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• Monserrat Blanquel García

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Instituto Politécnico Nacional  Escuela Nacional de Ciencias Biológicas  PRÁCTICA 4: HORMONAS TIROIDEAS  Curso teórico de Fisiología Humana para QFI  Grupo 5FM2 

INTRODUCCIÓN Anatomía de la tiroides La glándula tiroides tiene la forma de una mariposa, se encuentra sobre la tráquea en la cara anterior del cuello, consta de 3 lóbulos, el izquierdo y el derecho se encuentran separados por el istmo y arriba de esta estructura se encuentra el lóbulo piramidal. La glándula tiroides es una de las estructura con la mayor irrigación sanguínea por gramo de tejido, siendo de 4-6 mL/min/g mientras que la del riñón es de 3 mL/min/g.

La glándula está formada por la agrupación de folículos, el folículo tiene una apariencia más o menos esférica con una cavidad central, habitualmente rellena de una sustancia coloide y rodeada de una monocapa de células epiteliales cuboides, de 15-150 m de diámetro. Una de las caras de dichas células, en contacto con el coloide, está delimitada por la membrana apical festoneada de microvellosidades, y otra cara está orientada hacia el exterior del folículo y delimitada por una membrana basal gruesa en contacto con los capilares sanguíneos fenestrados. El tamaño del folículo depende directamente de su estado, si es que está activado o no.

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● Síntesis de hormonas tiroideas La síntesis se divide en varios pasos. 1. Captación de yodo y liberación en el coloide La entrada de yoduro en la célula tiroidea se produce en contra de un gradiente electroquímico y es posible gracias a la presencia de un simportador de yoduro y sodio (NIS), el cual obtiene su energía por la acción de las bombas sodio/potasio. La expresión de NIS en la membrana basal se ve aumentada por efecto de la TSH. Una vez dentro el yoduro puede difundir hacia el coloide o pueden ser transportados por un intercambiador de yoduro/cloruro que se encuentra en la membrana apical llamado pendrina. 2. Síntesis de Tiroglobulina y liberación en el coloide La tiroglobulina es un es una glucoproteína compuesta de dos subunidades con peso molecular de 660 kDa. contiene 10% de carbohidrato en peso; también posee 123 residuos de tirosina, pero en las hormonas tiroideas son incorporados normalmente sólo cuatro a ocho de ellos.Tras la transcripción y el procesamiento del ARNm de la Tg, el ARNm es traducido por los ribosomas en el retículo endoplásmico rugoso. La Tg es expulsada al lumen del retículo endoplásmico. Durante su paso por el aparato de Golgi se glucosila progresivamente, llegando a ser su contenido en azúcares el 10% de su peso total. Las moléculas de Tg glucosilada se empaquetan en vesículas, saliendo así del aparato de Golgi. Estas vesículas se funden con la membrana apical que bordea el lumen folicular, liberando su contenido al mismo. La síntesis de Tg y su expulsión está influenciada por efecto de la TSH. 3. Oxidación del yoduro y organificación de la Tg Ya que el yoduro no puede ser integrado a los residuos de tirosina de la Tg estos iones primero deben ser oxidados, para llevar a cabo este proceso se necesita de peróxido de hidrógeno, el cual es sintetizado por DUOX2 el cual necesita como sustratos al NADPH y oxígeno, la DUOX2 es regulada por TSH. Una vez producido el peróxido de hidrógeno la TPO es capaz de reducir al yoduro a yodo, además ayuda a la organificación de este con el residuo de tirosina en las posiciones 3 o 5 del anillo fenólico produciendo así residuos de 3-monoyodotirosina (MIT) y de 3,5-diyodotirosina (DIT). 4. Formación de tironinas. Para la formación de tironinas los residuos de MIT y DIT deben acoplarse, este paso es catalizado por la TPO. Para formar Tiroxina (T​4​) dos residuos MIT se acoplan, para formar Triyodotironina(T​3​) se acoplan un MIT y un DIT, y cabe aclarar que dependiendo de cómo se acoplan estos residuos se formará T​3 o en su defecto T​3​r si es que un DIT se acopla a un MIT. Cabe recalcar que estas tironinas aún deben liberarse de la Tg.

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5. Liberación de TIroninas de la Tg. La Tg en el coloide reserva residuos de T​3 y​ T​4 ,​ además de MIT y DIT, es englobada por la membrana apical de la célula folicular, se forman estructuras parecidas a vesículas, este proceso es estimulado por acción de la TSH, a las cuales se acoplan lisosomas, se llevan a cabo reacciones de proteolisis para liberar de la Tg T​3 y​ T​4 ,además de los MIT y DIT los cuales por acción de DHAL son deshalogenados para que el yodo pueda reutilizarse en el proceso. T​3 ​ya está en su forma activa y puede ser liberada al torrente sanguíneo, mientras que T​4 (prohormona) puede ser deshalogenada para pasar a ser o puede ser igualmente liberada, ​ estas dos tironinas viajan hacia el órgano blanco por medio de proteínas de las cuales se hablarán a continuación.

