Glándula y hormonas tiroideas
Es una de las glándulas endocrinas más grande.
- La hormona liberadora de la tirotropina (TRH) envía la señal a la adenohipófisis para que sintetice y libere la hormona estimulante del tiroides (TSH) o tirotropina.
- Por el torrente sanguíneo, la TSH accede a la glándula tiroides y promueve la liberación de tiroxina (T4) y triyodotironina (T3) Eje hipotálamo- hipofisario-tiroideo
Las hormonas (T3 y T4) son esenciales para el metabolismo corporal, la termorregulación, el crecimiento, el desarrollo, etc.
La glándula tiroides se compone de folículos tiroideos, rellenos de su sustancia secretora, coloide, y revestida de células epiteliales cúbicas que secretan hormonas tiroideas al interior del folículo.
El principal elemento del coloide es la glucoproteína tiroglobulina. También hay celulas parafoliculares o C - sintetizan calcitonina que secretan al torrente sanguíneo.
La tiroides secreta un 93% de tiroxina (T4) y 7% de triyodotironina (T3), pero casi toda la T4 se convierte en T3 en los tejidos. Cumplen la misma función - difieren en la rapidez e intensidad de acción: T3 es 4 veces más potente que T4, pero mucho más breve.
| Cantidad formada | Cantidad libre en sangre | Potencia | Duración | Liberación | |
|---|---|---|---|---|---|
| T3 | 7% | 0.3% | 400% | Breve | Diaria |
| T4 | 93% | 0.03% | 100% | Larga | Cada 6 días |
Tanto T3 como T4 son aminas liposolubles que derivan de la tirosina.
- T3 contiene 3 yodos, mientras que T4 contiene 4 yodos.
Para formar una cantidad normal de T4 necesitamos 50 mg yodo / año (1 mg/semana), que se ingiere en forma de yoduro por la comida, se absorbe en el tubo digestivo y se excreta vía renal después de que las células tiroideas usen la 1/5 parte.
El contenido de yodo en la tiroides es de 7500~ μg, pese a que capta y libera 80 μg diarios de yoduro - el almacenado en la glándula protege de una carencia dietética por 2 meses. Además, disminuye su excreción cuando su concentración disminuye.
Síntesis y liberación de T3 y T4
El proceso hasta su secreción es:
1. Síntesis de tiroglobulina
El retículo endoplasmático y Ap. de Golgi sintetizan y secretan tiroglobulina (glucoproteina con 70 moléculas de tirosina) al interior de los folículos.
Las hormonas tiroideas se forman dentro de la molécula de tiroglobulina, y se almacenan en el coloide tras formarse.
2.Atrapamiento de yoduro (2,3)
Hay transporte activo de yoduro desde la sangre hasta las células foliculares por un simportador del yoduro de sodio (NIS)., e ingresa al interior del folículo por una molécula llamada pendrina.
El atrapamiento depende de la concentración de TSH, que estimula la bomba de yoduro.
4. Oxidación y yodación del yoduro
La peroxidasa oxida I- a I2 y este pasa al interior de la molécula de tiroglobulina. Ahí, se une a las tirosinas formando monoyodotirosina (T1) y diyodotirosina (T2).
5. Conjugación de T1 y T2
T1 y T2 se unen entre sí, formando T3 (7%) y T4 (93%).
6. Endocitosis y proteolisis
Gotitas del coloide entran por endocitosis y se unen a lisosomas - se descompone la tiroglobulina liberando T1 y T2 (que se recicla) y T3 y T4
7. Secreción
T3 y T4 son liposolubles - hay una rápida difusión a través de la membrana a la sangre.
Transporte
En los días siguientes la mitad de la T4 se desyoda, formando T3, por lo que T3 es fundamentalmente la hormona liberada y empleada en los tejidos (35ug/día).
El 99.7% de T3 es transportada unida a proteínas plasmáticas. El 0.3% libre en plasma tiene efectos fisiológicos y regula la retroalimentación negativa en la hipófisis e hipotálamo. Sólo el 0,03% de la T4 se halla en forma libre.
Su gran afinidad por proteínas hace que se liberen con lentitud a los tejidos.
- La mitad de T4 se libera cada 6 días.
- La mitad de T3 se libera cada día.
Al entrar en la célula diana se unen a proteínas intracelulares y se almacenan, usándose con lentitud.
Así, las hormonas tiroideas tienen comienzo lento y acción prolongada.
No hay órganos diana específicos - prácticamente todos son afectados por ellas, aunque con diferentes grados de sensibilidad.
