Структурата на хормоните на щитовидната жлеза

Структурата на тиреоидните хормони се основава на тирониновото ядро, което се състои от две кондензирани молекули L-тирозин. Химическата природа на хормоните на фоликуларната част на щитовидната жлеза е изяснена в детайли от сравнително дълго време. Най-важната структурна характеристика на хормонално активните тиронинови производни е наличието на 3 или 4 йодни атома в тяхната молекула. Това са трийодтиронин (3,5,3`-трийодтиронин, Т 3) и тироксин (3,5,3`,5`-тетрайодтиронин, Т 4) - хормони на фоликулните клетки на щитовидната жлеза на гръбначните животни, които регулират енергията. метаболизъм, протеинов синтез и развитие на тялото.

Ориз. Структурата на хормоните на щитовидната жлеза (отляво надясно): тиронин; тироксин; трийодтиронин; дийодтиронин.

Освен това се образуват йодирани прекурсори, моно- и дийодтирозини, които нямат биологична активност.

Според химичната структура тиреоидните хормони са производни на аминокиселини, а именно тиронин. По физическо действие те са хормони - изпълнители, въздействащи директно върху метаболитните процеси в клетките и тъканите - мишени.

Счита се за установено, че всички йодсъдържащи хормони, които се различават един от друг по съдържание на йод, са производни на L-тиронин, който се синтезира в организма от аминокиселината L-тирозин.

Последователността на реакциите, свързани със синтеза на тиреоидни хормони, беше дешифрирана с помощта на радиоактивен йод. Показано е, че въведеният белязан йод се намира първо в молекулата на монойодтирозин, след това в дийодтирозин и едва след това в тироксин.

Понастоящем ензимните системи, които катализират междинните етапи на синтеза на тези хормони и природата на ензима, участващ в превръщането на йодидите в свободен йод, който е необходим за йодиране на 115 тирозинови остатъци в молекулата на тиреоглобулина, все още не са е напълно проучен.

Синтез на тиреоидни хормони

Синтез на йодид

Нормалният синтез на тиреоидни хормони изисква адекватно усвояване на йод, тъй като тиреоидните хормони са единствените съединения в тялото, които съдържат йод в своята структура.

Йодът, открит преди почти 200 години, принадлежи към категорията на елементите, незаменими за човешкото тяло, като е задължителен компонент за синтеза на хормоните на щитовидната жлеза (TG) - тироксин (T 4) и трийодтиронин (T 3). Йодът влиза в човешкото тяло с храна, вода и въздух. Дневната нужда от йод зависи от възрастта (Таблица 1).

Таблица. 1. Възрастови норми, прием на йод на ден

В райони, разположени в близост до морето, съдържанието на йод във въздуха може да достигне 50 mcg на 1 m 3, в морската риба и морски дарове - от 40 до 300 mcg на 100 g, по-малко в животинските продукти (от 7 до 20 mcg на 100 g ). Най-малко количество йод се съдържа в растителните продукти. По време на съхранение и термично готвене съдържанието на йод пада бързо.

Повече от половината от териториите на Руската федерация принадлежат към региони с йоден дефицит (по отношение на съдържанието на йод във водата и почвата) с различна степен на йодна доставка. В допълнение към естествения дефицит, следните състояния могат да доведат до йоден дефицит (DI) в организма:

2) генетично обусловени тиреопатии, инфилтрация на щитовидната жлеза с хистиоцитоза, саркоидоза;

3) повишена нужда от йод в юношеска възраст, по време на бременност и кърмене;

4) наличие на хиповитаминоза, хипо- и дисмикроелементоза;

5) приемането на йод във форма, недостъпна за усвояване;

6) въздействието на лекарства и други фактори на околната среда от химическо и физическо естество, включително излагане на радиация.

Йодидът, отстранен от серума от щитовидната жлеза, се връща обратно в кръвообращението под формата на йодтиронини (тиреоидни хормони), чийто йод се връща главно в извънклетъчната течност след периферно дейодиране. Групата от йодирани хормони включва тези в кръвообращението, както и хормоните на щитовидната жлеза в тъканите. Най-големият резерв е в щитовидната жлеза, който съдържа 8000 mcg (фиг. по-долу).

Ориз. Метаболизъм на йод при здрав човек.

Тироидният басейн се характеризира с много бавен оборот, приблизително 1% на ден. Фигурата показва нормалните пътища на йоден метаболизъм в състояние на йодно равновесие. Стрелките показват денонощния преход от едно отделение към друго. Числата в скоби показват размерите на басейните.

Концентрация на йодид

Щитовидната жлеза има способността да концентрира йодид (I-) срещу висок електрохимичен градиент. Това е енергоемък процес, свързан с ATPase Na + /K + - помпата. Съотношението на тироидния йодид към серумния йодид отразява активността на тази помпа. Той се регулира основно от тиреотропин (TSH).

Много малки количества йодид навлизат в щитовидната жлеза и чрез дифузия. Вътреклетъчният I - , който не е включен в монойодтирозина и дийодтирозина, може да напусне жлезата с помощта на този механизъм.

Окисляване на йодид

Йодът, влизащ в щитовидната жлеза, се активира чрез активен транспорт. Този процес, необходим за производството на йодорганични съединения, протича с помощта на ензима йодид-пероксидаза и водороден пероксид като окислител:

Тирепероксидазата е 60 kD тетрамерен протеин, който изисква водороден пероксид като окислител. H 2 O 2 се образува от NADP - зависим ензим, подобен на цитохром с-редуктазата. Редица съединения инхибират окисляването на I - и следователно по-нататъшното му включване в MIT и DIT. Сред тях най-голямо значение имат съединенията от групата на тиокарбамида: тиокарбамид, тиоурацил, пропилтиоурацил, метимазол. Тези съединения се използват като антитироидни лекарства поради способността им да потискат биосинтезата на тиреоидни хормони на този етап. Синтезът на тиреоидни хормони в клетките на щитовидната жлеза е показан на фигура 5. Описанието на този процес следва в текста. Йодидът навлиза в щитовидната жлеза чрез действието на помпата и чрез пасивна дифузия.

Тирозин йодиране

Окисленият йод реагира с тирозилните остатъци на тиреоглобулина. Тиреоглобулинът се състои от две субединици. Съдържа 115 тирозинови остатъка, всеки от които е потенциално място за йодиране. Около 70% от йодида в тиреоглобулина присъства в състава на неактивни прекурсори - монойодтирозин (MIT) и дийодтирозин (DIT), 30% - в йодтиронилни остатъци, тироксин и трийодтиронин.

Тиреоглобулинът се синтезира в базалната част на клетката върху рибозомите на грубия ендоплазмен ретикулум, където се образуват вторични и третични структури, включително процеси на гликозилиране. От цистерните на ендоплазмения ретикулум тиреоглобулинът навлиза в апарата на Голджи, включва се в секреторните гранули и се секретира в извънклетъчния колоид, където се извършва йодиране на тирозинови остатъци и образуване на йодотиронини.

Секрецията на тиреоглобулин в лумена на фоликула става чрез екзоцитоза. Йодирането на тиреоглобулин и образуването на йодтиронини се извършва на няколко етапа.

Както тироксинът (Т 4), така и трийодтиронинът (Т 3) се образуват върху тиреоглобулин чрез реакция на присъединяване, включваща съответно два дийодтирозинови или монойодтирозинови и дийодтирозинови остатъци. Тази реакция на присъединяване се извършва отделно от йодирането и също се катализира от тиреопероксидазата.

