Будова тиреоїдних гормонів

В основі структури тиреоїдних гормонів лежить тиронінове ядро, яке складається з двох конденсованих молекул L-тирозину. Хімічна природа гормонів фолікулярної частини щитовидної залози з'ясована у деталях порівняно давно. Найважливіша структурна характеристика гормонально-активних похідних тироніну – наявність у їх молекулі 3 чи 4 атомів йоду. Такими є трийодтиронін (3,5,3`-трийодтиронін, Т 3) та тироксин (3,5,3`,5`-тетрайодтиронін, Т 4) – гормони фолікулярних клітин щитовидної залози хребетних, що здійснюють регуляцію енергообміну, синтезу білка та розвитку організму. .

Рис. Структура гормонів щитовидної залози (зліва направо): тиронін; тироксин; трийодтиронін; дійодтіронін.

Крім того, утворюються йодовані попередники, моно-і дийодтирозини, що не мають біологічної активності.

За хімічною структурою тиреоїдні гормони відносяться до похідних амінокислот, а саме тироніну. За фізичною дією є гормонами – виконавцями, діючи безпосередньо на обмінні процеси у клітинах та тканинах – мішенях.

Вважається встановленим, що всі йодовмісні гормони, що відрізняються один від одного вмістом йоду, є похідними L-тироніну, який синтезується в організмі з амінокислоти L-тирозину.

Послідовність реакцій, пов'язаних із синтезом гормонів щитовидної залози, була розшифрована за допомогою радіоактивного йоду. Було показано, що введений мічений йод насамперед виявляється у молекулі монойодтирозину, потім - дийодтирозина і лише потім – тироксину.

В даний час ще повністю не вивчені ферментні системи, що каталізують проміжні стадії синтезу цих гормонів, і природа ферменту, що бере участь у перетворенні йодидів у вільний йод, необхідний для йодування 115 залишків тирозину в молекулі тиреоглобуліну.

Синтез тиреоїдних гормонів

Синтез йодиду

Для нормального синтезу тиреоїдних гормонів необхідне адекватне захоплення йоду, оскільки тиреоїдні гормони є єдиними сполуками організму, що містять йод у своїй структурі.

Йод, відкритий майже 200 років тому, відноситься до категорії незамінних для організму людини елементів, будучи облігатним компонентом для синтезу тиреоїдних гормонів (ТГ) – тироксину (Т 4) та трийодтироніну (Т 3). В організм людини йод надходить із їжею, водою та повітрям. Добова потреба у йоді залежить від віку (табл. 1).

Таблиця. 1. Вікові норми, споживання йоду на добу

У регіонах, розташованих біля моря, вміст йоду в повітрі може досягати 50 мкг в 1 м3, у морській рибі та морепродуктах - від 40 до 300 мкг на 100 г, менше в продуктах тваринного походження (від 7 до 20 мкг на 100 г продукту ). Найменша кількість йоду міститься у продуктах рослинного походження. У процесі зберігання та теплової кулінарної обробки вміст йоду швидко падає.

Більше половини територій Російської Федерації відносяться до йоддефіцитних регіонів (за вмістом йоду у воді та ґрунті) з різним ступенем виразності йодного забезпечення. Крім природної недостатності до дефіциту йоду (ДІ) в організмі можуть призвести такі стани:

2) генетично детерміновані тиреопатії, інфільтрація щитовидної залози при гістіоцитозах, саркоїдозі;

3) підвищена потреба в йоді у підлітковому віці, у період вагітності та лактації;

4) наявність гіповітамінозів, гіпо- та дисмікроелементозів;

5) надходження йоду у недоступній для всмоктування формі;

6) вплив медикаментозних препаратів та інших факторів навколишнього середовища хімічної та фізичної природи, у тому числі й радіаційний вплив.

Йодид, що видаляється із сироватки щитовидною залозою, повертається в циркуляцію у вигляді йодтиронінів (тиреоїдних гормонів), йод якого повертається в основному в позаклітинну рідину після периферичного дейодування. Пул йодованих гормонів включає ті, що знаходяться в циркулярному руслі, а також тиреоїдні гормони в тканинах. Найбільший пул має щитовидна залоза, яка містить 8000 мкг (мал. нижче).

Рис. Обмін йоду у здорової людини.

