La tiroide, essendo una ghiandola endocrina, produce delle sostanze, gli ormoni tiroidei, che vengono riversate direttamente nel torrente ematico.

Gli ormoni tiroidei propriamente detti sono dei peptidi contenenti iodio e sono la triiodotironina  e la tiroxina , solitamente chiamate rispettivamente T3 e T4. Questi ormoni sono essenziali per la vita ed  hanno molti effetti sul metabolismo corporeo, la crescita e lo sviluppo.

Nella tiroide viene inoltre prodotto un altro ormone, la calcitonina, implicato nella regolazione del metabolismo del calcio e del fosforo, che viene sintetizzato da speciali cellule, le cellule C parafollicolari, che non sono cellule tiroidee, ma che si trovano nella tiroide.

Lo iodio è il componente principale degli ormoni tiroidei ed è essenziale per la loro produzione. Lo iodio si assume con gli alimenti e con l’acqua.

La cellula tiroidea, il tireocita, produce una sostanza glicoproteica, la tireoglobulina che costituisce la forma di immagazzinamento degli ormoni tiroidei e dei loro precursori.

Il gene responsabile della sintesi della tireoglobulina è situato sul cromosoma 8.

I tireociti sono disposti in modo da formare i follicoli, spazi nei quali viene immagazzinata la tireoglobulina. Questa viene prodotta dentro il tireocita e poi secreta sotto forma di vescicole nel follicolo dove poi dovrà subire il processo di iodinazione (congiungersi con lo iodio).

Esistono cinque fasi nel processo di formazione degli ormoni tiroidei:

1) captazione dello iodio;

2) ossidazione dello iodio;

3) organificazione dello iodio nella tireoglobulina e formazione di monoiodiotirosina (MIT) e diiodiotirosina (DIT);

4) accoppiamento di MIT e DIT con formazione di T3 e T4;

5) liberazione di T3 e T4 nel torrente ematico.

Il trasporto dello iodio inorganico (prima fase), presente nel sangue, all’interno della tiroide è un trasporto attivo con consumo di energia (viene infatti chiamato “pompa dello iodio”) in quanto la concentrazione dello iodio plasmatico è di molto inferiore a quella interna alla tiroide che contiene circa il 90% di tutto lo iodio dell’organismo.

Una volta captato, lo iodio deve essere ossidato (seconda fase) e quindi incorporato nella tireoglobulina (terza fase). Un enzima importante in queste fasi è la TPO, la tireoperossidasi tiroidea, un enzima di membrana che svolge un ruolo importante sia nell’ossidazione dello iodio inorganico, sia nella sintesi delle iodotirosine MIT e DIT che si formano dall’organificazione dello iodio ossidato nella tireoglobulina. Il MIT ed il DIT non sono liberi, ma fortemente compresi nella grande molecola di tireoglobulina e il loro accoppiamento produce la formazione del T3 e del T4 (quarta fase).

Il T3 ed il T4, gli ormoni tiroidei finiti, per essere secreti nel torrente ematico devono essere liberati dalla tireoglobulina. Questo processo (quinta fase) avviene tramite il passaggio della tireoglobulina iodata dal follicolo all’interno delle cellule tiroidee dove l’azione di particolari enzimi lisosomiali stacca il T3 ed il T4 dalla tireoglobulina e li trasporta verso la base della cellula tiroidea da dove vengono poi immessi nel circolo sanguigno.

Il trasporto del T3 e del T4 in periferia è affidato a tre proteine sintetizzate nel fegato: l'albumina, la Tyroxine Binding Globulin (TBI) e la Tyroxine Binding Prealbumin (TBPA). Queste proteine servono oltre che al trasporto a costituire un vero e proprio deposito circolante di ormoni tiroidei a cui attingere in condizioni di maggior richiesta. Lo 0.03% degli ormoni tiroidei circola invece non legato a proteine di trasporto e costituisce le cosiddette frazioni libere FT3 ed FT4.

In periferia la T4 viene trasformata in T3, la forma più attiva degli ormoni tiroidei, per desiodazione (perdita di iodio) e quindi sia la T3 che la T4 dopo aver svolto le loro azioni vanno incontro a degradazione e/o eliminazione attraverso le vie naturali (feci ed urine). La maggior parte dello iodio (circa l'80%)  viene recuperato e si rende disponibile per la sintesi di nuovi ormoni.

La produzione degli ormoni tiroidei è regolata da un meccanismo che, in presenza di elevate concentrazioni di ormoni circolanti, riduce il ritmo di produzione, per innalzarlo invece nel momento in cui la concentrazione ematica di ormoni si abbassa. Questo meccanismo è mediato dalla secrezione di un fattore ipotalamico, il TRH (Tyreotropine Releasing Hormone), che stimola l'ipofisi a secernere il TSH /Tyroid Stimulating Hormone). Il TSH è l'ormone tireostimolante che spinge la tiroide a produrre gli ormoni tiroidei agendo a livello di recettori specifici posti sulla membrana delle cellule follicolari. L'azione del TSH provoca cambiamenti sia micro che macroscopici a livello tiroideo, aumentando anche la vascolarizzazione della ghiandola e le sue dimensioni. Lo stimolo continuo da parte del TSH, come si osserva nei pazienti con carenza iodica, determina quindi un'iperplasia ghiandolare che porterà inevitabilmente allo sviluppo di un "gozzo". 

 

Asse ipotalamo-ipofisi-tiroide

Nella tiroide viene inoltre prodotto un altro ormone, la calcitonina, implicato nella regolazione del metabolismo del calcio e del fosforo, che viene sintetizzato da speciali cellule, le cellule C parafollicolari, che non sono cellule tiroidee, ma che si trovano nella tiroide.

La calcitonina promuove il deposito del calcio nelle ossa inibendo l'attività degli osteoclasti.

I tumori a partenza dalle cellule C parafollicolari, producenti calcitonina, sono i cosiddetti carcinomi midollari della tiroide