Ориз. Схема на метаболизма на йодида в тиреоидния фоликул.

Счита се, че специфичната третична структура на тиреоглобулина е важна за ефективното прикрепване, тъй като разрушаването на естествената му структура или заместването на тиреоглобулина с други протеини води до много ниски нива на образуване на Т4.

Хидролиза на тиреоглобулин

Тиреоглобулинът е разрушителна форма за съхранение на Т4 и Т3 в колоида и при нормална функция на щитовидната жлеза осигурява навлизането на тези хормони в кръвта в продължение на няколко седмици. След стимулиране на щитовидната жлеза с тиротропин (или сАМР), броят на микровилите върху апикалната мембрана ще се увеличи значително само за няколко минути. Тиреоглобулинът се улавя и последващата пиноцитоза осигурява прехвърлянето му обратно към фоликуларната клетка. След това отново навлиза в клетката и се движи в посока от нейната апикална към базална част, като се хидролизира с образуването на активни хормони Т3 и Т4. Всички описани процеси се усилват от тиротропина: този хормон (или сАМР) също стимулира транскрипцията на гена на тиреоглобулина.

Фагозомите се сливат с лизозоми, за да образуват фаголизозоми, в които различни киселинни протеази и пептидази хидролизират тиреоглобулина в аминокиселини, включително йодтиронини. Т4 и Т3 се освобождават в кръвта от базалната част на клетката, вероятно чрез улеснена дифузия. Съотношението на Т4/Т3 в кръвта е по-ниско, отколкото в тиреоглобулина, което предполага, че селективното дейодиране на Т4 трябва да се извърши в щитовидната жлеза. Дневната секреция на хормонален йод от щитовидната жлеза е 50 mcg. По-голямата част от йодида в тиреоглобулина не е част от йодтиронините: около 70% от него са неактивни съединения MIT и DIT. Тези аминокиселини се освобождават по време на хидролизата на тиреоглобулина и йодидът се отцепва от тях от PH-зависимата дейодиназа, присъстваща в NAD системата, която също се намира в бъбреците и черния дроб. Йодидът, освободен от MIT и DIT, образува значителен резервоар в щитовидната жлеза, различен от I - идващ от кръвта. Само 3-4 молекули Т4 се образуват върху всяка молекула на тиреоглобулин и само определени тирозини са предпочитани за нейното образуване. Щитовидната жлеза обикновено произвежда повече Т4, отколкото Т3, при условие че усвояването на йод е адекватно, съотношението на Т4 към Т3 в нормалния тиреоглобулин е 15:1.

Щитовидната жлеза е единственият ендокринен орган, в който има двупосочно движение на продуктите, предназначени за отделяне в кръвта. Синтезиран и съдържащ свързани йодотиронини, тиреоглобулинът първо преминава през апикалната мембрана на клетките, като се отлага в колоидната кухина на фоликула, след което навлиза отново в клетките и се придвижва до тяхната базална мембрана, освобождавайки по пътя йодотиронини, които се освобождават в кръвта. Хидролизата на тиреоглобулина се стимулира от тиротропина, но се инхибира от I - ; последният ефект се използва при прилагане на KI за лечение на хипертиреоидизъм.

Съхранение и секреция на тиреоидни хормони

За разлика от повечето ендокринни жлези, които не съхраняват значителни количества от хормона, щитовидната жлеза съдържа тиреоиден хормон за няколко седмици под формата на пул от тиреоглобулин. За секрецията на Т4 и Т3 тиреоглобулинът трябва да бъде хидролизиран. Това разцепване на йодотиронини от тиреоглобулин се извършва от лизозомни протеази във фоликулната клетка. В отговор на TSH стимулация се образуват колоидни капчици върху апикалната повърхност на фоликуларните клетки поради ендоцитоза на колоида в съседство с кухината. За да се слеят с колоидни капчици, лизозомите мигрират от базалната повърхност на фоликуларната клетка и освобождават своите хидролитични ензими. Хидролизата на тиреоглобулина очевидно освобождава всички йодирани аминокиселини в свободна форма. Йодидът, освободен от монойодтирозин и дийодтирозин, впоследствие е достъпен за рециклиране в щитовидната жлеза. Свободните Т4 и Т3 дифундират от клетката в кръвообращението.

Катаболизмът на хормоните на щитовидната жлеза протича в две посоки: разграждането на хормоните с освобождаване на йод (под формата на йодиди) и дезаминиране (разцепване на аминогрупата) на страничната верига на хормоните. Метаболитни продукти или непроменени хормони се екскретират от бъбреците или червата. Възможно е част от непроменения тироксин, постъпващ през черния дроб и жлъчката в червата, да се реабсорбира, попълвайки запасите от хормони в организма.

Транспорт на тиреоидни хормони

От половината до две трети от Т4 и Т3 присъстват в тялото извън щитовидната жлеза, като повечето от тях са в кръвта в свързана форма в комбинация с два протеина: тироксин-свързващ глобулин (TSG) и тироксин-свързващ преалбумин (TSPA). В количествено отношение по-голямо значение има TSH, който е гликопротеин с молекулно тегло 50 kD. Той се свързва с Т4 и Т3 с афинитет 100 пъти по-голям от този на TSPA. При нормални условия, TSH нековалентно свързва почти всички Т4 и всички Т3, съдържащи се в плазмата (Таблица 2).

Таблица 2. Сравнение на съдържанието на Т4 и Т3 в серума

Биологичната активност на хормоните се определя от малка несвързана фракция. Само около 0,03% Т4 и 0,3% Т3 са в свободна форма или диализирани в in vitro проучвания. Тироксинът се свързва по-силно със серумните свързващи протеини, отколкото Т3, което води до по-бавен метаболитен клирънс и по-дълъг серумен полуживот (Таблица 2).

Свързаните и свободните форми на хормоните са в динамичен баланс. Това означава, че всяко намаляване на концентрацията на свободен хормон в кръвта автоматично намалява свързването и обратно.

Тъй като само свободните хормони имат способността да проникват в клетките и да взаимодействат със специфични рецептори, за да упражняват биологични ефекти, ясно е, че не само самата щитовидна жлеза, но и плазмените протеини служат като източник на свободни хормони, достъпни за клетките, т.е. играе важна роля в поддържането на "тиреоидния статус" на тялото.

Свободните йодтиронини сравнително лесно проникват през клетъчната мембрана. Вътреклетъчните ефекти на тиреоидните хормони са тясно свързани с процесите на техния метаболизъм (предимно с механизмите на дейодиране). Тироксинът може да претърпи дейодиране в различни съединения, които задържат йода в структурата му, докато се превърне в напълно свободен от йод тиронин. Най-важната от тези трансформации е превръщането на Т4 в по-активния Т3. Секрецията на Т3 от нормалната щитовидна жлеза определя само 10-20% от екстратироидното количество на този хормон, а останалата част от количеството му се образува в резултат на превръщането на Т4 в периферните тъкани, което се извършва с участието на на ензима 5'-дейодиназа. Т4 превръщането става чрез монодейодиране на външния тирозилов пръстен до Т3. Дейодиназите имат както субстратна, така и тъканна специфичност. Сега това се счита за важен механизъм, чрез който самите клетки регулират количеството активен хормон в тяхната непосредствена среда, тъй като Т3 на mol е много по-активен от Т4.

