Eje hipotalámico-pituitario-tiroides

Parte del sistema neuroendocrino.

Breve descripción de la homeostasis de la tiroides. ^[1]

El eje hipotalámico-pituitario-tiroideo ( eje HPT para abreviar, también conocido como homeostasis tiroidea o control de retroalimentación tirotrópica) es parte del sistema neuroendocrino responsable de la regulación del metabolismo y también responde al estrés.

Como su nombre indica, depende del hipotálamo , la glándula pituitaria y la glándula tiroides .

El hipotálamo detecta niveles circulantes bajos de hormona tiroidea ( triyodotironina (T3) y tiroxina (T4)) y responde liberando hormona liberadora de tirotropina (TRH). La TRH estimula la hipófisis anterior para que produzca hormona estimulante de la tiroides (TSH). La TSH, a su vez, estimula la tiroides para que produzca hormona tiroidea hasta que los niveles en la sangre vuelvan a la normalidad. La hormona tiroidea ejerce un control de retroalimentación negativa sobre el hipotálamo y la hipófisis anterior, controlando así la liberación de TRH del hipotálamo y TSH de la hipófisis anterior. ^[2]

Los ejes HPA , HPG y HPT son tres vías en las que el hipotálamo y la hipófisis dirigen la función neuroendocrina.

Fisiología

Control de la retroalimentación tirotrópica a un nivel más detallado y cuantitativo. ^[3]

La homeostasis tiroidea es el resultado de un sistema de retroalimentación de bucles múltiples que se encuentra prácticamente en todos los vertebrados superiores . El funcionamiento adecuado del control de retroalimentación tirotrópica es indispensable para el crecimiento , la diferenciación , la reproducción y la inteligencia . Muy pocos animales (por ejemplo, ajolotes y perezosos ) tienen una homeostasis tiroidea alterada que exhibe un punto de ajuste muy bajo que se supone que subyace a las anomalías metabólicas y ontogenéticas de estos animales.

La glándula pituitaria secreta tirotropina (TSH; hormona estimulante de la tiroides) que estimula la tiroides para que secrete tiroxina (T4) y, en menor grado, triyodotironina (T3). La mayor parte de T3, sin embargo, se produce en órganos periféricos, por ejemplo, hígado , tejido adiposo , glía y músculo esquelético, por desyodación de la T4 circulante. La desyodación está controlada por numerosas hormonas y señales nerviosas, incluidas TSH, vasopresina y catecolaminas .

Ambas hormonas tiroideas periféricas (yodotironinas) inhiben la secreción de tirotropina por la hipófisis ( retroalimentación negativa ). En consecuencia, se alcanzan concentraciones de equilibrio para todas las hormonas.

La secreción de TSH también está controlada por la hormona liberadora de tirotropina (tiroliberina, TRH), cuya secreción es nuevamente suprimida por la T4 y la T3 plasmáticas en el LCR (retroalimentación larga, bucle de Fekete-Lechan). ^[4] Los bucles de retroalimentación adicionales son el control de retroalimentación ultracorto de la secreción de TSH (bucle de Brokken-Wiersinga-Prummel) ^[5] y los bucles de retroalimentación lineal que controlan la unión a las proteínas plasmáticas .

Investigaciones recientes sugirieron la existencia de un motivo adicional de retroalimentación que vincula la liberación de TSH con la actividad de la desyodasa en humanos. ^{[6] [7] [8]} La existencia de esta derivación de TSH-T3 podría explicar por qué la actividad desyodasa es mayor en pacientes con hipotiroidismo y por qué una fracción menor de los individuos afectados puede beneficiarse de la terapia de sustitución con T3. ^[9]

La convergencia de múltiples señales aferentes en el control de la liberación de TSH, incluidas, entre otras, T3, ^[10] citoquinas ^{[11] [12]} y anticuerpos del receptor de TSH ^[13] puede ser la razón para la observación de que la relación entre la concentración de T4 libre y Los niveles de TSH se desvían ^{[14] [15] [16] [17]} de una relación loglineal pura que se ha propuesto previamente. ^[18] Investigaciones recientes sugieren que la grelina también desempeña un papel en la estimulación de la producción de T4 y la posterior supresión de TSH directamente y por retroalimentación negativa. ^[19]

Estados funcionales del control de retroalimentación tirotrópica.

