La triiodotironina, T3 o 3,3',5-triiodo-L-tironina, és una hormona tiroidal. Juntament amb la tiroxina (T4 o L-tiroxina, levotiroxina o tetraiodotironina) constitueixen les dues hormones tiroidals.
L'hormona estimulant de la tiroide (TSH, de l'anglès thyroid stimulating hormone, o tirotropina), la qual és secretada per la glàndula pituïtària o hipòfisi (cèl·lules tirotropas adenohipofisàries), activa la producció de tiroxina (T4) i T3, i al mateix temps és estimulada per l'hormona alliberadora de la tirotropina (TRH, de l'anglès thyrotropin releasing hormone), la qual és produïda en el nucli paraventricular hipotalàmic (NVP). En la glàndula tiroide, la T4 es converteix en T3. La TSH s'inhibeix principalment per la T3: les concentracions elevades al plasma de T3 (i també T4) inhibeixen la producció d'hormones TSH i TRH, i les concentracions baixes l'estimulen, creant així un sistema de control de retroalimentació negativa que regula la quantitat d'hormones de la tiroides en la sang. La glàndula tiroide allibera més quantitat de T4 que de T3, de manera que les concentracions plasmàtiques de T4 són 40 vegades més grans que les de T3. La majoria de la T3 circulant està formada per desiodització perifèrica de T4 (85%), hormona que perd l'àtom de iode del carboni 5. Per tant, la T4 actua com a prohormona de la T3.
La triiodotironina és similar a la tiroxina, però amb un menor nombre d'àtoms de iode per molècula. A més, la T3 presenta una major activitat i es produeix en petites quantitats. És l'hormona tiroidal més potent, i afecta a gairebé tots els processos metabòlics del cos. La seva vida mitjana és de 2,5 dies, en contrast amb els 6,5 dies de vida mitjana de la T4, la qual cosa explica que la concentració de T3 en el plasma sanguini sigui quaranta vegades més petita que la de la tiroxina.
Estructura de la T3 La triiodotironina i els seus metabòlits són derivats iodats de l'aminoàcid L-tirosina. La triiodotironina és una molècula que pot incorporar fins a 3 substitucions de iode i que s'origina per l'acoblament de dues molècules de tirosina que uneix, mitjançant un enllaç èter, una d'aquestes molècules amb el grup fenil procedent de l'altre, de manera que la molècula resultant posseeix un anell fenílic i un anell tirosílic. Així, la T3 presenta dos àtoms de iode en la posició 3 mentre que no presenta una substitució de iode en la posició 5 de l'anell extern, a diferència de la T4, fet pel qual se l'anomena també 3,5,3’-triiodotironina. Existeix, però, una segona molècula de tironina amb tres àtoms de iode, la T3 inversa, que no posseeix l'àtom de iode de la posició 5 de l'anell intern, resultant la 3,3’,5’-triiodotironina.
Anatomia i innervació de la tiroides La tiroides rep aquest nom per la seva proximitat al cartílag tiroides de la laringe i per la seva forma d'escut (thyreos, escut; eidos, forma). La tiroides humana està localitzada en la posició mitjana en la regió anterior del coll. Està constituïda per dos lòbuls laterals de teixit glandular molt vascularitzat, ambdós units a través d'una banda prima de teixit anomenada istme, el qual presenta a vegades un lòbul piramidal. Cadascun dels lòbuls té una longitud aproximada de 5 centímetres i una amplada màxima de 3 centímetres. El tiroides humà pesa entre 15 i 20 grams, però quan es produeix un augment de la mida (comunament anomenat boci) per diversos factors, la glàndula tiroidea pot pesar varis centenars de grams. La seva base es troba a l'alçada del cinquè o sisè anell traquial i el seu vèrtex en la unió del terci inferior i mitjà del cartílag tiroides. La tiroides està molt irrigada per mitjà de dues artèries, la artèria tiroidea superior que prové de l'artèria caròtida externa i la artèria tiroidea inferior, que prové de la artèria subclàvia. miniatura|La glàndula tiroidal es troba al coll per sota del cartílag tiroide i aproximadament al mateix nivell que el cartílag cricoides.
