Tema 3 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Veterinaria - 2º curso
Asignatura Fisiologia
Año del apunte 2015
Páginas 7
Fecha de subida 01/01/2015
Descargas 7

Vista previa del texto

ENDOCRINOLOGIA I REGULACIO METABOLICA HORMONES QUE REGULEN EL METABOLISME: L’evolució ens ha portat a afrontar situacions on els nutrients no sempre estan disponibles igual que l’aigua. Aquesta pressió selectiva fa que la regulació giri al voltant de tenir l’energia suficient per funcionar i eficiència en l’administració de les reserves i administrant els nutrients.
Hem d’obtenir molècules amb la dieta, degradar-les i oxidar-les per obtenir energia. A més a l’organisme hi ha les neurones que només poden utilitzar glucosa i per tant hi ha un factor molt important que determina com es regula el sistema endocrí i que es basa en mantenir la glucèmia per a poder subministrar glucosa al sistema nerviós. En qualsevol circumstancia han de tenir glucosa les neurones. És molt important. La resta de l’administració de reserves gira al voltant de mantenir la glucèmia. És l’objectiu principal.
L’energia l’obtenim a partir de processos oxidatius.
EIX HIPOTÀLEM-HIPÒFISI-TIROÏDAL: El tiroides actua coordinadament, no està sol. Comencem a explicar per aquí perquè si mirem l’escala filogenètica la tiroides es troba en tots els vertebrats. Les hormones tiroïdals són iguals. Si mirem el desenvolupament embrionari la primera glàndula que es forma és la tiroides. És basic, perquè regula processos fonamentals com són els oxidatius mitocondrials que ens permeten tenir energia i emmagatzemar-la com a ATP i processos de maduració, diferenciació i desenvolupament. Si en l’embrió és la primera que es forma serà que necessito la tiroides per anar tirant i poden seguir el seu desenvolupament.
Tenim una imatge de la glàndula tiroides i l’estructura fol·licular que té. Estan formades per cèl·lules que engloben la substancia gelatinosa que és proteïna.
S’anomena col·loide.
Fabrica hormones tiroïdals que són imprescindibles. Es sintetitzen amb el iodur de la dieta, és essencial. L’obtenim amb la dieta. El tiroides el pot emmagatzemar i l’utilitza per a sintetitzar les hormones. Ho fa per transport actiu. Les cèl·lules del tiroides fabriquen la proteïna del col·loide i la secreten al centre del col·loide, és la tiroglobulina. La síntesi d’hormones tiroïdals no està tan regulada perquè la major part del procés té lloc fora de la cèl·lula.
SÍNTESI HORMONES TIROÏDALS: Tenim la tiroglobulina al col·loide. A partir de la sang obtenen el iodur i amb un transportador de la membrana del tiròcit l’incorporen a la cèl·lula. El iodur és molt inert des del punt de vista de reactivitat química i es comporta com el clorur. El clor a diferencia del clorur és molt agressiu i reacciona molt, té molt avidesa per segrestar electrons i els 1 oxida, és molt radioactiu. Amb la dieta prenem iodur no iode. El iodur se’n va a la part apical de la cèl·lula i allà s’oxida. A dins de la cèl·lula tenim iodur. El iode no pot estar dins la cèl·lula, per això s’envia a l’espai extracel·lular que és el col·loide i allà s’oxida (Peroxidació) el iodur a iode.
Al col·loide hi ha moltes proteïnes tiroglobulines a les quals s’enganxa el iode. No està tan regulat perquè es dóna fora de la cèl·lula. Hi ha uns aminoàcids de la tiroglobulina que estan més exposats i és on primer s’unirà el iode. Són seqüencies hormonogèniques perquè hi ha tirosines que s’uneixen al iode perquè estan més exposades. Les tirosines queden per fora i s’uneixen al iode. S’enganxa als anells fenòlics de la tirosina en posicions 3 i 5. Ja no és tirosina, és una tirosina iodada que no es comporta igual, és una diiodotirosina (DIT). Es produeix una reacció d’acoblament. Un DIT s’enganxa a l’altre i tenim una estructura amb dos anells fenòlics i formen una tironina (3,5,3’5’ tetraiodotironina). Està enganxada a la proteïna del col·loide, si estigues sola ja seria una hormona. També es pot formar una DIT i una MIT (1 sol iode) si hi ha poc iode. També s’acoblen i es forma 3,5,3’-triiodoritonina que és un precursor hormonal fins que eliminem la resta de la proteïna. Les hormones tiroïdals són molt lipofíliques i la única manera de retenir-les és tenir-les unides a la proteïna.
