Perché il corpo può convertire T4 in T3? La risposta risiede in una famiglia enzimatica speciale: le deiodasi. Questi enzimi sono gli strumenti molecolari che attivano o inattivano gli ormoni tiroidei – e quindi controllano l'intero metabolismo tiroideo. [1, 2]

Questo articolo spiega i tre tipi di deiodasi, dove si trovano, cosa fanno – e perché sono così importanti per la comprensione dei problemi tiroidei.

Cosa sono le deiodasi?

Le deiodasi (anche scritte deiodinasi) sono enzimi che rimuovono gli atomi di iodio dagli ormoni tiroidei. Il nome deriva da "De-" (rimuovere) e "Iod" (iodio). Appartengono alla famiglia delle selenoproteine – il che significa che richiedono selenio per funzionare. [1, 2, 3]

La funzione di base

Gli ormoni tiroidei contengono atomi di iodio: T4 ne ha quattro, T3 ne ha tre. Le deiodasi rimuovono selettivamente un atomo di iodio: [1]

• T4 → T3: Attivazione (un iodio viene rimosso dall'"anello esterno")

• T4 → rT3: Inattivazione (un iodio viene rimosso dall'"anello interno")

• T3 → T2: Degradazione (T3 viene ulteriormente degradato)

I tre tipi

Esistono tre diverse deiodasi, denominate DIO1, DIO2 e DIO3 (o D1, D2, D3). Ognuna ha una funzione specifica e si trova in diversi tessuti: [2, 3]

Enzima	Funzione principale	Presenza principale	Particolarità
DIO1	T4 → T3 (attivazione)	Fegato, reni, tiroide	Produce T3 per il flusso sanguigno
DIO2	T4 → T3 (attivazione)	Cervello, ipofisi, muscoli, tessuto adiposo	Produce T3 per le esigenze locali
DIO3	T4 → rT3, T3 → T2 (inattivazione)	Placenta, cervello, pelle, molti tessuti	"Freno" – protegge dall'eccesso ormonale

 

Nota: DIO1 e DIO2 attivano gli ormoni tiroidei (T4 → T3). DIO3 li inattiva (T4 → rT3, T3 → T2). Insieme formano un sistema di regolazione finemente sintonizzato.

Tipo 1 (DIO1): Il fornitore per il flusso sanguigno

La deiodasi di tipo 1 (DIO1) è il "cavallo di battaglia" della produzione di T3. Si trova principalmente nel fegato, nei reni e nella tiroide ed è responsabile di gran parte del T3 nel sangue. [2, 4]

Proprietà di DIO1

Proprietà	Descrizione
Presenza principale	Fegato (la maggior parte), reni, tiroide
Reazione principale	T4 → T3 (attivazione)
Reazioni aggiuntive	Può anche degradare rT3 a T2; può convertire T4 a rT3
Dipendenza dal selenio	Fortemente dipendente dal selenio; significativamente ridotta in caso di carenza di selenio
Regolazione	L'attività aumenta con T4 elevato; diminuisce con il digiuno e la malattia
Significato clinico	Fonte principale di T3 circolante; importante nelle malattie del fegato

 

Il ruolo del fegato

Il fegato è il luogo più importante per l'attività di DIO1: [4]

• Produce circa il 30-40% del T3 circolante

• "Esporta" T3 nel flusso sanguigno per altri organi

• Nelle malattie del fegato (ad es. fegato grasso) la conversione è ridotta

• Salute del fegato = salute della conversione

Quando DIO1 è ridotto?

• In caso di carenza di selenio

• In caso di digiuno e restrizione calorica

• Nelle malattie gravi (sindrome da basso T3)

• Nelle malattie del fegato

• Con cortisolo/stress elevati

Tipo 2 (DIO2): Il fornitore locale

La deiodasi di tipo 2 (DIO2) ha un compito speciale: produce T3 per le esigenze locali di determinati tessuti – soprattutto per il cervello, l'ipofisi e la muscolatura scheletrica. [2, 5]

Proprietà di DIO2

Proprietà	Descrizione
Presenza principale	Cervello, ipofisi, muscolo scheletrico, tessuto adiposo bruno, cuore
Reazione principale	T4 → T3 (attivazione)
Particolarità	Produce T3 principalmente per il tessuto stesso, non per il flusso sanguigno
Dipendenza dal selenio	Dipendente dal selenio, ma il cervello viene preferenzialmente rifornito in caso di carenza
Regolazione	Regolazione positiva in caso di T4 basso (compensazione)
Varianti genetiche	Il polimorfismo DIO2 (Thr92Ala) può ridurre l'attività