Funciones
Las hormonas tiroideas son esenciales para la vida:
- Aumentan la transcripción celular
- Afectan al crecimiento
- Alteran metabolismo basal
Estimulan los procesos mentales
1. Transcripción celular
T3 activa receptores nucleares que inician el proceso de transcripción de muchos genes, aumentando el ARN mensajero y la formación de proteínas de todo tipo.
Así, hay un aumento de la actividad funcional de casi todos los tejidos.
- 2. Crecimiento
T3 tiene efectos generales y específicos sobre el crecimiento.
Cuando GH estimula el aumento de tamaño corporal, T3 hace que los tejidos se desarrollen en forma y proporción adecuada.
Se manifiesta sobre todo en niños en desarrollo.
- Niños hipotiroideos - crecimiento muy lento
- Niños hipertiroideos - crecimiento esquelético excesivo.
Son esenciales en el crecimiento y desarrollo cerebral en la vida fetal y primeros años de vida.
- 3. Metabolismo
Estimulan el metabolismo de los H. de C. - causan una rápida captación de glucosa, aumentan la glucólisis, incrementan la gluconeogenia, promueven mayor absorción en el tubo digestivo y mayor secreción de insulina.
Aumentan las necesidades vitamínicas, al incrementar las enzimas. También movilizan los lípidos, disminuyendo los depósitos grasos corporales.
- Incrementos de T3 – descenso del colesterol
- Disminución de T3 – aumento del colesterol
Aumentan el metabolismo basal.
- El exceso de T3 eleva el metabolismo hasta 60-100% de lo normal.
- La insuficiencia de T3 disminuye el metabolismo hasta 50% de lo normal.
Estos desajustes suelen traducirse en variaciones de peso.
El aumento del metabolismo acelera el uso de O2 y aumenta la liberación de productos metabólicos de desecho.
Estos efectos dilatan los vasos de casi todos los tejidos, subiendo el flujo sanguíneo. La elevación es más acusada en la piel, por la mayor necesidad de eliminar el calor. Así, aumenta también el gasto cardíaco (frecuencia y fuerza cardiaca).
Ante un hipertiroidismo también vemos: aumento de la respiración, aumento de la motilidad digestiva y efectos excitatorios sobre el SNC y muscular (espasmos).
También tiene efectos sobre:
- El sueño: el exceso de T3 da dificultades para dormir, y la insuficiencia causa somnolencia extrema.
- Otras glándulas endocrinas, el aumento de T3 eleva la secreción de casi todas las demás glándulas endocrinas.
- La función sexual:
- Hombres: la deficiencia causa perdida de libido y el exceso impotencia.
- Mujeres: la deficiencia causa perdida de libido y amenorrea.
Regulación
El control de TSH, T3 y T4 es fino, por lo que sus concentraciones tienen variaciones mínimas en condiciones normales.
- Valores bajos de T3 y T4 en sangre o índice metabólico bajo causan la secreción de TRH desde el hipotálamo, que conlleva la liberación de TSH y a su vez, ésta estimula a las células foliculares, que liberan T3 y T4 hasta la normalización del índice metabólico - el aumento de los valores de T3 inhibe la secreción de TRH y TSH.
Los factores que aumentan el consumo de ATP (frío, hipoglucemia, gran altitud, embarazo, etc) también afectan a este sistema de retroalimentación negativa e incrementa la secreción de h. tiroideas. A su vez, la excitación, estrés y ansiedad disminuyen la secreción.
Concentraciones anormalmente altas de yoduro impiden liberar hormonas tiroideas, para evitar el hipertiroidismo.
La tiroides puede regenerarse si no se extirpa totalmente. Para regenerarla es necesario un aporte de yodo bajo, si no, se inhibe su regeneración.
Fármacos antitiroideos
Suprimen la secreción de hormonas tiroideas. Ambos aumentan el tamaño de la tiroides, causando el bocio.
Tiocianato: reduce el atrapamiento de yoduro, impidiendo la yodación.
Propiltiouracilo: bloquea la peroxidasa, impidiendo el acoplamiento del yodo.
Las administraciones elevadas de yoduros inorgánicos disminuyen la actividad, aporte sanguíneo y tamaño de la tiroides. Se administran 2-3 semanas previas a extirparla.
Enfermedades tiroideas
Hipertiroidismo
Hay un aumento del tamaño de la tiroides, que llega a duplicarse o triplicarse, con una hiperplasia tiroidea considerable. También aumenta el núm. de células, junto con su secreción, que aumenta 5-15 veces su valor normal. La mortalidad antes de los tratamientos prequirúrgicos para el hipertiroidismo era 1/25.
Causas
Bocio tóxico, tirotoxicosis, enfermedad de Graves y adenoma tiroideo, entre otros.