Дейодиназите участват в активирането и инактивирането на тиреоидните хормони. Има различни видове дейодинази. Всички те имат необичайната аминокиселина селеноцистеин в тяхното активно място и могат да използват структурата, образувана от вмъкването на селеноцистеиновата последователност, за да въведат селеноцистеин в UAG кодона, който обикновено е стоп кодон.

В периферните тъкани (мускули, черен дроб, бъбреци, сърдечен мускул, щитовидна жлеза) има ензим 1,5'-дейодиназа, който дейодира тироксина, като отделя една молекула йод от него в позиция 1,5' и го превръща в трийодтиронин. Функцията на 1,5'-дейодиназата е да поддържа нормално ниво на Т3 в кръвния серум. В щитовидната жлеза 1,5'-дейодиназата дейодира моно- и дийодтирозините при хидролиза на тиреоглобулина в клетките на щитовидната жлеза. Активността на 1,5'-дейодиназата се повишава при хипотиреоидизъм и по този начин концентрацията на Т3 в кръвния серум се поддържа в нормални граници при ниско ниво на Т4.

Мозъкът и хипофизната жлеза съдържат 2,5'-дейодиназа. ролята на този ензим е да поддържа нормални вътреклетъчни количества Т3 в мозъка и хипофизната жлеза. Намаляването на тироксина в кръвния серум води до повишаване на активността на 2,5'-дейодиназата в мозъка, която превръща Т4 в Т3 в по-големи количества. Напротив, с повишаване на концентрацията на Т4 в кръвния серум, активността на 2,5'-дейодиназата и образуването на вътреклетъчен Т3 в мозъка намаляват. Предполага се, че 2,5'-дейодиназата е монитор, чрез който хипоталамусът и хипофизната жлеза поддържат нормално ниво на тироксин в кръвния серум.

Наличието на механизъм на клетъчно превръщане на Т4 в Т3 ни позволява да считаме тироксина за прохормон, а трийодтиронина - за истински хормон. Въпреки това, самият Т4 е способен да произведе редица ефекти, като очевидно има свои собствени рецептори в някои целеви клетки. Периферните тъкани могат да преобразуват Т4 не само в по-активен Т3, но и в обратен Т3 (рТ3) практически без активност, при който йодният атом отсъства във вътрешния пръстен на молекулата.

Регулаторите за превключване на преобразуването от активен Т 3 към неактивен pT 3 не са точно известни, но основното нещо, очевидно, е осигуряването на тялото с енергия. По време на гладуване, например, когато е необходимо да се пести енергия, преобладава превръщането на Т 4 в pT 3.



Виждате ли сферични фоликули (на среза изглеждат като кръг)? Именно в тези тиреоидни фоликуларни А-клетки се синтезират йодсъдържащите хормони трийодтиронин (Т 3) и тироксин (Т 4).

Фоликуларните клетки създават сфера, вътре в която има колоид, състоящ се от тиреоглобулин протеин. Този протеин е в основата на синтеза на трийодтиронин (Т 3) и тироксин (Т 4). Целият процес на синтез се регулира от хипофизната жлеза - тироид-стимулиращ хормон (TSH). Клетките на фоликулите се обръщат от власинки към колоида и проникват в него. Веднага след като командата за синтеза на хормони на щитовидната жлеза идва от хипофизната жлеза, „фабриката“ във фоликула започва да работи.

Къде се синтезира тирокалцитонин?

Нормална концентрация на тиреоидни хормони

Синтезът на ендокринни хормони зависи от приема на йод. Изисква се вход 1 mg йодпод формата на йодиди за една седмица, които е дневна доза от 150-200 микрограма йод за нормалното функциониране на щитовидната жлеза.

Абсорбцията се извършва в червата. Йодидите влизат в кръвния поток и, измивайки фоликулите, навлизат в щитовидната жлеза, където се включват в синтеза на хормони. Този процес протича под контрола на хипофизната жлеза.

Предлагам да разгледаме нормалните нива на хормоните на щитовидната жлеза в таблицата:

Функцията на щитовидната жлеза в човешкото тяло

1. Регулиране на енергийния метаболизъм

Именно тази жлеза с вътрешна секреция е отговорна за нашето състояние – енергия и емоции. В зависимост от излишъка (хипертиреоидизъм) или дефицита (хипотиреоидизъм) на хормоните на щитовидната жлеза, ние изпитваме хиперактивност или, обратно, състояние на „нестанция“:
1 mg тироксин провокира увеличаване на енергийния разход с 1000 kcal/ден.
Тироксинът повишава усвояването на глюкозата. Разгражда гликогена в черния дроб. Има освобождаване на енергия.
Хормоните на щитовидната жлеза са отговорни за преноса на топлина в тялото, терморегулацията на тялото (толерантност към топлина или студ),

2. Регулиране на жизнеността и емоционалната сфера

Хипертиреоидизмът ни заплашва с избухливи изблици, хипотиреоидизмът с депресия. Ако често изпитвате истерия или склонност към депресия, консултирайте се с ендокринолог.
По-подробно отклонението във функциите на щитовидната жлеза е описано в статията. Тироксинът увеличава потреблението на адреналин от тялото и вие се събуждате за живот. При липсата му жизнеността намалява, има упадък на силите и неверие в себе си.

3. Регулиране на метаболизма на мазнините

Основният източник на енергия получаваме от разграждането на мазнините. В резултат на липолизата се освобождава голямо количество АТФ, което е необходимо за енергията в тялото. При нормално ниво на хормоните човек не дебелее и не отслабва, теглото му е нормално. Следователно тироксинът може да се нарече хормон на хармонията.

4. Регулиране на растежа и развитието на костната тъкан, метаболизма на солта

Тирокалцитонинът е отговорен за това колко калций се абсорбира от тялото. При липса на тирокалцитонин калцият не се абсорбира и се развива остеопороза. Калцият е необходим за провеждането на нервните импулси от мускулните клетки. Силата на нашия скелет пряко зависи от концентрацията на тирокалцитонин. Той също така отговаря за оползотворяването и отстраняването на "излишния" калций, което предотвратява отлагането на соли.
Трийодтиронинът участва в регулирането на синтеза на растежен хормон, който се произвежда от хипофизната жлеза. Липсата му се отразява в растежа, до спирането му.

5. Регулиране на образуването на червени кръвни клетки и работата на сърдечно-съдовата система

Хормоните на описаната жлеза засилват синтеза на червени кръвни клетки в костния мозък, което предпазва тялото ни от анемия.
Те също така участват в транспорта на основни хранителни вещества до миокарда, доставяйки му незаменими аминокиселини, калций и глюкоза. Това предпазва основния сърдечен мускул от преждевременно износване, осигурявайки му навреме строителни и енергийни материали.

6. Регулиране на баланса на половите хормони в организма

При нормална функция на щитовидната жлеза нивото на половите хормони при жените е в баланс. При повишена (хипертиреоидизъм) функция - количеството на естрогените в организма се увеличава, при намалена (хипотиреоидизъм) - концентрацията на прогестерон се увеличава.

Хормоните на щитовидната жлеза са необходими за нормалното усвояване на животинския холестерол в червата и синтеза на собствен холестерол в черния дроб. Холестеролът е основният материал за образуването на стероидни хормони. Стероидите са необходими за синтеза на полови хормони. Оттук и заключението: при липса на Т3 и Т4 в тялото няма да има достатъчно материал за образуването на полови хормони.

