Sistema di Ormone Tiroideo

L’importanza degli ormoni tiroidei per il normale sviluppo e la maturazione è ben consolidata e diversi altri inquinanti organici persistenti stanno interessando il sistema di ormone tiroideo, quindi non fu una sorpresa quando è stato dimostrato che la tossicità riproduttiva e dello sviluppo di PFOS e PFOA potrebbe essere un risultato di questo tipo di meccanismo di azione. Il sistema dell’ormone tiroideo nel feto si sviluppa in ritardo e il feto si basa sul sistema dell’ormone tiroideo materno fino a poco prima della nascita, il che significa che il sistema dell’ormone tiroideo materno è di maggiore interesse prenatale e intorno alla nascita e postnatale l’interesse si sposta su quello della prole, quando anche l’asse ipotalamo–ipofisi–tiroide

Nel pesce zebra (un nuovo organismo modello per studiare la tossicità riproduttiva) esposto a basse concentrazioni di PFOS (0-400 µg / L), l’espressione di diversi geni nel sistema ipotalamo–ipofisi–tiroide è stata influenzata 15 giorni dopo la fecondazione. I geni corrispondenti alla sintesi, alla regolazione e all’azione degli ormoni tiroidei sono stati alterati, come il fattore di rilascio della corticotropina, l’ormone stimolante la tiroide (TSH), la perossidasi tiroidea, la transtiretina e il recettore tiroideo alfa e beta. I livelli di triiodotironina (T3) sono stati significativamente aumentati indicando uno stato di ormone tiroideo interrotto dopo l’esposizione a PFOS nei pesci in via di sviluppo (Shi et al., 2009).

L’esposizione ripetuta a lungo termine a PFOS è stata studiata in diverse specie, ad esempio ratto, topo e scimmia. Nelle scimmie adulte il TSH è aumentato (circa il doppio del controllo) e il T3 totale è diminuito, accompagnato da concentrazioni più basse di T3 libero (Seacat et al., 2002). Le femmine di ratto esposte a dosi diverse di PFOS durante la gestazione avevano ridotto la tiroxina sierica (T4) e T3 già 1 settimana dopo l’esposizione chimica, sebbene non fosse stata osservata alcuna risposta di feedback del TSH. Questa riduzione di T4 si osserva anche nei topi gravidi (Chang et al., 2008; Thibodeaux et al., 2003). Questi effetti negli animali adulti sono stati confrontati con gli effetti nei cuccioli dopo l’esposizione materna. Nei cuccioli di ratto l’ipotiroxinemia è stata rilevata già nel giorno postnatale (PND) 2. Sia le concentrazioni di T4 totale che di T4 libero nel siero sono state ridotte, e questa riduzione del T4 libero è persistita fino all’adolescenza, mentre i livelli di T4 totale sembravano essere recuperati entro l’età dello svezzamento. T3 e TSH nei cuccioli non sono stati influenzati dall’esposizione materna a PFOS durante la gestazione. Nei topi i livelli sierici di tiroxina sono stati ridotti. Ciò dimostra che l’esposizione gestazionale al PFOS può alterare il sistema dell’ormone tiroideo sia nei ratti che nei topi durante lo sviluppo, che a sua volta può essere uno dei meccanismi d’azione dietro la tossicità riproduttiva e dello sviluppo del PFOS (Chang et al., 2009; Lau et al., 2003). Questi effetti sono stati confermati in altri studi in cui le dighe esposte al PFOS hanno avuto riduzioni significative del T3 totale e del T4 totale, mentre le concentrazioni di TSH sono rimaste invariate. Nei cuccioli delle dighe trattate con PFOS, sono state osservate riduzioni significative del T4 libero e del T4 totale, fino a livelli incommensurabili, che confermano anche studi precedenti (Luebker et al., 2005). A causa della mancanza di effetti sul TSH si conclude che il PFOS non induce uno stato ipotiroideo, poiché la diagnosi di ipotiroidismo primario si basa sulla riduzione del T4 sierico libero e conseguente elevazione compensatoria del TSH. La proprietà intrinseca dei PFOS di indurre cambiamenti nel sistema dell’ormone tiroideo, dando secondariamente origine a tossicità riproduttiva e dello sviluppo, è apparentemente correlata alla dose, il che significa che gli effetti sono maggiori o peggiori maggiore è la dose. Inoltre, gli studi hanno riferito che PFOS può agire come un antagonista del recettore dell’ormone tiroideo, che getta anche una nuova luce sul meccanismo d’azione di questa sostanza chimica (Du et al., 2013).

C’è poca conoscenza del PFOA e dei suoi effetti sul sistema ormonale tiroideo, ma è stato visto nei lavoratori maschi dei siti di produzione che le concentrazioni sieriche di PFOA hanno un’associazione negativa con T4 libero e un’associazione positiva con T3 (Olsen e Zobel, 2007). In studi su animali, ratti esposti a PFOA avevano perturbazioni nei geni correlati al metabolismo degli ormoni tiroidei e queste perturbazioni erano accompagnate da deplezione sierica degli ormoni tiroidei in vivo (Martin et al., 2007). Inoltre, è stato osservato nei microarray cDNA nei pesci (pesciolini rari, Gobiocypris rarus) che l’esposizione subcronica al PFOA inibisce i geni responsabili della biosintesi dell’ormone tiroideo (Wei et al., 2008), ma i dati sulla tossicità riproduttiva e dello sviluppo del PFOA sono fondamentalmente inesistenti.