L’azione biologica degli ormoni tiroidei è ubiquitaria, coinvolgendo l’attività metabolica dell’intero organismo nell’adulto, e il suo sviluppo e differenziazione cellulare durante la fase di accrescimento accrescimento.
Di seguito verranno esposte le funzioni ghiandolari.
Effetto di membrana
L’effetto di membrana consiste nell’incremento del trasporto di glucosio e di aminoacidi all’interno delle cellule. Questa azione si esplica tramite recettori per la T3 sulla membrana plasmatica, forse attraverso l’attivazione di specifici carriers.
Viene aumentato anche il trasporto di sodio, grazie alla sintesi di ATPasi Na+-K+ dipendente.
Questo effetto però è lento, in quanto dipende dall’azione della T3 sul nucleo. Con lo stesso meccanismo viene stimolata la sintesi di recettori per altri ormoni o neuro mediatori, rendendo la cellule capaci di risposte più intense agli stimoli.
Metabolismo basale ed effetto calorigeno
Gli ormoni tiroidei determinano uno spiccato aumento del metabolismo basale, della produzione di calore, del consumo di O2 e quindi del fabbisogno di ossigeno e metaboliti.
Un importante contributo agli effetti sul metabolismo basale è il potenziamento dell’azione dell’ATPasi Na+K+ dipendente (pompa del sodio), con notevole aumento di lavoro osmotico e corrispondente spesa energetica.
L’effetto calorigeno si deve soprattutto all’attivazione dell’ATPasi Na+K+ dipendente ed all’azione sui mitocondri; questa attività viene favorita dal trasporto di glucosio e dalla sensibilizzazione alle catecolamine nei tessuti eccitabili. Sulla termoregolazione dell’intero organismo intervengono comunque altri ormoni, tra cui ACTH, oltre alle già citate catecolamine. L’intervento della tiroxina nella termoregolazione contro il freddo consiste nel potenziare l’azione calorigena dell’adrenalina. Nei vertebrati eterotermi gli ormoni tiroidei non intervengono nelle termoregolazione, ma svolgono importanti funzioni
nei processi di metamorfosi (“effetto metamorfosante”).
Metabolismo glucidico
L’azione in questo ambito si esplica sia direttamente che tramite l’intervento di altri ormoni, quali insulina e catecolamine. Gli ormoni tiroidei stimolano l’assorbimento intestinale dei carboidrati, la glicogenolisi e la gluconeogenesi. La T3 stimola la captazione di glucosio da parte delle cellule agendo sulla membrana plasmatica, aumentando l’efficienza dei meccanismi di trasporto piuttosto che la loro quantità. Gli ormoni tiroidei inoltre esaltano il catabolismo epatico dell’insulina, con conseguente effetto iperglicemizzante.
Metabolismo lipidico
A livello di questa sfera metabolica si ha una riduzione delle riserve adipose: gli acidi grassi originatisi dalla lipolisi vengono ossidati per produrre ATP, con conseguente diminuzione dei tassi plasmatici di trigliceridi, fosfolipidi, colesterolo. Si ha infatti un aumento del catabolismo del
colesterolo a livello epatico, che supera l’aumento della sintesi.
L’attività lipolitica delle catecolamine è modulata dagli ormoni tiroidei. Questi favoriscono inoltre la conversione del β-carotene in vitamina A, ma sembra essere vera anche l’affermazione reciproca: a sua volta, infatti, un incremento di β-caroteni determinerebbe un aumento di ormoni tiroidei.
Metabolismo proteico
Gli ormoni tiroidei aumentano sia la sintesi che il catabolismo proteico, sia a livello di proteine strutturali che di enzimi, ed anche di ormoni. Tale effetto biologico risulta indispensabile per la sintesi di tutti gli ormoni proteici, rivestendo un ruolo fondamentale nel mantenimento dell’omeostasi endocrina generale. Inizialmente la T3 stimola l’accrescimento e l’anabolismo proteico. Oltre un punto critico però i consumi energetici diventano un fattore limitante, per cui nell’ipertiroidismo prevalgono gli effetti catabolici rispetto agli anabolici (il cosiddetto “effetto difasico”).
