Braverman.Tiroides_11ed

66 SECCIÓN I n La tiroides normal

Repeticiones tipo 1

Repeticiones tipo 2

Repeticiones tipo 3

Dominio acetilcolinesterasa

NH 2

COOH

Receptor 5

Donador 130 Donador 847 Receptor 1 291

Donador 1 448

Receptor 2 554

Receptor 2 747

FIGURA 4-5. Estructura esquemática de la proteína tiroglobulina con tres regiones repetitivas, el dominio acetilcolinesterasa y los tirosilos receptores y donadores.

La maduración de la tiroglobulina está controlada por varias moléculas chaperonas y óxidorreductasas (146,147). Además, el dominio acetilcolinesterasa funciona como un chaperón intramo- lecular (144). Los monómeros de tiroglobulina contienen 20 sitios potenciales de glucosilación; entre ellos, se sabe que 16 están glu- cosilados (148,149), y aproximadamente 10% del peso molecular corresponde a carbohidratos. Otras modificaciones secundarias de la proteína incluyen sulfatación y fosforilación (150,151). Las secuencias de consenso necesarias para la sulfatación de la tirosina están presentes en la mayoría de los sitios hormonogénicos dentro de la tiroglobulina (152). La sulfatación de tirosina puede desempe- ñar un papel en el proceso hormonogénico (152) y la fosforilación en respuesta a TSH parece favorecer la formación de novo de T3 (153). Se cree que los sitios hormonogénicos se definen principal- mente por la exposición de los residuos de tirosina en la superficie de la estructura terciaria y cuaternaria de la tiroglobulina. MUTACIONES EN EL GEN DE TIROGLOBULINA Se han identificado mutaciones recesivas en el gen de la tiro- globulina en varias especies animales y en humanos con bocio y una función tiroidea que varía dentro del espectro que va desde la función normal hasta el hipotiroidismo subclínico o manifiesto (OMIM # 274700) (véanse los capítulos 40 y 63) (129,154). Se han reportado más de 160 mutaciones distintas. Los pacientes por lo regular tienen concentraciones séricas muy bajas de tiroglobu- lina. Los individuos afectados son homocigotos o heterocigotos compuestos para mutaciones que inactivan el gen TG (132,155- 157). Los análisis moleculares indican que muchas de estas altera- ciones dan como resultado síntesis de moléculas de tiroglobulina que se retienen en el retículo endoplásmico y, por lo tanto, entran en la categoría de enfermedades por almacenamiento del retículo endoplásmico (132,146,158,159). Si bien las mutaciones de TG se asocian típicamente con desarrollo de bocio, unos pocos pacientes y modelos animales como el de la rata rdw/rdw no desarrollan bocio, quizá debido al efecto tóxico de algunas de las proteínas mal dobladas (129/160). PEROXIDASA TIROIDEA Para poder funcionar como agente de yodación, el yoduro debe oxidarse a un estado de oxidación superior, un paso que depende de la presencia de H 2 O 2 y es catalizado por TPO. La TPO, una glu- coproteína con un grupo hemo protésico, se localiza en la mem- brana apical con su sitio catalítico encarando hacia la luz folicular. La TPO, el sistema DUOX que genera peróxido de hidrógeno, y la caveolina-1 se organizan en un complejo en la membrana apical, conocida como tiroxisoma (161). Además de catalizar la oxida- ción del yodo, la TPO también es esencial para la incorporación

ESTRUCTURA DEL GEN Y LA PROTEÍNA TIROGLOBULINA

La tiroglobulina está codificada por un gen de copia única de 270 kb ubicado en el cromosoma humano 8q24.2-8q24.3 (127,128). Contiene 48 exones separados por intrones de hasta 65 kb. La región promotora del gen tiene una notable similitud estructural con la región promotora del gen de TPO , y está regulada por los factores de transcripción TTF-1/NKX2.1, TTF-2/FOXE1 y PAX-8 (fig.4-2) (28,29). Ninguno de estos factores de transcrip- ción se expresa solo en la tiroides, pero su expresión combinada es exclusiva de las células foliculares tiroideas. El ARNm humano de longitud completa contiene un segmento 5 ′ sin traducir de 41 nucleótidos que precede a un marco de lectura abierto de 8 307 bases, y una región 3 ′ sin traducir que varía de 101 a 120 pb (130,131). El monómero de tiroglobulina consta de un péptido señal de 19 aminoácidos seguido de 2 749 residuos que contienen 66 residuos de tirosina (131). El gen TG contiene numerosos polimorfismos de un solo nucleótido (PSN) y genera múltiples transcripciones empalmadas en forma alterna (132). Un subconjunto de los PSN se ha asociado con una predisposición a la enfermedad tiroidea autoinmune (133,134). Después de la traducción del ARNm, los monómeros de tiroglobulina son transportados al retículo endo- plásmico (RE), donde se pliegan y se someten a dimerización. A continuación, los dímeros se glicosilan. La tiroglobulina madura migra a la membrana apical en pequeñas vesículas secretoras y se secreta a la luz folicular (135,136). Una vez en la luz folicular, la tiroglobulina está presente como una glucoproteína dimérica 19S de 660 kDa (137). El análisis de la estructura primaria de la tiroglobulina respecto de su homología interna condujo a su división en cuatro regiones principales (fig. 4-5). La región repetitiva de tipo 1 incluye 11 seg- mentos que contienen una secuencia de consenso rica en cisteína CWCV (D), una secuencia que se encuentra en muchas proteínas (129). Estos segmentos pueden unirse e inhibir las cisteínas pro- teasas, una característica que podría desempeñar un papel en el procesamiento y degradación de la tiroglobulina (véase más ade- lante) (138,139). En la proteína madura que carece del péptido señal, estos segmentos se ubican entre los aminoácidos 12 y 1 191 y los aminoácidos 1 492 y 1 546. La región repetitiva tipo 2, com- puesta por tres elementos, se ubica entre los aminoácidos 1 437 y 1 484. La región repetitiva tipo 3 se caracteriza por cinco elemen- tos entre los residuos 1 584 y 2 168. La región carboxi-terminal del monómero de tiroglobulina, que abarca los residuos 2 192 a 2 716, comparte una notable homología con la acetilcolinesterasa (140,141). Se ha interpretado que esta estructura indica la posibi- lidad de un origen convergente del gen TG a partir de diferentes secuencias de ADN ancestrales (142). La región de la acetilcoli- nesterasa es esencial para la maduración conformacional normal, dimerización y secreción de la tiroglobulina (143-145).

SAMPLE