- Enfermedad de Graves
Es una enfermedad autoinmunitaria donde se forman anticuerpos - inmunoglobulinas tiroestimulantes (TSI) contra el receptor de TSH. Causan una activación continua de la glándula, que dura hasta 12h (normalmente la acción de la TSH dura 1h). Es la causa más común de hipertiroidismo.
- Adenoma tiroideo
Es un tumor en la tiroides que causa un exceso de secreción, reprimiendo la producción de TSH por la hipófisis e inhibiendo el resto de las funciones secretoras de la tiroides.
Síntomas de hipertiroidismo
- Estado de gran excitabilidad
- Intolerancia al calor
- Aumento de la sudoración
- Adelgazamiento
- Movimiento intestinal frecuente, diarrea de diversa magnitud
- Debilidad muscular
- Nerviosismo
- Fatiga extrema e incapacidad para conciliar el sueño
- Temblor de las manos
- Exoftalmos - prominencia de los globos oculares.
- Pulso rápido
Tratamiento
Principalmente consiste en la extirpación quirúrgica de gran parte de la tiroides, preparando previamente al paciente con propiltiouracilo (para estabilizar su metabolismo basal) y yoduros, para reducir el tamaño y su riego sanguíneo.
Para empequeñecer la tiroides también se usa yodo radiactivo, que destruye una fracción de sus celulas secretoras.
Hipotiroidismo
Los efectos son opuestos a los del hipertiroidismo, pero comprende también algunos mecanismos fisiológicos peculiares.
- Enfermedad de Hashimoto
Suele iniciar por autoinmunidad que destruye la tiroides. Hay inflamación de la tiroides, deterioro progresivo y fibrosis que impide la secreción.
- Bocio coloide idiopático no tóxico
Se halla una tiroides agrandada que elabora cantidades normales o insuficientes de T3, en cuyo caso hay una anomalía del sistema enzimáticonecesario para formar h. tiroideas.
Síntomas de hipotiroidismo
- Fatiga
- Somnolencia extrema
- Lentitud muscular
- Disminución de la frecuencia cardiaca
- Disminución del gasto cardiaco
- Reducción del volumen sanguíneo
- Aumento del peso corporal
- Estreñimiento
- Lentitud mental
- Reducción del crecimiento del cabello y descamación cutánea
- Voz ronca y carraspera
- Mixedema - aspecto edematoso del cuerpo que se caracteriza por grandes bolsas bajo los ojos y tumefacción facial.
- Piel oscura y seca con ausencia de sudoración.
Cretinismo
Es un hipotiroidismo extremo sufrido durante la vida fetal, lactancia o infancia.
Puede deberse a:
- Ausencia congénita de la tiroides (cretinismo congénito).
- Defecto genético en la glándula, que no secreta hormonas tiroideas.
- Carencia de yodo alimentario (cretinismo endémico).
Se caracteriza por:
- Falta de crecimiento
- Movimientos lentos
- Retraso mental
Tratamiento:
Administrar yodo o T4 normaliza el crecimiento, pero si no se trata tras el parto, el crecimiento mental tendrá un retraso permanente.
Se administra T4 en lugar de T3, ya que T4 tiene una vida media más larga y proporciona una acción prolongada.
Glándula tiroidea y calcitonina
Entre los folículos tiroideos encontramos las células parafoliculares o células C, que sintetizan calcitonina y lo secretan a sangre.
Es una hormona polipeptídica hidrosoluble formada por la descomposición de procalcitonina.
Se deposita en vesículas secretoras y actúa sobre receptores acoplados a la proteína G que liberan AMPc y ponen en marcha los efectos celulares. Se encuentran principalmente en los osteoclastos.
Es secretada al aumentar la calcemia y reduce los niveles de Ca2+.
La insuficiencia de calcitonina tiene pocos efectos nocivos en el adulto, pero es eficaz en el tratamiento de la osteoporosis.
Funciones
Actúa como hipocalcemiante (antagonista de PTH).
A nivel sanguíneo:
- Inhibe la absorción intestinal de Ca2+, reduciendo sus niveles en sangre.
A nivel óseo:
- Inhibe la resorción ósea por los osteoclastos.
- Acelera la captación de Ca2+ y fosfatos hacia la matriz extracelular ósea.
A nivel renal:
- Inhibe la reabsorción de fosfato y Ca2+ en los túbulos renales.
Glándula y hormona paratiroidea
Son pequeñas glándulas en la parte posterior de la tiroides, cuya secreción principal es la hormona paratiroidea (PTH), también llamada parathormona (peptídica e hidrosoluble).
PTH controla las concentraciones extracelulares de Ca2+ y fosfato al regular la absorción intestinal, la excreción renal e intercambio de estos iones entre el líquido extracelular y el hueso.
Entre la Vit.D, PTH y calcitonina, PTH es la más importante para la regulación cálcica.
