Fisiologia da Tireóide Disormonogênese Hipotireoidismo Hormonogênese Curso de Imersão em Endocrinologia Pediátrica Módulo – Tireóide RJ – junho / 2006 Maria Célia Marques Fonseca Hormonogênese Iodo Hormônio tireoidiano • Elemento traço essencial • Necessidade diária – adulto – 100 - 150µg – Criança - 90µg – PT - 40µg = Iodo + tireoglobulina Dependente de: • Distribuição basicamente extracelular • Absorção - TSH • Retirado da circulação por – Passiva / ID / 100% – R – excreção com reabsorção passiva – F - ¾ retornam a circulação / ¼ eliminado pela bile - fezes – Tireóide - hormonogênese - Oferta de iodo IODO Tireoglobulina • Fontes (µg/g) fresco seco Peixes e frutos do mar alimentos 800 3500 cereais leguminosas 47 30 65 234 vegetais 29 385 • Glicoproteína sintetizada e dimerizada no R.E. rugoso e glicosilada no complexo de Golgi • Abundante no citoplasma tireócito • Estrututa quartenária ou terciária • 10% de resíduos de CH • 66 resíduos de tirosina – local preferencial para iodação • localizado no cromossoma 8 com 48 exons – Controlado pelos mesmos fatores de transcrição que regula TPO: TTF-1, TTF-2 e Pax-8 Dependente da região / solo ↓ até 50% na fervura 1 Tireoglobulina Tireoglobulina Sítios de iodação • Porção N-terminal – comum a outras proteínas – potente inibidor da cisteína protease, modulando sua própria degradação e liberação hormonal • Porção C-terminal – homóloga a acetilcolinesterase – domínio de dimerização – rica em cisteína e pontes bisulfídicas (↑ peso molecular) • = tirosina (dieta ou metabolização do fenilalanina) + CH Sítio de ligação de T3 Sítios de ligação de T4 Hormonogênese Hormonogênese HORMONOGÊNESE 1°passo - Captação Primeira fase • Processo ativo • 7 passos – Captação – Organificação – Iodação – Acoplamento – Armazenamento – Secreção – Transporte Hormonogênese – [ ] iodeto livre no citoplasma >20-50X plasma • Bomba Na-K-ATPase = NIS – Glicoproteína localizada na membrana plasmática basolateral – C-terminal no citoplasma e N-terminal externo – família cotransportadora Na/Glicose - membro da SLC5A5. – Gen NIS localizado no cromossoma 19 – codifica polipeptídeo de 643 AA captação Hormonogênese captação • Mecanismo ativado e regulado pelo TSH • Mutações levando a defeito de transporte – = comum – mutação no 9°domínio transmembrana – alteração T354P – Substituição por treonina no resíduo 354 • Interferente – por competição – Brometo, nitrito, tiocianato*, fluoroborato, perclorato http://www.thyroidmanager.org/Chapter2/2-frame.htm * Derivados glicosídeos cianogenicos – batata-doce, mandioca, milho, painço 2 Hormonogênese captação Hormonogênese 2°passo - Organificação Segunda fase • Processo passivo • Proteína ainda não identificada; Candidatos: – Pendrina • Gen PDS, com 780 AA, expresso no R, ouvido interno e tireóide • Glicoproteína com 110KDa, na membrana apical plasmática, famíllia SCL = SCL26A4 • Ainda não certa pois: • = oxidação do iodo • Dependente da tireoperoxidade (H2O2 e Ca) • No complexo de Golgi – Ainda não demonstrado o efluxo de I – A hipofunção tireoidiana não é severa nos portadores de Síndrome de Pendred – AIT = Apical Iodide Transporter • Família ptna cotransportadora da família SLC5 – genoma SLC5A8a Hormonogênese Hormonogênese 3°passo - Iodação 4°passo - Acoplamento • = oxidação do radical tirosil seguido da união do iodo na tireoglobulina • Através da iodinase • Nas posições: – 3 – 3-MIT = monoiodotirosina (pp/) – 3 e 5 – 3-5-DIT = diiodotirosina • União das iodotirosinas iodatadas – MIT + DIT • 3,5,3’-triiodotironina = T3 • 3,3’,5-triiodotironina = rT3 – DIT + DIT • 3,5,3’,5’-tetraiodotironina = T4 • Dependente da tireoperoxidade • Dependente da tireoperoxidade Acoplamento • Organificação + iodação + acoplamento – Processos seqüenciais, quase ao mesmo tempo – Dependentes da TPO http://www.thyroidmanager.org/Chapter2/2-frame.htm 3 Tireoperoxidase Tireoperoxidase • Hemeglicoproteína de 90KDa • Sintetizada na membrana do R.E.