Struktura hormonów tarczycy

Budowa hormonów tarczycy opiera się na jądrze tyroniny, które składa się z dwóch skondensowanych cząsteczek L-tyrozyny. Chemiczny charakter hormonów części pęcherzykowej tarczycy został szczegółowo wyjaśniony przez stosunkowo długi czas. Najważniejszą cechą strukturalną hormonalnie czynnych pochodnych tyroniny jest obecność w ich cząsteczce 3 lub 4 atomów jodu. Są to trijodotyronina (3,5,3`-trijodotyronina, T 3) i tyroksyna (3,5,3`,5`-tetrajodotyronina, T 4) - hormony komórek pęcherzykowych tarczycy kręgowców regulujące metabolizm energetyczny , syntezę białek i rozwój organizmu .

Ryż. Struktura hormonów tarczycy (od lewej do prawej): tyronina; tyroksyna; trijodotyronina; dijodotyronina.

Ponadto powstają jodowane prekursory, mono- i dijodotyrozyny, które nie wykazują aktywności biologicznej.

Zgodnie z budową chemiczną hormony tarczycy są pochodnymi aminokwasów, czyli tyroniny. Poprzez działanie fizyczne są hormonami – performerami, oddziałującymi bezpośrednio na procesy metaboliczne w komórkach i tkankach – celach.

Uważa się za ustalone, że wszystkie hormony zawierające jod, które różnią się między sobą zawartością jodu, są pochodnymi L-tyroniny, która jest syntetyzowana w organizmie z aminokwasu L-tyrozyny.

Sekwencję reakcji związanych z syntezą hormonów tarczycy rozszyfrowano za pomocą radioaktywnego jodu. Wykazano, że wprowadzony znakowany jod znajduje się przede wszystkim w cząsteczce monojodotyrozyny, następnie w dijodotyrozynie, a dopiero potem w tyroksynie.

Obecnie nie poznano jeszcze układów enzymatycznych katalizujących pośrednie etapy syntezy tych hormonów oraz charakteru enzymu biorącego udział w przemianie jodków w wolny jod, który jest niezbędny do jodowania 115 reszt tyrozyny w cząsteczce tyreoglobuliny. został w pełni przestudiowany.

Synteza hormonów tarczycy

Synteza jodku

Prawidłowa synteza hormonów tarczycy wymaga odpowiedniego wychwytu jodu, ponieważ hormony tarczycy są jedynymi związkami w organizmie, które zawierają jod w swojej strukturze.

Odkryty prawie 200 lat temu jod należy do kategorii pierwiastków niezbędnych dla organizmu człowieka, będąc niezbędnym składnikiem do syntezy hormonów tarczycy (TG) – tyroksyny (T 4) i trójjodotyroniny (T 3). Jod dostaje się do organizmu człowieka wraz z pożywieniem, wodą i powietrzem. Dobowe zapotrzebowanie na jod zależy od wieku (tab. 1).

Stół. 1. Normy wiekowe, dzienne spożycie jodu

W regionach położonych blisko morza zawartość jodu w powietrzu może dochodzić do 50 mcg na 1 m3, w rybach morskich i owocach morza - od 40 do 300 mcg na 100 g, mniej w produktach pochodzenia zwierzęcego (od 7 do 20 mcg na 100 g ). Najmniej jodu znajduje się w produktach roślinnych. Podczas przechowywania i gotowania na gorąco zawartość jodu gwałtownie spada.

Ponad połowa terytoriów Federacji Rosyjskiej należy do regionów niedoboru jodu (pod względem zawartości jodu w wodzie i glebie) o różnym stopniu zaopatrzenia w jod. Oprócz naturalnego niedoboru, następujące stany mogą prowadzić do niedoboru jodu (DI) w organizmie:

2) tyreopatie uwarunkowane genetycznie, nacieki tarczycy z histiocytozą, sarkoidozą;

3) zwiększone zapotrzebowanie na jod w okresie dojrzewania, ciąży i laktacji;

4) obecność hipowitaminozy, hipo- i dysmikroelementozy;

5) przyjmowanie jodu w postaci niedostępnej dla wchłaniania;

6) wpływ leków i innych czynników środowiskowych o charakterze chemicznym i fizycznym, w tym narażenie na promieniowanie.

