La tiroide è un organo fondamentale che regola il metabolismo dell'organismo. Gli ormoni prodotti dalla tiroide influenzano il numero di calorie bruciate a riposo (il metabolismo basale), il modo in cui vengono scomposti e immagazzinati i grassi e il processo di formazione e rimodellamento del tessuto osseo.

Il tuo ultimo test sulla funzione tiroidea analizza le varianti genetiche che, come è noto, influenzano la produzione e la conversione degli ormoni tiroidei T3 e T4. Eventuali alterazioni in questi processi possono influire sul rischio di aumento di peso, affaticamento e livelli elevati di colesterolo nel sangue.

Cos'è la ghiandola tiroidea?

La tiroide è un piccolo organo situato nel collo (proprio davanti alla trachea) che regola il metabolismo dell'organismo.

Il metabolismo indica l'insieme delle reazioni chimiche che ci mantengono in vita e, in senso lato, comprende quelle reazioni che ci aiutano a ricavare energia dal cibo e a utilizzarla poi per i vari processi cellulari.

PUNTI CHIAVE

• La tiroide è una ghiandola situata nel collo che regola il metabolismo.

In che modo la tiroide regola il metabolismo?

La ghiandola tiroidea produce due ormoni principali (messaggeri chimici che vengono secreti nel flusso sanguigno) che regolano il metabolismo e agiscono praticamente su ogni cellula dell'organismo.

Questi due ormoni*, denominati collettivamente ormoni tiroidei, sono:

• T3 (triiodotironina)
• T4 (tiroxina)

Una volta immessi nel flusso sanguigno, il T3 e il T4 penetrano nelle cellule di diversi tipi di tessuto e si legano a recettori specifici per gli ormoni tiroidei. Questo induce le cellule ad «attivare» o «disattivare» diversi geni, provocando vari cambiamenti metabolici nell’organismo.

Tra gli effetti degli ormoni tiroidei sul metabolismo figurano:

- Aumento del metabolismo basale – che ti permette di bruciare più calorie a riposo.

- Aumento della termogenesi, ovvero il corpo produce più energia termica.

- Aumento della scomposizione delle riserve di grasso per liberare acidi grassi

- Eliminazione del colesterolo LDL «cattivo» dal flusso sanguigno: gli ormoni tiroidei favoriscono l'eliminazione delle particelle di LDL da parte del fegato.

- Aumento della degradazione delle riserve di glicogeno per liberare glucosio

- Aumento della produzione di glucosio dai prodotti della degradazione delle proteine e dei grassi – un processo denominato gluconeogenesi.

- Aumento della frequenza cardiaca e della forza di contrazione del muscolo cardiaco (contrattilità)

- Regolazione del ricambio osseo: gli ormoni tiroidei influenzano il processo di degradazione e di formazione del tessuto osseo.

Dei due ormoni tiroidei, il T3 ha effetti più marcati sull'organismo ed è circa 3-4 volte più potente del T4 (tiroxina).

(* Si noti che la ghiandola tiroidea produce anche un altro ormone, la calcitonina, che contribuisce a regolare i livelli di calcio e fosfato nel sangue. La sezione dedicata alla funzione tiroidea si concentrerà esclusivamente sulla funzione degli ormoni tiroidei (T3 e T4)).

PUNTI CHIAVE

• La ghiandola tiroidea produce due ormoni tiroidei: il T3 e il T4 (tiroxina)
• Il T3 e il T4 aumentano il metabolismo basale, accelerano la frequenza cardiaca, favoriscono la scomposizione dei grassi e provocano altri cambiamenti metabolici nell'organismo.
• Il T3 è molto più potente del T4.

Come vengono prodotti gli ormoni tiroidei?

La ghiandola tiroidea produce gli ormoni tiroidei (T3 e T4) utilizzando due molecole fondamentali:

• Tirosina: un amminoacido prodotto dall'organismo e presente anche nella carne, nei latticini, nella soia e in altri alimenti ricchi di proteine.
• Iodio: un minerale presente nel pesce, nei frutti di mare, nelle alghe, nei latticini, nel sale iodato e nei cereali.

La produzione degli ormoni tiroidei (e quindi i livelli di tali ormoni nel sangue) è strettamente regolata da un sistema di organi e ormoni denominato asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.

