Tiroglobulina: qué es, estructura, síntesis, función, valores
¿Qué es la tiroglobulina?
La tiroglobulina es una proteína de 660 kDa formada por dos subunidades estructuralmente idénticas y unidas entre sí por enlaces no covalentes. Es sintetizada por las células foliculares de la tiroides, proceso que se da en el retículo endoplásmico, es glicosilada en el aparato de Golgi y excretada hacia el coloide o lumen de los folículos.
La TSH o tirotropina, secretada por la adenohipófisis, regula la síntesis de la tiroglobulina en los folículos tiroideos, así como su secreción hacia el lumen folicular o coloide tiroideo. Los niveles de TSH son regulados por retroalimentación negativa por los niveles circulantes de hormonas tiroideas y por la hormona hipotalámica TRH u hormona liberadora de tirotropina.
La tiroglobulina contiene en su estructura más de 100 residuos del aminoácido tirosina que, junto con el yodo, son la base para la síntesis de las hormonas tiroideas. En otras palabras, la síntesis hormonal se produce dentro de la estructura de la tiroglobulina por yodación de los residuos de tirosina.
Normalmente, la tiroxina o T4 constituye la mayor parte de los productos de la síntesis hormonal que es vertida a la circulación y convertida, en muchos tejidos, en 3,5,3´ triyodotironina o T3, una forma mucho más activa de la hormona.
Cuando los niveles orgánicos de yodo son muy bajos la síntesis preferencial es de T3, por lo que directamente se producen cantidades mucho mayores de T3 que de T4. Este mecanismo consume menos yodo y libera directamente la forma activa de la hormona.
En condiciones normales el 93% de las hormonas tiroideas producidas y liberadas a la circulación son T4 y solo el 7% corresponden a T3. Una vez liberadas son transportadas en su mayor parte unidas a proteínas plasmáticas, tanto globulinas como albúminas.
Los niveles séricos de tiroglobulina se utilizan como marcadores tumorales para ciertos tipos de cáncer tiroideo como el papilar y el folicular. Medir los valores séricos de tiroglobulina durante el tratamiento del cáncer tiroideo permite evaluar los efectos de dicho tratamiento.
Estructura de la tiroglobulina
La tiroglobulina es una molécula precursora de T3 y T4. Es una glicoproteína, es decir, una proteína glicosilada, muy grande de aproximadamente 5.496 residuos aminoacídicos. Tiene un peso molecular de 660 kDa y un coeficiente de sedimentación de 19S.
Es un dímero compuesto por dos subunidades 12S idénticas, sin embargo, algunas veces se encuentran pequeñas cantidades de un tetrámero 27S o de un monómero 12S.
Contiene casi un 10% de carbohidratos en forma de manosa, galactosa, fucosa, N-acetilglucosamina, sulfato de condroitín y ácido siálico. El contenido de yodo puede variar entre el 0,1 y el 1% del peso total de la molécula.
Cada monómero de tiroglobulina consiste en repeticiones de dominios que no tienen función en la síntesis hormonal. Solo cuatro residuos de tirosina participan en dicho proceso: unos en el extremo N-terminal y los otros tres, dentro de una secuencia de 600 aminoácidos, unidos al C-terminal.
El gen de la tiroglobulina humana tiene 8.500 nucleótidos y se encuentra en el cromosoma 8. Codifica una pretiroglobulina, la cual contiene un péptido señal de 19 aminoácidos seguido de 2.750 residuos que forman una cadena de monómero de tiroglobulina.
La síntesis de esta proteína ocurre en el retículo endoplásmico rugoso y la glicosilación se da durante el transporte de la misma por el aparato de Golgi. En este orgánulo, los dímeros de tiroglobulina se incorporan a unas vesículas exocíticas que se fusionan con la membrana apical de la célula folicular que los produce y liberan su contenido al coloide o lumen folicular.
Síntesis hormonal
La síntesis de las hormonas tiroideas se produce por la yodación de algunos residuos de tirosina de la molécula de tiroglobulina. La tiroglobulina constituye una reserva de hormonas tiroideas que contiene una cantidad suficiente para abastecer al organismo por varias semanas.
Yodación
La yodación de la tiroglobulina ocurre en el borde apical de las células foliculares de la tiroides. Todo este proceso de síntesis y liberación al lumen folicular está regulado por la hormona tirotropina (TSH).
