Sistema de hormonas tiroideas

La importancia de las hormonas tiroideas para el desarrollo y la maduración normales está bien establecida y varios otros contaminantes orgánicos persistentes están afectando al sistema de hormonas tiroideas, por lo que no fue una sorpresa cuando se demostró por primera vez que la toxicidad reproductiva y del desarrollo del PFOS y el PFOA podría ser el resultado de este tipo de mecanismo de acción. El sistema de la hormona tiroidea en el feto se desarrolla tarde y el feto depende del sistema de la hormona tiroidea materna hasta justo antes del nacimiento, lo que significa que el sistema de la hormona tiroidea materna es de mayor interés prenatal y alrededor del nacimiento y postnatal, el interés cambia al de la descendencia, cuando también el eje hipotalámico–hipofisario–tiroides se desarrolla y adquiere una función normal (Dussault y Labrie, 1975).

En el pez cebra (un nuevo organismo modelo para estudiar la toxicidad reproductiva) expuesto a bajas concentraciones de PFOS (0-400 µg/L), la expresión de varios genes en el sistema hipotalámico–hipofisario–tiroideo se vio afectada 15 días después de la fertilización. Se alteraron los genes correspondientes a la síntesis, regulación y acción de las hormonas tiroideas, como el factor liberador de corticotropina, la hormona estimulante de la tiroides (TSH), la peroxidasa tiroidea, la transtiretina y los receptores alfa y beta de la tiroides. Los niveles de triyodotironina (T3) aumentaron significativamente, lo que indica una alteración del estado de la hormona tiroidea después de la exposición al PFOS en peces en desarrollo (Shi et al., 2009).

Se ha estudiado la exposición repetida a largo plazo al PFOS en varias especies, por ejemplo, ratas, ratones y monos. En los monos adultos, la TSH aumentó (aproximadamente el doble del control) y la T3 total disminuyó, acompañada de concentraciones más bajas de T3 libre (Seacat et al., 2002). Las ratas hembra expuestas a diferentes dosis de PFOS durante la gestación tuvieron una reducción de tiroxina sérica (T4) y T3 tan pronto como 1 semana después de la exposición química, aunque no se observó respuesta de retroalimentación de TSH. Esta reducción en T4 también se observa en ratones preñados (Chang et al., 2008; Thibodeaux et al., 2003). Estos efectos en animales adultos se compararon con los efectos en crías tras la exposición materna. En crías de rata, la hipotiroxinemia se detectó ya en el día postnatal (PND) 2. Se redujeron las concentraciones de T4 total y T4 libre en suero, y esta reducción de T4 libre persistió hasta la adolescencia, mientras que los niveles de T4 total parecían recuperarse a la edad del destete. La T3 y la TSH en las crías no se vieron afectadas por la exposición materna al PFOS durante la gestación. En ratones, los niveles séricos de tiroxina se redujeron. Esto demuestra que la exposición gestacional al PFOS puede alterar el sistema de la hormona tiroidea en ratas y ratones durante el desarrollo, lo que a su vez puede ser uno de los mecanismos de acción detrás de la toxicidad del PFOS para la reproducción y el desarrollo (Chang et al., 2009; Lau et al., 2003). Estos efectos se han confirmado en otros estudios en los que las presas expuestas al PFOS tuvieron reducciones significativas en T3 y T4 totales, mientras que las concentraciones de TSH no se modificaron. En las crías de las madres tratadas con PFOS, se observaron reducciones significativas de T4 libre y T4 total, hasta niveles inconmensurables, lo que también confirma estudios anteriores (Luebker et al., 2005). Debido a la falta de efectos sobre la TSH, se concluye que el PFOS no induce un estado hipotiroideo, ya que el diagnóstico de hipotiroidismo primario se basa en la reducción de la T4 libre en suero y la consiguiente elevación compensatoria de la TSH. La propiedad inherente del PFOS de inducir cambios en el sistema de hormonas tiroideas, que en segundo lugar dan lugar a toxicidad para la reproducción y el desarrollo, está aparentemente relacionada con la dosis, lo que significa que los efectos son mayores o peores cuanto mayor es la dosis. Además, los estudios han informado de que el PFOS puede actuar como antagonista de los receptores de la hormona tiroidea, lo que también arroja nueva luz sobre el mecanismo de acción de este producto químico (Du et al., 2013).

Hay poco conocimiento sobre el PFOA y sus efectos en el sistema de la hormona tiroidea, pero se ha observado en trabajadores masculinos de los sitios de producción que las concentraciones séricas de PFOA tienen una asociación negativa con T4 libre y una asociación positiva con T3 (Olsen y Zobel, 2007). En estudios en animales, las ratas expuestas a PFOA tuvieron perturbaciones en los genes relacionados con el metabolismo de la hormona tiroidea y estas perturbaciones se compararon con la depleción de la hormona tiroidea en suero in vivo (Martin et al., 2007). Además, se ha observado en microarrays de ADNc en peces (pececillos raros, Gobiocypris rarus) que la exposición subcrónica a PFOA inhibe los genes responsables de la biosíntesis de la hormona tiroidea (Wei et al., 2008), pero los datos sobre la toxicidad reproductiva y del desarrollo del PFOA son básicamente inexistentes.