Alla base del cervello si trova una piccola struttura chiamata ipotalamo. Questa produce un ormone chiamato ormone di rilascio della tireotropina (TRH) che agisce su una delle principali ghiandole del nostro corpo: l'ipofisi.

In risposta al TRH, l'ipofisi secerne un altro ormone chiamato ormone stimolante la tiroide (TSH). Il TSH viaggia quindi nel flusso sanguigno e agisce sulla ghiandola tiroidea per stimolare la produzione degli ormoni tiroidei, T3 e T4.

Più precisamente, il TSH si lega a recettori specializzati presenti nella ghiandola tiroidea, chiamati recettori del TSH. Quando ciò avviene, la ghiandola tiroidea assorbe una maggiore quantità di iodio, produce più T3 e T4 e li rilascia nel flusso sanguigno.

Come viene regolata la produzione degli ormoni tiroidei?

Il nostro asse ipotalamo-ipofisi-tiroide ha lo scopo di mantenere costanti i livelli di T3 e T4 nel sangue. Se i livelli di T3 e T4 nel sangue diventano troppo elevati, il sistema reagisce riducendo la produzione di T3 e T4 nella ghiandola tiroidea.

Al contrario, se i livelli ematici di T3 e T4 sono troppo bassi, l'organismo compensa aumentando la produzione di ormoni tiroidei.

Questo sistema è quindi un classico esempio di ciò che in biologia viene definito un circuito di retroazione negativa.

Come vedremo più avanti, alcune varianti genetiche possono influire su questo meccanismo di regolazione negativa, provocando lievi variazioni nella produzione e nei livelli ematici di T3 e T4.

Cosa succede quando i livelli di T3 e T4 sono elevati?

Gli ormoni tiroidei T3 e T4 esercitano un'azione di retroazione sull'ipotalamo, inibendo la produzione di TRH (ormone di rilascio della tireotropina). Di conseguenza, l'ipofisi riceve un segnale di TRH più debole e, in risposta, produce una quantità minore di TSH (ormone stimolante la tiroide). Inoltre, il T3 e il T4 inibiscono direttamente anche l'ipofisi, riducendone ulteriormente la produzione di TSH.

Pertanto, a causa di questo meccanismo di regolazione, quando i livelli ematici di T3 e T4 sono elevati, i livelli di TSH sono in genere bassi.

A causa dei bassi livelli di TSH (in condizioni normali), la ghiandola tiroidea viene stimolata in misura minore e produce quindi meno T3 e T4, contribuendo così a normalizzare i livelli di T3 e T4 nel sangue.

Cosa succede quando i livelli di T3 e T4 sono bassi?

Bassi livelli di T3 e T4 nel sangue comportano una minore inibizione dell'ipotalamo e dell'ipofisi. Di conseguenza, aumenta la produzione di TRH (da parte dell'ipotalamo) e di TSH (da parte dell'ipofisi).

Di conseguenza, quando i livelli di T3 e T4 sono bassi, i livelli di TSH risultano solitamente elevati.

In condizioni normali, livelli più elevati di TSH (ormone stimolante la tiroide) inducono un aumento della produzione di T3 e T4 da parte della ghiandola tiroidea, contribuendo a ripristinare i livelli di T3 e T4 nel sangue.

PUNTI CHIAVE

• Lo iodio assunto con l'alimentazione è necessario per la produzione degli ormoni tiroidei (T3 e T4).
• La produzione di T3 e T4 da parte della ghiandola tiroidea è regolata da altre due strutture del cervello: l'ipotalamo e l'ipofisi.
• La tiroide produce T3 e T4 in risposta al TSH (ormone stimolante la tiroide) secreto dall'ipofisi.
• I livelli di T3 e T4 nel sangue vengono mantenuti entro un intervallo ristretto attraverso un processo di regolazione negativa.
• Quando i livelli ematici di T3 e T4 diminuiscono, i livelli di TSH aumentano nel tentativo di incrementare la produzione di ormoni tiroidei.
• Quando i livelli ematici di T3 e T4 sono elevati, i livelli di TSH diminuiscono per ridurre la produzione di ormoni tiroidei.

Come viene convertito il T4 in T3?