Jod usunięty z surowicy przez tarczycę wraca do krążenia w postaci jodotyronin (hormonów tarczycy), których jod powraca głównie do płynu zewnątrzkomórkowego po odjodowaniu obwodowym. Pula hormonów jodowanych obejmuje hormony krążące, a także hormony tarczycy w tkankach. Największa pula znajduje się w tarczycy, która zawiera 8000 mcg (ryc. poniżej).

Ryż. Metabolizm jodu u zdrowej osoby.

Pula tarczycy charakteryzuje się bardzo wolnym obrotem, około 1% dziennie. Rysunek przedstawia normalne szlaki metabolizmu jodu w stanie równowagi jodu. Strzałki wskazują dobowe przejście z jednego przedziału do drugiego. Liczby w nawiasach oznaczają rozmiary basenów.

Stężenie jodku

Tarczyca ma zdolność koncentrowania jodku (I-) przy dużym gradiencie elektrochemicznym. Jest to energochłonny proces związany z pompą ATPazy Na+/K+-. Stosunek jodku tarczycy do jodku w surowicy odzwierciedla aktywność tej pompy. Jest regulowany głównie przez tyreotropinę (TSH).

Bardzo małe ilości jodku dostają się do tarczycy również na drodze dyfuzji. Za pomocą tego mechanizmu wewnątrzkomórkowy I-, który nie jest zawarty w monojodotyrozynie i dijodotyrozynie, może opuścić gruczoł.

Utlenianie jodku

Jod wchodzący do tarczycy jest aktywowany przez aktywny transport. Ten proces, niezbędny do produkcji związków jodu organicznego, przebiega z udziałem enzymu peroksydazy jodkowej i nadtlenku wodoru jako środka utleniającego:

Tyroperoksydaza jest białkiem tetramerycznym o masie cząsteczkowej 60 kD, które wymaga nadtlenku wodoru jako środka utleniającego. H 2 O 2 tworzy NADP - enzym zależny podobny do c-reduktazy cytochromu. Szereg związków hamuje utlenianie I - aw konsekwencji jego dalsze włączanie do MIT i DIT. Wśród nich największe znaczenie mają związki z grupy tiomoczników: tiomocznik, tiouracyl, propylotiouracyl, metimazol. Związki te są stosowane jako leki przeciwtarczycowe ze względu na ich zdolność do hamowania biosyntezy hormonów tarczycy na tym etapie. Syntezę hormonów tarczycy w komórkach tarczycy przedstawiono na rycinie 5. Opis tego procesu znajduje się w tekście. Jodek dostaje się do tarczycy poprzez działanie pompy i bierną dyfuzję.

Jodowanie tyrozyny

Utleniony jod reaguje z resztami tyrozylowymi tyreoglobuliny. Tyreoglobulina składa się z dwóch podjednostek. Zawiera 115 reszt tyrozyny, z których każda jest potencjalnym miejscem jodowania. Około 70% jodku w tyreoglobulinie występuje w składzie nieaktywnych prekursorów - monojodotyrozyny (MIT) i dijodotyrozyny (DIT), 30% - w resztach jodotyronylowych, tyroksynie i trójjodotyroninie.

Tyreoglobulina jest syntetyzowana w podstawnej części komórki na rybosomach szorstkiej retikulum endoplazmatycznego, gdzie powstają struktury drugorzędowe i trzeciorzędowe, w tym procesy glikozylacji. Z cystern retikulum endoplazmatycznego tyreoglobulina wchodzi do aparatu Golgiego, jest zawarta w granulkach wydzielniczych i wydzielana do koloidu pozakomórkowego, gdzie zachodzi jodowanie reszt tyrozyny i tworzenie jodotyroniny.

Wydzielanie tyreoglobuliny do światła pęcherzyka zachodzi na drodze egzocytozy. Jodowanie tyreoglobuliny i tworzenie jodotyroniny odbywa się w kilku etapach.

Zarówno tyroksyna (T4), jak i trijodotyronina (T3) powstają na tyreoglobulinie w reakcji addycji obejmującej odpowiednio dwie reszty dijodotyrozyny lub monojodotyrozyny i dijodotyrozyny. Ta reakcja addycji jest przeprowadzana niezależnie od jodowania i jest również katalizowana przez tyroperoksydazę.