Всеки дисбаланс на половите хормони води до развитие на ендометриоза, мастопатия, фибромиоми, нарушения на менструалния цикъл до неговото прекъсване, безплодие, продължителна следродилна депресия (липса на йод по време на бременност).

7. Регулиране на мозъка, интелектуално развитие

Хормоните тироксин и трийодтиронин са необходими за активното функциониране на мозъка. Краен случай на техния недостиг е развитието на кретинизъм. Това важи особено за развитието на плода в утробата по време на формирането на нервната система и мозъка.

Малко полезно видео

Как да балансираме хормоните на щитовидната жлеза, надбъбречните жлези, панкреаса Галина Ивановна чичо

II. Синтез, секреция, метаболизъм и механизъм на действие на тиреоидни хормони

Щитовидната жлеза произвежда редица хормони. Нека разгледаме основните:

1) Т3 - трийодтиронин;

2) Т4 - тироксин.

Хормонът Т4 е получен за първи път през 1915 г., а хормонът Т3 едва през 1952 г. Трийодтиронинът е по-активен.

Първоначалните продукти на биосинтезата на тиреоидните хормони са аминокиселината тирозин и йод. Обикновено човек усвоява 120-140 микрограма йод на ден. Йодът навлиза в тялото главно през стомашно-чревния тракт с храна и вода под формата на йодиди и органични съединения. Установено е, че с храни от растителен произход човек получава 58,3%, с месо - 33,3%, с вода - 4,2% и с въздух - 4,2% йод. В процеса на смилане и усвояване, независимо от формата на прием (органичен или неорганичен), йодът навлиза в кръвта под формата на неорганичен йодид. В допълнение, йодидът се образува по време на обмена на хормони на щитовидната жлеза в тъканите на тялото. Йодидът от кръвта се поема от клетките на тиреоидните фоликули, както и от слюнчените и стомашните жлези. Въпреки това, йодидът, уловен от слюнчените жлези и жлезите на стомаха, се екскретира непроменен със секрецията на тези жлези в стомашно-чревния тракт, откъдето се абсорбира отново в кръвта. Екскрецията (отстраняването) на йод става главно през бъбреците.

В кръвния серум йодът се определя под формата на неорганичен йодид и в комбинация с протеини. Ако количеството на неорганичния йод зависи от приема му с храната, то съдържанието на белтъчно свързания йод е относително постоянно и е индикатор за дейността на щитовидната жлеза. В процеса на образуване и секреция на тиреоидни хормони се разграничават последователни етапи: улавяне на йод, неговата организация, кондензация и освобождаване на тиреоидни хормони.

Приемът и концентрацията на неорганичен йодид се повишават под въздействието на TSH (тироид-стимулиращ хормон на хипофизната жлеза) и се инхибират от инхибиторите на аеробното дишане, окислителното фосфорилиране и някои други вещества. Веществата, които инхибират биосинтезата на хормоните на щитовидната жлеза, са еквивалентни на йодидите по отношение на йонните заряди и, като конкуренти в процесите на биосинтеза, инхибират тяхното натрупване. В допълнение към екзогенните фактори, биосинтезата може да бъде повлияна от вътрешни фактори: нарушения в йодидната транспортна система, промени в структурата на протеините. И Т4, и Т3 се произвеждат от щитовидната жлеза като L-трийодтиронин и L-тироксин, най-активните изомери. Получените тиреоидни хормони се съхраняват в състава на тиреоглобулина в колоида на фоликулите като резервна форма, действаща като физиологична нужда в кръвта.

Всички етапи на интратироидния метаболизъм, включително последната фаза на биосинтезата, хормоналната секреция, се контролират от съдържанието на хипофизния тироид-стимулиращ хормон (TSH) в кръвната плазма. Част от Т4 в щитовидната жлеза се дейодира до Т3.

Щитовидната жлеза е единствената ендокринна жлеза, която разполага с голямо количество хормони. Обикновено доставките покриват нуждите на тялото за приблизително 2 месеца. Това може да се разглежда като фактор за адаптация към неравномерното количество йод в храната. Нормалната щитовидна жлеза произвежда средно 80% Т4 (тироксин) и 20% Т3 (трийодтиронин).

Влизайки в кръвта, повечето хормони на щитовидната жлеза се свързват с транспортни протеини, основният от които в кръвната плазма е тироксин-свързващият глобулин (TSG).

Само 0,5% от Т4 в плазмата не е свързан с протеини. Само свободните форми на тиреоидни хормони са физиологично активни. Свързаната с протеини част от хормоните играе ролята на депо, от което, когато се използват свободни Т4 и Т3, те се заместват поради разцепване от транспортния протеин. Полуживотът на Т4 от кръвта е приблизително 190 часа, на Т3 - 19 часа.Тази разлика в екскрецията балансира хормоналната активност на Т3 и Т4.

Най-важният процес в метаболизма на тиреоидните хормони е дейодирането, което се случва в периферните тъкани. Дейодиназите (ензими, които дейодират хормоните на щитовидната жлеза) се намират в черния дроб, бъбреците, мускулите и мозъка. Смята се, че само 10–15% от Т3, циркулиращ в кръвта на здрав човек, се секретира от щитовидната жлеза, докато 85–90% е резултат от превръщането на Т4 в периферните тъкани чрез дейодиране. Черният дроб и бъбреците играят особено важна роля: в тях се извършва дейодиране и по-нататъшно разграждане на тирозините.

TSH (тироид-стимулиращ хормон), който се произвежда от тиреотрофите на предния дял на хипофизната жлеза, е основният фактор за регулиране на функцията на щитовидната жлеза. Тироид-стимулиращият хормон е протеинов хормон. Структурата му все още не е установена. Тиреостимулиращият хормон стимулира всички етапи на хормоногенезата в щитовидната жлеза, секрецията на нейните хормони, както и растежа и възпроизводството на тироцитите. Самата секреция на тироид-стимулиращия хормон се контролира от два основни фактора: обратната връзка на хормоните на щитовидната жлеза и стимули, медиирани от централната нервна система. Според законите на обратната връзка концентрацията на Т4 (тироксин) и Т3 (трийодтиронин) в кръвта контролира нивото на тироид-стимулиращия хормон. Съдържанието на тиреоидни хормони (Т3 и Т4) и TSH се променя в обратна посока: липсата на хормони на щитовидната жлеза увеличава секрецията на TSH, а излишъкът я намалява. С други думи, тиреоидните хормони (тироксин и трийодтиронин) инхибират синтеза и освобождаването на тироид-стимулиращия хормон. Местни автори са показали ролята на функционалното състояние на централната нервна система (кората на главния мозък) в секрецията на тиреоидни хормони.

Действието на жлезите с вътрешна секреция не може да се разглежда изолирано, без да се вземе предвид влиянието на други ендокринни органи. Например, кортизолът (надбъбречен хормон) намалява синтеза и секрецията на тиреоидни хормони, намалява усвояването на радиоактивен йод от щитовидната жлеза, което се обяснява както с директен ефект върху паренхима на жлезата, така и с намаляване на тиреотропната функцията на хипофизната жлеза при тези условия. Естрогените (хормоните на яйчниците) не променят първоначалното ниво на тироид-стимулиращия хормон, но повишават неговия отговор към тироид-освобождаващия хормон (TRH). Смята се, че инхибиторният ефект на растежния хормон върху секрецията на TSH се основава на стимулиране на секрецията на соматостатин, който инхибира отговора на TSH към TRH. Адреналинът и норепинефринът, в зависимост от условията, могат както да подобрят, така и да потиснат функцията на щитовидната жлеза. Въвеждането на екзогенни тиреоидни хормони го потиска.