→ complexo de Golgi → finalização da glicosilação → transportada em vesículas → atinge membrana apical plasmática • TPO de membrana - CH complexos • TPO intracelular – CH tipo manose • Gen 2p13, com 17 exons • Controlado por fatores de transcrição: – TTF-1, TTF-2 e Pax-8 • Oxida o iodo e o radical tirosil da tireoglobulina, tornando-os altamente reativos • Regulada por: – TSH – estimula síntese – I – grande [ ] inibe = Efeito Wolff-Chaikoff • Por ocupar os 2 sítios de oxidação • ↓ geração de H2O2 • ↓ geração cAMP – PTU / MTZ - ↓ ação Tireoperoxidase Hormonogênese 5°passo - Armazenamento • Necessita de H2O2 – Gerado através de um conjunto de enzimas mitocondriais e na membrana do RE • 50% pelo NADPH-citocroma-C-redutase • NADPH-citocroma-B5-redutase – Modulado pela glutationa redutase e glutationa peroxidase • ↓ disponibilidade celular de NADPH • Depende da associação a um radical heme (ferriprotoporfirina IX ou porfirina): • Mecanismo ainda desconhecido • Provavelmente processo ativo com extração de água e íon, em região de acúmulo de Ca – interação Ca e resíduos aniônicos da Tg • Dependente de TSH – altera propriedades hidrodinâmicas – defeitos na ligação ou ligação fraca podem levar a bócio congênito por diminuição da função da enzima Hormonogênese Hormonogênese Secreção 6°passo - Secreção • Dependente de TSH • Captação da Tg (MIT, DIT, T3, T4, rT3, T2) por endocitose → fusão com lisossoma (com enzimas preteolíticas: proteases ácidas, peptidases, fosfatases ácidas) → fagolisossoma → clivagem da Tg → liberação de T4 e T3 para citosol → difusão para circulação • Provavelmente sem receptor, mas ... – Receptor asialoglicoproteina – Receptor N-acetilglucosamine – ainda não identificado – Receptor Megalin – da família LDL receptor, regulado pelo TSH 4 Hormonogênese Secreção 7°passo – Transporte dos HT • 10% do T4 é convertido em T3 intra folículo – pela iodotironina 5'-deiodinase tipo I, flavoptna NADPH-dependente, estimulado pelo TSH – Defeito = não reutilização → bócio congênito = tratamento = iodo • Iodotirosinas não acopladas → ação iodotirosina desalogenase → desiodatadas → reutilização do I • Liberação de rT3, T2, MIT, DIT = incapacidade do fagolisossoma em degradar e reutilizar • Apenas 0.03% do T4 e 0.3% do T3 circulam sob a forma livre • Maior proporção ligada a TBG = tiropexina - > afinidade • Menor proporção ligada a albumina - > capacidade, mas < afinidade • Ligados = maior estabilidade e reserva Transporte TBG • Glicoptna com 54KDa e 415 AA • Sintetizada do F. • A forma madura possui 395 AA + 4 unidades heterossacarídeos + 5 a 9 terminais ácido siálico • As cadeias de CH são importante para o correto envolvimento pós transcricional e secreção da molécula • Gen único - Xq22.2 com 5 exons, membro da família serina protease inibidor (SERPIN) • Maior afinidade ao T4 • T4 – 70-80% - TBG = tiropexina – 15-20% - TBPA = transtiretina – 5-10% - albumina – 0,025% - livre • T3 – 38-40% - TBG – 5-27% - TBPA – 35-55% - albumina – 0,3% livre TBG TBPA • Requer a presença de cadeia lateral com Lalanina (ou substituto: grupo 4'-hidroxi) • Meia vida de 5 dias • Liga-se a difenilhidantoína e salicilatos • Presente a partir da 12ª semana de gestação • Capacidade máxima de ligação no RN AT • RN e pré-escolar – 1,5 X > que