Os órgãos envolvidos na regulação são as glândulas paratiróides.
Capítulo Revisão
A glândula tiróide é um órgão em forma de borboleta localizado no pescoço anterior à traquéia. Suas hormonas regulam o metabolismo basal, o uso de oxigênio, o metabolismo de nutrientes, a produção de ATP, e a homeostase do cálcio. Também contribuem para a síntese de proteínas e o crescimento e desenvolvimento normal dos tecidos do corpo, incluindo a maturação do sistema nervoso, e aumentam a sensibilidade do corpo às catecolaminas. As hormonas tiroideias triiodotironina (T3) e tiroxina (T4) são produzidas e secretadas pela glândula tiróide em resposta à hormona estimulante da tiróide (TSH) a partir da hipófise anterior. A síntese dos hormônios T3 e T4 derivados de aminoácidos requer iodo. Quantidades insuficientes de iodo na dieta podem levar ao bócio, cretinismo e muitos outros distúrbios.
Self Check
Responda a(s) pergunta(s) abaixo para ver o quão bem você entende os tópicos abordados na seção anterior.
Perguntas de Pensamento Críticas
- Explique porque a deficiência de iodo materno pode levar a uma deficiência neurológica no feto.
- Definir hipertireoidismo e explicar porque um de seus sintomas é perda de peso.
Glossary
calcitonina: hormônio peptídeo produzido e secretado pelas células parafoliculares (células C) da glândula tireóide que funciona para diminuir os níveis sanguíneos de cálcio
colóide: fluido viscoso na cavidade central dos folículos tireoidianos, contendo a glicoproteína tiroglobulina
bócio: aumento da glândula tiróide como resultado de deficiência de iodo ou hipertiroidismo
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hipertiroidismo: nível clinicamente anormal e elevado de hormônio tiroidiano no sangue; caracterizado por aumento da taxa metabólica, excesso de calor corporal, sudorese, diarréia, perda de peso e aumento da frequência cardíaca
hipotiroidismo: clinicamente anormal, baixo nível de hormônio tireoidiano no sangue; caracterizado por baixa taxa metabólica, ganho de peso, extremidades frias, constipação e redução da atividade mental
hipotiroidismo neonatal: condição caracterizada por déficits cognitivos, baixa estatura e outros sinais e sintomas em pessoas nascidas de mulheres que foram deficientes em iodo durante a gravidez
glândula tireoidiana: glândula endócrina grande responsável pela síntese de hormônios da tireóide
tiroxina: (também, tetraiodotironina, T4) hormônio da tireóide derivado de aminoácidos que é mais abundante mas menos potente que o T3 e freqüentemente convertido para T3 pelas células-alvo
triiodotironina: (também, T3) hormônio tireoidiano derivado de aminoácidos que é menos abundante, mas mais potente do que T4