От книгата Заболявания на щитовидната жлеза: лечение и профилактика автор Леонид Рудницки

Биологично действие на тиреоидните хормони Нормално функциониращата щитовидна жлеза е необходима на човек, тъй като осигурява жизнените функции на тялото. Нейните хормони са необходими за нормалното функциониране на повечето, ако не и на всички негови органи.

От книгата Нормална физиология: бележки от лекции автор Светлана Сергеевна Фирсова

2. Свойства на хормоните, механизмът на тяхното действие Има три основни свойства на хормоните: 1) дистанционният характер на действие (органите и системите, върху които действа хормонът, са разположени далеч от мястото на неговото образуване); 2) строг специфичност на действието (отговори на действие

автор Марина Генадиевна Дрангой

3. Синтез, секреция и освобождаване на хормони от тялото Биосинтезата на хормоните е верига от биохимични реакции, които формират структурата на хормонална молекула. Тези реакции протичат спонтанно и са генетично фиксирани в съответните ендокринни клетки. Генетичен

От книгата Анализи. Пълна справка автор Михаил Борисович Ингерлейб

26. Свойства на хормоните, механизмът на тяхното действие в организма Има три основни свойства на хормоните: 1) дистанционният характер на действие (органите и системите, върху които действа хормонът, са разположени далеч от мястото на неговото образуване) ; 2) строга специфичност на действието; 3) висока

От книгата Минимум мазнини, максимум мускули! от Макс Лис

27. Синтез, секреция и освобождаване на хормони от тялото Биосинтезата на хормоните е верига от биохимични реакции, които формират структурата на хормонална молекула. Тези реакции протичат спонтанно и са генетично фиксирани в съответните ендокринни клетки

От книгата Как да спрем да хъркаме и да оставим другите да спят автор Юлия Сергеевна Попова

Тест за абсорбция на тиреоидни хормони Тестът за абсорбция на тиреоидни хормони е метод за оценка на функцията на щитовидната жлеза Показания за целта на анализа: диагностика на хипотиреоидизъм и хипертиреоидизъм. Тестът се предписва по-често едновременно с определянето на общия тироксин (виж).

От книгата Съвременни хирургически инструменти автор Генадий Михайлович Семенов

Синтез на стероидни хормони Превключвателят, който отговаря за синтеза на стероидни хормони, е клетъчният регулатор сАМР. Той и свързаният с него ензим (протеин киназа А) активират синтеза на стероидни хормони. Тези стимулиращи пептидни хормони се изпращат към сексуалния

От книгата Как да балансираме хормоните на щитовидната жлеза, надбъбречните жлези и панкреаса автор Чичо Галина Ивановна

Механизмът на действие на хормоните Хормоните са открити от учени през 1902 г. Според дефиницията на повечето специалисти това са органични химични съединения, произвеждани от определени жлези и клетки и оказващи комплексно и многостранно въздействие върху

От книгата Заболявания на щитовидната жлеза. Лечение без грешки автор Ирина Виталиевна Милюкова

7.1. Механизъм на действие Плазменият поток, предназначен за дисекция на тъкани, се образува чрез преминаване на електрически ток с висока якост през високоскоростна струя инертен газ: - плазмообразуващ газ - аргон; - разряден ток - 10-30 A; - разрядно напрежение - 25-35

От книгата Нормална физиология автор Николай Александрович Агаджанян

III. Физиологични ефекти на тиреоидните хормони Физиологичните ефекти на тиреоидните хормони са разнообразни. Те засягат почти всички метаболитни процеси и функцията на много органи и тъкани. При хората тиреоидните хормони са особено важни за развитието на централната нервна система.

От книгата Всеки може да отслабне автор Генадий Михайлович Кибардин

IV. Заболявания на щитовидната жлеза, при които е нарушена секрецията на хормони 1. Дифузна токсична гуша (ДТГ) Това е автоимунно заболяване, което се основава на хиперфункция на щитовидната жлеза и повишено производство на тиреоидни хормони. В същото време, като правило,

От книгата на автора

III. Физиологични ефекти на надбъбречните хормони в организма и техният механизъм на действие Съединенията, произведени от надбъбречните жлези, влияят на много метаболитни процеси и функции на тялото Хормоните на надбъбречната кора активно влияят върху метаболитните процеси

От книгата на автора

IV. Физиологични ефекти на хормоните на надбъбречната медула - катехоламини и техният механизъм на действие Ефектите на катехоламините започват с взаимодействие със специфични рецептори на клетките-мишени. Ако рецепторите на щитовидната жлеза и стероидните хормони са локализирани

От книгата на автора

Препарати за хормони на щитовидната жлеза Препаратите за хормони на щитовидната жлеза - тиреоидни хормони - се използват предимно като заместителна терапия при хипотиреоидизъм. В допълнение, те се предписват за супресивна (потискаща) терапия за дифузна нетоксична гуша и

От книгата на автора

Механизми на действие на хормоните. Има два основни механизма на действие на хормоните на клетъчно ниво: прилагането на ефекта от външната повърхност на клетъчната мембрана и прилагането на ефекта след проникването на хормона в клетката.В първия случай рецепторите се намират на

От книгата на автора

Механизмът на действие на хормоните Протеинът и стероидните хормони се различават един от друг не само по химична структура, но и по механизма на действие.Стероидните хормони и аминокиселинните производни (тироксин) действат вътреклетъчно. Разпознават се по специфични

Важна роля в работата на целия организъм играят незаменимите тиреоидни хормони на щитовидната жлеза.

Те са вид гориво, което осигурява пълноценната работа на всички системи и тъкани на тялото.

По време на нормалното функциониране на щитовидната жлеза тяхната работа е незабележима, но веднага щом се наруши балансът на активните вещества на ендокринната система, веднага се забелязва липсата на производство на тиреохормони.

Физиологичното действие на тиреоидните хормони на щитовидната жлеза е много широко.
Засяга следните системи на тялото:

• сърдечна дейност;
• дихателната система;
• синтез на глюкоза, контрол на производството на гликоген в черния дроб;
• работата на бъбреците и производството на хормони на надбъбречната кора;
• температурен баланс в човешкото тяло;
• образуване на нервни влакна, адекватно предаване на нервните импулси;
• разграждането на мазнините.

Без хормони на щитовидната жлеза не е възможна обмяната на кислород между клетките на тялото, както и доставката на витамини и минерали до клетките на тялото.

Механизмът на действие на ендокринната система

Функционирането на щитовидната жлеза е пряко повлияно от работата на хипоталамуса и хипофизната жлеза.

Механизмът за регулиране на производството на тиреоидни хормони в щитовидната жлеза зависи пряко от - TSH, а хипофизната жлеза възниква двустранно поради нервните импулси, които предават информация в две посоки.

Системата работи по следния начин:

1. Веднага щом има нужда от укрепване на щитовидната жлеза, нервен импулс от жлезата пристига в хипоталамуса.
2. Освобождаващият фактор, необходим за производството на TSH, се изпраща от хипоталамуса към хипофизната жлеза.
3. Точното количество TSH се синтезира в предните клетки.
4. Тиротропинът, влизащ в щитовидната жлеза, стимулира производството на Т3 и Т4.

Известно е, че в различни часове на деня и при различни обстоятелства тази система работи по различен начин.

По този начин максималната концентрация на TSH се открива във вечерните часове, а освобождаващият фактор на хипоталамуса е активен точно в ранните сутрешни часове, след като човек се събуди.

Възможно е цял живот да се наложи да приемате лекарства, за да поддържате нормалното функциониране на жлезата, но е препоръчително да знаете за други.

Фоликуларните клетки на щитовидната жлеза синтезират голям протеинов прекурсор на хормони (тиреоглобулин), извличат от кръвта и натрупват йодид и експресират на повърхността си рецептори, които свързват тироид-стимулиращия хормон (тиротропин, TSH), който стимулира растежа и биосинтетичните функции на тироцити.

Синтез и секреция на тиреоидни хормони

Синтезът на Т4 и Т3 в щитовидната жлеза преминава през шест основни стъпки:

1. активен транспорт I - през базалната мембрана в клетката (улавяне);
2. окисляване на йодид и йодиране на тирозинови остатъци в молекулата на тиреоглобулина (организация);
3. свързване на два остатъка от йодиран тирозин с образуването на йодтиронини Т3 и Т4 (кондензация);
4. протеолиза на тиреоглобулин с освобождаване на свободни йодтиронини и йодтирозини в кръвта;
5. дейодиране на йодтиронини в тироцити с повторно използване на свободен йодид;
6. вътреклетъчно 5'-дейодиране на Т4 до образуване на Т3.

Синтезът на тиреоидни хормони изисква наличието на функционално активни молекули на NYC, тиреоглобулин и тиреоидна пероксидаза (TPO).

тиреоглобулин

Тиреоглобулинът е голям гликопротеин, състоящ се от две субединици, всяка от които има 5496 аминокиселинни остатъка. Молекулата на тиреоглобулина съдържа приблизително 140 тирозинови остатъка, но само четири от тях са разположени по такъв начин, че да могат да се превърнат в хормони. Съдържанието на йод в тиреоглобулина варира от 0,1 до 1% от теглото. Тиреоглобулинът, съдържащ 0,5% йод, съдържа три молекули Т4 и една молекула Т3.

Генът на тиреоглобулина, разположен на дългото рамо на хромозома 8, се състои от приблизително 8500 нуклеотида и кодира мономерен прекурсорен протеин, който също включва сигнален пептид от 19 аминокиселини. Експресията на гена за тиреоглобулин се регулира от TSH. След транслация на тиреоглобулинова иРНК в грубия ендоплазмен ретикулум (RER), полученият протеин навлиза в апарата на Голджи, където претърпява гликозилиране и неговите димери се опаковат в екзоцитни везикули. След това тези везикули се сливат с апикалната мембрана на клетката и тиреоглобулинът се освобождава в лумена на фоликула. На границата на апикалната мембрана и колоида тирозиновите остатъци в молекулата на тиреоглобулина са йодирани.

Пероксидаза на щитовидната жлеза

TPO, мембранно свързан гликопротеин (молекулно тегло 102 kDa), съдържащ хемова група, катализира както окислението на йодида, така и ковалентното свързване на йода с тирозилните остатъци на тиреоглобулина. TSH засилва експресията на TPO ген. Синтезираният TPO преминава през цистерните на SER, включва се в екзоцитните везикули (в апарата на Голджи) и се пренася към апикалната мембрана на клетката. Тук, на границата с колоида, TPO катализира йодирането на тирозиловите остатъци на тиреоглобулина и тяхната кондензация.

Транспорт на йодид

Транспортът на йодид (G) през базалната мембрана на тироцитите се осъществява от NYS. Мембранно свързаният NYC, захранван с енергия чрез йонни градиенти (създадени от Na +, K + - ATPase), осигурява концентрация на свободен йодид в човешката щитовидна жлеза, 30-40 пъти по-висока от концентрацията му в плазмата. При физиологични условия NYC се активира от TSH, а при патологични състояния (с болестта на Грейвс) от антитела, които стимулират TSH рецептора. NYC също се синтезира в слюнчените, стомашните и млечните жлези. Следователно те също имат способността да концентрират йодид. Въпреки това, натрупването му в тези жлези е възпрепятствано от липсата на организация; TSH не стимулира активността на NYC при тях. Големите количества йодид потискат както активността на NYC, така и експресията на неговия ген (механизма на авторегулация на йодния метаболизъм). Перхлоратът също намалява активността на NYC и следователно може да се използва при хипертиреоидизъм. NYS транспортира не само йодид, но и пертехнетат (TcO4-) в тироцитите. Радиоактивният изотоп на технеция под формата на Tc99mO4- се използва за сканиране на щитовидната жлеза и оценка на нейната абсорбираща активност.

Върху апикалната мембрана на тироцитите е локализиран вторият протеинов йодиден транспортер, пендрин, който пренася йодида към колоида, където се синтезират тиреоидни хормони. Мутации в гена за пендрин, които нарушават функцията на този протеин, причиняват синдром на гуша с вродена глухота (синдром на Пендред).

Йодиране на тиреоглобулин

На границата на тироцитите с колоид, йодидът бързо се окислява от водороден прекис; тази реакция се катализира от TPO. В резултат на това се образува активната форма на йодид, който се свързва с тирозилните остатъци на тиреоглобулина. Водородният пероксид, необходим за тази реакция, най-вероятно се образува от действието на NADP оксидазата в присъствието на калциеви йони. Този процес се стимулира и от TSH. TPO е способен да катализира йодирането на тирозилни остатъци в други протеини (например в албумин и тиреоглобулинови фрагменти), но в тези протеини не се образуват активни хормони.

Кондензация на йодтирозилни остатъци на тиреоглобулин

TPO също така катализира свързването на йодтирозилни остатъци на тиреоглобулина. Предполага се, че по време на този вътрешномолекулен процес се извършва окислението на два йодирани тирозинови остатъка, чиято близост един до друг се осигурява от третичните и четвъртичните структури на тиреоглобулина. Тогава йодтирозините образуват междинен хинолов естер, чието разцепване води до появата на йодтиронини. Кондензацията на два дийодтирозинови (DIT) остатъка в тиреоглобулинова молекула произвежда Т4, а кондензацията на DIT с монойодтирозинов (MIT) остатък произвежда Т3.

Производните на тиоурея - пропилтиоурацил (PTU), тиамазол и карбимазол - са конкурентни инхибитори на TPO. Поради способността им да блокират синтеза на тиреоидни хормони, тези лекарства се използват при лечението на хипертиреоидизъм.

Протеолиза на тиреоглобулин и секреция на тиреоидни хормони

Везикулите, образувани върху апикалната мембрана на тироцитите, абсорбират тиреоглобулин и проникват в клетките чрез пиноцитоза. С тях се сливат лизозоми, съдържащи протеолитични ензими. Протеолизата на тиреоглобулина води до освобождаване на Т4 и Т3, както и неактивни йодирани тирозини, пептиди и отделни аминокиселини. Биологично активните Т4 и Т3 се секретират в кръвта; DIT и MIT са дейодирани и техният йодид се съхранява в жлезата. TSH стимулира, а излишъкът от йодид и литий инхибира секрецията на тиреоидни хормони. Обикновено малко количество тиреоглобулин се освобождава от тироцитите в кръвта. При редица заболявания на щитовидната жлеза (тиреоидит, нодуларна гуша и болест на Грейвс) концентрацията му в серума се повишава значително.

