Ormoni tiroidei

La tiroide è una ghiandola altamente specializzata, produce principalmente 3 ormoni tiroidei T4, T3 (in piccola parte) e calcitonina. Questi ormoni hanno un ruolo fondamentale già nello sviluppo del feto, nella crescita e nella regolazione della funzione cardiaca, la termogenesi, metabolismo dei macronutrienti e anche nel metabolismo osseo.

Quali sono gli ormoni tiroidei

Gli ormoni tiroidei T4 (tiroxina) e T3 (triiodotironina) sono chimicamente derivati da un legame etereo (R-O-R’) tra due residui dell’ammminoacido L-tirosina, organificati con 3 o 4 molecole di Iodio.

Esistono anche ormoni tiroidei secondari, come il T1 (monoidotirosina) e il T2 (diiodotirosina), che derivano invece dall’organificazione diretta della tirosina con lo iodio (rispettivamente 1 e 2 molecole) e sono principalmente usati come precursori degli altri due ormoni tiroidei.

La calcitonina è prodotta dalle cellule parafollicolari della tiroide (cellule C), ha effetti piuttosto differenti rispetto agli ormoni tiroidei in quanto ha un’azione secondaria nel metabolismo osseo del calcio, stimolando la sua deposizione e inibendo il riassorbimento osseo, ne aumenta inoltre l’escrezione renale; nell’uomo la sua “utilità” a più di 50 anni dalla sua scoperta è ancora poco compresa, dato che altri ormoni mediano questi effetti in modo più specifico e la sua assenza non crea scompensi metabolici.

Nei prossimi paragrafi saranno pertanto trattati gli ormoni tiroidei “classici” meglio conosciuti e associati alla tiroide, ovvero il T4 e il T3.

Sintesi e Fisiologia degli ormoni tiroidei

Per la sintesi degli ormoni tiroidei sono fondamentali 2 precursori, lo iodio e la tirosina. Inoltre sono fondamentali la funionalità di alcune componenti ed enzimi tiroidei: il trasportatore di ioduro (NIS), la perossidasi tiroidea (TPO) e la tireoglobulina (TG).

Lo iodio entra nella cellula tiroidea, che lo ossida (TPO) e poi viene organificato con i residui di tirosina sulla matrice glicoproteica della tireoglobulina (TG).
Gli ormoni tiroidei sono poi separati dalla tireoglobulina e secreti nel sangue (in un rapporto circa 20:1 di T4:T3), per poter espletare le proprie funzioni.

Tutti questi processi sono regolati dall’ormone tireostimolante (TSH) e dalla disponibilità di Iodio nel sangue.

TRH (ipotalamo) –> TSH (ipofisi) –> T4 + T3 (tiroide)

Un altro elemento non fondamentale ma molto importante per la funzionalità e il metabolismo degli ormoni tiroidei è il Selenio; va a costituire diverse proteine ed enzimi con funzione antiossidante (come gli enzimi che “ricaricano” il glutatione), è quindi di grande importanza nel proteggere le cellule tiroidee dallo stress ossidativo generato dalle perossidasi (TPO), la sua carenza è infatti associata a declino della funzione tiroidea e della conversione periferica di T4 in T3.

A questo punto ci si potrebbe chiedere se integrando Iodio possa aumentare la funzione tiroidea e favorire il dimagrimento, ed effettivamente molti integratori dimagranti a base di Iodio “naturale” da alghe (es: Nori, Kombu, Fucus etc.) o simili estratti promettono di essere validi alleati nell’aumentare il metabolismo.
In realtà la tiroide è più furba dell’integratore di alghe e risponde ad un carico di Iodio eccessivo riducendo il trasporto di Iodio nelle sue cellule e inibendo la sintesi e secrezione di T4 e T3, questo particolare effetto è un sofisticato meccanismo di difesa per mantenere stabili livelli di ormoni tiroidei ed è chiamato effetto Wolff-Chaikoff.

Dopo alcuni giorni/settimane, il rallentamento tiroideo da carico di Iodio si normalizza, eccetto in casi patologici come iper o ipo tiroidismi. Quindi quasi paradossalmente, assumere più Iodio del fabbisogno (150 mcg/die) non solo non funziona ma è deleterio per la funzione tiroidea.

 Cosa fanni gli ormoni tiroidei ?

 Gli effetti biologici degli ormoni tiroidei, sono mediati in larga parte dal T3, che deriva dalla deiodinazione (rimozione di un ioduro) del T4 ad opera delle deiodinasi.

Le deiodinasi sono enzimi presenti in molti tessuti, si distinguono in tipo 1, 2 e 3. La D1 e D2 localizzati in molti tessuti come fegato, muscolo e SNC, hanno la funzione di produrre T3 mentre la D3 presente soprattutto nel SNC ha lo scopo di inattivare la T4 in rT3 (isomero inattivo della T3) e la T3 in 3,3′-T2 (pro-ormone inattivo), determinando la perdita dell’attività sui recettori degli ormoni tiroidei.