 

Il ruolo speciale nel cervello e nell'ipofisi

DIO2 è particolarmente importante per il sistema nervoso centrale: [5, 6]

• Cervello: Produce T3 per le funzioni cognitive, l'umore, lo sviluppo

• Ipofisi: Fornisce il T3 per la regolazione del TSH

• Questi organi non dipendono dal T3 proveniente dal sangue – producono il proprio

Significato clinico: il paradosso del TSH

Il fatto che l'ipofisi produca il proprio T3 spiega un importante fenomeno clinico: [5, 6]

• L'ipofisi può essere "soddisfatta" (TSH normale), sebbene i tessuti periferici abbiano una carenza di T3

• Il valore di TSH riflette l'apporto di T3 all'ipofisi – non ai muscoli o ad altri organi

• Questo spiega perché alcuni pazienti presentano sintomi anche se il TSH è "normale"

Il polimorfismo DIO2

Una variante genetica chiamata "Thr92Ala" nel gene DIO2 è relativamente comune: [6]

• Circa il 16% della popolazione è omozigote (ha due copie)

• Questa variante è associata a una ridotta attività di DIO2

• I soggetti affetti potrebbero teoricamente beneficiare di una terapia combinata T4+T3

• Il significato clinico non è ancora completamente chiarito

Tipo 3 (DIO3): Il freno

La deiodasi di tipo 3 (DIO3) ha una funzione completamente diversa da DIO1 e DIO2: inattiva gli ormoni tiroidei. DIO3 è il "freno" nel sistema. [2, 7]

Caratteristiche di DIO3

Proprietà	Descrizione
Presenza principale	Placenta, cervello (in via di sviluppo), pelle, molti tessuti in caso di malattia
Reazioni	T4 → rT3 (inattivazione); T3 → T2 (degradazione)
Funzione	Protezione da un eccesso di ormone tiroideo attivo
Dipendenza dal selenio	Dipendente dal selenio
Regolazione	Attivata in caso di malattia, infiammazione e stress
Significato clinico	Causa principale dell'aumento di rT3 in caso di malattia

 

Funzione protettiva in gravidanza

Un esempio classico della funzione significativa di DIO3 è la placenta: [7]

• La placenta contiene molto DIO3

• Converte gli ormoni tiroidei materni in forme inattive

• Ciò protegge il feto da livelli ormonali troppo elevati

• Il feto regola il proprio apporto di ormoni tiroidei

DIO3 in caso di malattia

In caso di malattie gravi, DIO3 viene attivata in molti tessuti: [7, 8]

• Le citochine infiammatorie (IL-6, TNF-α) stimolano DIO3

• Più T4 viene convertito in rT3 anziché in T3

• Il T3 attivo viene degradato più rapidamente

• Questa è la base molecolare della sindrome da bassa T3

Nota: Un aumento di rT3 in caso di malattia è solitamente dovuto a una maggiore attività di DIO3 – il corpo "frena" intenzionalmente.

Cosa influenza l'attività delle deiodinasi

L'attività delle deiodinasi è influenzata da molti fattori. Ciò spiega perché la conversione T4-T3 funziona in modo diverso in persone diverse e in situazioni diverse. [2, 8, 9]

Panoramica dei fattori che influenzano

Fattore	DIO1/DIO2	DIO3	Effetto netto
Carenza di selenio	↓ Attività	↓ Attività	Minore produzione di T3
Digiuno/Restrizione calorica	↓ Attività	↑ Attività	Meno T3, più rT3
Malattia grave	↓ Attività	↑↑ Attività	Sindrome da bassa T3
Infiammazione/Citochine	↓ Attività	↑ Attività	Conversione ridotta
Cortisolo/Stress	↓ Attività	↑ Attività	Meno T3, più rT3
Malattia epatica	↓ DIO1	→ Normale	Meno T3 circolante
Livello elevato di T4	↑ DIO1	→ Normale	Maggiore produzione di T3
Livello basso di T4	↑ DIO2	→ Normale	Compensazione locale

 

Farmaci

Alcuni farmaci influenzano l'attività della deiodinasi: [9]

• Amiodarone: Inibisce DIO1 e DIO2; aumenta rT3

• Glucocorticoidi (cortisone): Inibiscono la conversione; aumentano rT3

• Propranololo (beta-bloccante): Inibisce leggermente la conversione T4-T3

• Propiltiouracile: Inibisce DIO1 (effetto desiderato nell'ipertiroidismo)

Selenio e deiodinasi

Tutte e tre le deiodinasi sono selenoproteine – richiedono il selenio come componente essenziale. Questo rende il selenio il nutriente chiave per l'attivazione degli ormoni tiroidei. [3, 10]

Perché il selenio è così importante?