Дейодиране в тироцитите

MIT и DIT, образувани по време на синтеза на тиреоидни хормони и протеолиза на тиреоглобулин, са изложени на действието на интратироидната дейодиназа (NADP-зависим флавопротеин). Този ензим присъства в митохондриите и микрозомите и катализира само дейодирането на MIT и DIT, но не и на Т4 или Т3. Основната част от освободения йодид се използва повторно в синтеза на тиреоидни хормони, но малки количества все още изтичат от тироцитите в кръвта.

Щитовидната жлеза също съдържа 5"-дейодиназа, която превръща Т4 в Т3. При дефицит на йод и хипертиреоидизъм този ензим се активира, което води до увеличаване на количеството на секретирания Т3 и по този начин до увеличаване на метаболитните ефекти на тиреоидните хормони .

Нарушения в синтеза и секрецията на тиреоидни хормони

Диетичен йоден дефицит и наследствени дефекти

Причината за недостатъчното производство на хормони на щитовидната жлеза може да бъде както недостиг на йод в храната, така и дефекти в гените, кодиращи протеини, които участват в биосинтезата на Т4 и Т3 (дисхормоногенеза). При ниско съдържание на йод и общо намаляване на производството на хормони на щитовидната жлеза, съотношението MIT/DIT в тиреоглобулина се увеличава и делът на Т3, секретиран от жлезата, се увеличава. Хипоталамо-хипофизната система реагира на дефицит на тиреоидни хормони чрез повишена секреция на TSH. Това води до увеличаване на размера на щитовидната жлеза (гуша), което може да компенсира недостига на хормони. Но ако такава компенсация е недостатъчна, тогава се развива хипотиреоидизъм. При новородени и малки деца дефицитът на тиреоидни хормони може да доведе до необратими нарушения на нервната и други системи (кретинизъм). Специфичните наследствени дефекти в синтеза на Т4 и Т3 са разгледани по-подробно в раздела за нетоксична гуша.

Ефект на излишния йод върху биосинтезата на тиреоидни хормони

Въпреки че йодидът е необходим за образуването на хормони на щитовидната жлеза, неговият излишък инхибира трите основни етапа на тяхното производство: усвояване на йодид, йодиране на тиреоглобулин (ефект на Волф-Чайков) и секреция. Нормалната щитовидна жлеза обаче "избяга" от инхибиторните ефекти на излишния йод след 10-14 дни. Авторегулаторните ефекти на йодида предпазват функцията на щитовидната жлеза от ефектите на краткосрочните колебания в приема на йод.

Влиянието на излишния йодид е от голямо клинично значение, тъй като може да лежи в основата на йод-индуцираната дисфункция на щитовидната жлеза, а също така позволява използването на йодид за лечение на редица нарушения на нейната функция. При автоимунен тиреоидит или някои форми на наследствена дисхормоногенеза, щитовидната жлеза губи способността си да "избяга" от инхибиторното действие на йодида и излишъкът от последния може да причини хипотиреоидизъм. Обратно, при някои пациенти с мултинодуларна гуша, латентна болест на Грейвс и понякога при липса на подлежаща дисфункция на щитовидната жлеза, натоварването с йод може да причини хипертиреоидизъм (феноменът на йод-Базедов).

Транспорт на тиреоидни хормони

И двата хормона циркулират в кръвта, свързани с плазмените протеини. Само 0,04% Т4 и 0,4% Т3 остават несвързани или свободни и именно тези количества могат да влязат в целевите клетки. Трите основни транспортни протеина за тези хормони са: тироксин-свързващ глобулин (TSG), транстиретин (по-рано наричан тироксин-свързващ преалбумин - TSPA) и албумин. Свързването с плазмените протеини осигурява доставянето на слабо водоразтворими йодтиронини в тъканите, равномерното им разпределение в целевите тъкани, както и високото им кръвно ниво със стабилен 7-дневен t1 / 2 в плазмата.

тироксин-свързващ глобулин

TSH се синтезира в черния дроб и е гликопротеин от семейството на серпин (серин протеазни инхибитори). Състои се от единична полипептидна верига (54 kDa), към която са прикрепени четири въглехидратни вериги, обикновено съдържащи приблизително 10 остатъка от сиалова киселина. Всяка молекула на TSH съдържа едно място за свързване на Т4 или Т3. Серумната концентрация на TSH е 15-30 µg/mL (280-560 nmol/L). Този протеин има висок афинитет към Т4 и Т3 и свързва около 70% от тиреоидните хормони, присъстващи в кръвта.

Свързването на тиреоидните хормони с TSH се нарушава при вродени дефекти в неговия синтез, при определени физиологични и патологични състояния, както и под въздействието на редица лекарства. Недостатъчността на TSH се среща с честота 1: 5000, а за някои етнически и расови групи са характерни специфични варианти на тази патология. Тъй като се унаследява като Х-свързана рецесивна черта, дефицитът на TSH е много по-често срещан при мъжете. Въпреки ниските нива на общите Т4 и Т3, съдържанието на свободни хормони на щитовидната жлеза остава нормално, което определя еутироидното състояние на носителите на този дефект. Вроденият дефицит на TSH често се свързва с вроден дефицит на кортикостероид-свързващ глобулин. В редки случаи на вроден излишък на TSH, общото ниво на тиреоидни хормони в кръвта се повишава, но концентрациите на свободните Т4 и Т3 отново остават нормални, а състоянието на носителите на дефекта е еутироидно. Бременността, естроген-секретиращите тумори и естрогенната терапия са придружени от повишаване на съдържанието на сиалова киселина в молекулата на TSH, което забавя метаболитния му клирънс и предизвиква повишено серумно ниво. При повечето системни заболявания нивата на TSH намаляват; разцепването от левкоцитни протеази също намалява афинитета на този протеин към тиреоидните хормони. И двете водят до намаляване на общата концентрация на тиреоидни хормони при тежки заболявания. Някои вещества (андрогени, глюкокортикоиди, даназол, L-аспарагиназа) намаляват концентрацията на TSH в плазмата, докато други (естрогени, 5-флуороурацил) го повишават. Някои от тях [салицилати, високи дози фенитоин, фенилбутазон и фуроземид (при интравенозно приложение)], взаимодействайки с TSH, изместват Т4 и Т3 от връзката им с този протеин. При такива условия хипоталамо-хипофизната система поддържа концентрацията на свободните хормони в нормални граници, като намалява общото им съдържание в серума. Повишаването на нивото на свободните мастни киселини под въздействието на хепарин (стимулиращ липопротеин липаза) също води до изместване на тиреоидните хормони от връзката с TSH. In vivo това може да намали общите нива на тиреоидния хормон в кръвта, но in vitro (напр. когато кръвта се изтегля през напълнена с хепарин канюла), свободните нива на Т4 и Т3 се повишават.

Транстиретин (тироксин-свързващ преалбумин)

Транстиретинът, глобуларен полипептид с молекулно тегло 55 kDa, се състои от четири идентични субединици, всяка от които има 127 аминокиселинни остатъка. Той свързва 10% от Т4, присъстващ в кръвта. Неговият афинитет към Т4 е с порядък по-висок от този към Т3. Комплексите от тиреоидни хормони с транстиретин бързо се дисоциират и следователно транстиретинът служи като източник на лесно достъпен Т4. Понякога има наследствено увеличение на афинитета на този протеин към Т4. В такива случаи нивото на общия Т4 се повишава, но концентрацията на свободния Т4 остава нормална. Еутиреоидна хипертироксинемия се наблюдава и при ектопично производство на транстиретин при пациенти с тумори на панкреаса и черния дроб.