Eleva el Ca2+ sérico y reduce el fosfato, y es liberada ante el descenso de la calcemia o incremento de fosfato sanguíneo.
Funciones
Huesos
Resorción ósea: estimula los osteoclastos, que liberan Ca2+ y fosfato en sangre, aumentando su concentración plasmática.
Remodelación ósea: promueve la formación ósea si se administra en dosis bajas o intermitentemente.
Riñones
Reabsorción de Ca2+: Incrementa la reabsorción de Ca2+ en los túbulos renales.
Excreción de fosfato: Reduce la reabsorción de fosfato en los túbulos renales.
Activación de la vit. D: Estimula la conversión de calcifediol a calcitriol, aumentando la absorción intestinal de Ca2+ y fosfato
Intestino
- Absorción de Ca2+ y fosfato: Al activar la vit. D, la PTH incrementa la absorción intestinal de Ca2+ y fosfato.
Es altamente reactiva a la disminución de Ca2+: una disminución mínima en el líquido extracelular causan un aumento de secreción de PTH, y la disminución mantenida de Ca2+ causa hipertrofia glandular.
Así, un aumento de Ca2+ reduce la actividad y tamaño de la glándula. La PTH aumenta en la gestación y lactancia (al requerir mayor Ca2+ en sangre).
Enfermedades paratiroideas
Hipoparatiroidismo
Se desencadena por una insuficiencia de PTH.
Los niveles de Ca2+ en plasma disminuyen (hipocalcemia), y los de fósforo aumentan (hiperfosfatemia).
Como no se está liberando Ca2+ de los huesos, se mantienen resistentes.
Síntomas:
Hormigueo o entumecimiento en los dedos de las manos o alrededor de la boca (parestesias)
Espasmos musculares o calambres (tetania)
Convulsiones
Tratamiento:
Se suplementa Ca2+ y Vit. D para aumentar el calcio en sangre. Prescribir PTH sintética no es común.
Hiperparatiroidismo
Hay actividad osteoclástica extrema e hipercalcemia, que conllevan descalcificación ósea y fracturas recurrentes.
También se produce una disminución de fosfato por el aumento de la excreción renal.
Hiperparatiroidismo primario
Desencadenado por una secreción excesiva de PTH. Suele ser causa de un adenoma en una de las glándulas paratiroides (80%).
Hiperparatiroidismo secundario
Exceso de PTH por una anomalía subyacente que causa bajos niveles de Ca2+ en sangre.
La causa más común es la enfermedad renal crónica - los riñones dañados son menos capaces de convertir la vit. D a su forma activa y excretar fosfato, resultando en bajos niveles de Ca2+ y altos niveles de fosfato en sangre.
Síntomas
Fatiga
Debilidad
Dolores musculares y articulares
Pérdida de apetito, sed y micción excesiva,
La calcificación metastásica se produce al aumentar excesivamente el Ca2+, consiste en la formación de depósitos cristalinos en distintos órganos por saturación en el líquido extracelular.
Minerales esenciales - calcio y fosfato
La homeóstasis de calcio y fosfato es fundamental, y un complejo sistema mantiene constante su contenido en líquidos extracelulares.
Los elementos principales de este sistema regulador son la vitamina D, la hormona paratiroidea y la calcitonina, aunque participan otras hormonas. Los tejidos involucrados en la regulación son el tracto intestinal, riñón, esqueleto, piel e hígado.
Calcio
Es el mineral más abundante en el cuerpo, y el 99% se halla en huesos y dientes en forma de hidroxiapatita.
El 1% restante se halla en el plasma de 3 formas: * Fracción libre o calcio ionizado (50%): Realiza la mayoría de las funciones metabólicas. Su concentración está controlada por la h. paratiroidea, calcitonina y vitamina D. * Calcio circulante unido a proteínas (41%): albúmina, globulina. * Calcio combinado con aniones (9%): citrato, fosfato, etc.
Es calcio difusible aquel que puede intercambiarse fácilmente (Ca2+ iónico y combinado). El hueso contiene calcio intercambiable (0.4-1%), en equilibrio con los iones Ca2+ de los líquidos extracelulares. Se halla en forma de sal fácil de movilizar (ej. CaHPO4).
Las funciones intracelulares del Ca2+ se realizan a concentraciones mucho menores que las extracelulares. En la célula hay depósitos de Ca2+ unidos a proteínas, en el retículo endoplasmático y mitocondrias. Si ese Ca2+ estuviera disuelto, tendría una concentración superior a la de los líquidos extracelulares.
La concentración de Ca2+ libre citosólico se regula mediante su entrada a la célula desde el exterior o por movilización de sus depósitos intracelulares. Estos cambios son transitorios - el exceso de Ca2+ citosólico es rápidamente expulsado o devuelto a sus depósitos, estando estos procesos regulados muy finamente.