T4 –> D1, D2 –> T3
T4, T3 –> D3 –> rT3, 3,3′-T2

Il T3 è liposolubile e diffonde attraverso la membrana cellulare, si lega ai recettori nucleari tiroidei determinando trascrizione genica ed effetti biologici lenti, gli effetti più rapidi sono invece mediati da interazioni non genomiche con enzimi o proteine di membrana cellulari e mitcondriali.

Possiamo distinguere diversi effetti degli ormoni tiroidei, in base ai tessuti bersaglio:

• Effetti sul feto –> gli ormoni tiroidei sono fondamentali nello sviluppo del SNC e dello scheletro del feto, la carenza causa cretinismo (ritardo mentale) e nanismo
• Metabolismo mitocondriale–> aumento del consumo di ossigeno, aumento dell’attività della pompa Na/K ATP dipendente, aumento della termogenesi tramite attività delle proteine disaccoppianti (UCP)
• Muscolo cardiaco–> aumentata contrattilità e frequenza cardiaca, mediata da sintesi di fibre muscolari più forti e aumento dei recettori Beta-adrenergici
• SNC–> aumento del tono del SN simpatico, grazie all’aumentata sintesi di recettori Beta-adrenergici
• Intestino–> aumento della motilità
• Effetti sull’osso–> aumentato turnover della cellula ossea e del calcio, in ipertiroidismo causa demineralizzazione. Aumento della sintesi di eritropoietina e globuli rossi
• Metabolismo dei macronutrienti –> aumentata glicogenolisi e gluconeogenesi, aumentato turnover proteico nel muscolo scheletrico, aumentata lipolisi e ossidazione dei grassi, catabolismo del colesteorolo LDL

Esami del sangue e valori

Gli ormoni tiroidei essendo scarsamente solubili in acqua, circolano nel sangue legati principalmente a 3 proteine plasmatiche: Albumina, TBG (Thyroid Binding Globulin) e transtiretina (TBPA), rimangono liberi dal legame proteico circa lo 0,04-0,1% della T4 (fT4) e lo 0,4% della T3 (fT3).

Dagli esami del sangue si possono avere alterati livelli di ormoni tiroidei totali, in base a situazioni fisiologiche o uso di farmaci, ad esempio:
gli estrogeni e glucocorticoidi endogeni, sintentici o i SERM aumentano la sintesi di proteine leganti gli ormoni tiroidei, aumentando quindi i livelli totali con livelli liberi invariati (alto T4 e normale fT4) ; l’opposto fanno gli androgeni (basso T4 e normale fT4).

La produzione giornaliera di ormoni tiroidei è circa di 75mcg, in maggior parte T4, mentre il T3 è in maggior parte derivante dal metabolismo periferico da parte delle deiodinasi.
Come molti altri ormoni, la sintesi avviene secondo un meccanismo di regolazione a feedback negativo, per il quale alti livelli di ormoni tiroidei inibiscono la secrezione di TRH e TSH che a sua volte inibisce la ghiandola tiroidea e viceversa.

Valori e interpretazione in base ai livelli totali, liberi e TSH (i valori di riferimento variano in base al laboratorio)

• L’ipertiroidismo è associato a riduzione della massa grassa e magra, demineralizzazione ossea, iperattività, insonnia, sindromi ansiose, ipertensione e aumentata frequenza e contrattilità cardiaca, oftalmopatia (“occhi che sporgono”), iperidrosi, ipermetabolismo e iperglicemia, ridotta tolleranza al caldo.
• L’ipotiroidismo ha segni opposti, tra cui aumento della massa grassa, stanchezza e letargia cronica, depressione, insufficienza cardiovascolare e ridotta contrattilità, miopatia periferica da ridotta perfusione, debolezza fisica, mixedema, aumentato colesterolo LDL, ridotta tolleranza al freddo, nell’uomo può anche dare ginecomastia e galattorrea.

Esercizio fisico, alimentazione e ormoni tiroidei

L’esercizio fisico in acuto aumenta l’attività dell’asse tiroideo, aumentando TSH e T4, la secrezone di catecolammine aumenta la conversione di T4 in T3 e tende a normalizzarsi con il cessare dell’attività fisica. In cronico non si hanno significative modifiche della funzione tiroidea, a condizione che si rimanga in una situazione nutrizionale adeguata.

Sia sperimentalmente su cavie che su uomini, donne e bodybuilders vi sono numerose evidenze sull’attività tiroidea in funzione della dieta. È nota da tempo l’importanza di una fisiologica componente adiposa nella salute psicofisica dell’uomo e della donna, mediata dalla secrezione della Leptina che riflette lo stato nutrizionale nel breve e lungo termine.