Пул щитовидної залози характеризується дуже повільним оборотом, приблизно 1% на добу. На малюнку зображено нормальні шляхи метаболізму йоду у стані рівноваги йоду. Стрілки вказують добовий перехід із одного компартменту в дугою. Цифри у дужках вказують розміри пулів.

Концентрування йодиду

Щитовидна залоза має здатність концентрувати йодид (I -) проти високого електрохімічного градієнта. Це процес, що вимагає енергії, пов'язаний з АТФази Na + /K + - насосом. Відношення кількості йодиду в щитовидній залозі до йодиду сироватки відбиває активність цього насоса. Вона регулюється насамперед тиреотропіном (ТТГ).

Дуже малі кількості йодиду надходять до щитовидної залози також шляхом дифузії. Внутрішньоклітинний I - , що не включається до монойодтирозину і дийодтирозину за допомогою цього механізму може і залишити залозу.

Окислення йодиду

Йод, що поступив у щитовидну залозу, за допомогою активного транспорту активується. Цей процес, необхідний для отримання йодорганічних сполук, протікає за допомогою ферменту йодид – пероксидази та пероксиду водню як окислюючий агент:

Тиреопероксидаза являє собою тетрамерний білок з молекулярною масою 60 кД, що вимагає перекис водню як агент, що окислює. Н 2 Про 2 утворюється НАДФ - залежним ферментом, подібним до цитохром-с-редуктазою. Ряд сполук гальмує окислення I - і, отже, його подальше включення до МІТ та ДІТ. Серед них найбільше значення мають сполуки групи тіомочевини: тіомочевина, тіоурацил, пропілтіоурацил, метимазол. Ці сполуки застосовуються як антитиреодні препарати в силу їх здатності пригнічувати на даному етапі біосинтез гормонів щитовидної залози. Синтез тиреоїдних гормонів у клітинах щитовидної залози зображено малюнку 5. Далі у тексті слід опис цього процесу. Йодід надходить у щитовидну залозу завдяки дії насоса та шляхом пасивної дифузії.

Йодування тирозину

Окислений йод реагує з тирозильними залишками тиреоглобуліну. Тиреоглобулін складається з двох субодиниць. Він містить 115 залишків тирозину, кожен з яких є потенційним сайтом йодування. Близько 70% йодиду в тиреоглобуліні є у складі неактивних попередників – монойодтирозину (МІТ) та дійодтирозину (ДІТ), 30% - у йодтиронільних залишках, тироксині та трийодтироніні.

Тиреоглобулін синтезується в базальній частині клітини на рибосомах шорсткого ендоплазматичного ретикулуму, де відбувається формування вторинної та третинної структури, включаючи процеси глікозилювання. З цистерн ендоплазматичного ретикулуму тиреоглобулін надходить до апарату Гольджі, включається до складу секреторних гранул і секретується у позаклітинний колоїд, де відбувається йодування залишків тирозину та утворення йодтиронінів.

Секреція тиреоглобуліну у просвіт фолікула відбувається шляхом екзоцитозу. Йодування тиреоглобуліну та утворення йодтиронінів здійснюється у кілька етапів.

Як тироксин (Т 4), так і трийодтиронін (Т 3) утворюються на тиреоглобуліні за рахунок реакції приєднання, що включає два дийодтирозинові або монойодтирозиновий і дийодтирозіновий залишки відповідно. Ця реакція приєднання здійснюється окремо від йодування і каталізується тиреопероксидазой.

Рис. Схема метаболізму йодиду у тиреоїдному фолікулі.

Для ефективного приєднання, як вважають, важливою є специфічна третинна структура тиреоглобуліну, оскільки порушення його нативної структури або заміна тиреоглобуліну іншими білками веде до дуже низьких рівнів освіти Т 4 .

Гідроліз тиреоглобуліну

Тиреоглобулін представляє збій форму зберігання Т 4 і Т 3 в колоїді і за нормальної функції щитовидної залози забезпечує надходження цих гормонів у кров протягом кількох тижнів. Після стимуляції щитовидної залози тиреотропіном (або цAMФ) вже за кілька хвилин помітно збільшиться кількість мікроворсинок на апікальній мембрані. Відбувається захоплення тиреоглобуліну, а наступний піноцитоз забезпечує його перенесення у фолікулярну клітину. Потім він знову надходить у клітину і рухається у напрямку від апікальної до базальної її частини, гідролізуючись при цьому з утворенням активних гормонів Т3 та Т4. Всі описані процеси посилюються тиреотропіном: цей гормон (або цAMФ) стимулює транскрипцію тиреоглобулінового гена.