Ryż. Schemat metabolizmu jodków w pęcherzyku tarczycy.

Uważa się, że specyficzna trzeciorzędowa struktura tyreoglobuliny jest ważna dla skutecznego przyłączania, ponieważ rozerwanie jej natywnej struktury lub zastąpienie tyreoglobuliny innymi białkami prowadzi do bardzo niskich poziomów tworzenia T4.

Hydroliza tyreoglobuliny

Tyreoglobulina jest destrukcyjną formą magazynowania T4 i T3 w koloidzie i przy prawidłowej funkcji tarczycy zapewnia przenikanie tych hormonów do krwi przez kilka tygodni. Po stymulacji tarczycy tyreotropiną (lub cAMP) liczba mikrokosmków na błonie wierzchołkowej zauważalnie wzrośnie w ciągu zaledwie kilku minut. Tyreoglobulina jest wychwytywana, a późniejsza pinocytoza zapewnia jej powrót do komórki pęcherzykowej. Następnie ponownie wnika do komórki i przemieszcza się w kierunku od jej części wierzchołkowej do podstawnej, ulegając hydrolizie z wytworzeniem aktywnych hormonów T 3 i T 4 . Wszystkie opisane procesy są wzmacniane przez tyreotropinę: hormon ten (lub cAMP) stymuluje również transkrypcję genu tyreoglobuliny.

Fagosomy łączą się z lizosomami, tworząc fagolizosomy, w których różne kwaśne proteazy i peptydazy hydrolizują tyreoglobulinę do aminokwasów, w tym jodotyroniny. T4 i T3 są uwalniane do krwi z podstawnej części komórki, prawdopodobnie na drodze ułatwionej dyfuzji. Stosunek T 4 /T 3 we krwi jest niższy niż w tyreoglobulinie, co oznacza, że ​​w tarczycy musi zachodzić selektywne odjodowanie T 4 . Dobowe wydzielanie hormonalnego jodu przez tarczycę wynosi 50 mcg. Większość jodku w tyreoglobulinie nie jest częścią jodotyroniny: około 70% to nieaktywne związki MIT i DIT. Aminokwasy te uwalniane są podczas hydrolizy tyreoglobuliny, z której jodek jest odszczepiany przez PH-zależną dejodynazę obecną w układzie NAD, występującym również w nerkach i wątrobie. Jodek uwolniony z MIT i DIT tworzy wewnątrz tarczycy znaczną pulę, inną niż I - pochodząca z krwi. Na każdej cząsteczce tyreoglobuliny powstają tylko 3-4 cząsteczki T4 i tylko niektóre tyrozyny są preferowane do jej tworzenia. Tarczyca zwykle wytwarza więcej T 4 niż T 3 , pod warunkiem, że wychwyt jodu jest odpowiedni, stosunek T 4 do T 3 w prawidłowej tyreoglobulinie wynosi 15:1.

Tarczyca jest jedynym narządem wydzielania wewnętrznego, w którym zachodzi dwukierunkowy ruch produktów przeznaczonych do wydzielania do krwi. Zsyntetyzowana i zawierająca związane jodotyroniny tyreoglobulina najpierw przechodzi przez błonę wierzchołkową komórek, osadzając się w jamie koloidalnej pęcherzyka, a następnie ponownie wnika do komórek i przemieszcza się do ich błony podstawnej, uwalniając po drodze jodotyroniny, które są uwalniane do Krew. Hydroliza tyreoglobuliny jest stymulowana przez tyreotropinę, ale hamowana przez I-; ten ostatni efekt jest wykorzystywany przy stosowaniu KI w leczeniu nadczynności tarczycy.