Metabolismo idro-salino
Gli ormoni tiroidei facilitano la diuresi in quanto bloccano localmente l’azione dell’ADH sulle cellule bersaglio. Negli animali in accrescimento si ha ritenzione di Ca+ +, di cui viene favorita la deposizione nella matrice ossea.
Accrescimento
Tra gli ormoni tiroidei e l’ormone somatotropo esiste comunque una differenza nell’azione promotrice della crescita esplicata dalle due tipologie ormonali. Il GH infatti favorisce la proliferazione cellulare e la crescita dei tessuti, mentre gli ormoni tiroidei sono indispensabili per promuovere la corretta differenziazione ed organizzazione cellulare.
Sistema cardiocircolatorio
Il sinergismo con le catecolamine è particolarmente evidente per ciò che concerne questo sistema. Gli ormoni tiroidei infatti aumentano la frequenza e la gittata cardiaca.
Ciò si deve all’aumento della sintesi di recettori di tipo β a livello miocardico, ed alla diminuzione dei
recettori α. L’ormone T3 produce un rapido e marcato aumento della captazione del Ca+ + da parte del miocardio.
Sistema nervoso
Gli ormoni tiroidei consentono il normale sviluppo del sistema nervoso centrale, promuovendo i processi di mielinizzazione e regolando i tempi di reazione riflessa. Essi esercitano inoltre un’azione di sinergismo, stimolando la sintesi di catecolamine ed aumentando la sensibilità periferica alle stesse. Queste molecole hanno inoltre effetti sul comportamento. Funzionalmente, a livello encefalico gli ormoni tiroidei intervengono nel metabolismo energetico (consumo di ossigeno, metabolismo del glucosio e dei corpi chetonici), sulle poliamine (contenuto e metabolismo), sulla composizione proteica dei microtubuli (tubulina e proteine associate), sulla composizione e sul metabolismo della mielina e su neurotrasmettitori.
Tra le più importanti azioni sulla crescita e differenziazione del sistema nervoso è da ricordare quella svolta sulle arborizzazioni delle cellule del
Purkinje cerebellari e dei neuroni dopaminergici ipotalamici.
Sistema immunitario
Tiroxina e triiodiotironina possiedono anche attività immunomodulatoria stimolando l’attività anticorpale.
Riproduzione
Gli ormoni tiroidei stimolano la sintesi di recettori per le gonadotropine ipofisarie (LH e FSH) nelle cellule ovariche.
Essi favoriscono in particolare la steroidogenesi e la luteinizzazione delle cellule della granulosa sotto lo stimolo dell’FSH.
Una normale funzionalità tiroidea è altresì indispensabile per una normale spermatogenesi ed attività sessuale nei maschi di tutte le specie.
Il legame della T3 alle cellule di Leydig induce infatti la sintesi di un fattore proteico che a sua volta stimola il rilascio di androgeni.
Una adeguata presenza di ormoni tiroidei è necessaria per la corretta funzionalità endocrina del trofoblasto durante le prime fasi della gravidanza.
La tiroide è necessaria come regolatore della sensibilità al fotoperiodo nelle specie ad attività riproduttiva stagionale, svolgendo un ruolo permissivo per i meccanismi neuroendocrini endogeni coinvolti nel passaggio all’anestro stagionale (Debenedetti, 2004).
E stato ipotizzato che l’ipotiroidismo conclamato nel Cavallo (specie poliestrale stagionale a giorni lunghi) predispone ai parti prematuri, alla difettosa ossificazione, a pericoli nella riproduzione delle cavalle obese, alla letargia e alla crescita rallentata.
Sviluppo dei tessuti
Molti tessuti necessitano degli ormoni tiroidei per differenziarsi.
Gli ormoni tiroidei potenziano l’azione dell’ormone della crescita(GH) sui tessuti, sono indispensabili per la sintesi di somatotropina e di somatomedine. L’effetto come promotori di crescita svolto dagli ormoni tiroidei comprende infatti la stimolazione della sintesi o del rilascio di fattori di crescita classici.
crescita dei tessuti, mentre gli ormoni tiroidei sono indispensabili per promuovere la corretta differenziazione e l’organizzazione cellulare (V.Beghelli,2002).