Tra i due ormoni tiroidei, la ghiandola tiroidea produce una quantità di T4 quattro volte superiore rispetto al T3 (ovvero l'80% della produzione di ormoni tiroidei è costituita da T4, mentre solo il 20% è costituito da T3).

Tuttavia, come accennato in precedenza, il T3 è biologicamente più attivo del T4. Pertanto, affinché si verifichino cambiamenti metabolici significativi nell'organismo, il T4 deve prima essere convertito nel T3, che è più attivo.

Questo processo di conversione, denominato attivazione, viene svolto dai tessuti periferici, quali il fegato, i reni, il cervello e i muscoli scheletrici. Questi tessuti producono una classe di enzimi denominati deiodinasi.

Esistono due tipi principali di enzimi deiodinasi che convertono il T4 in T3:

• D1 – Deiodinasi della iodotironina di tipo I
• D2 – Deiodinasi della iodotironina di tipo II

L'attività di questi enzimi può influenzare i livelli ematici sia di T3 che di T4 e, di conseguenza, incidere sulla funzione tiroidea.

PUNTI CHIAVE

• La ghiandola tiroidea produce più T4 che T3.
• Il T3 è molto più attivo nell'organismo rispetto al T4.
• I tessuti dell'organismo (ad esempio il fegato e i reni) trasformano il T4 nel T3, che è più attivo.
• I tessuti producono enzimi deiodinasi, tra cui la D1, che convertono il T4 in T3.

In che modo le varianti genetiche influenzano la produzione degli ormoni tiroidei?

Uno dei geni analizzati nel tuo profilo sulla funzione tiroidea è il gene PDE8. Questo gene codifica un enzima, chiamato fosfodiesterasi 8 (PDE8), che è coinvolto nella risposta della ghiandola tiroidea al TSH.

Alcuni studi indicano che alcune varianti del gene PDE8 possono alterare la produzione di T3 e T4 da parte della ghiandola tiroidea.

Qual è la funzione dell'enzima PDE8?

Come spiegato in precedenza, la ghiandola pituitaria rilascia un ormone chiamato TSH (ormone stimolante la tiroide) che, come suggerisce il nome, stimola la ghiandola tiroidea a produrre gli ormoni tiroidei T3 e T4.

Il TSH esercita i propri effetti legandosi a recettori specifici presenti nella ghiandola tiroidea. Quando il TSH si lega al recettore, innesca una complessa cascata di segnali che porta alla produzione di T3 e T4.

L'enzima PDE8 contribuisce a interrompere questa cascata di segnalazione, bloccando così la produzione di T3 e T4 in risposta al TSH.

In che modo le variazioni dell'attività della PDE8 influenzano la funzione tiroidea?

Le variazioni nell'attività dell'enzima PDE8 possono modificare leggermente la risposta della ghiandola tiroidea al TSH.

Se l'attività dell'enzima PDE8 è più elevata, essa interrompe più rapidamente la cascata di segnalazione del recettore del TSH. Di conseguenza, la ghiandola tiroidea potrebbe diventare meno sensibile al TSH e diventa più difficile stimolare la produzione di T3 e T4. Di conseguenza, i livelli di T3 e T4 nel sangue potrebbero diminuire. Inoltre, attraverso un processo di feedback negativo, l'ipofisi potrebbe compensare i livelli più bassi di T3 e T4 aumentando la produzione di TSH.

Al contrario, se l'attività dell'enzima PDE8 è ridotta, diventa più difficile interrompere la risposta del TSH e arrestare la produzione di T3 e T4 da parte della ghiandola tiroidea. Di conseguenza, i livelli di T3 e T4 potrebbero risultare leggermente più elevati. Inoltre, a causa del meccanismo di retroazione negativa, l'ipofisi potrebbe reagire riducendo la propria produzione di TSH.

In che modo le varianti del gene PDE8 influenzano la produzione degli ormoni tiroidei?

Le varianti del gene PDE8 possono alterare l'attività dell'enzima PDE8 e, di conseguenza, influire sulla produzione di T3 e T4 da parte della ghiandola tiroidea.

A questo proposito, un SNP (polimorfismo a singolo nucleotide) del gene PDE8 (denominato rs4704397) dà origine a due diverse varianti genetiche, o «alleli»: l’allele «G» e l’allele «A».