Przechowywanie i wydzielanie hormonów tarczycy

W przeciwieństwie do większości gruczołów dokrewnych, które nie przechowują znacznych ilości hormonu, tarczyca zawiera hormon tarczycy na kilka tygodni w postaci puli tyreoglobuliny. Do wydzielania T 4 i T 3 tyreoglobulina musi ulec hydrolizie. To odszczepianie jodotyroniny od tyreoglobuliny jest przeprowadzane przez proteazy lizosomalne w komórce pęcherzyka. W odpowiedzi na stymulację TSH na wierzchołkowej powierzchni komórek pęcherzykowych tworzą się kropelki koloidu w wyniku endocytozy przylegającego do jamy koloidu. Aby połączyć się z kropelkami koloidu, lizosomy migrują z podstawowej powierzchni komórki pęcherzykowej i uwalniają swoje enzymy hydrolityczne. Hydroliza tyreoglobuliny najwyraźniej uwalnia wszystkie jodowane aminokwasy w wolnej postaci. Jodek uwolniony z monojodotyrozyny i dijodotyrozyny jest następnie dostępny do recyklingu w tarczycy. Wolne T4 i T3 dyfundują z komórki do krążenia.

Katabolizm hormonów tarczycy przebiega dwukierunkowo: rozkład hormonów z uwolnieniem jodu (w postaci jodków) oraz deaminacja (rozszczepienie grupy aminowej) łańcucha bocznego hormonów. Produkty przemiany materii lub niezmienione hormony są wydalane przez nerki lub jelita. Możliwe, że część niezmienionej tyroksyny, która dostaje się przez wątrobę i żółć do jelita, jest ponownie wchłaniana, uzupełniając zapasy hormonów w organizmie.

Transport hormonów tarczycy

Od połowy do dwóch trzecich T 4 i T 3 występuje w organizmie poza tarczycą, przy czym większość z nich we krwi w postaci związanej w połączeniu z dwoma białkami: globuliną wiążącą tyroksynę (TSG) i prealbuminą wiążącą tyroksynę (TSPA). W ujęciu ilościowym większe znaczenie ma TSH, które jest glikoproteiną o masie cząsteczkowej 50 kD. Wiąże T4 i T3 z powinowactwem 100 razy większym niż TSPA. W normalnych warunkach TSH wiąże niekowalencyjnie prawie całą T4 i całą T3 zawartą w osoczu (tab. 2).

Tabela 2. Porównanie zawartości T 4 i T 3 w surowicy

Aktywność biologiczna hormonów zależy od małej niezwiązanej frakcji. Tylko około 0,03% T4 i 0,3% T3 występuje w postaci wolnej lub dializowanej w badaniach in vitro. Tyroksyna wiąże się silniej z białkami wiążącymi osocza niż T3, co prowadzi do wolniejszego klirensu metabolicznego i dłuższego okresu półtrwania w surowicy (Tabela 2).

Związane i wolne formy hormonów znajdują się w dynamicznej równowadze. Oznacza to, że każdy spadek stężenia wolnego hormonu we krwi automatycznie zmniejsza wiązanie i odwrotnie.

Ponieważ tylko wolne hormony mają zdolność przenikania do komórek i interakcji z określonymi receptorami, aby wywołać działanie biologiczne, jasne jest, że nie tylko sama tarczyca, ale także białka osocza służą jako źródło wolnych hormonów dostępnych dla komórek, tj. odgrywa ważną rolę w utrzymaniu „statusu tarczycy” organizmu.

Wolne jodotyroniny stosunkowo łatwo przenikają przez błonę komórkową. Wewnątrzkomórkowe działanie hormonów tarczycy jest ściśle związane z procesami ich metabolizmu (przede wszystkim z mechanizmami odjodowania). Tyroksyna może ulegać odjodowaniu do różnych związków, które zatrzymują jod w swojej strukturze, aż zmieni się w tyroninę całkowicie pozbawioną jodu. Najważniejszą z tych przemian jest konwersja T4 do bardziej aktywnego T3. Wydzielanie T 3 przez prawidłową tarczycę stanowi jedynie 10 - 20% pozatarczycowej ilości tego hormonu, a reszta jego ilości powstaje w wyniku przemiany T 4 w tkankach obwodowych, która odbywa się przy udziale enzym 5'-dejodynaza. Konwersja T4 następuje przez monoodjodowanie zewnętrznego pierścienia tyrozylowego do T3. Dejodynazy mają specyficzność zarówno substratową, jak i tkankową. Obecnie uważa się to za ważny mechanizm, dzięki któremu same komórki regulują ilość aktywnego hormonu w swoim bezpośrednim otoczeniu, ponieważ T3 na mol jest znacznie bardziej aktywny niż T4.

Dejodynazy biorą udział w aktywacji i inaktywacji hormonów tarczycy. Istnieją różne rodzaje dejodynaz. Wszystkie z nich mają niezwykły aminokwas selenocysteinę w swoim miejscu aktywnym i mogą wykorzystywać strukturę utworzoną przez wstawienie sekwencji selenocysteiny do wprowadzenia selenocysteiny w kodonie UAG, który zwykle jest kodonem stop.

W tkankach obwodowych (mięśnie, wątroba, nerki, mięsień sercowy, tarczyca) występuje enzym 1,5'-dejodynaza, który odjodowuje tyroksynę, odszczepiając od niej jedną cząsteczkę jodu w pozycji 1,5' i przekształca ją w trójjodotyroninę. Funkcją 1,5'-dejodynazy jest utrzymanie prawidłowego poziomu T3 w surowicy krwi. W gruczole tarczowym 1,5'-dejodynaza dejoduje mono- i dijodotyrozyny po hydrolizie tyreoglobuliny w komórkach tarczycy. Aktywność 1,5'-dejodynazy wzrasta w niedoczynności tarczycy, dzięki czemu stężenie T3 w surowicy krwi utrzymuje się w granicach normy przy niskim poziomie T4.

Mózg i przysadka mózgowa zawierają 2,5'-dejodynazę. rolą tego enzymu jest utrzymanie prawidłowych wewnątrzkomórkowych ilości T3 w mózgu i przysadce mózgowej. Spadek tyroksyny w surowicy krwi prowadzi do wzrostu aktywności 2,5'-dejodynazy w mózgu, która przekształca T4 w T3 w większych ilościach. Przeciwnie, wraz ze wzrostem stężenia T4 w surowicy krwi zmniejsza się aktywność 2,5'-dejodynazy i tworzenie wewnątrzkomórkowego T3 w mózgu. Przyjmuje się, że 2,5'-dejodynaza jest monitorem, dzięki któremu podwzgórze i przysadka mózgowa utrzymują prawidłowy poziom tyroksyny w surowicy krwi.

Istnienie mechanizmu komórkowej konwersji T4 do T3 pozwala uznać tyroksynę za prohormon, a trijodotyroninę za prawdziwy hormon. Jednak sama T4 jest zdolna do wywoływania szeregu efektów, najwyraźniej mając własne receptory w niektórych komórkach docelowych. Tkanki obwodowe mogą przekształcić T 4 nie tylko w bardziej aktywny T 3 , ale także w odwrotny T 3 (pT 3 ) praktycznie bez aktywności, w którym atom jodu jest nieobecny w wewnętrznym pierścieniu cząsteczki.

Regulatory przełączania konwersji z aktywnego T 3 na nieaktywny pT 3 nie są dokładnie znane, ale najwyraźniej najważniejsze jest dostarczanie organizmowi energii. Na przykład podczas głodu, gdy konieczne jest oszczędzanie energii, przeważa przemiana T4 w pT3.

Czy widzisz kuliste pęcherzyki (na rozcięciu wyglądają jak kółko)? To właśnie w tych pęcherzykowych komórkach A tarczycy syntetyzowane są hormony zawierające jod, trijodotyronina (T3) i tyroksyna (T4).

Komórki pęcherzykowe tworzą kulę, wewnątrz której znajduje się koloid składający się z białka tyreoglobuliny. Białko to jest podstawą syntezy trijodotyroniny (T 3) i tyroksyny (T 4). Cały proces syntezy jest regulowany przez przysadkę mózgową – hormon tyreotropowy (TSH). Komórki mieszków włosowych są zamieniane przez kosmki w koloid i wnikają w niego. Gdy tylko polecenie syntezy hormonów tarczycy pochodzi z przysadki mózgowej, „fabryka” w pęcherzyku zaczyna działać.

Gdzie zachodzi synteza tyrokalcytoniny?

Normalne stężenie hormonów tarczycy

Synteza hormonów wydzielania wewnętrznego zależy od spożycia jodu. Wymagany wstęp 1 mg jodu w postaci jodków przez tydzień, co to dzienna dawka 150-200 mikrogramów jodu dla prawidłowego funkcjonowania tarczycy.