албумин

Албуминът свързва Т4 и Т3 с по-малък афинитет от TSH или транстиретина, но поради високата му плазмена концентрация до 15% от тиреоидните хормони, присъстващи в кръвта, се свързват с него. Бързата дисоциация на Т4 и Т3 комплексите с албумина прави този протеин основен източник на свободни хормони за тъканите. Хипоалбуминемията, характерна за чернодробна нефроза или цироза, е придружена от намаляване на нивото на общия Т4 и Т3, но съдържанието на свободни хормони остава нормално.

При фамилна дисалбуминемична хипертироксинемия (автозомно доминантен дефект) 25% от албумина има повишен афинитет към Т4. Това води до повишаване на общите серумни нива на Т4 при поддържане на нормална концентрация на свободен хормон и еутироидизъм. Афинитетът на албумина към Т3 не се променя в повечето от тези случаи. Албуминовите варианти не свързват аналозите на тироксин, използвани в много системи за имуноанализ на свободен Т4 (fT4); следователно, когато се изследват носители на съответните дефекти, могат да се получат фалшиво високи нива на свободен хормон.

Метаболизъм на тиреоидни хормони

Обикновено щитовидната жлеза отделя около 100 nmol Т4 на ден и само 5 nmol T3; дневната секреция на биологично неактивен обратен Т3 (pT3) е по-малка от 5 nmol. Основното количество Т3, присъстващо в плазмата, се образува в резултат на 5"-монодейодиране на външния пръстен на Т4 в периферните тъкани, главно в черния дроб, бъбреците и скелетните мускули. Тъй като Т3 има по-висок афинитет към ядрените рецептори на тиреоидния хормон от Т4, 5"-монодейодирането на последния води до образуването на хормон с по-голяма метаболитна активност. От друга страна, 5-дейодирането на вътрешния пръстен на Т4 води до образуването на 3,3",5"-трийодтиронин или pT3, лишен от метаболитна активност.

Трите дейодинази, които катализират тези реакции, се различават по тяхната тъканна локализация, субстратна специфичност и активност при физиологични и патологични условия. Най-големи количества тип 1 5 "-дейодиназа се намират в черния дроб и бъбреците, а малко по-малки количества се намират в щитовидната жлеза, скелетните и сърдечните мускули и други тъкани. Ензимът съдържа селеноцистеинова група, която вероятно е неговият активен център. Това е 5" -дейодиназата тип 1 образува основното количество Т3 в плазмата. Активността на този ензим се увеличава при хипертиреоидизъм и намалява при хипотиреоидизъм. Производното на тиоурея PTU (но не и тиамазол), както и антиаритмичното лекарство амиодарон и йодирани рентгеноконтрастни агенти (например натриева сол на йоподова киселина) инхибират 5"-дейодиназа тип 1. Превръщането на Т4 в Т3 също се намалява с дефицит на селен в диетата.

Ензимът 5'-дейодиназа тип 2 се експресира предимно в мозъка и хипофизната жлеза и осигурява постоянството на вътреклетъчното съдържание на Т3 в ЦНС.Ензимът е силно чувствителен към нивото на Т4 в плазмата и намаляването на това ниво е придружено от бързо повишаване на концентрацията на 5'-дейодиназа тип 2 в мозъка и хипофизната жлеза, която поддържа концентрацията и действието на Т3 в невроните. Обратно, с повишаване на нивото на Т4 в плазмата, съдържанието на 5 "-дейодиназа тип 2 намалява и мозъчните клетки са до известна степен защитени от ефектите на Т3. По този начин хипоталамусът и хипофизната жлеза реагират на колебанията в нивото на Т4 в плазмата чрез промяна на активността на 5" - тип 2 дейодинази. Активността на този ензим в мозъка и хипофизната жлеза също се влияе от pT3. Алфа-адренергичните съединения стимулират тип 2 5'-дейодиназа в кафявата мастна тъкан, но физиологичното значение на този ефект остава неясно. Плацентарните хорионни мембрани и глиалните клетки на ЦНС съдържат тип 5-дейодиназа, която превръща Т4 в pT3 и Т3 - в 3,3 " -дийодтиронин (Т2). Нивото на дейодиназа тип 3 се повишава при хипертиреоидизъм и намалява при хипотиреоидизъм, което предпазва плода и мозъка от излишък на Т4.

Като цяло дейодиназите изпълняват тройна физиологична функция. Първо, те осигуряват възможност за локална тъканна и вътреклетъчна модулация на действието на тиреоидните хормони. Второ, те допринасят за адаптирането на тялото към променящите се условия на съществуване, като йоден дефицит или хронични заболявания. Трето, те регулират действието на хормоните на щитовидната жлеза в ранните етапи на развитие на много гръбначни животни, от земноводни до хора.

Около 80% от Т4 е дейодиран: 35% се превръщат в Т3 и 45% в pT3. Останалата част се инактивира чрез свързване с глюкуроновата киселина в черния дроб и се екскретира в жлъчката, а също и (в по-малка степен) чрез свързване със сярна киселина в черния дроб или бъбреците. Други метаболитни реакции включват дезаминиране на страничната верига на аланин (което води до образуването на производни на тирооцетна киселина с ниска биологична активност), декарбоксилиране или разцепване на естерната връзка за образуване на неактивни съединения.

В резултат на всички тези метаболитни трансформации приблизително 10% от общото количество (около 1000 nmol) Т4, съдържащо се извън щитовидната жлеза, се губи ежедневно, а неговият t1 / 2 в плазмата е 7 дни. Т3 се свързва с плазмените протеини с по-малък афинитет и следователно неговата циркулация става по-бързо (t1 / 2 в плазмата - 1 ден). Общото количество pT3 в тялото почти не се различава от това на T3, но се актуализира още по-бързо (t1 / 2 в плазмата е само 0,2 дни).

Анонс на статия по темата за здравето - Корекцията на захапка при дете е всичко за скоби

… Времето за корекция на захапката зависи от степента на деформация на зъбната редица, сложността на патологията на захапката и ортодонтското оборудване, на което ще се извършва лечението. Средно отнема от 8 месеца полети.

Анонс на статия по темата за здравето - Витамини в напреднала и старческа възраст

… Предвид недостига на витамини и микроелементи, в който се намират нашите възрастни пациенти, не само през зимния сезон, приемането на витаминно-минерални комплекси се счита за целесъобразно през цялата година, независимо от сезона. Важно е да запомните, че витаминно-минералните комплекси не са медицински препарати, а превантивни. Следователно възрастните хора сами могат да определят най-подходящото време и продължителност на приема: сезонно или постоянно. Например, можете да провеждате витаминна профилактика за 1 месец и след това да направите почивка за 10-15 дни. И разбира се, в тъмния сезон приемът на витамини не трябва да спира.

Анонс на статия на тема здраве - Как да се грижим за налягането през пролетта

… Природата се събужда през пролетта, както и ние. Въпреки това, освен радост, смяната на сезона носи и много неприятности. С температурните промени всеки път трябва да се адаптираме към нови условия, да променяме малко грижата за кожата, да обръщаме повече внимание на овлажняването или затоплянето, защитата от вятър или топлина. Но може би най-трудното нещо е да посрещнем пролетта, когато тялото е изчерпало натрупаните запаси от витамини, достига до слънцето, а след това, за късмет, налягане ... Как да бъдем хипертоници и хипоник?