• Eutiroidismo : función tiroidea normal.
• Hipotiroidismo : función tiroidea reducida.
  • Hipotiroidismo primario: circuito de retroalimentación interrumpido por una baja capacidad secretora de la tiroides, por ejemplo, después de una cirugía de tiroides o en caso de tiroiditis autoinmune.
  • Hipotiroidismo secundario: circuito de retroalimentación interrumpido a nivel de la hipófisis, por ejemplo, en la insuficiencia de la hipófisis anterior.
  • Hipotiroidismo terciario: falta de estimulación por TRH, por ejemplo, en insuficiencia hipotalámica, síndrome de Pickardt-Fahlbusch o síndrome de enfermedad eutiroidea .
• Hipertiroidismo : aumento inapropiado de la función tiroidea.
  • Hipertiroidismo primario: secreción inadecuada de hormonas tiroideas, por ejemplo en el caso de la enfermedad de Graves .
  • Hipertiroidismo secundario: condición rara, por ejemplo en caso de adenoma pituitario productor de TSH o resistencia parcial a la hormona tiroidea.
• Tirotoxicosis : exceso de suministro de hormonas tiroideas, por ejemplo, por sobredosis de suplementos de levotiroxina exógena.
• Síndrome de T3 baja y síndrome de T3 alta: consecuencias de la hipodesyodación intensificada, por ejemplo, en enfermedades críticas como ejemplo de alostasis tipo 1 , ^[20] o hiperdesyodación, como en la alostasis tipo 2 , incluido el trastorno de estrés postraumático . ^[12]
• Resistencia a la hormona tiroidea : circuito de retroalimentación interrumpido a nivel de los receptores hipofisarios de la hormona tiroidea.

Diagnóstico

Los procedimientos estándar cubren la determinación de los niveles séricos de las siguientes hormonas:

• TSH (tirotropina, hormona estimulante de la tiroides)
• T4 libre
• T3 libre

Para condiciones especiales, es posible que se requieran los siguientes ensayos y procedimientos:

• Total T4
• Total T3
• TBG
• prueba de TRH
• Capacidad secretora de la tiroides (GT) ^[21]
• Actividad suma de las desyodasas periféricas (GD) ^[21]
• Índice TSH (TSHI) ^[22]

Ver también

• Pruebas de función tiroidea
• Eje hipotalámico pituitario adrenal
• Eje hipotalámico-pituitario-gonadal
• Sistema hipotalámico-neurohipofisario
• SimThyr , una simulación informática gratuita de la homeostasis tiroidea en humanos