Фагосоми зливаються з лізосомами з утворенням фаголізосом, у яких різні кислі протеази та пептидази гідролізують тиреоглобулін на амінокислоти, включаючи йодтироніни. Т 4 і Т 3 вивільняються в кров із базальної частини клітини, ймовірно, шляхом полегшеної дифузії. Відношення Т 4 /Т 3 у крові нижче, ніж у тиреоглобуліні, звідки випливає, що у щитовидній залозі повинно мати місце вибіркове дейодування Т 4 . Щоденна секреція гормонального йоду щитовидною залозою становить 50 мкг. Більша частина йодиду в тиреоглобуліні не входить до складу йодтиронінів: близько 70% його припадає на неактивні сполуки МІТ та ДІТ. Ці амінокислоти вивільняються при гідролізі тиреоглобуліну, а йодид відщеплюється від них присутньою в системі НАД PH-залежною дейодиназою, яка виявляється також у нирках та печінці. Йодід, що виділяється з МІТ та ДІТ, утворює всередині щитовидної залози суттєвий пул, відмінний від I - , що надходить з крові. На кожній молекулі тиреоглобуліну утворюється лише 3-4 молекули Т 4 і для його утворення переважні тільки певні тирозини. Щитовидна залоза в нормі продукує більше Т 4 ніж Т 3 за умови якщо захоплення йоду адекватний, співвідношення Т 4 до Т 3 в нормальному тиреоглобуліні становить 15:1.

Щитовидна залоза – єдиний ендокринний орган, у якому відбувається двонаправлене переміщення продуктів, призначених для секреції у кров. Синтезований і містить пов'язані йодтироніни тиреоглобулін спочатку перетинає апікальну мембрану клітин, відкладаючись у колоїдній порожнині фолікула, а потім знову надходить у клітини і переміщається до базальної їх мембрани, по дорозі вивільняючи йодтироніни, які виділяються в кров. Гідроліз тиреоглобуліну стимулюється тиреотропіном, але гальмується I -; останній ефект використовується, застосовуючи КІ для лікування гіпертиреозу.

Запасання та секреція тиреоїдних гормонів

На відміну від більшості ендокринних залоз, які не запасають суттєвих кількостей гормону, щитовидна залоза містить запаси тиреоїдних гормонів на кілька тижнів у вигляді пулу тиреоглобуліну. Для секреції Т 4 і Т 3 тироглобулін має бути гідролізований. Це відщеплення йодтиронінів від тиреоглобуліну здійснюється протеазами лізосом у клітині фолікула. У відповідь на стимуляцію ТТГ на апікальній поверхні фолікулярних клітин утворюються краплі колоїду за рахунок ендоцитозу колоїду, що прилягає до порожнини. Для злиття з краплями колоїду лізосоми мігрують з базальної поверхні фолікулярної клітини та вивільняють свої гідролітичні ферменти. При гідролізі тиреоглобуліну, очевидно, вивільняються всі йодовані амінокислоти у вільній формі. Йодід, що вивільняється з монойодтирозину та дійодтирозину, згодом доступний для реутилізації в щитовидній залозі. Вільний Т 4 і Т 3 дифундують із клітини в циркулярне русло.

Катаболізм гормонів щитовидної залози протікає за двома напрямами: розпад гормонів з вивільненням йоду (у вигляді йодидів) і дезамінування (відщеплення аміногрупи) бічного ланцюга гормонів. Продукти обміну чи незмінені гормони екскретуються нирками чи кишечником. Можливо, що частина незміненого тироксину, надходячи через печінку і жовч у кишечник, знову всмоктується, поповнюючи резерви гормонів в організмі.

Транспорт гормонів щитовидної залози

Від половини до двох третин Т 4 і Т 3 присутні в організмі поза щитовидною залозою, при чому більша їх частина знаходиться в крові у зв'язаній формі в комплексі з двома білками: тироксин-зв'язуючим глобуліном (ТСГ) і тироксин-зв'язуючим преальбуміном (ТСПА). У кількісному відношенні більше значення має ТСГ, який є глікопротеїном з молекулярною масою 50 кД. Він пов'язує Т 4 і Т 3 із спорідненістю в 100 разів, що перевищує спорідненість ТСПА. За нормальних умов ТСГ нековалентно пов'язує майже весь Т 4 і весь Т 3 міститься в плазмі (табл. 2).

