Deiodinaze

(biochimie, endocrinologie, nutritie clinica)

Deiodinazele sunt o familie de trei selenoenzime (DIO1, DIO2, DIO3) care catalizeaza eliminarea selectiva a unui atom de iod din hormonii tiroidieni, regland astfel conversia intre formele active si inactive ale hormonilor tiroidieni in tesuturi. Sunt numite dupa pozitia atomului de iod eliminat: deiodinazele de tip 1 si 2 elimina iod de pe inelul exterior al moleculei (activand T4 la T3 sau convertind T3 la T2), iar deiodinaza de tip 3 elimina iod de pe inelul interior (inactivand T4 la rT3 si T3 la T2). Contin selenocisteina (nu cisteina obisnuita) in centrul catalitic – forma de seleniu cu cea mai mare reactivitate biologica – ceea ce le face selenodependente si vulnerabile la deficitul nutritional de seleniu.

Mecanismul biologic

•  DIO1 (deiodinaza de tip 1) – localizare: ficat, rinichi, tiroida, hipofiza; substrat preferat: T4 si rT3; produce: T3 (din T4, deiodinare exterioara) si T2 (din rT3 si T3); contribuie la ~20% din T3 circulant la om; este upregulata de T3 (autoamplificare) si downregulata in boala severa; inhibata de propiltiouracil (PTU) – mecanism de actiune al PTU in hipertiroidism

•  DIO2 (deiodinaza de tip 2) – localizare: creier (astrocite), hipofiza, tesut adipos brun, muschi scheletici, inima, tiroida; substrat preferat: T4; produce: T3 local (intratisular), nu in circulatie; asigura 80% din T3 necesar creierului si hipofizei local; critica pentru feedback-ul TSH (hipofiza isi produce propriul T3 din T4 prin DIO2); variante genetice ale DIO2 (Thr92Ala – rs225014): activitate redusa, asociate cu preferinta pentru terapia combinata LT4+LT3 la unii pacienti; inhibata de excesul de T3 (autoreglare)

•  DIO3 (deiodinaza de tip 3) – localizare: placenta, fatul in curs de dezvoltare, creierul fetal, pielea; substrat preferat: T3 si T4; produce: rT3 (din T4) si T2 (din T3) – ambele inactive; rol fiziologic: protectia fatului de excesul de hormoni tiroidieni materni in primele trimestre; in boala critica: DIO3 este upregulata – conversie preferentiala la rT3 in loc de T3 activ – sindromul T3 scazut al bolii non-tiroidiene

•  Seleniu si deiodinaze – selenocisteina (Sec, al 21-lea aminoacid) in centrul catalitic; deficitul de seleniu reduce activitatea tuturor deiodinazelor; efectul pe DIO2 in creier si hipofiza este partial protejat fata de alte tesuturi (creierul are prioritate in captarea seleniului disponibil); deficitul de seleniu produce o forma de hipotiroidism tisular functional cu T4 crescut si T3 scazut; combinatia deficit de iod + deficit de seleniu este mai daunato decat deficitul de iod singur (DIO3 este partiala inhibata de deficitul de seleniu, protejand partial T3 tisular)

Contexte clinice relevante

•  Seleniu si functia tiroidiana clinica – studii cu suplimentare de seleniu (200 mcg/zi selenometionina sau selenat de sodiu) la pacientii cu tiroidita Hashimoto au aratat reduceri ale titrurilor de anticorpi anti-TPO la 3-6 luni; mecanismul: selenoproteinele GPx si tioredoxinreductaza protejeaza tiroida de stresul oxidativ propriu (H2O2 in sinteza hormonilor); suplimentarea nu este recomandata universal – numai la deficit documentat sau in studii clinice controlate; excesul de seleniu (selenoza) este toxic la doze peste 400 mcg/zi

•  Variante genetice DIO2 si terapia combinata – purtatorii variantei Thr92Ala ai DIO2 au activitate redusa a DIO2 in tesuturi – conversie T4-T3 suboptimala local; studii mici (Appelhof et al., Panicker et al.) au aratat ca acesti pacienti pot beneficia mai mult de terapia combinata LT4+LT3 decat de LT4 singur; datele nu sunt suficiente pentru genotiparea de rutina, dar ofera un mecanism biologic pentru variabilitatea raspunsului la tratament

deiodinazele sunt enzimele care determina daca T4 administrat (levotiroxina) devine T3 activ in tesuturile care au nevoie de el – sau rT3 inactiv. un pacient cu deficit de seleniu, inflamatie cronica severa sau boala critica poate avea deiodinaze compromise si sa prezinte hipotiroidism tisular functional chiar cu TSH normal. aceasta realitate biologica este frecvent ignorata in practica – TSH normal este echivalat automat cu functie tiroidiana normala, ceea ce nu este valabil intotdeauna.