La concentración de Ca2+ en líquido extracelular y plasma no suele variar, porque afectaría en gran medida a la neurotransmisión, crecimiento, renovación del esqueleto, etc.
Absorción
Ocu principalmente en el intestino delgado - especialmente en el duodeno y yeyuno. La vitamina D estimula la absorción de Ca2+, al aumentar la síntesis de proteínas transportadoras de Ca2+ en el intestino delgado.
La mayoría del Ca2+ filtrado en el glomérulo es reabsorbido en su trayecto tubular (reabsorción renal), tan sólo un 1 % se excreta en la orina (entre 100 y 300 mg/día). El 90% Ca2+ ingerido se elimina con las heces.
- Se absorbe el 20%-50% del Ca2+ en ingestas menores (<200 mg/día).
- Se absorbe el 15% del Ca2+ en ingestas elevadas (>=800 mg/día).
La edad, el embarazo y la lactancia afectan la absorción; en niños puede elevarse hasta el 75%, y también aumenta en el embarazo y lactancia para satisfacer las mayores demandas corporales.
Funciones
A nivel celular:
- Crecimiento división celular
- Estabilización de membranas
- Excitabilidad y permeabilidad de las membranas plasmáticas
- Transporte de iones por la membrana plasmática
- Regulación enzimática
- Excitabilidad nerviosa
- Secreción de hormonas
- Secreción exocrina
- Neurotransmisores
- Contracción muscular
- Segundo mensajero
A nivel extracelular:
- Mineralización
- Cofactor (factores de coagulación)
Regulación
La Ca2+ en sangre y tejidos se regulan por:
- La hormona paratiroidea (PTH) de las glándulas paratiroides.
- La vitamina D de la dieta y de la piel.
- La calcitonina de la glándula tiroidea
Fosfato
El 85% del fosfato se halla en huesos y dientes, el 14% es intracelular y el 1% es extracelular. Se ingieren unos 1000 mg/día.
La absorción de fosfato ocurre en el duodeno. Una buena absorción se asocia a una ingesta equivalente de Ca2+, y está también controlada por la vit. D. A diferencia del Ca2+, su absorción intestinal es constante y se relaciona más linealmente con la ingesta.
Absorción
El principal mecanismo de regulación es la excreción renal, mediante un mecanismo de rebosamiento.
Si el fosfato en plasma es <1 mmol/l, se reabsorbe todo el presente en el filtrado glomerular. Por encima de este valor (>1 mmol/l), la pérdida es proporcional a su aumento. Así, es variable la cantidad reabsorbida en el sistema tubular.
Por otro lado, los depósitos de fosfato en el músculo permiten una regulación rápida de su concentración plasmática, y también existe intercambio del fosfato presente en el líquido extracelular (proveniente del intercambio óseo).
Funciones
Es fundamental para todos los sistemas biológicos, y constituye el principal anión intracelular.
Es un componente de todos los intermediarios del metabolismo de la glucosa y compuestos de transferencia de alta energía (ATP). Aparte, compone parte de cofactores y lípidos, y es modificador covalente de muchas enzimas.
Es parte integral de la estructura cristalina ósea y dental (son el 85% del fosfato corporal). El 15% restante está en compuestos orgánicos e inorgánicos.
Formación de huesos y dientes: junto al Ca2+, forma cristales de fosfato de calcio, que les dan fuerza, rigidez e integridad.
Función celular: es componente esencial de los nucleótidos (unidades básicas de los ácidos nucleicos (ADN y ARN)). Son críticos para sintetizar ácidos nucleicos, esenciales a su vez en la transmisión de información genética y síntesis protéica.
Producción de energía: está presente en moléculas de alta energía como el ATP, principal fuente de energía usada por las células.
Regulación del pH: actúa como un tampón, equilibrando los niveles ácido-base en líquidos corporales.
Síntesis de membranas celulares: es componente importante de los fosfolípidos - principales componentes de las membranas.
Vitamina D
Hormona sintetizada en la piel por exposición solar, que puede ingerirse por la dieta si no se sintetiza en suficiente cantidad.
El colecalciferol/D3 es la forma de vit. D presente en los tejidos animales, ya que el 7-deshidrocolesterol (inactivo biológicamente) se convierte en D3 por radiación ultravioleta.
Es liposoluble* (atraviesa la membrana celular fácilmente) y es transportada en sangre por la **transcalciferina
Es uno de los principales reguladores del metabolismo del Ca 2+ y fosfato.
Al ingerirse, se absorbe en duodeno y yeyuno, y junto a la vitamina sintetizada en la epidermis, forman un reservorio de prohormonas que circulan por sangre o son almacenadas en tejido adiposo y muscular.