Il selenio viene incorporato direttamente nel centro attivo delle deiodinasi sotto forma di aminoacido selenocisteina: [3, 10]

• Senza selenio, gli enzimi non possono essere formati

• La carenza di selenio porta a deiodinasi meno funzionali

• La conversione T4-T3 è ridotta

• La tiroide stessa contiene la più alta concentrazione di selenio tra tutti gli organi

Priorità in caso di carenza di selenio

In caso di carenza di selenio, il corpo distribuisce il selenio disponibile per priorità: [10]

1. Il cervello viene rifornito preferibilmente (DIO2 nel cervello rimane attivo più a lungo)

2. La tiroide ha un'alta priorità

3. Fegato e reni soffrono prima di carenza di selenio (DIO1 ridotto)

4. Questo spiega perché la conversione periferica soffre prima delle funzioni centrali

Fornitura di selenio

Aspetto	Informazione
Assunzione giornaliera raccomandata	60–70 µg/giorno (adulti)
Regioni povere di selenio	Europa (incl. Svizzera), molte parti del mondo
Buone fonti di selenio	Noci del Brasile (1–2/giorno), pesce, uova, carne, funghi
Integrazione	100–200 µg/giorno possono essere utili in caso di carenza accertata
Limite superiore	Non più di 300 µg/giorno (possibile tossicità)

 

Raccomandazione: In caso di malattie della tiroide, in particolare Hashimoto, vale la pena verificare lo stato del selenio. Un'integrazione mirata può supportare la conversione, ma evitare il sovradosaggio!

Sommario

Le deiodinasi sono gli enzimi chiave del metabolismo degli ormoni tiroidei. Decidono se il T4 viene attivato a T3 attivo o degradato a rT3 inattivo.

DIO1 (fegato, reni) produce T3 per la circolazione sanguigna. DIO2 (cervello, muscoli) produce T3 per le esigenze locali. DIO3 inattiva gli ormoni tiroidei e funge da "freno".

L'attività delle deiodinasi è influenzata da molti fattori: il selenio è essenziale per tutti e tre gli enzimi. Malattie, stress, digiuno e infiammazioni spostano l'equilibrio verso l'inattivazione (più rT3, meno T3).

La comprensione delle deiodinasi spiega perché alcuni pazienti possono avere sintomi nonostante un TSH "normale": l'ipofisi produce il proprio T3 tramite DIO2 ed è "soddisfatta", mentre i tessuti periferici (dipendenti da DIO1) possono soffrire di carenza di T3.

Nota: Questo articolo è a scopo informativo generale e non sostituisce il consiglio medico. Discutere le domande sulla funzione tiroidea con il proprio medico.

Riferimenti

[1] Bianco AC, et al. Biochemistry, cellular and molecular biology, and physiological roles of the iodothyronine selenodeiodinases. Endocr Rev. 2002;23(1):38-89.

[2] Gereben B, et al. Cellular and molecular basis of deiodinase-regulated thyroid hormone signaling. Endocr Rev. 2008;29(7):898-938.

[3] Köhrle J. Selenium and the thyroid. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2015;22(5):392-401.

[4] Bianco AC, Kim BW. Deiodinases: implications of the local control of thyroid hormone action. J Clin Invest. 2006;116(10):2571-9.

[5] Larsen PR. Type 2 iodothyronine deiodinase in human skeletal muscle. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94(6):2144-7.

[6] Panicker V, et al. Common variation in the DIO2 gene predicts baseline psychological well-being. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94(5):1623-9.

[7] Huang SA. Physiology and pathophysiology of type 3 deiodinase in humans. Thyroid. 2005;15(8):875-81.

[8] de Vries EM, et al. The molecular basis of the non-thyroidal illness syndrome. J Endocrinol. 2015;225(3):R67-81.

[9] Köhrle J. Local activation and inactivation of thyroid hormones: the deiodinase family. Mol Cell Endocrinol. 1999;151(1-2):103-19.

[10] Schomburg L. Selenium, selenoproteins and the thyroid gland: interactions in health and disease. Nat Rev Endocrinol. 2011;8(3):160-71.