La restrizione calorica, in particolare glucidica agisce sotto diversi aspetti della funzionalità tiroidea, infatti:

• La riduzione della leptina inibisce la sintesi di TRH (quindi di TSH)
• La riduzione dell’insulina segnala carenza di substrati ai tessuti metabolicamente attivi
• La riduzione della disponibilità di glucosio inibisce direttamente l’attività delle deiodinasi D1 e D2, mentre stimola la D3 che inattiva il T3 e il T4
• Gli acidi grassi liberi derivanti dall’aumentata lipolisi, inizialmente stimolano la trascrizione degli mRNA per le UCP ma interferiscono con l’attività delle deiodinasi, vanificando l’utilizzo di queste UCP
• Le diete chetogeniche normocaloriche sono associate ad una depressione degli ormoni tiroidei e della loro frazione libera
• Invece negli studi da overfeeding glucidico si assiste a più alti livelli di T3 e fT3 (N.B. Si tratta di ingestione di migliaia di kcal extra da carboidrati)

Uso medico e dopante 

Gli ormoni tiroidei sono usati in medicina per la terapia ormonale sostitutiva negli ipotiroidismi, il più usato è la levotiroxina sodica (sale del T4 sintetico) seguito dalla liotironina sodica (sale del T3 sintetico) da solo o con T4.

Il T4 risulta molto più dosabile e monitorabile, avendo un’emivita di 7 giorni contro le 24 ore del T3, garantendo quindi un’ottima farmacocinetica e compliance terapeutica (è sufficiente prendere la pastiglia 1 volta al giorno).
Alcuni studi riferiscono miglioramento dei sintomi in alcuni pazienti se fanno terapia combinata T4+T3, probabilmente per alterata conversione periferica del T4.

Sono stati fatti alcuni studi sull’uso degli ormoni tiroidei, in particolare il T3 sull’uomo a scopo dimagrante con discreto successo; in particolare una dose sostitutiva (25-75mcg/die) è stata in grado di prevenire il declino del metabolismo basale mentre una dose sovrafisiologica ha aumentato di alcune centinaia di kcal il metabolismo totale a costo di una aumentata escrezione di azoto ureico (indice di aumentata gluconeogenesi e proteolisi muscolare).

Non sorprende quindi il diffuso uso dopante negli sport di “estetica”, come il bodybuilding sia in ambito maschile che femminile.
L’abuso in questo caso ha rischi proporzionali al dosaggio e al tempo di somministrazione, tra gli effetti collaterali abbiamo soppressione della funzione tiroidea (causata dall’apporto esogeno), tachicardia e ipertrofia ventricolare, ipertensione, nervosismo, agitazione e stati ansiosi (sintomi tipici dell’ipertiroidismo).

Ovviamente l’uso di ormoni tiroidei in questi casi è sempre affiancato da agenti anabolizzanti (GH, steroidi androgeni anabolizzanti) per conservare la massa muscolare e talvolta altri termogenici o stimolanti(Beta-agonisti, Anfetamine) amplificando l’effetto dimagrante e il rischio di effetti collaterali anche fatali (infarto del miocardio e ictus).

Conclusioni sugli ormoni tiroidei

Gli ormoni tiroidei sono fondamentali per molti processi fisiologici, per la composizione corporea e possono essere significativamente alterata dalla dieta; riassumendo gli effetti:

• Fondamentali nello sviluppo del feto e del SNC
• Necessari a mantere l’equilibrio psico-fisico
• Hanno un effetto termogenico e aumentano il catabolismo di grassi e proteine
• Sia l’eccesso che la carenza portano a diverse disfunzioni psico-fisiche
• La supplementazione di Iodio non accelera il metabolismo, al contrario lo deprime
• Eliminare i carboidrati o seguire una dieta chetogenica non è di aiuto alla tiroide o al metabolismo
• La restrizione calorica, glucidica e bassi livelli (non fisiologici) di massa grassa deprimono la funzionalità tiroidea
• Androgeni, corticosteroidi ed estrogeni influenzano i valori totali degli ormoni tiroidei così come i valori degli esami del sanuge
• L’abuso a scopo dimagrante è efficace e pericoloso, controverso l’uso sostitutivo in diete ipocaloriche (attualmente non consigliato dalle linee guida sull’obesità)
• Per ottimizzare la funzionalità tiroidea in una persona sana bisogna assicurarsi di soddisfare e non eccedere il fabbisogno di Iodio, Selenio e consumare adeguate quantità di carbodirati e calorie
• La calcitonina, un ormone tiroideo di secondaria importanza ha la funzione di aumentare la deposizione di calcio nelle ossa e aumentarne l’escrezione renale, antagonizzando il PTH

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