És menys probable que la que es formi la primera MIT i la segona DIT. Hem d’endocitar la hormona unida a la proteïna i els lisosomes trenquem els enllaços peptídics que les uneixen alliberant-les. És una proteòlisi, s’alliberen tota mena d’aminoàcids de la tiroglobulina i les tironines iodades. 3,5,3’,5’-tetraiodotironina (T4) i 3,5,3’triiodoritonina (T3). La resta d’aminoàcids es reciclen dins la cèl·lula fins i tot les tirosines que no s’han utilitzat, perden el iode i reciclem el iodur i els aminoàcids. El iodur sempre es recicla perquè costa d’obtenir. La tiroxina i la triiodotironina difonen per la sang i es transporten per via sanguínia. La T4 és la tiroxina i la T3 la triiodotironina que és realment la hormona perquè té major activitat biològica. La T4 és un precursor. La RT3 és produeix de forma molt minoritària és la 3,3’,5’-triiodotironina.
La T4 pot passar a T3 en molts moments. El més important és el del tiroides. Quan s’allibera la tiroglobulina i es produeixen T4 i T3, en determinades circumstancies la T4 pot passar a T3 si està activat l’enzim 5’-desiodasa. És un procés molt regulat per la hormona hipofisiària (TSH) que afavoreix el canvi. La T4 com a producte de la iodacions és majoritària respecte de la T3 però no vol dir que sempre tinguem aquesta proporció en sang perquè en funció de l’acció de la 5’-desiodasa podem augmentar la ratio cap a T3 i per tant se’n alliberarà més en sang.
2 La 5-desiodasa transforma T4 en RT3. També hi ha 5’-desiodasa a altres llocs.
Quan surten en sang aquestes hormones lipòfiles necessiten una proteïna de transport. Hi ha diverses proteïnes que les transporten.
1. TBG Globulina transportadora d’hormones tiroïdals. Transporta la major part de les hormones tiroïdals, tant T3 com T4. Algunes especies com el gat, la rata, el conill i el pollastre no tenen la globulina especifica i el transport corre a càrrec de les altres. Té molt afinitat per les hormones tiroïdals i especificitat, nomes s’uneix a hormones tiroïdals. Es modifica algunes vegades per efectes per exemple de la presencia de nivells elevats d’altres hormones com durant la gestació. Durant aquest període augmenten els estrògens i els progestàgens i es modifica la quantitat de TBG. Quan es modifica la quantitat d’hormona lliure s’ha d’estimular el tiroides per a produir més hormona perquè hi haurà poca hormona.
2. TBPA  Prealbúmina lligadora d’hormones tiroïdals. També transporta retinol.
3. Albúmina N’hi ha molta al plasma, però no té massa afinitat ni especificitat però com que n’hi ha molta s’ha de tenir en compte.
IMPORTANT:  La major quantitat d’hormones tiroïdals es troba a la circulació. El percentatge d’unió de la tirosina a proteïnes de transport és molt gran. La T4 el 99,98% es troba unida a proteïnes en humans i el 0,02% es troba lliure. El percentatge lliure és més fàcil que es transformi en T3. La T3 el 99,8% està unida i el 0,2% circula lliure.
Hormona Unida Lliure T1/T2 T4 T3 99,98% 99,8% 99,8% 0,25 7d 17h Estan unides per enllaços dèbils. El reservori no el busquem a la tiroides sinó a la circulació. Si tenim un animal al qual extirpem el tiroides no cal que li donem hormones tiroïdals perquè anirà fent i tardarà en necessitar-ne extra.
   S’eliminen molt lentament per això és més perillós l’excés.
Efectes sostinguts i no immediats Actuen sobre receptors intracel·lulars modificant l’expressió gènica.
METABOLITZACIÓ D’HORMONES TIROÏDALS: Es poden perdre els iodes de la T4 i així tenim T3 i guanyem activitat. Podem perdre altres iodes i així perdem activitat. Depèn del iode que perdem. Els mecanismes pels quals es degraden són genèrics.
 Una substància molt lipòfila per eliminar-la per la orina o la bilis interessa que es vagi fent polar i es pugui dissoldre en els líquids. Podem penjar compostos polars que polaritzin la molècula i faci més fàcil al seva eliminació.
 Poden trencar-se els enllaços entre els anells fenòlics.
 Desaminació oxidativa i es perd el grup nitrogen 3  Pot ocórrer una descarboxilació.
Es van fent petites per a poder-se eliminar. Via biliar passen al tub digestiu i s’eliminen.
ACCIONS DE LES HORMONES TIROÏDALS: Tenen a veure amb el metabolisme oxidatiu que és un procés basic però també afecten a altres aspectes de la diferenciació, el desenvolupament i la maduració.
Aquests altres efectes es van veure en la metamorfosis dels amfibis que si creixen en un medi sense iode no fan una metamorfosi normal. Es produeixen capgrossos enormes però amb cua i sense potes ben desenvolupades. Per dirigir els processos de maduració i diferenciació necessitem hormones tiroïdals. És essencial en el desenvolupament prenatal dels vertebrats. Durant el desenvolupament tenim les finestres temporals que vol dir que tenim un moment determinat per a produir canvis i si no ja no es produeixen. Les hormones tiroïdals han d’estar presents sinó els canvis no es produeixen i tenim conseqüències sempre.
1.-EFECTES SOBRE LA DIFERENCIACIÓ I EL DESENVOLUPAMENT: 1. Afecten a la divisió dels neuroblasts i la seva divisió a neurones.
2. Intervenen en la mielinització i la formació de sinapsis. Molt important en la formació del sistema nerviós.
3. Intervenen en l’hematopoesi. Si no les tenim es produeixen anèmies perquè no hi ha canvis durant la diferenciació cel·lular.
4. Expressió de GH i factors de creixement  Molt important durant el creixement i la diferenciació. Si no hi ha bons nivells d’hormones tiroïdals no s’expressa la hormona de creixement ni factors de creixement en conseqüència.
5. Proliferació de condròcits, calcificació de l’os i cartílag.
6. Augmenta el nombre i la mida dels mitocondris i augmenta el consum d’oxigen. Molt evident en cultius cel·lulars perquè podem veure com exposen més mitocondris i a més consumeixen més oxigen. Afecta el metabolisme oxidatiu.
2.-EFECTES CATABÒLICS: 1. Incrementen l’expressió d’enzims mitocondrials oxidatius 2. Potencien la oxidació d’àcids grassos  Incrementen el nombre de proteïnes que transporten es àcids grassos per a la seva oxidació.
3. Incrementen l’expressió de receptors LDL  Es troben en circulació i per a que dipositin els lípids al teixit necessiten receptors que estan controlats per hormones tiroïdals. Si no tenim suficients hormones incrementen els lípids en sang.
4. Incrementen la fosforilació oxidativa 5. Efecte calorigen (UCP)  Depèn de l’expressió de les proteïnes desacobladores del mitocondri. La proporció d’energia que produeix ATP i calor varia. No es produeix en el cervell, l’úter, els testicles i la melsa.
3.-EFECTES EN LA SÍNTESI PROTEICA: 1. Indueixen l’expressió de proteïnes relacionades amb el transport d’ions 2. Indueixen l’expressió de receptors β-adrenèrgics i augmenten la respostes en conseqüència per la mateixa quantitat d’adrenalina.
3. Indueixen l’expressió de GH.
4. Incrementen l’expressió de miosina cardíaca.
4 La síntesi de proteïnes requereix hormones tiroïdals, nivells normals. Si tenim nivells baixos la síntesi de proteïnes no tira endavant i en nivells alts hi ha massa síntesi proteica. Hi ha proteïnes estructurals i enzimàtiques que fan molta feina. El resultat final és que hi ha un increment tant alt d’enzims de degradació de proteïnes i altres element que tenim un balanç entre síntesi i catabolisme. Al final perdem proteïnes perquè el catabolisme encara és més elevat.
4.-EFECTE SOBRE ÒRGANS I SISTEMES: 1.
2.
3.
4.
Incrementen la motilitat, la secreció i l’absorció del tub digestiu Incrementen la secreció làctia Incrementen la producció d’insulina Modifiquen la funció respiratòria perquè si incrementen els processos oxidatius necessitem més oxigen i produïm més anhídrid carbònic i per tant necessitem més intercanvi de gasos. A l’arbre respiratori tenim receptors adrenèrgics. Hi ha dilatació de les vies respiratòries.
REGULACIÓ DE LA FUNCIÓ TIROÏDAL. EFECTE DE LA TSH: Forma part d’un eix funcional. La TSH és la hormona reguladora. És la hormona estimulant del tiroides. Afecta la seva funció de moltes maneres: 1. Incrementa l’activitat endocítica dels tiròcits que endociten més tiroglobulina unida a hormones tiroïdals. Augmenten el nivell d’hormones tiroïdals.
2. Es produeix la peroxidació del iodur de forma més accelerada. El iode format podrà unir-se a tirosines i formar més precursors.
3. Augmenta la síntesis de la tiroglobulina que és molt gran i complexa. Tarda més estona que els anteriors processos.
4. Augmenta el transport actiu de iodur des de la circulació. Si hi ha més iode incrementa l’acumulació de iodur als tiròcits.
5. Indueix la proliferació cel·lular als fol·licles tiroïdals, augmenta el nombre i mida dels tiròcits. Si s’estimula molt el tiroides augmentarà de mida.
6. Augmenta l’activitat 5’-desiodasa. Augmenta el pas de T4 a T3 i per tant surt més T3 del tiroides.
La funció tiroïdal està regulada per l’eix hipotàlemhipòfisis-tiroïdal. La T3 i la T4 tenen algunes diferencies pel que fa a la seva capacitat de regulació de la funció tiroïdal. Quan hi ha nivells alts de T3 i T4 s’inhibeix la producció de TSH i de TRH a l’hipotàlem.
El propi producte inhibeix la síntesi. Hi ha altres coses que ho modifiquen. Si el fotoperíode és llarg (estiu) en general s’inhibeix la producció d’hormones, el fotoperíode curt o fred augmenta la producció d’hormones. Es deu a que l’hipotàlem percep l’època de l’any mitjançant informació lluminosa i en funció d’això envia senyals i ajusta els valors òptims.
5 El cortisol té efectes que tendeixen a inhibir la secreció de la hormona estimulant dels tiròcits. Regula el metabolisme a la baixa. Ens ajuda a respondre en situacions d’estrès. Posa l’organisme en economia de guerra.
Disminueix la secreció de TSH a la hipòfisis. Disminueix el pas de T4 a T3. Regula a la baixa tot el metabolisme.
Quan un animal té afectada la funció tiroïdal sol tenir sobrepès perquè té problemes de metabolisme. Té problemes en la mobilització dels greixos. Si a un animal que pateix tiroïdisme li mirem els nivells d’hormones en sang, sempre es mesura la hormona tiroïdal total i la lliure tant T4 com T3 per saber la quantitat lliure disponible per actuar als teixits i també si hi ha alteracions en la proteïna de transport que pot condicionar la quantitat lliure.
També és important el grau d’estimulació del tiroides valorant la quantitat de TSH. Els valors blaus són valors per sota del normal i els vermells per sobre. Si el tiroides no funciona, els nivells d’hormones tiroïdals són més baixos i hauria de generar una reacció per part de la hipòfisis que generaria més TSH. En aquest cas veiem molt poca secreció d’hormones tiroïdals i rep molt estímul de la hipòfisis. Ens indica que el tiroides no funciona bé perquè està rebent molt estímul però produeix poca hormona. Si hi ha poca hormona i poca estimulació podem pensar que el problema ve de la hipòfisis que no estimula adequadament el tiroides. Hi ha problemes de malalties autoimmunes que poden alterar la funció.
En l’animal de la imatge veiem que té sobrepès i que a la zona del llom ha perdut el pèl perquè les hormones tiroïdals són molt importants per a la síntesi de proteïnes. El pèl està format per queratina que és una proteïna i té una síntesi continua. És evident quan hi ha problemes.
Sovint trobem alteracions del tiroides i per saber-ne l’origen podem intentar mesurar com el tiroides de l’animal incorpora el iode. El iodur de la dieta s’incorpora principalment al tiroides. S’utilitza el pertecnetat99mTc que és un ió similar al iodur i utilitza el mateix transportador, si el marquem radioactivament podem veure si s’incorpora adequadament al tiroides. A la imatge de l’esquerra veiem com el iode s’ha acumulat a les glàndules salivals que no tenen res a veure amb el tiroides però normalment acumulen iodur. A la imatge de sota veiem que hi ha iodur a les glàndules tiroides però no a les glàndules salivals.
6 Quan un animal té una hiperfunció del tiroides es veuen unes taques impressionants. En conseqüència veiem una acumulació molt gran de iodur al tiroides i la imatge que donen les glàndules salivals és molt poca. Quan un animal té hipertiroïdisme té un aspecte molt diferent. És un animal que sembla estar molt alerta perquè el seu receptor βadrenèrgic està molt sobreexpresat perquè les hormones tiroïdals actuen sobre els receptors inhibint-los. A més estan molt prims perquè s’accelera el seu metabolisme.
Les parets del cor s’hipertrofien perquè tindrà una gran força de contracció. Donen una hiperexpresió de la miosina cardíaca. Poden tenir un problema circulatori.
L’alteració de les hormones tiroïdals durant el desenvolupament embrionari poden provocar una alçada reduïda i una mida reduïda dels membres.
7 ...