Referencias

1. Las referencias utilizadas en la figura general se encuentran en el artículo de imagen en Commons: Referencias .
2. Dietrich JW, Landgrafe G, Fotiadou EH (2012). "TSH y agonistas tirotrópicos: actores clave en la homeostasis tiroidea". Revista de investigación de la tiroides . 2012 : 1–29. doi : 10.1155/2012/351864 . PMC  3544290 . PMID  23365787.
3. Las referencias utilizadas en la figura detallada se encuentran en el artículo de imagen en Commons: Referencias .
4. Lechán, Ronald M.; Fekete, C (2004). "Regulación por retroalimentación de la hormona liberadora de tirotropina (TRH): mecanismos para el síndrome de enfermedad no tiroidea". Revista de Investigación Endocrinológica . 27 (6 suplementos): 105-19. PMID  15481810.
5. Prummel MF, Brokken LJ, Wiersinga WM (2004). "Control de retroalimentación de bucle ultracorto de la secreción de tirotropina". Tiroides . 14 (10): 825–9. doi :10.1089/thy.2004.14.825. PMID  15588378.
6. Hoermann R, Midgley JE, Giacobino A, Eckl WA, Wahl HG, Dietrich JW, Larisch R (2014). "Los equilibrios homeostáticos entre las hormonas tiroideas libres y la tirotropina pituitaria están modulados por diversas influencias, incluida la edad, el índice de masa corporal y el tratamiento". Endocrinología Clínica . 81 (6): 907–15. doi : 10.1111/cen.12527 . PMID  24953754. S2CID  19341039.
7. Dietrich, JW; Midgley, JE; Larisch, R; Hoermann, R (diciembre de 2015). "De ratas y hombres: homeostasis tiroidea en roedores y seres humanos". The Lancet Diabetes y endocrinología . 3 (12): 932–933. doi : 10.1016/S2213-8587(15)00421-0 . PMID  26590684.
8. Hoermann, R; Midgley, JE; Larisch, R; Dietrich, JW (2015). "Control homeostático del eje tiroides-hipófisis: perspectivas de diagnóstico y tratamiento". Fronteras en Endocrinología . 6 : 177. doi : 10.3389/fendo.2015.00177 . PMC 4653296 . PMID  26635726. 
9. Hoermann R, Midgley JE, Larisch R, Dietrich JW (2015). "Integración de la regulación glandular y periférica de la producción de triyodotironina por tirotropina en sujetos no tratados y tratados con tiroxina". Investigación hormonal y metabólica . 47 (9): 674–80. doi :10.1055/s-0034-1398616. PMID  25750078. S2CID  9824656.
10. Hoermann, R; Midgley, JEM; Dietrich, JW; Larisch, R (junio de 2017). "Control dual de la secreción pituitaria de la hormona estimulante de la tiroides mediante tiroxina y triyodotironina en pacientes atireóticos". Avances Terapéuticos en Endocrinología y Metabolismo . 8 (6): 83–95. doi :10.1177/2042018817716401. PMC 5524252 . PMID  28794850. 
11. Volantes, mi; Kalsbeek, A; Boelen, A (noviembre de 2014). "Más allá del punto de ajuste fijo del eje hipotálamo-pituitaria-tiroides" (PDF) . Revista europea de endocrinología . 171 (5): R197–208. doi : 10.1530/EJE-14-0285 . PMID  25005935.
12. Chatzitomaris, Apostolos; Hoermann, Rudolf; Midgley, John E.; Hering, Steffen; Urbano, Aline; Dietrich, Bárbara; Arriba, Assjana; Klein, Harald H.; Dietrich, Johannes W. (20 de julio de 2017). "Alostasis tiroidea: respuestas adaptativas del control de la retroalimentación tirotrópica a condiciones de tensión, estrés y programación del desarrollo". Fronteras en Endocrinología . 8 : 163. doi : 10.3389/fendo.2017.00163 . PMC 5517413 . PMID  28775711. 
13. Brokken LJ, Wiersinga WM, Prummel MF (2003). "Los autoanticuerpos del receptor de tirotropina se asocian con una supresión continua de la tirotropina en pacientes eutiroideos tratados con la enfermedad de Graves". Revista de endocrinología clínica y metabolismo . 88 (9): 4135–4138. doi : 10.1210/jc.2003-030430 . PMID  12970276.
14. Hoermann R, Eckl W, Hoermann C, Larisch R (2010). "Relación compleja entre tiroxina libre y TSH en la regulación de la función tiroidea". Revista europea de endocrinología . 162 (6): 1123–9. doi : 10.1530/EJE-10-0106 . PMID  20299491.
15. Clark PM, Holder RL, Haque SM, Hobbs FD, Roberts LM, Franklyn JA (2012). "La relación entre la TSH sérica y la T4 libre en personas mayores". Revista de patología clínica . 65 (5): 463–5. doi :10.1136/jclinpath-2011-200433. PMID  22287691. S2CID  43886378.
16. Hoermann R, Midgley JE, Larisch R, Dietrich JW (2012). "¿Es la TSH pituitaria una medida adecuada de la homeostasis controlada por la hormona tiroidea durante el tratamiento con tiroxina?". Revista europea de endocrinología . 168 (2): 271–80. doi : 10.1530/EJE-12-0819 . PMID  23184912.
17. Midgley JE, Hoermann R, Larisch R, Dietrich JW (2013). "Estados fisiológicos y relación funcional entre tirotropina y tiroxina libre en la salud y enfermedad de la tiroides: los datos in vivo e in silico sugieren un modelo jerárquico". Revista de patología clínica . 66 (4): 335–42. doi :10.1136/jclinpath-2012-201213. PMID  23423518. S2CID  46291947.
18. Reichlin S, UtigerRD (1967). "Regulación del eje pituitario-tiroideo en el hombre: relación de la concentración de TSH con la concentración de tiroxina libre y total en plasma". La Revista de Endocrinología Clínica y Metabolismo . 27 (2): 251–5. doi :10.1210/jcem-27-2-251. PMID  4163614.
19. Kluge M, et al. (2010). "La grelina afecta el eje hipotálamo-pituitaria-tiroides en humanos al aumentar la tiroxina libre y disminuir la TSH en plasma". Revista europea de endocrinología . 162 (6): 1059–1065. doi : 10.1530/EJE-10-0094 . PMID  20423986. S2CID  5237852.
20. Liu S, Ren J, Zhao Y, Han G, Hong Z, Yan D, Chen J, Gu G, Wang G, Wang X, Fan C, Li J (2013). "Síndrome de enfermedad no tiroidea: ¿está muy lejos de la enfermedad de Crohn?". Revista de Gastroenterología Clínica . 47 (2): 153–9. doi :10.1097/MCG.0b013e318254ea8a. PMID  22874844. S2CID  35344744.
21. Dietrich, JW (2002). Der Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis . Berlín, Alemania: Logos-Verlag Berlín. ISBN 978-3-89722-850-4. OCLC  50451543. OL  24586469M. 3897228505.
22. Jostel A, Ryder WD, Shalet SM (2009). "El uso de pruebas de función tiroidea en el diagnóstico del hipopituitarismo: Definición y evaluación del Índice de TSH". Endocrinología Clínica . 71 (4): 529–34. doi :10.1111/j.1365-2265.2009.03534.x. PMID  19226261. S2CID  10827131.

Otras lecturas

• Dietrich JW, Tesche A, Pickardt CR, Mitzdorf U (2004). "Control de retroalimentación tirotrópica: evidencia de un circuito de retroalimentación ultracorto adicional del análisis fractal". Cibernética y Sistemas . 35 (4): 315–331. doi :10.1080/01969720490443354. S2CID  13421388.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
• Gauna C, van den Berghe GH, van der Lely AJ (2005). "Función pituitaria durante enfermedades graves y potencialmente mortales". Pituitaria . 8 (3–4): 213–217. doi :10.1007/s11102-006-6043-3. PMID  16508715. S2CID  22305001.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
• Dietrich, Johannes W.; Midgley, John EM; Hoermann, Rudolf (2018). Homeostasis y alostasis de la función tiroidea . Lausana: Frontiers Media SA. ISBN 9782889455706.