Gli studi dimostrano che l'allele «A» è associato a una maggiore attività dell'enzima PDE8, il che rende la ghiandola tiroidea meno sensibile al TSH.

È stato dimostrato che le persone che ereditano due copie dell'allele «A» (ovvero il genotipo AA) presentano livelli più bassi di T3, a causa della ridotta produzione di ormoni tiroidei, e livelli più elevati di TSH, poiché l'ipofisi interviene per compensare.

Anche altri SNP del gene PDE possono influire sulla produzione degli ormoni tiroidei.

A seconda delle varianti del gene PDE8 di cui sei portatore, il tratto "Funzione tiroidea" classificherà la tua produzione di ormoni tiroidei come:

• In leggero aumento
• Media
• In leggero calo

PUNTI CHIAVE

• Le varianti del gene PDE8 influenzano la produzione degli ormoni tiroidei.
• Il gene PDE8 codifica un enzima che contribuisce a interrompere la produzione di T3 e T4 in risposta al TSH.
• Le varianti del PDE alterano l'attività di questo enzima, il che può aumentare o ridurre la produzione di T3 e T4 in risposta al TSH.
• A seconda delle varianti del gene PDE8 che hai ereditato, la produzione di ormoni tiroidei potrebbe essere leggermente aumentata, nella media o leggermente diminuita.

In che modo le varianti genetiche influenzano la conversione degli ormoni tiroidei?

I tessuti periferici (ad esempio fegato, reni, muscoli scheletrici) producono enzimi che trasformano il T4 nel T3, più attivo. Uno di questi enzimi è il D1 (iodotironina deiodinasi di tipo I), codificato dal gene DIO1.

Alcuni studi indicano che alcune varianti del gene DIO1 possono alterare l'attività dell'enzima D1 e, di conseguenza, influire sulla velocità con cui i tessuti periferici convertono il T4 in T3.

In che modo le variazioni dell'attività del DI influiscono sui livelli degli ormoni tiroidei?

Se l'attività dell'enzima D1 è maggiore, il T4 verrà convertito più facilmente in T3. Di conseguenza, il rapporto tra T3 e T4 nel sangue risulterà più elevato.

Poiché il T3 è molto più attivo dal punto di vista biologico rispetto al T4, un rapporto T3:T4 più elevato è associato a effetti metabolici più marcati degli ormoni tiroidei.

In che modo le varianti del gene DIO1 influenzano i livelli degli ormoni tiroidei?

È stato dimostrato che alcune varianti del gene DIO1 modificano l'attività dell'enzima D1, alterando così i livelli di T3 e T4.

A questo proposito, un polimorfismo a singolo nucleotide (SNP) del gene DIO1 (denominato rs2235544) dà origine a due varianti genetiche o “alleli”: l’allele “C” e l’allele “A”.

L'allele "C" è associato a un'attività enzimatica D1 relativamente più elevata e, di conseguenza, a una maggiore conversione del T4 in T3. Alcuni studi suggeriscono che l'ereditarietà di due copie dell'allele "C" (ovvero il genotipo CC) comporti un rapporto T3:T4 relativamente più elevato.

A seconda delle varianti del gene DIO1 che erediti, il tratto "Funzione tiroidea" classificherà la tua conversione degli ormoni tiroidei come:

• Aumento
• Media

PUNTI CHIAVE

• Il tuo gene DIO1 codifica l'enzima D1, che converte il T4 in T3.
• Le varianti del gene DIO1 sono associate a una maggiore conversione del T4 in T3.
• Poiché il T3 è più attivo, una maggiore conversione del T4 in T3 comporta effetti più marcati degli ormoni tiroidei nell'organismo.

Il tuo tratto relativo alla funzione tiroidea

Il tuo parametro relativo alla funzione tiroidea tiene conto sia della produzione di T3 e T4 da parte della ghiandola tiroidea, sia della conversione del T4 in T3 da parte dei tessuti periferici.

Poiché gli ormoni tiroidei hanno una serie di effetti sul metabolismo, le varianti genetiche e il risultato complessivo del tratto "Funzione tiroidea" influenzeranno diversi aspetti del metabolismo, tra cui il rischio di aumento di peso, i livelli di energia e i livelli di colesterolo nel sangue.

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