Mecanismes d'acció L'hormona tiroidal que secreta la glàndula tiroides majoritàriament és la tiroxina (T4), la qual es desionitzarà i passarà a ser T3, de la qual només actuarà sobre els òrgans i els teixits la que es troba lliure en la sang i no associada a proteïnes. La triiodotironina actua sobre els receptors d'hormona tiroidea (TR, de l'anglès thyroid hormone receptors), uns receptors nuclears. Cal dir que la T3 és més eficaç i té més afinitat que la T4 per aquests receptors, que en entrar en contacte amb l'hormona canvien la seva conformació. Els TR es troben a l'interior de la cèl·lula, per la qual cosa la triiodotironina (i la T4) ha de travessar la bicapa lipídica per poder entrar en contacte amb ells. Tot i ser lipofílica, per poder passar a través de la membrana cel·lular la T3 (i la T4) s'ha d'unir als transportadors transmembrana iodotironina.
El receptors nuclears en entrar en contacte amb la triiodotironina s'uniran a elements de resposta d'hormones (HRE, de l'anglès hormone response element), fragments de DNA que formen part de promotors de gens als que s'uneixen receptors d'hormones (entre els quals hi ha els d'hormona tiroidea), activant la transcripció del gen.
La unió entre el receptor d'hormona (TR) i els elements de resposta (HRE) es veuen facilitats quan els receptors nuclears esmentats interactuen amb els anomenats receptors retinoides X (RXR, de l'anglès retinoid X receptor), uns receptors nuclears activats per l'àcid retinoic.
La triiodotironina actua en la major part dels teixits corporals, ja que una de les seves funcions principals és la regulació del metabolisme de l'organisme. Tot i això, cal destacar l'alta activitat de les hormones tiroidals en les cèl·lules del fetge.
Regulació de la funció tiroidal Els components essencials del sistema regulador de la funció tiroidal el constitueixen la hormona hipotalàmica alliberadora de tirotropina (TRH), la tirotropina o hormona hipofisiària estimulant de la tiroides (TSH) i la triiodotironina (T3). La TRH i la TSH exerceixen un efecte estimulador, mentre que la T3 produeix l'efecte contrari, un efecte inhibidor. El control sobre la síntesi de TRH a l'hipotàlem i la síntesi de TSH a l'hipòfisi anterior es produeix principalment per la inhibició d'ambdues síntesis per part de les hormones tiroidals. La regulació de la funció tiroidal depèn principalment de la tirotropina, o TSH (thyroid stimulating hormone).
La TRH és un tripèptid present en l'hipotàlem i en altres estructures com ara les cèl·lules C de la tiroides i les cèl·lules β pancreàtiques, tot i que les cèl·lules que major quantitat de TRH sintetitzen són les neurones localitzades en el nucli paraventricular hipotalàmic. Aquestes neurones hipotalàmiques productores de TRH l'alliberen al lòbul anterior de la hipòfisi, a l'adenohipòfisi, estimulant-se així la síntesi i l'alliberament de TSH. miniatura|Procés de producció de les hormones tiroidals
La TSH, una glucoproteïna amb un pes molecular de 28kDa, és produïda per les cèl·lules basòfiles tirotropes de la hipòfisi anterior i aquesta hormona és estimulada d'igual forma que el seu alliberament per la TRH. Així, l'augment de concentració de tirotropina provoca l'alliberament de la hormona tiroidal triiodotironina. Aquesta hormona, juntament amb la tiroxina (T4) estableix un sistema de retroalimentació negativa fet que implica que en augmentar la concentració plasmàtica de T3 i T4 s'inhibeix la síntesi i alliberament de TSH, actuant per tant directament sobre les hormones tirotropes i indirectament a través de la inhibició de la secreció i síntesi de TRH.
Autoregulació tiroidal La tiroides té la capacitat de regular la quantitat de iode (I-) que capta i la quantitat d'hormona que sintetitza, fins i tot, en absència de TSH (tirotropina). Cal destacar, però, que aquests efectes s'han observat en animals hipofisectomitzats, concretament en rates.