Tras pasar por la circulación se dirige al hígado y es hidroxilada, convirtiéndose en calcifediol (25-hidroxicalciferol)
El calcifediol se transporta al riñón, donde se convierte en calcitriol (1,25-dihidroxicolecalciferol).
El calcitriol actúa en el epitelio intestinal para aumentar la absorción del Ca2+ y fosfato.
Mecanismo de retroalimentación
Tiene como objetivo regular la concentración de calcifediol en plasma, evitando la sobreactividad por variaciones en la ingesta y permitiendo almacenar vit. D en el hígado.
El calcitriol (1,25-dihidroxicolecalciferol) es la forma más activa y requiere PTH para su síntesis. Su concentración plasmática es inversamente proporcional a la de Ca2+, ya que:
- Ca2+ inhibe la conversión de calcifediol en calcitriol.
- PTH es inhibida por un aumento de Ca2+.
La forma activa de la vitamina D (calcitriol) tiene efectos sobre el intestino, riñones y huesos. Aumenta la absorción de Ca2+ y fosfato hacia el líquido extracelular y contribuye a su regulación por retroalimentación
Metabolismo
La forma más activa (calcitriol) se encuentra a menor concentración y posee la vida media más corta.
Todas las formas de la vitamina D requieren, para su transporte, de proteínas transportadoras.
Su vida media es de ~5 días (D3).
Su excreción ocurre por vía enterohepática.
El calcitriol actúa según el mecanismo general de hormonas esteroideas; se une a receptores intracelulares y regula procesos de transcripción.
Funciones
Principalmente, mantiene las concentraciones plasmáticas de Ca2+ y fosfato.
Riñones
Aumenta la reabsorción de Ca2+ y fosfato en los túbulos renales, disminuyendo su excreción (efecto débil).
Inhibe la actividad de la 1α-hidroxilasa (enzima que sintetiza 1,25-dihidroxicolecalciferol) a través de retroalimentación negativa.
Intestino
- Estimula la absorción de Ca2+ y fosfato en el duodeno y yeyuno.
Huesos
- Estimula directamente la actividad osteoblástica e indirectamente la osteoclástica.
- Facilita la mineralización ósea.
Enfermedades asociadas
Raquitismo
Enfermedad infantil caracterizada por ablandamiento y debilidad ósea.
Se produce por deficiencia de vit. D, ya sea por una dieta insuficiente en vit. D (o en Ca2+ y fosfato), poca exposición solar o trastornos que afectan su absorción intestinal.
Presentan deformidades en el esqueleto, retraso en el crecimiento, dolor óseo y debilidad muscular.
Osteomalacia
Similar al raquitismo, pero en adultos. Hay reblandecimiento óseo por deficiencia de vit. D o problemas al metabolizarlo, que implica una mineralización ósea deficiente.
Los pacientes presentan dolor óseo difuso, debilidad muscular y dificultad para caminar. Los síntomas suelen ser sutiles al inicio y empeoran gradualmente.
Los huesos
Fisiología
El 65% del peso óseo está constituido por el calcio y fosfato.
Entre los 20 y 30 años se halla la óptima solidez del esqueleto y el pico de masa ósea, que inicia a decaer a los 50 años. Al crecer hay procesos de modelación (da la forma que tendrá el esqueleto maduro) y remodelación, pero al terminar el crecimiento sólo hay remodelación.
El remodelado óseo consiste en constante formación y resorción. Mantiene el hueso vivo - destruye el hueso viejo y forma hueso joven, renovando el ~10% al año. Se produce toda la vida, pero el ritmo decrece con la edad.
El hueso se divide en compacto y esponjoso (compuesto por matriz orgánica resistente).
El compacto contiene un ~30% de matriz orgánica y un 70% de sales, y es el 80% de la masa ósea.
La matriz orgánica se compone de fibras de colágeno (90-95%) y proteínas no colágenas; como proteoglicanos (esp. ácido hialurónico y sulfato de condroitina), osteocalcina, osteonectina, etc.
La matriz mineral, o depósito de sales la forman sales cristalinas que se depositan sobre la matriz orgánica, y se componen sobre todo de calcio y fosfato. La principal sal cristalina es la hidroxiapatita.
Células óseas
Osteoblastos
Sintetizan colágeno y participan en el proceso de mineralización de la matriz orgánica, creando centros de cristalización de hidroxiapatita.
Tienen 2 destinos: ser rodeados por la matriz ósea que producen y convertirse en osteocitos o permanecer en la superficie del tejido óseo formado para constituir las células de revestimiento óseo.