adulto • Elevação: E - prolonga meia-vida ativa • Redução: doenças crônicas terminais, doenças hepática • Tetrâmero ácido e sem CH • Sintetizado no F, mas mRNA encontrado tb no R, plexo coróide (25% de todas as ptnas do líquor, 80% ligada ao T4) e ilhotas pancreáticas • 20X > que TBG • Apenas 0,5% da TBPA circulante está ligada a HT • Subunidades identicas com 127 AA • 4 sítios de ligação com T4, mas liga-se apenas com 1 = efeito cooperativo negativo • Gen único 18q11.2-12.1 com 4 exons 5 TBPA Albumina • Responsável tb pelo transporte de retinol • Liga-se a compostos flavonóides com grande afinidade • Ligação por competição: ácido etacrínico, salicilatos, penicilina, barbitúricos • Meia vida de 2 dias • Sintetizada no F • Gen único 4q11-q13 com 15 exons • Principal função – pressão osmótica • Redução – doenças graves, síndrome nefrótica, doenças hepáticas, fibrose cística, hipertireoidismo, DPC – Por menor síntese, maior degradação ou ambas • Elevação – Carcinoma ilhota Fisiologia Tireoidiana Retroalimentação Fisiologia Tireoidiana Fisiologia Tireoidiana Fisiologia Tireoidiana TRH • Tripeptídeo com cadeia N-terminal • estimula síntese e secreção de TSH e secreção de PRL • receptor de membrana com ativação de cAMP na dependência do Ca TSH • Subunidade α – 92 AA – gene 6q21.1-q23 • subunidade β – 110 AA + complexo de CH ligado ao radical N – gene no cromossoma 1p22 • Sintetizado pelas células basófilas = tireotrofos • 15% da molécula é de CH 6 Fisiologia Tireoidiana TSH • Estimulação – – – – TSH • Funções TRH E - provável dopamina encefalina e opióides - através da dopamina - ↑ funcionamento da bomba iodeto - ↑ iodação tirosina – Hiperplasia celular – Acelera reabsorção de tireoglobulina – Aumenta hidrólise da tireoglobulina • Inibição – – – – – Fisiologia Tireoidiana T3 somatostatina - provável GH - indireta, pelo aumento da somatostatina hipotalâmica cortisol neurotensina, colecistocinina Fisiologia Tireoidiana Fisiologia Tireoidiana HT HT • Metabolismo Hormonal T4 5’ monodeiodinase T4 T3 e rT3 5 monodeiodinase 5’ e 5 T3 rT3 3,5T2; 3’5’T2; 3,3’T2 3’ T1 3 T1 urina Fisiologia Tireoidiana HT Fígado D1 : desiodases T4 1e2 Rins Tireóide T3 SNC Hipófise D2: T4 HT • Funções: – Mitocôndria e respiração: • Aumento consumo de O2 e produção de calor • Estimulo da síntese proteica na mitocôndria – Metabolismo proteico: • Aumento da síntese proteica – calorigênese Tec.adiposo marrom Tireóide desiodases 1e3 Fisiologia Tireoidiana rT3 Cérebro D3: Placenta e útero grávido 7 Fisiologia Tireoidiana HT HT – Metabolismo Lipídico: – Metabolismo dos Carbohidratos: • Estímulo da síntese, mobilização e degradação • Potencializam agentes lipolíticos • influenciam ações glicogenolítica e hiperglicemiante da epinefrina • potencializam insulina na síntese de glicogênio e utilização de glicose • absorção intestinal de glicose e galactose • captação de glicose pelo tecido adiposo e músculo • parecem aumentar degradação de insulina • alguns efeitos - dose dependentes Fisiologia Tireoidiana Fisiologia Tireoidiana – (catecolaminas, GH, glicocorticoides, glucagon) • Aumentam oxidação de ác. graxos livres – aumenta calorigênese • Aumentam síntese hepática de triglicerídeos • Aumentam remoção de TG do plasma – aumento lipase lipoproteica • Diminuem a concentração plasmática de colesterol • Aumentam turnover de LDL HT Fisiologia Tireoidiana Anatomia – Metabolismo Vitamínico: • Aumentam demanda de vitaminas e coenzimas • HT - necessário para síntese da vit. A, e sua conversão – Interação com SN Simpático: • efeitos aditivos as catecolaminas • aumentam sensibilidade dos tecidos