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Mecanismo de acción de hormonas tiroideas T​3 ( forma activa de la hormona) se encuentra libre en la circulación mientras que la tiroxina (T​4​) viaja en la sangre unida a globulina transportadora de tiroxina (TGB), cuando T​4 llega a ​ la célula blanco debe liberarse de la hormona transportadora para pasar al citoplasma, una vez en el citoplasma la enzima desyodasa convierte T​4 en T​3 que emplea proteinas de union para entrar al núcleo. Los receptores para hormona tiroidea ( T​3 ) están unidos en el elemento de respuesta del ADN formando un heterodímero con un receptor para ácido-​cis-​retinoico, cuando se unen estos ligando a su receptor se recluta una proteína coactivadora que promueve la síntesis del RNAm el cual viaja el Retículo endoplásmico donde codifica para la síntesis de proteínas. si no se cuenta con el ligando para los receptores ya que estos se encuentran unidos al ADN se recluta una proteína correpresora que inhibe la transcripción genética una vez que se une la T​3​ la proteína es eliminada y degradada por proteosomas. Las hormonas tiroideas pueden codificar a genes de regulación positiva como a genes de regulación negativa . EFECTOS BIOLOGICOS DE LAS HORMONAS TIROIDEAS El efecto general y principal de estas hormonas consiste en la activación general de un gran número de genes. Por lo que, en casi todas las células del organismo se sintetizan enzimas proteicas, proteínas estructurales, transportadoras y otras sustancias. El resultado es un aumento general de la actividad funcional de todo el organismo. Efectos sobre el crecimiento:​ ​Se manifiesta sobre todo durante la vida fetal y en los primeros años de vida posnatal. Induce el crecimiento y desarrollo normal del cerebro. Efecto sobre el SNC​: La HT es muy importante para el desarrollo del SNC. El receptor de T3 se expresa en el encéfalo durante toda la vida fetal. La actividad de la 5’ desyodasa aumenta, lo que asegura la conversión eficaz de T4 en T3; si existe una deficiencia

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intrauterina de HT se altera el crecimiento de la corteza cerebral y cerebelosa, la proliferación de los axones y la ramificación de las dendritas, así como la mielinización Efectos sobre el sistema óseo​: Estimula tanto la osteogénesis como la osteólisis. El estímulo de la osteogénesis lo realiza directamente a través del estimulo de proteínas implicadas en la formación de la matriz ósea, como la fosfatasa alcalina, osteocalcina y colágeno. El estímulo de la osteólisis lo realiza indirectamente a través del efecto paracrino de factores secretados por los osteoblastos que activarían a los osteoclastos que son los que median la resorción ósea. Metabolismo basal: ​aceleran el metabolismo de todos los tejidos corporales, salvo la retina, bazo, testículos y los pulmones. En presencia de una cantidad importante de T4, el índice metabólico basal puede aumentar en un 60 a 100 % con relación al valor normal. Esta aceleración del metabolismo determina un aumento del consumo de glucosa, grasas y proteínas. ● Se incrementa la absorción de glucosa desde la luz intestinal ● Potencia gran parte de los aspectos del metabolismo de los lípidos, movilizándolos con rapidez desde el tejido adiposo, con lo que disminuye el deposito de grasa. ● Induce a un descenso de la concentración plasmática de colesterol, fosfolípidos y triacilgliceroles, aumentando, entre otros factores, los receptores de lipoproteínas de baja densidad (LDL) en las células hepáticas ● Acelera el índice de utilización de vitaminas y aumento el riesgo de carencias vitamínicas. Efectos cardiovasculares: ​La aceleración del metabolismo conduce al aumento del consumo de oxígeno, con un aumento resultante de la vasodilatación. El aumento del flujo sanguíneo es particularmente importante en la piel para disipar el calor corporal asociado a la aceleración del metabolismo. Se incrementan el volumen sanguíneo, frecuencia y contractilidad cardiaca, como así también la ventilación con el fin de preservar la oferta de oxígeno a los tejidos corporales. Efectos sobre la función muscular: favorece la contracción muscular, la biosíntesis de miosina y de enzimas lisosómicas, aumenta la actividad de la creatinin quinasa Efectos gastrointestinales: ​estimulan la función de todo el tracto gastrointestinal, induciendo un aumento de la motilidad y sus secreciones. Estimula también el apetito y la ingesta de alimentos para proveer así un sustento para la actividad metabólica aumentada. (Brandan, 2007)

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OBJETIVOS -Analizar el efecto de la administración de hormonas tiroideas T3 y T4 sobre el metabolismo de la rata. -Analizar el efecto de la administración de hormonas tiroideas T3 y T4 sobre la temperatura colonal en rata. -Analizar el efecto de la administración de hormonas tiroideas T3 y T4 sobre el corazón y la vascularización intestinal en ratas. -Analizar el efecto de la administración de hormonas tiroideas T3 y T4 sobre la glándula tiroides en ratas. --Analizar el efecto de la administración de hormonas tiroideas T3 y T4 sobre la motricidad en ratas

RESULTADOS 1. PESO CORPORAL Y GANANCIA DE PESO

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Gráfico 1.- Peso corporal de ratas administradas con T3+T4 (n=6) y ratas control (n=6). Los datos representan la media ​± e.e

Gráfico 2.- Ganancia de peso de ratas administradas con T3+T4 (n=6) y ratas control (n=6). Los datos representan la media ​± e.e

2. TEMPERATURA

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Gráfico 3.- Temperatura colonal de ratas administradas con T3 y T4, n=6. Los datos representan la media ​± e.e, ​ANOVA bifactorial de medidas repetidas *P