Osteoclastos
Son células de resorción ósea. Disuelven el mineral óseo secretando enzimas proteolíticas (disuelven matriz orgánica) y ácidos (disuelven sales).
Los osteoblastos expresan factores que inducen la diferenciación y activación de osteoclastos.
Remodelación ósea
Es el proceso de regeneración y renovación. Los osteoblastos depositan hueso continuamente, y se absorbe continuamente también donde hay osteoclastos activos.
Tiene 4 fases:
- Resorción (osteoclastos)
- Resorción reversa (paso a sangre)
- Formación de hueso (osteoblastos)
- Mineralización
El proceso está influenciado por:
- El estado nutricional (concentraciones adecuadas de Ca2+ y fosfato)
- Factores hormonales (Vit. D y PTH)
- Factores de crecimiento, que dependen del estado nutricional.
Excepto en el hueso en crecimiento, las tasas de depósito y resorción - la masa ósea es constante. Se necesita nueva matriz ósea según degenera la vieja para mantener la dureza normal.
El hueso adapta su resistencia al grado de tensión al que es sometido. Por ello, puede cambiar su forma de disposición para soportar mejor las fuerzas mecánicas (el entrenamiento de peso mejora la resistencia ósea).
La carga física estimula el depósito por osteoblastos y calcificación. Esto es importante en las fracturas; se puede corregir angulaciones y acelerar la consolidación ósea.
Enfermedades asociadas
Osteoporosis
Es la enfermedad ósea más frecuente en adultos, sobre todo a edades avanzadas.
Ocurre por falta de matriz ósea orgánica y no de una insuficiente calcificación del hueso. Aumenta la debilidad ósea, el riesgo de fracturas, y el dolor óseo y articular.
Las causas son la inactividad, malnutrición, falta de vit. D, falta de estrógeno en la posmenopausia y edad avanzada.
Tabla - Regulación cálcica
| Regulación cálcica | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Liberada ante | Riñones | Intestino | Huesos | Sangre | |
| PTH | Descenso de la calcemia o aumento de fosfato sanguíneo |
↑ Reabsorción de calcio | ↑ Absorción de calcio | ↑ Acción osteoclástica | ↑ Calcio |
| ↓ Reabsorción de fosfato | ↑ Absorción de fosfato | Facilita la remodelación ósea | ↓ Fosfato | ||
| Activación de la Vit.D | |||||
| Calcitonina | Aumento de la calcemia |
↓ Reabsorción de calcio | ↓ Absorción de calcio | ↓ Acción osteoclástica | ↓ Calcio |
| ↓ Reabsorción de fosfato | Acelera la captación de Ca2+ y fosfato hacia la matriz extracelular. | ||||
| Vitamina D | Activación renal por parte de PTH (descenso de la calcemia) |
↑ Reabsorción de calcio | ↑ Absorción de calcio | ↑ Acción osteoblástica, osteoclástica | ↑ Calcio |
| ↑ Reabsorción de fosfato | Facilita la mineralización ósea | ||||
T3 y T4
| T3 y T4 | ||||||||||
|
|
Estructura y precursor | Frecuencia, cantidad de liberación y transporte | Funciones (T3 y T4) | Regulación | Enfermedades | Síntesis y liberación | ||||
| Estimulación | Inhibición |
Hipertiroidismo
- Calor, sudoración, delgadez, nerviosismo, temblor |
Hipotiroidismo
- Somnolencia, extreñimiento, ganancia de peso, piel seca |
|||||||
| T3 | Aminas liposolubles |
7% / 100%
Diaria |
99.7%
Unida a proteínas plasmáticas |
Estimulación de la transcripción celular | Todo aquello que cause un incremento del consumo de ATP | Niveles anormalmente altos de yoduro, estrés, ansiedad y excitoción |
Enfermedad de Graves
Autoinmunitaria: anticuerpos (TSI) que causan activación contínua de la glándula |
Enfermedad de Hashimoto
Autoinmunitaria: destrucción de la tiroides |
Síntesis de tiroglobulina | R.E y Golgi secretan tiroglobulina y se almacena en el coloide |
|
0.03%
Forma libre |
Junto a GH, hace que los tejidos se desarrollen adecuadamente |
Adenoma tiroideo
Tumor que causa un exceso de secreción |
Bocio coloide idiopático no tóxico | Atrapamiento de yoduro | Transporte de yoduro de la sangre a las células foliculares por la molécula pendrina | |||||
| T4 |
93% / 100%
La mitad de T4 se desyoda en T3 Cada 6 días |
Estimulan elmetabolismo de los H. de C. (Captación de glucosa, gluconeogenia, glucólisis, mayor absorción en el tubo digestivo y secreción de insulina, mayor metabolismo basal y gasto cardíaco). | Bocio tóxico |
Cretinismo
En la vida fetal, lactancia o infancia. Endémico si es por falta de yodo alimentario, congénito si falta la tiroides |
Oxidación y yodación del yoduro
Tiocianato (atrapamiento) Propiltiouracilo (yodación) |
Peroxidasa oxida I- a I2 y esta entra a la tiroglobulina, unión que forma T1 y T2 | ||||
| Efectos sobre el sueño | Conjugación y yodación del yoduro | T1 y T2 se unen, formando T3 y T4 | ||||||||
| Aumento de la secreción de casi todas las demás glándulas endocrinas | Endocitosis y proteolisis | Gotas del coloide descomponen la tiroglobulina, liberando T3 y T4 | ||||||||
| Efectos sobre la función sexual | Secreción | Rápida secreción a la sangre | ||||||||
Calcitonina y PTH
| Calcitonina y PTH | ||||||||||
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Estructura y precursor | Función | Absorción | Regulación |
Síntesis y liberación
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Enfermedades | ||||
| Estimulación | Inhibición | |||||||||
| Calcitonina | Horma polipeptídica hidrosoluble | Hipocalcemiante | Riñones | ↓ | Hipercalcinemia | Hipocalcinemia | Las células parafoliculares o células C (folículos tiroideos), sintetizan calcitonina y la secretan a sangre. |
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| Intestino | ↓ | |||||||||
| Huesos | ↑ | |||||||||
| Hipofosfatemiante | Riñones | ↓ | Se deposita en vesículas secretoras y actúa sobre receptores acoplados a la proteína G, que liberan AMPc y ponen en marcha los efectos celulares. Se encuentran principalmente en los osteoclastos. | |||||||
| Huesos | ↑ | |||||||||
| PTH | Hipercalcemiante | Riñones | ↑ | Hipocalcinemia | Hipercalcinemia | Es sintetizada y liberada por las glándulas paratiroideas |
Hipoparatiroidismo:
Insuficiencia de PTH:
- Hormigueo - Espasmos - Convulsiones |
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| Intestino | ↑ | |||||||||
| Huesos | ↓ | |||||||||
| Hipofosfatemiante | Riñones | ↓ | Hiperfosfatemia |
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Hiperparatiroidismo |
Primario:
Secreción excesiva de PTH. |
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| Intestino | ↑ |
Secundario:
Exceso de PTH por anomalía que causa hipercalcomia. Causa calcificación metastásica |
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| Huesos | ↓ | |||||||||
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Activación de la vit. D (Causante de la absorción intestinal de fosfato) |
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Calcio y fosfato
| Calcio y fosfato | ||||||||||
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Proporción | Forma | Funciones | Absorción | Regulación | |||||
| A nivel celular | A nivel extracelular | Estimulantes | Inhibidores | |||||||
| Calcio |
99%
1% del cual es calcio intercambiable Regulación lenta |
Hidroxiapatita | Huesos |
- Segundo mensajero
- Crecimiento celular - Estabilización de membranas - Contracción muscular - Regulación enzimática |
- Mineralización | Intestino delgado (duodeno, yeyuno) | Vitamina D, PTH, edad, embarazo, lactancia | Calcitonina | ||
| Dientes | ||||||||||
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1%
Regulación rápida |
Calcio difusible | Fracción libre (calcio ionizado) | Plasma | |||||||
| Calcio circulante unido a proteínas | ||||||||||
| Calcio combinado con aniones | ||||||||||
| Fosfato | 85% | Huesos y dientes |
- Principal anión intracelular
- Componente de todos los intermediarios del metabolismo de la glucosa - Componente esencial de los nucleótidos, fosfolípidos y ATP - Tampón (pH) |
- Formación de huesos y dientes | Intestino delgado (duodeno) |
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| 14% | Intracelular | |||||||||
| 1% | Extracelular | |||||||||
Vitamina D
| Vitamina D | |||||||||||
| Síntesis | Transporte | Regulación | Vida en sangre | Funciones | Mecanismo | Enfermedades | |||||
| Estimulación | Inhibición | ||||||||||
| Piel |
Transcalciferina
(todas sus formas) |
PTH | Alto nivel de Ca+ en sangre | 5 días (Colecalciferol) | Hipercalcemiante / Hiperfosfatemiante | Riñones | ↑ | Piel | Colecalciferol | Deficiencia de vit. D. Ablandamiento, debilidad ósea |
Raquitismo
En la infancia |
| Absorbida en el duodeno y yeyuno | Intestino | ↑ | Hígado | Calcifediol |
Osteomalacia
En adultos |
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| Huesos | Estimula osteoblastos, osteoclásticas | Riñón |
Calcitriol
Forma activa, requiere PTH |
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| Mineralización ósea | |||||||||||