Braverman.Tiroides_11ed

70 SECCIÓN I n La tiroides normal coexpresan con DUOX1 o DUOX2, pero se retienen en el sistema endoplásmico retículo cuando se expresan sin DUOX (241). Las parejas DUOX1/DUOXA1 α y DUOX2/DUOXA2 producen los niveles más altos de peróxido de hidrógeno; otras parejas que no forman complejos estables producen menos peróxido de hidró- geno y pierden superóxido (241). Estos hallazgos indican que los factores de maduración de DUOXA no solo promueven la madu- ración de DUOX, sino que forman un elemento del sistema de enzimas generadoras de peróxido de hidrógeno (241). EXPRESIÓN Y REGULACIÓN DE OXIDASAS DUALES Y FACTORES DE MADURACIÓN DE OXIDASAS DUALES El ARNm de DUOX1 y DUOX2 se expresa abundantemente en el tejido tiroideo, pero la expresión de ARNm de DUOX2 y DUOX2A es alrededor de cinco veces mayor en comparación con sus parálogos (238,246). También se han encontrado altos niveles de DUOX2 en células epiteliales polarizadas del tracto gastroin- testinal (247,248), y ambas enzimas se expresan en epitelios cilia- dos de las vías respiratorias (249,250). Los niveles de ARNm de DUOX1 y DUOX2 aumentan en res- puesta a la estimulación de la vía del AMP cíclico (234,235,251). El tratamiento de las células y folículos tiroideos con yodo inhibe la generación de H 2 O 2 y la actividad de NADPH in vitro (233,252). Si bien el tratamiento de los folículos tiroideos porcinos con yodo regula a la baja los niveles de ARNm de NIS y TPO, no afecta el nivel de ARNm de DUOX2 (245). Sin embargo, sí antagoniza la glucosilación de DUOX2 inducida por AMP cíclico a su forma madura, lo que posiblemente explica la disminución en la genera- ción de H 2 O 2 (245). Este fenómeno puede contribuir a los meca- nismos subyacentes al efecto Wolff-Chaikoff (245). Los análisis inmunohistoquímicos demuestran la proteína DUOX en la membrana apical de los tirocitos y la colocalización con TPO (235,249). No obstante, la fracción de proteínas DUOX que llega a la membrana apical es modesta (244), similar a la TPO. El bajo contenido de proteínas DUOX en la membrana apical puede servir para limitar la generación de agentes oxidantes (244). Las proteí- nas DUOX y TPO apenas se insertan en la membrana de las células no tiroideas, y en las células heterólogas transfectadas con ADNc de DUOX1 y DUOX2, las proteínas expresadas permanecen restringi- das a los compartimentos intracelulares (244). Los niveles de ARNm de DUOX son variables en tejidos tiroi- deos humanos benignos y malignos (249,253). En el tejido tiroideo obtenido de pacientes con enfermedad de Graves, solo unas pocas células se tiñen con anticuerpos anti-DUOX (249). En los bocios multinodulares, el número promedio de células positivas es similar al del tejido tiroideo normal, pero en los tejidos hipofuncionantes, DUOX es más abundante (249). En general, según lo determinado por inmunotinción, el contenido de tejido tiroideo de NIS y DUOX están inversamente relacionados (249).

posterior conversión a H 2 O 2 por una superóxido dismutasa (254). Sin embargo, en condiciones fisiológicas, no se libera O 2 - detectable a partir de las células tiroideas, y la disposición de los dos grupos hemo prostéticos no idénticos en DUOX2 junto con los sitios de unión de FAD y NADPH citosólicos proporcionan una cadena de transporte de electrones para transferir electrones de NADPH a través de la membrana, que apoya muy fuerte la generación luminal de H 2 O 2 (fig. 4-7) (243). Mecánicamente, DUOXA2, que se loca- liza en el retículo endoplásmico, es esencial para la traslocación de la enzima DUOX2 a la membrana plasmática a través de la vía secretora, pero no forma un complejo con DUOX2 en la membrana (238). In vitro , solo DUOX1/DUOXA1 y DUOX2/DUOXA2 son por completo funcionales, mientras que los complejos DUOX2/ DUOXA1 y DUOX1/DUOXA2 tienden a disociarse (241,255). Más aún, el complejo DUOX2/DUOXA1 no produce una genera- ción significativa de H 2 O 2 (241,255). In vivo , la combinación de un solo alelo DUOX2 normal en combinación con un alelo DUOXA1 normal se asoció con hipotiroidismo congénito transitorio, pero con función eutiroidea más adelante en la infancia, lo que indica que los factores de maduración y las oxidasas duales forman un sistema parcialmente redundante (véase adelante) (256).

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO

La generación de H 2 O 2 depende de Ca 2 + y se activa en forma aguda por agentes que estimulan la vía del fosfatidilinositol (222,224). Además, la TSH estimula la producción de H 2 O 2 a través de la vía del AMP cíclico. De inicio se informó que la estimulación crónica de TSH disminuía la generación de H 2 O 2 en células porcinas y FRTL-5 (257), pero en estudios realizados en células caninas y porcinas, la TSH y otros estimuladores de la vía del AMP cíclico aumentaron de forma clara la generación de H 2 O 2 (fig. 4-8) (233,258). Este efecto requiere síntesis de proteínas, ya que la

250

1 500

Producción de H 2 O 2 (control) Producción de H 2 O 2 (estimulada por carbacol) Atrapamiento de 125 I −

H 2 O 2 producido (pg/µg prot.) 125 I − en tirocitos caninos cultivados por 5 días en medio con concentraciones variables de TSH, La cascada Ca 2 + -fosfatidilinositol fue estimulada con carbacol. (Tomado de Raspé E, Dumont JE. Tonic modulation of dog thyrocyte H2O2 generation and I − uptake by thyrotropin through the cyclic adenosine 3´,5´-monophosphate cascade. Endocrinology 1995;136(3):965-973, con autorización). SAMPLE 50 100 150 200 500 1 000 1.0 0.3 0.1 0.03 0.01 0 0 0 [TSH] (mu/mL) FIGURA 4-8. Generación de H 2 O 2 y captación basal de

125 I − atrapado (pg/µg prot.)

MECANISMOS DE GENERACIÓN DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO

La clonación y caracterización del sistema DUOX/DUOXA es con- sistente con predicciones previas de un modelo en el cual el O 2 se convierte en H 2 O 2 en la luz folicular por un complejo de NADPH oxidasa dependiente de Ca 2 + que contiene una flavoproteína (fig. 4-7) (243). Un modelo alterno propuso oxidación de O 2 a O 2 - y