Таблиця 2. Порівняння вмісту Т 4 і Т 3 у сироватці

Біологічна активність гормонів обумовлюється невеликою незв'язаною фракцією. Тільки близько 0,03% Т4 і 0,3% Т3 знаходяться у вільній формі або діалізуються у дослідженнях in vitro. Тироксин зв'язується з сироватковими білками, що зв'язують міцніше, ніж Т 3 , що веде до більш низької швидкості метаболічного кліренсу і більш довгому періоду напівжиття в сироватці (табл. 2).

Пов'язані та вільні форми гормонів перебувають у динамічній рівновазі. Це означає, що будь-яке зменшення концентрації вільного гормону в крові автоматично зменшує зв'язування і навпаки.

Оскільки здатність проникати у клітини, взаємодіяти зі специфічними рецепторами надавати біологічні ефекти мають лише вільні гормони, зрозуміло, що як сама щитовидна залоза, а й білки плазми служать джерелом доступних клітин вільних гормонів, тобто. грає найважливішу роль підтримці «тиреоїдного статусу» організму.

Вільні йодтироніни відносно легко проникають крізь мембрану клітин. Внутрішньоклітинні ефекти тиреоїдних гормонів тісно пов'язані з процесами їхнього метаболізму (насамперед з механізмами дейодування). Тироксин може піддаватися дейодування різні сполуки, що зберігають йод у своїй структурі, поки не перетворитися на повністю позбавлений йоду тиронін. Найважливішим з таких перетворень є конверсія Т 4 більш активний Т 3 . Секреція Т 3 нормальною щитовидною залозою визначає лише 10 - 20% позатиреоїдної кількості цього гормону, а решта його утворюється в результаті конверсії Т 4 в периферичних тканинах, яка здійснюється за участю ферменту 5'-дейодинази. Конверсія Т4 відбувається шляхом монодейодування зовнішнього тирозильного кільця до Т3. Дейодинази мають як субстратну, так і тканинну специфічність. В даний час це вважається важливим механізмом, за допомогою якого самі клітини регулюють кількість активного гормону у своєму найближчому оточенні, оскільки Т 3 у перерахунку на 1 моль набагато активніше за Т 4 .

Дейодинази залучені до активації та інактивації тиреоїдних гормонів. Існує різні види дейодиназ. Всі вони у своєму активному центрі мають незвичайну амінокислоту селеноцистеїн і можуть використовувати структуру, утворену внаслідок вставки послідовності селеноцистеїну для введення селеноцистеїну за кодоном UAG, який зазвичай є стоп-кодоном.

У периферичних тканинах (м'язи, печінка, нирки, серцевий м'яз, щитовидна залоза) знаходиться ензим 1,5'-дейодиназа, який дейодує тироксин, відщеплюючи від нього одну молекулу йоду в положенні 1,5', і перетворює його на трийодтиронін. Функція 1,5`-дейодинази полягає у підтримці нормального рівня Т3 у сироватці крові. У щитовидній залозі 1,5'-дейодиназа дейодує моно- та дійодтирозини при гідролізі тиреоглобуліну в тиреоїдних клітинах. Активність 1,5`-дейодиназу збільшується при гіпотиреозі, і, таким чином, концентрація Т3 у сироватці крові підтримується в межах норми за низького рівня Т4.

У мозку та гіпофізі знаходиться 2,5`-дейодиназа. роль цього ензиму полягає у підтримці нормальної внутрішньоклітинної кількості Т3 у мозку та гіпофізі. Зменшення у сироватці крові тироксину веде до підвищення активності 2,5`-дейодинази в мозку, яка у більшій кількості перетворює Т4 на Т3. Навпаки, при підвищенні концентрації Т4 у сироватці крові зменшується активність 2,5`-дейодинази та утворення внутрішньоклітинного Т3 у мозку. Припускають, що 2,5`-дейодиназа є монітором, за допомогою якого гіпоталамус та гіпофіз підтримують нормальний рівень тироксину у сироватці крові.

Існування механізму клітинної конверсії Т4 в Т3 дозволяє вважати тироксин прогормоном, а трийодтиронін істинним гормоном. Однак і сам Т 4 здатний давати ряд ефектів, маючи, мабуть, власні рецептори в деяких клітинах-мішенях. Периферичні тканини можуть перетворювати Т 4 не тільки більш активний Т 3 , але і практично позбавлений активності реверсивний Т 3 (рТ 3), в якому атом йоду відсутній у внутрішньому кільці молекули.