Wchłanianie odbywa się w jelicie. Jodki dostają się do krwioobiegu i myjąc mieszki włosowe dostają się do tarczycy, gdzie biorą udział w syntezie hormonów. Proces ten zachodzi pod kontrolą przysadki mózgowej.

Proponuję spojrzeć na normalne poziomy hormonów tarczycy w tabeli:

Funkcja tarczycy w organizmie człowieka

1. Regulacja metabolizmu energetycznego

To właśnie ten gruczoł dokrewny odpowiada za nasz stan – energię i emocje. W zależności od nadmiaru (nadczynność) lub niedoboru (niedoczynność) hormonów tarczycy doświadczamy nadpobudliwości lub odwrotnie stanu „niestacjonarności”:
1 mg tyroksyny powoduje wzrost wydatku energetycznego o 1000 kcal/dobę.
Tyroksyna zwiększa wychwyt glukozy. Rozkłada glikogen w wątrobie. Następuje uwolnienie energii.
Hormony tarczycy odpowiadają za wymianę ciepła ciała, termoregulację organizmu (tolerancję na ciepło lub zimno),

2. Regulacja witalności i sfery emocjonalnej

Nadczynność tarczycy grozi nam napadami złości, niedoczynność tarczycy depresją. Jeśli często doświadczasz histerii lub skłonności do depresji, skonsultuj się z endokrynologiem.
Bardziej szczegółowo odchylenie funkcji tarczycy opisano w artykule. Tyroksyna zwiększa zużycie adrenaliny przez organizm i budzisz się do życia. Przy jego braku spada witalność, następuje spadek siły i niewiary w siebie.

3. Regulacja metabolizmu tłuszczów

Główne źródło energii uzyskujemy z rozkładu tłuszczów. W wyniku lipolizy uwalniana jest duża ilość ATP, która jest niezbędna dla energii w organizmie. Przy normalnym poziomie hormonów osoba nie tyje i nie traci na wadze, jego waga jest normalna. Dlatego tyroksynę można nazwać hormonem harmonii.

4. Regulacja wzrostu i rozwoju tkanki kostnej, metabolizm soli

Tyrokalcytonina odpowiada za wchłanianie wapnia przez organizm. Przy braku tyrokalcytoniny wapń nie jest wchłaniany i rozwija się osteoporoza. Wapń jest niezbędny do przewodzenia impulsów nerwowych przez komórki mięśniowe. Siła naszego szkieletu zależy bezpośrednio od stężenia tyrokalcytoniny. Odpowiada również za utylizację i usuwanie „nadmiaru” wapnia, co zapobiega odkładaniu się soli.
Trijodotyronina bierze udział w regulacji syntezy hormonu wzrostu, który wytwarzany jest przez przysadkę mózgową. Jej brak odbija się we wzroście, aż do zatrzymania.

5. Regulacja powstawania krwinek czerwonych i pracy układu sercowo-naczyniowego

Hormony opisywanego gruczołu wzmagają syntezę czerwonych krwinek w szpiku kostnym, co chroni nasz organizm przed anemią.
Biorą również udział w transporcie niezbędnych składników odżywczych do mięśnia sercowego, zaopatrując go w niezbędne aminokwasy, wapń i glukozę. Chroni to główny mięsień sercowy przed przedwczesnym zużyciem, dostarczając mu z czasem materiałów budulcowych i energetycznych.

6. Regulacja równowagi hormonów płciowych w organizmie

Przy prawidłowej funkcji tarczycy poziom hormonów płciowych u kobiet jest zrównoważony. Ze zwiększoną (nadczynnością tarczycy) funkcją - zwiększa się ilość estrogenów w organizmie, ze zmniejszoną (niedoczynnością tarczycy) - wzrasta stężenie progesteronu.

Hormony tarczycy są niezbędne do prawidłowego wchłaniania cholesterolu zwierzęcego w jelitach i syntezy własnego cholesterolu w wątrobie. Cholesterol jest głównym materiałem do tworzenia hormonów steroidowych. Sterydy są potrzebne do syntezy hormonów płciowych. Stąd wniosek: przy braku T3 i T4 w organizmie nie będzie wystarczającej ilości materiału do tworzenia hormonów płciowych.