Lo primero que ocurre es el transporte de yodo o captación de yodo a través de la membrana basal de las células foliculares del tiroides.
Para que el yodo pueda unirse a la tirosina debe oxidarse por medio de una peroxidasa que trabaja con peróxido de hidrógeno (H2O2). La oxidación del yoduro ocurre justo cuando la tiroglobulina abandona el aparato de Golgi.
Esta peroxidasa o tiroperoxidasa cataliza también la unión del yodo a la tiroglobulina y esta yodación involucra aproximadamente el 10% de sus residuos de tirosina.
El primer producto de la síntesis hormonal es la monoyodotironina (MIT), con un yodo en posición 3. Luego ocurre la yodación en posición 5 y se forma la diyodotironina (DIT).
Acoplamiento
Una vez formado la MIT y la DIT se produce lo que se denomina “proceso de acoplamiento”, para lo cual es indispensable la estructura dimérica de la tiroglobulina. En este proceso se puede unir una MIT con una DIT y se forma la T3 o se acoplan dos DIT y se forma la T4.
Liberación
Para poder liberar estas hormonas a la circulación la tiroglobulina debe volver a ingresar desde el coloide hacia el interior de la célula folicular. Este proceso se da por pinocitosis, generándose una vesícula citoplasmática que luego se fusiona con los lisosomas.
Las enzimas lisosomales hidrolizan a la tiroglobulina, lo que se traduce en la liberación de T3, T4, DIT y MIT, más algunos fragmentos peptídicos y algunos aminoácidos libres. La T3 y T4 se liberan a la circulación, la MIT y la DIT son desyodadas.
Función
La función de la tiroglobulina consiste en ser el precursor para la síntesis de T3 y T4, que son las principales hormonas tiroideas. Esta síntesis ocurre dentro de la molécula de tiroglobulina, que se concentra y acumula en el coloide de los folículos tiroideos.
Cuando se incrementan los niveles de TSH o tirotropina se estimula tanto la síntesis como la liberación de hormonas tiroideas. Esta liberación implica la hidrólisis de la tiroglobulina dentro de la célula folicular. La proporción entre las hormonas liberadas es de 7 a 1 a favor de la T4 (7(T4)/1(T3)).
Otra función de la tiroglobulina, aunque no menos importante, es la de constituir una reserva hormonal dentro del coloide tiroideo. De manera tal que, al necesitarse, inmediatamente puede proporcionar una fuente rápida de hormonas a la circulación.
Valores altos, normales y bajos (significado)
Valores normales
Los valores normales de tiroglobulina deben ser menores a 40 ng/ml; la mayor parte de las personas sanas, sin problemas tiroideos, tienen valores de tiroglobulina menores a 10 ng/ml. Estos valores de tiroglobulina pueden aumentar en algunas patologías tiroideas o pueden, en algunos casos, tener valores indetectables.
Valores altos
Las enfermedades del tiroides que se pueden acompañar de altos niveles de tiroglobulina sérica son el cáncer tiroideo, las tiroiditis, el adenoma tiroideo y el hipertiroidismo.
La importancia de la medición de la tiroglobulina es su uso como marcador tumoral para los tumores malignos diferenciados del tiroides, de los tipos histológicos papilares y foliculares. Aunque estos tumores tienen buen pronóstico su recurrencia es de aproximadamente el 30%.
Por esta razón estos pacientes requieren de evaluaciones periódicas y seguimiento durante tiempos prolongados, ya que se han reportado casos de recurrencia después de 30 años de seguimiento.
Dentro del tratamiento utilizado para esta patología está la tiroidectomía, es decir, la remoción quirúrgica de la glándula tiroides y el uso de yodo radiactivo para eliminar cualquier tejido residual. Bajo estas condiciones, y en ausencia de anticuerpos antitiroglobulina, teóricamente se espera que los niveles de tiroglobulina sean indetectables.
Niveles bajos
Si durante el seguimiento del paciente empiezan a detectarse niveles de tiroglobulina y estos niveles van en aumento, entonces debe existir un tejido que esté sintetizando tiroglobulina y por ende estamos en presencia de una recurrencia o metástasis. Esta es la importancia de las mediciones de tiroglobulina como marcador tumoral.