as catecolaminas Fisiologia Tireoidiana 2 lobos + istmo + lobo piramidal LD > LE e mais vascularizado Localização e relações: – ligada a parte anterolateral da traquéia – lateralmente - carótidas e ECOM – entre tireoide e traquéia lateralmente - nervo recurrente laringeo – superfície posterior dos lobos - glândulas paratireoides Fisiologia Tireoidiana Histologia Histologia MACROSCOPIA: – – – – glândula elástica, avermelhada revestida por cápsula fibrosa várias diminutas vesículas - FOLÍCULOS colóide cor âmbar MICROSCOPIA: – Folículo - colóide claro proteinado – Rica rede capilar – parede do folículo - cels. cuboides agrupadas • ativas - colunares • inativas - achatadas – cels. parafoliculares ou cels. C - calcitonina 8 Disormonogênese Definição DISORMONOGÊNESE Disormonogênese • Defeito genético em qualquer um dos passos da síntese tireoidiana • Corresponde a 10-15% dos casos de hipotireoidismo congênito Disormonogênese Alteração receptor TSH • Vários membros da família afetados • Herança autossômica recessiva • Base molecular da maioria ainda não identificada • Geralmente mutação única – – – – – – Resistência ao TSH – TSHr; GNAS Transporte de iodo - NIS Defeito na organificação – TPO; THOX2 Geração de H2O2 - THOX2 Defeito na síntese de tireoglobulina -Tg Iodotirosina deiodinase – não clonado - candidato gene: DEHAL1 Disormonogênese Receptor do TSH • Freqüência desconhecida • Mutação com inativação da ptna ligadora do nucleotídeo guanina • gen Gsa = pseudihipoparatireoidismo tipo Ia = osteodistrofia de Albright • Geralmente hipotireoidismo transitório no período neonatal ou hipotireoidismo leve ou subclínico mais tarde Disormonogênese Classificação • Defeito na captação – Raro – Defeito no NIS • Defeito na organificação – Mais comum – Defeito na tireoperoxidase – Síndrome de Pendred • • • • Defeito no acoplamento Defeito na desalogenação Secreção anormal de iodoproteína Sindrome de resistência hormonal 9 Disormonogênese Disormonogênese Defeito na captação Defeito na captação • Esse defeito pode ocorrer em outros tecidos – gl salivar, mucosa gástrica, mucosa ID, glândula lacrimal, nasofaringe, timo, plexo coróide, útero, tecido mamário, placenta • Por defeito no NIS e Pendrina • Defeito NIS – Códico genico - SLC5A5 – cromosoma 19p13.2-p12 – Bócio (não ao nascimento) + não captação 136 I +Tg elevada – Herança autossômica recessiva – Já descritos 27 casos de 13 famílias – Poucas mutações identificadas • Substituição da treonina na posição 354 – 9º helix transmembrana – básico para ligação e translocação do Na • Substituição de grandes resíduas de AA na posição 395 (G395R) – Hipotireoidismo moderado a severo – na dependência da oferta da dieta Disormonogênese Defeito na captação • Defeito na pendrina – gen PDS (síndrome de Pendred – cromosoma 7q3 promeve a formação da pendrina – ptna com 780 AA – Pendrina • localizada na membrana apical • membro da família de transportadores de anions, com 11 a 12 domínios transmembrana • Transporta iodo e cloro na dependencia de Na • Mutações Leu236Pro e Thr416 Pro são comuns • Mutação Val138Phe • Geralmente hipotireoidismo subclínico, bócio crescente e surdez • Pode haver apenas surdez Disormonogênese Defeito iodação, organificação e acoplamento • Defeito na TPO – Gen TPO – cromossoma 2p25 – Mutações com inativação de ambos alelos = defeito total – hipotireoidismo congênito severo • Descrito mais de 20 mutações; geralmente exons 8, 9 ou 10 – responsáveis pelo centro ativo ou sitio de ligação heme • Inserção GGCC no exon 8, no nucleotideo 1277 = terminação antecipada no exon 9 – mais freqüente – Defeito parcial • Heterozigose por mutação missense mutation (G1687T) e deleção no exon 1 • Hipotireoidismo moderado presente ao nascimento e bócio mais tardio (compensatório) Disormonogênese Defeito iodação, organificação e acoplamento • Catalizados pela TPO na dependencia H2O2 na borda apical do tiréotrofo • Defeito parcial da organificação caracteriza-se pela liberação de mais de 10% do radio iodo após perclorato • Defeito completo - > 90% Disormonogênese Defeito iodação, organificação e acoplamento • Defeito THOX2 – Sistema de geração the H2O2 - thyroid oxidase I (THOX1) and 2 (THOX2) – THOX1 and THOX2 – ptna similares da família NADPH oxidase – Contêm 7 domínios transmembrana, 3 sítios de ligação NADPH e 1 FAD – cromossoma 15q14 – Pacientes com mutação TPO foram testados para THOX2 • quase todos também com mutação • Hipotireoidismo grave e permanente – homozigose 10 Disormonogênese Disormonogênese Defeito na síntese de Tg • Gen Tg grande com 8307 pares de base, divididos em 48 exons • Cromossoma 8 • Desordem em qualquer fase desde a formação até a liberação • hipotireoidismo moderado a severo • Tg baixa mesmo com TSH elevado e sem mudança após aplicação de TSH • Várias mutações descritas – ainda sem identificação específica • Mutações heterozigóticas – = bócio fetal + hipotireoidismo • Geralmente herança autossômica recessiva • Geralmente bócio ao nascimento (exceto mutação TSHr) com aumento gradativo Hipotireoidismo na infância Reciclagem de Iodo • Deficiência de desalogenase iodotirosina • Defeitos na deiodinação leva a maior perda renal de iodo • Hipotireoidismo por “deficiência” de iodo com bócio com relação direta a oferta de iodo na dieta • Alta captação inicial de radioiodo • Diagnóstico - Iodotirosina urinária • Geralmente por heterozigose com herança autossômica recessiva, mas pode ser dominante • Ainda sem elucidação molecular Hipotireoidismo na infância Hipotireoidismo na infância Definição • Síndrome clínica resultante da deficiência dos hormônios tireoidianos, com diminuição generalizada dos processos metabólicos e repercussões severas para o desenvolvimento físico e mental. Classificação • Segundo o sítio da lesão – Primário – Central • Segundo idade de início – Congênito – Adquirido • Segundo evolução – Transitório X permanente – Clínico X subclínico 11 Hipotireoidismo na infância • Primário – Congênito • Permanente – Agenesia / disgenesia – Disormonogênese – Cretinismo endêmico • Transitório Classificação Defeito do desenvolvimento tireóide - Idiopático - 95% - Atireose / ectopia / hipoplasia Hereditário - Atireose – mutação TIF 1 e 2 - Hipoplasia – PAX-8, TSHr – AC bloqueadores maternos – Uso de droga antitireoidiana pela mãe – Adquirido • Permanente – Tireoidite de Hashimoto – Pós dose ablativa de iodo 134 – Pós tireoidectomia Hipotireoidismo na infância Classificação • Central – Tumor ou lesão hipofisária • Craniofaringioma • Doença granulomatosa (histiocitose) • TCE – Panhipoptuitarismo – Deficiência isolada – Mutações no receptor do TSH • Transitório – Iatrogênico Hipotireoidismo na infância Fisiopatologia • Mixedema – Edema mucinoso • acúmulo de ácido hialurônico (HT inibe síntese de hialuronato, fibronectina e colágeno pelos fibroblastos) e outros glicosaminoglicans no tecido intersticial • hidrofílicos = atraem a água – ↓ biossíntese de ácidos graxos e lipólise – Hipercolesterolemia • ↓ da degradação • ↑ do LDL-c - ↓ clearence = expressão do gene do receptor hepático depende do T3 – ↑ HDL2-c - ↓ atividade lipase hepática que transforma HDL2 em HDL3 – ↑ Triglicerídeos - ↓ da atividade da lipoproteína lipase • Metabolismo energético – ↓ do consumo energético de repouso, do consumo de oxigênio e da utilização de substratos – ↓ da síntese e degradação proteica com balanço nitrogenado + – absorção de glicose intestinal lentificada – glicemia de jejum diminuída – TOTG - pico menor mas permanece elevado = motilidade gástrica e absorção lenta (?) • Anemia – menor demanda de oxigênio – medula óssea hipoplástica – Autoimunidade - perniciosa • Reflexo lentificado – ↓ da atividade da ATPase (SERCA1) → alteração na recaptação do calcio – gene da serca1 cálcio ATPase - talvez dependente HT 12 Hipotireoidismo na infância Hipotireoidismo na infância Quadro Clínico Quadro clínico • Congênito • Dependente – podem ser inespecíficos no RN – GIG, icterícia prolongada, fontanela posterior alargada, hipotermia, palidez, macroglossia, dificuldade para mamar, hérnia umbilical. Atraso DNPM, choro rouco, letargia, sonolência, constipação – Após o período neonatal ↓ VC, mixedema, hipotonia, pele e cabelos secos, atraso DNPM – da idade de início – do tempo decorrido entre o início e o diagnóstico – a gravidade da deficiência Hipotireoidismo na infância Quadro Clínico – Após 2 anos de idade - ↓ VC, anemia, mixedema – Idade escolar - ↓ VC, anemia, mixedema, baixo rendimento escolar Defict neurológico + anemia + ↓ VC + telarca precoce / ginecomastia Hipotireoidismo na infância Quadro Clínico • Adquirido – início insidioso – ↓ VC , ganho de peso – Queda do rendimento escolar; parestesias; síndrome. do tunel do carpo; ataxia cerebelar; surdez nervosa ou de condução; descontração lenta dos reflexos profundos; letargia; apnéia do sono; coma mixedematoso – Psicoses, distúrbio bipolar bócio Hipotireoidismo na infância Quadro Clínico Sintomas gerais – Pele e fâneros • Mixedema, palidez amarelada; unhas quebradiças; pele seca, descamativa • Cabelos secos, quebradiços, sem brilhos – Sistema digestório • Constipação intestinal, esvaziamento gástrico lento; anorexia, distensão gasosa, absorção intestinal lenta, ascite • enzimas hepáticas e CEA aumentadas; hipotonia da vesícula – Bócio – Puberdade atrasada / precoce – Sistema cardiovascular • Hipertensão diastóloca, bradicardia, cardiomegalia, derrame pericárdico • ECG - com baixa voltagem, alterações de condução, intervalos sistólicos aumentados – Sistema hematopoiético • • • • ↓ volume sanguíneo anemia aumento do tempo de sangramento leucopenia 13 Hipotireoidismo na infância Hipotireoidismo na infância Diagnóstico laboratorial • • • • • • Dosagem sérico de TSH e T4 livre Dosagem de auto AC Cintigrafia de tireóide Após 2 – 3 anos Teste de perclorato Idade óssea (hemograma + colesterol) Hipotireoidismo na infância Tratamento • Objetivo – Normalizar o T4 o mais rápido, favorecer o crescimento e desenvolvimento neurológica – Manter TSH em limite inferior e T4 em limite superior Hipotireoidismo na infância Acompanhamento • Laboratorial • Reposição com L-tiroxina • Tomada única ao dia – jejum • Dose variável com a idade – IO 6/6m – Primário • TSH (+T4l) – Central IDADE DOSE (µg/Kg) 0-6m 10-15 6m-1a 7-10 1a-5a 5-7 6-12a 3-5 >12 2-4 Hipotireoidismo na infância • T4l Acompanhamento – Congênito (American Academy of Pediatrics and the American Thyroid Association) • • • • T4l em 2-4 semanas TSH 1 – 2 meses no 1º anos 2 – 4 meses entre até 2 anos 3 – 6 meses até final do crescimento Hipotireoidismo na infância Acompanhamento • Clínico – VC – DNPM – Adquirido • TSH 6-8 semanas do início 14 Hipotireoidismo na infância Prognóstico • Diretamente relacionado a – – – – gravidade da deficiência idade do diagnóstico Idade de ínício do tratamento dose inicial 15