Регулятори перемикання конверсії з активного Т 3 на неактивний рот 3 точно невідомі, але основне має, мабуть, забезпечення організму енергією. При голодуванні, наприклад, коли необхідно зберігати енергію, переважає конверсія Т 4 рТ 3 .



Бачите сферичні фолікули (на зрізі вони мають вигляд кола)? Саме в цих тиреоїдних фолікулярних А-клітинах відбувається синтез йодовмісних гормонів трийодтироніну (T3) та тироксину (T4).

Фолікулярні клітини створюють сферу, всередині якої знаходиться колоїд, що складається з тиреоглобулінового білка. Цей білок є основою для синтезу трийодтироніну (T3) та тироксину (T4). Весь процес синтезу регулюється гіпофізом – тиреотропним гормоном (ТТГ). Клітини фолікул звернені ворсинками до колоїду та проникають у нього. Як тільки з гіпофіза надходить команда на синтез тиреоїдних гормонів — завод у фолікулі починає працювати.

Де відбувається синтез тиреокальцитоніну

Норма концентрації гормонів щитовидної залози

Синтез гормонів ендокринної залози залежить від надходження до організму йоду. Необхідне надходження 1 мг йодуу вигляді йодидів протягом тижня, що становить добову дозу 150-200 мікрограмів йоду для нормальної роботи щитовидної залози.

Всмоктування відбувається у кишечнику. Йодиди потрапляють у кров і, омиваючи фолікули, надходять до щитовидної залози, де їх включають у синтез гормонів. Відбувається цей процес під контролем гіпофіза.

Пропоную подивитися нормальні показники гормонів щитовидної залози у таблиці:

Функція щитовидної залози в організмі людини

1. Регуляція енергетичного обміну

Саме ця залоза внутрішньої секреції відповідає за наш стан – енергетику та емоції. Залежно від надлишку (гіпертиреоз) або нестачі (гіпотиреоз) гормонів щитовидної залози, у нас спостерігається гіперактивність або, навпаки, стан «нестояння»:
1 мг тироксину провокує зростання витрати енергії на 1000 ккал/добу.
Тироксин посилює споживання глюкози. Розщеплює у печінці глікоген. Йде викид енергії.
Тиреоїдні гормони відповідають за тепловіддачу тіла, терморегуляцію організму (переносимість спеки або холоду),

2. Регуляція життєвого тонусу та емоційної сфери

Гіпертиреоз загрожує нам істериками, гіпотиреоз депресією. Якщо у вас часто спостерігається істерика або схильність до депресій, зверніться до ендокринолога.
Докладніше відхилення функцій щитовидної залози описано у статті. Тироксин збільшує споживання організмом адреналіну і у вас прокидається життя. При його нестачі — життєвий тонус знижується, настає занепад сил і зневіра до себе.

3. Регуляція жирового обміну

Основне джерело енергії ми одержуємо від розщеплення жирів. Як результат ліполізу, звільняється велика кількість АТФ, необхідне отримання енергії в організмі. При нормальному рівні гормонів людина не гладшає і не худне, у нього вага в нормі. Тому тироксин можна назвати гормоном стрункості.

4. Регуляція росту та розвитку кісткової тканини, сольовий обмін

Тиреокальцитонін відповідає за те, наскільки засвоюється організмом кальцій. При нестачі тиреокальцитоніну кальцій не засвоюється та розвивається остеопороз. Кальцій необхідний проведення нервових імпульсів м'язовими клітинами. Міцність нашого скелета залежить від концентрації тиреокальцитонина. Він же відповідає за утилізацію та виведення «зайвого» кальцію, що запобігає відкладенню солей.
Трийодтиронін бере участь у регуляції синтезу гормону росту, який продукує гіпофіз. Його нестача відбивається на зростанні, аж до його зупинки.

5. Регуляція утворення еритроцитів та робота серцево-судинної системи

Гормони описуваної залози посилюють синтез у кістковому мозку червоних кров'яних тілець, що захищає наш організм від анемії.
Також вони беруть участь у транспортуванні необхідних поживних речовин до міокарда, забезпечуючи його необхідними амінокислотами, кальцієм та глюкозою. