Síntesis de yodotironinas
Las yodotironinas (T3 y T4) se sintetizan como parte de la tiroglobulina, una glucoproteína que contiene unos 115 residuos de tirosina. La tiroglobulina se forma en la porción basal del tirocito y se acumula en el coloide extracelular, donde tiene lugar la yodación de los residuos de tirosina y la formación de yodotironinas.
Bajo la acción de la tiroperoxidasa, el yodo oxidado reacciona con los residuos de tirosina para formar monoyodotirosina (MIT) y diyodotirosina (DIT). Mediante la condensación de dos moléculas de DIT se forma la tetrayodotironina (T4, tiroxina); por condensación de DIT y MIT se forma la triyodotironina (T3).
La tiroglobulina yodada regresa al interior de la célula mediante endocitosis, donde las proteasas lisosomales escinden la T3 y la T4. Las hormonas se secretan hacia el torrente sanguíneo.
Transporte y activación
En la sangre, las yodotironinas circulan principalmente unidas a la globulina fijadora de tiroxina (TBG). Solo alrededor del 0,03% de la T3 y del 0,3% de la T4 se encuentran en estado libre (biológicamente activo). Las proteínas transportadoras actúan como un depósito.
En el hígado y otros tejidos periféricos, la T4 es deyodada por la enzima deyodasa para dar lugar a T3, que es más activa, o a T3 reversa (rT3), que es inactiva.
Regulación de la secreción de yodotironinas
La síntesis de T3 y T4 está controlada por el eje hipotalámico-hipofisario mediante un mecanismo de retroalimentación negativa:
- El hipotálamo secreta tiroliberina (TRH);
- La hipófisis produce tirotropina (TSH), que estimula la síntesis de T3 y T4;
- La T3 inhibe la secreción de TSH y TRH.
Efectos biológicos de la T3 y la T4
Las yodotironinas controlan el crecimiento y la diferenciación tisular, así como el metabolismo energético. Su efecto clave es el aumento de la actividad de la Na⁺/K⁺-ATPasa, lo que acelera el consumo de ATP. A través del mecanismo de control respiratorio, se activa el catabolismo de carbohidratos y lípidos, aumentando el consumo de oxígeno y la producción de calor.
- Metabolismo de los carbohidratos: potenciación de la glucogenólisis y de la oxidación aeróbica de la glucosa;
- Metabolismo lipídico: potenciación de la lipólisis y de la β-oxidación de ácidos grasos;
- Metabolismo proteico: activación del catabolismo de aminoácidos;
- Metabolismo de ácidos nucleicos: estimulación de la síntesis de purinas y pirimidinas;
- Glándulas suprarrenales: inhibición de la síntesis de catecolaminas.
Síntesis de cortisol
El precursor común de todos los corticosteroides (cortisol, aldosterona, esteroides sexuales) es el colesterol. Las LDL actúan como fuente de colesterol, transportando sus ésteres hasta las células de la corteza suprarrenal.
La síntesis se lleva a cabo en diferentes compartimentos:
- En las mitocondrias, el colesterol se convierte en pregnenolona mediante la escisión de un fragmento de 6 carbonos en su cadena lateral;
- En el retículo endoplásmico, la pregnenolona pasa a progesterona → 17-hidroxiprogesterona → 11-desoxicortisol;
- En las mitocondrias, el 11-desoxicortisol se hidroxila para formar cortisol.
Las enzimas clave en la síntesis de cortisol son la 17α-hidroxilasa, la 21-hidroxilasa y la 11β-hidroxilasa. El conjunto de enzimas presentes en la célula determina qué esteroide específico se produce.
Regulación, transporte y catabolismo del cortisol
La secreción de cortisol se regula mediante un mecanismo de retroalimentación negativa: el corticoliberina (CRH) del hipotálamo estimula la liberación de ACTH por la adenohipófisis, y la ACTH, a través del sistema adenilciclasa–AMPc–proteincinasa A, activa la síntesis de cortisol. El cortisol inhibe la secreción de ACTH y CRH.
Al ser hidrófobo, el cortisol es transportado en la sangre por una proteína específica: la transcortina. El catabolismo se realiza en el hígado mediante hidroxilación, oxidación y reducción; los productos se excretan en forma de conjugados con ácido glucurónico o sulfúrico. Los metabolitos neutros son 17-cetosteroides; su excreción urinaria normal es de 12–13 mg/día en hombres y de 7–12 mg/día en mujeres. Un aumento en su nivel indica hiperproducción de esteroides.
Diana y efectos del cortisol
Estímulos para su secreción: infección, traumatismo, ayuno prolongado, ejercicio físico intenso, estrés. Sus principales dianas son el tejido linfoide, el tejido adiposo, el hígado, y el tejido muscular y conjuntivo. El cortisol penetra en la célula y se une a receptores intracelulares, regulando la transcripción génica.
- Metabolismo proteico: inhibición de la traducción en tejidos periféricos → aumento del catabolismo proteico y mayor síntesis de urea;
- Metabolismo de los carbohidratos: inducción de la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK) → activación de la gluconeogénesis, hiperglucemia;
- Metabolismo lipídico: estimulación de la lipólisis mediante la inducción de la triglicérido lipasa;
- Efecto mineralocorticoide: reabsorción leve de Na⁺ y retención de agua;
- Acción antiinflamatoria: inhibición de la fosfolipasa A2 → reducción de la liberación de ácido araquidónico y de la formación de prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos; supresión de la transcripción de la ciclooxigenasa;
- Inmunosupresión: inhibición de la síntesis de anticuerpos por las células plasmáticas e involución del tejido linfoide.
Puntos clave
- La T3 y la T4 se sintetizan sobre la tiroglobulina con la participación de la tiroperoxidasa a partir de residuos yodados de tirosina (MIT y DIT).
- En la sangre, las yodotironinas son transportadas por la TBG; solo la fracción libre es activa, y la T4 se deyoda a T3 en los tejidos periféricos.
- Eje hipotálamo-hipófisis-tiroides: TRH → TSH → T3/T4 con retroalimentación negativa.
- Las yodotironinas activan la Na⁺/K⁺-ATPasa, potencian el catabolismo, la termogénesis y el consumo de oxígeno.
- El cortisol se sintetiza a partir del colesterol en las mitocondrias y el retículo endoplásmico de la corteza suprarrenal; las enzimas clave son las hidroxilasas 17α-, 21- y 11β-.
- La secreción de cortisol está regulada por el eje corticoliberina → ACTH → cortisol con retroalimentación.
- El cortisol es una hormona contrarulínica: activa la gluconeogénesis, la lipólisis y el catabolismo proteico.
- La acción antiinflamatoria e inmunosupresora del cortisol se debe a la inhibición de la fosfolipasa A2 y a la supresión de la síntesis de anticuerpos.