La finalitat dels mecanismes autoreguladors de la tiroides són, principalment, poder regular la secreció d'hormones tiroidals davant un augment brusc de la disponibilitat de iode. Així, davant un increment agut de l'aportament de iode que comporti concentracions circulants del mateix d'entre 10 i 100 vegades més respecte les concentracions habituals, es produeix un bloqueig de la organificació del iode donant lloc a l'efecte Wolf-Chaikoff. És un fenomen d'autoregulació que inhibeix la organificació a la glàndula tiroidal i la posterior formació i alliberació d'hormones tiroidals. L'efecte de Wolf-Chaikoff és un procés reversible, ja que l'organificació del iode es reanuda al cap de 2 dies, aproximadament, quan les concentracions sèriques de iode disminueixen i comencen a retornar als seus valors habituals.
Per tant, per mitjà d'aquest procés d'autoregulació de la glàndula tiroidal s'impedeix l'hipertiroïdisme inicial donat l'excés de iode i l'hipotiroïdisme posterior que podria donar-se com a conseqüència d'un bloqueig prolongat de la síntesi d'hormones tiroidals.
Transport Una vegada ja han estat secretades, les hormones tiroidals són transportades pel plasma sanguini fins a les cèl·lules. La gran majoria d'aquestes ho fa unida a proteïnes transportadores i només una petita fracció ho fa de manera lliure. En els humans, la quantitat de T3 lliure representa un 0,3% de la T3 plasmàtica total mentre que la quantitat de T4 lliure representa un 0,03% de la T4 plasmàtica total. És important tenir en compte que només són actives les hormones que queden de forma lliure al plasma sanguini i que la resta d'hormones, unides a proteïnes transportadores, constitueixen exclusivament un dipòsit circulant. Per aquest motiu, s'estableix un equilibri entre la fracció lliure de la hormona i la fracció lligada a proteïnes. Aquest equilibri segueix la llei d'acció de masses de manera que com més gran és l'afinitat de les hormones tiroidals per les proteïnes transportadores, menor és la quantitat d'hormones tiroidals lliures i viceversa. En conclusió, les proteïnes transportadores són les encarregades de protegir a l'organisme de canvis bruscos en la secreció d'hormones tiroidals. També són molt importants perquè faciliten el transport d'hormones tiroidals hidrofòbiques en un medi aquós com és la sang. De proteïnes transportadores d'hormones tiroidals en destaquem tres: Globulina Fixadora de Tiroxina o TBG Prealbúmina Fixadora de Tiroxina (TBPA) o Transtiretina Albúmina Sèrum Humà o HSA
Globulina fixadora de tiroxina És la principal proteïna transportadora d'hormones tiroidals (responsable del transport del 75% de les hormones tiroidals aproximadament). Es tracta d'una glucoproteïna acídica d'origen hepàtic, altament glucosilada i rica en àcid siàlic. Es troba en el plasma amb una concentració de 10 a 20 mg/L i cadascuna de les seves molècules posseeix un únic lloc d'unió per a les hormones tiroidals. Té més afinitat per la T4 que per la T3.
Prealbúmina Fixadora de Tiroxina (TBPA) o transtiretina Es tracta d'un homotetràmer, constituït per cadenes polipeptídiques de 127 aminoàcids que formen una estructura simètrica amb un canal central en el qual es localitza el lloc d'unió per a la T4. Es troba en el plasma amb una concentració de 250 mg/L. Té més afinitat per la T4 que per la T3. La seva concentració plasmàtica és més elevada que la de la TBG però el seu paper com a proteïna transportadora és menys important.
Albúmina Sèrum Humà o HSA Es tracta d'una proteïna monomèrica d'origen hepàtic formada per cadenes polipeptídiques de 585 aminoàcids. Posseeix múltiples llocs d'unió per a les hormones tiroidals però només un d'ells presenta una afinitat relativament alta per ambdues molècules. La seva afinitat per les hormones tiroidals és menor que la de les dues proteïnes anteriors però degut a la seva alta concentració en el plasma hem de tenir en compte la seva activitat.
Altres transportadors