Nell’apparato scheletrico lo sviluppo e la fusione dei centri di ossificazione è stimolato da questi ormoni. E’ necessaria la secrezione di insulin-like growth factors (IGFs) poiché il T3 favorisca il processo di crescita, ma la spinta alla differenziazione dei condrociti ipertrofici (processo di maturazione) da parte del T3 ne è indipendente (Burch & Lebovitz, 1982 e Burch & Van Wyk, 1987).
Lo sviluppo e la differenziazione dell’apparato muscolo-scheletrico necessitano sia del GH che degli ormoni tiroidei.
Questi ultimi sono importanti per la differenziazione delle miofibre esiste infatti una correlazione tra il numero di recettori per gli ormoni tiroidei nei diversi tipi di fibre muscolari e l’attività metabolica delle stesse durante lo sviluppo (Dainat et al., 1984 e Dainat et al., 1986).
Clinicamente le alterazioni funzionali della ghiandola tiroidea sono rappresentate dall’ipotiroidismo e dall’ipertiroidismo i quali possono cambiare la funzionalità del muscolo striato che può variare da
una moderata insufficienza, dimostrabile soltanto con l’elettromiografia, ad una avanzata miopatia che causa una profonda debolezza.
La miopatia ipotiroidea con un elevato CPK del siero ed una buona risposta alla terapia della tiroide si riscontra spesso nell’uomo (Pearson, 1974) ed è stata riscontrata anche nel cavallo (Waldron-Meese, 1979).
La ben nota lunghezza del tendine di Achille nell’ipotiroidismo e la sua brevità nell’ipertiroidismo sono dovute alle differenze nella velocità di contrazione e rilasciamento del muscolo (Ingbar and Weeber, 1974), e può essere dimostrato in molte specie.
I topi mancanti di tiroide, sostenuti con somministrazioni esogene di ormoni, sia allenati che non, mostrano una capacità ridotta di sforzo fisico dovuto all’inefficienza del miocardio (Baldwin et al, 1980).
L’ipotiroidismo indotto da somministrazione di metimazolo nelle anatre domestiche causa una riduzione della massa muscolare cardiaca e pettorale.
neuromuscolari, una severa miopatia ipertiroidea venne trovata in quasi il 30% degli uomini che non mostravano nessun segno di malattia tiroidea (Pearson, 1974).
Un ritorno rapido al volume e alla funzione normali del muscolo segue la correzione dell’ipertiroidismo. Senza entrare in una disamina approfondita delle alterazioni patologiche legata alla funzione tiroidea, si può comunque ricordare che l’ipertiroidismo porta alla ipersuscettibilità ad altri ormoni come soprattutto le catecolamine. Questo effetto causa aumentata reazione all’eccitazione del sistemo nervoso simpatico, inducendo tachicardia e ipercinesia, accompagnate nel quadro sintomatologico da una fatica cronica e ridotta facoltà allo sforzo fisico (Irvine, 1968).
E’ stato ipotizzato che l’ipotiroidismo conclamato nel Cavallo predispone ai parti prematuri, alla difettosa ossificazione, a pericoli nella riproduzione delle cavalle obese, alla letargia e alla crescita rallentata. W. Mease (1979) ha ipotizzato che casi di deludenti risultati di corsa dei cavalli come alcune miopatie, come la Sindrone di Rabdomiolisi Equina (ERS), potessero essere correlati ad un leggero ipotiroidismo.
Non c’è dubbio che i livelli ottimali degli ormoni della tiroide siano essenziali se si deve raggiungere una prestazione neuromuscolare ottimale. E’ importante perciò chiedersi “quanto spesso i livelli dell’attività della tiroide nel cavallo mostrano cambiamenti dall’optimum e quanto tali cambiamenti sono corresponsabili di una ridotta capacità nello sforzo fisico?”
Una risposta a questa domanda richiede misurazioni accurate dell’attività tiroidea e ancora più accurate interpretazioni di dette misurazioni.
Gli ormoni tiroidei ed i glucocorticoidi agiscono di concerto nella maturazione dell’intestino, i primi stimolando la differenziazione cellulare e la produzione di enzimi digestivi, entrambi provocando la maturazione del meccanismo di trasporto del glucosio (Black, 1988, Black & Moog, 1978 e Obst &Diamond, 1992). Anche alcune delle vie metaboliche epatiche e la digestione degli alimenti sono modulate dagli ormoni tiroidei durante lo sviluppo (review, Goodridge et al.,1989).