Jakakolwiek nierównowaga hormonów płciowych prowadzi do rozwoju endometriozy, mastopatii, włókniaków, zaburzeń miesiączkowania aż do ich ustania, niepłodności, przedłużającej się depresji poporodowej (brak jodu w czasie ciąży).

7. Regulacja pracy mózgu, rozwój intelektualny

Hormony tyroksyny i trójjodotyroniny są niezbędne do aktywnego funkcjonowania mózgu. Skrajnym przypadkiem ich niedoboru jest rozwój kretynizmu. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku rozwoju płodu w łonie matki podczas tworzenia układu nerwowego i mózgu.

Kilka przydatnych filmów

Jak zrównoważyć hormony tarczycy, nadnerczy, trzustki Galina Iwanowna Wujek

II. Synteza, wydzielanie, metabolizm i mechanizm działania hormonów tarczycy

Tarczyca wytwarza szereg hormonów. Rozważmy główne:

1) T3 – trijodotyronina;

2) T4 - tyroksyna.

Hormon T4 uzyskano po raz pierwszy w 1915 r., a hormon T3 dopiero w 1952 r. Trijodotyronina jest bardziej aktywna.

Produktami wyjściowymi biosyntezy hormonów tarczycy są aminokwas tyrozyna i jod. Normalnie człowiek wchłania 120-140 mikrogramów jodu dziennie. Jod dostaje się do organizmu głównie drogą pokarmową i wodą w postaci jodków i związków organicznych. Stwierdzono, że z pokarmami pochodzenia roślinnego człowiek otrzymuje 58,3%, z mięsem – 33,3%, z wodą – 4,2%, az powietrzem – 4,2% jodu. W procesie trawienia i wchłaniania, niezależnie od formy spożycia (organicznej lub nieorganicznej), jod przedostaje się do krwi w postaci jodku nieorganicznego. Ponadto jodek powstaje podczas wymiany hormonów tarczycy w tkankach organizmu. Jod z krwi jest pobierany przez komórki pęcherzyków tarczycy, a także przez gruczoły ślinowe i żołądkowe. Jednak jodek, wychwytywany przez ślinianki i gruczoły żołądka, jest wydalany w postaci niezmienionej wraz z wydzielaniem tych gruczołów do przewodu pokarmowego, skąd jest ponownie wchłaniany do krwi. Wydalanie (usuwanie) jodu odbywa się głównie przez nerki.

W surowicy krwi jod jest oznaczany w postaci jodku nieorganicznego oraz w połączeniu z białkami. Jeśli ilość jodu nieorganicznego zależy od jego spożycia z pożywieniem, to zawartość jodu związanego z białkami jest względnie stała i jest wskaźnikiem aktywności tarczycy. W procesie powstawania i wydzielania hormonów tarczycy wyróżnia się kolejne etapy: wychwyt jodu, jego organizację, kondensację i uwalnianie hormonów tarczycy.

Przyjmowanie i stężenie jodku nieorganicznego jest zwiększane pod wpływem TSH (hormon tyreotropowy przysadki mózgowej), a hamowane przez inhibitory oddychania tlenowego, fosforylacji oksydacyjnej i niektóre inne substancje. Substancje hamujące biosyntezę hormonów tarczycy są odpowiednikami jodków pod względem ładunków jonowych i konkurując w procesach biosyntezy, hamują ich akumulację. Oprócz czynników egzogennych na biosyntezę mogą mieć wpływ czynniki wewnętrzne: zaburzenia w systemie transportu jodków, zmiany w strukturze białek. Zarówno T4, jak i T3 są wytwarzane przez tarczycę jako L-trijodotyronina i L-tyroksyna, najbardziej aktywne izomery. Powstałe hormony tarczycy są magazynowane w składzie tyreoglobuliny w koloidzie mieszków włosowych jako forma rezerwowa, pełniąc rolę fizjologicznej potrzeby we krwi.

Wszystkie etapy metabolizmu wewnątrztarczycowego, w tym ostatnia faza biosyntezy, wydzielanie hormonów, są kontrolowane przez zawartość hormonu tyreotropowego (TSH) w osoczu krwi. Część T4 w tarczycy jest odjodowana do T3.

Tarczyca jest jedynym gruczołem dokrewnym, który ma w zapasie dużą ilość hormonów. Standardowo zapas pokrywa zapotrzebowanie organizmu na około 2 miesiące. Można to postrzegać jako czynnik adaptacyjny do nierównej ilości jodu w diecie. Normalna tarczyca wytwarza średnio 80% T4 (tyroksyny) i 20% T3 (trójjodotyroniny).

Wchodząc do krwi, większość hormonów tarczycy wiąże się z białkami transportowymi, z których głównym w osoczu krwi jest globulina wiążąca tyroksynę (TSG).

Tylko 0,5% T4 w osoczu nie wiąże się z białkami. Fizjologicznie czynne są tylko wolne formy hormonów tarczycy. Związana z białkami część hormonów pełni rolę depotu, z którego w miarę wykorzystywania wolnych T4 i T3 są zastępowane w wyniku odszczepiania od białka transportowego. Okres półtrwania T4 z krwi wynosi około 190 h, T3 - 19 h. Ta różnica w wydalaniu równoważy aktywność hormonalną T3 i T4.

Najważniejszym procesem w metabolizmie hormonów tarczycy jest odjodowanie, które zachodzi w tkankach obwodowych. Dejodynazy (enzymy odjodujące hormony tarczycy) znajdują się w wątrobie, nerkach, mięśniach i mózgu. Uważa się, że tylko 10-15% T3 krążącej we krwi zdrowego człowieka jest wydzielane przez tarczycę, podczas gdy 85-90% jest wynikiem przemiany T4 w tkankach obwodowych na drodze odjodowania. Szczególnie ważną rolę odgrywają wątroba i nerki, w których dochodzi do odjodowania i dalszej degradacji tyrozyn.

TSH (hormon tyreotropowy), który jest wytwarzany przez tyreotrofy przedniego płata przysadki mózgowej, jest głównym czynnikiem regulującym czynność tarczycy. Hormon stymulujący tarczycę jest hormonem białkowym. Jego struktura nie została jeszcze ustalona. Hormon stymulujący tarczycę stymuluje wszystkie etapy hormonogenezy w tarczycy, wydzielanie jej hormonów, a także wzrost i reprodukcję tyreocytów. Samo wydzielanie hormonu tyreotropowego jest kontrolowane przez dwa główne czynniki: sprzężenie zwrotne hormonów tarczycy i bodźce pośredniczone przez ośrodkowy układ nerwowy. Zgodnie z prawem sprzężenia zwrotnego stężenie T4 (tyroksyny) i T3 (trójjodotyroniny) we krwi kontroluje poziom hormonu stymulującego tarczycę. Zawartość hormonów tarczycy (T3 i T4) oraz TSH zmienia się w przeciwnym kierunku: brak hormonów tarczycy zwiększa wydzielanie TSH, a nadmiar zmniejsza. Innymi słowy, hormony tarczycy (tyroksyna i trijodotyronina) hamują syntezę i uwalnianie hormonu tyreotropowego. Autorzy krajowi wykazali rolę stanu funkcjonalnego ośrodkowego układu nerwowego (kory mózgowej) w wydzielaniu hormonów tarczycy.

Nie można rozpatrywać działania gruczołów dokrewnych w izolacji, bez uwzględnienia wpływu innych narządów dokrewnych. Na przykład kortyzol (hormon nadnerczy) zmniejsza syntezę i wydzielanie hormonów tarczycy, zmniejsza wychwyt radioaktywnego jodu przez tarczycę, co tłumaczy się zarówno bezpośrednim działaniem na miąższ gruczołu, jak i zmniejszeniem tyreotropii funkcji przysadki mózgowej w tych warunkach. Estrogeny (hormony jajnikowe) nie zmieniają początkowego poziomu hormonu tyreotropowego, ale zwiększają jego odpowiedź na hormon uwalniający tarczycę (TRH). Uważa się, że hamujący wpływ hormonu wzrostu na sekrecję TSH polega na stymulacji sekrecji somatostatyny, która hamuje odpowiedź TSH na TRH. Adrenalina i noradrenalina, w zależności od warunków, mogą zarówno wzmacniać, jak i hamować czynność tarczycy. Wprowadzenie egzogennych hormonów tarczycy powoduje jej obniżenie.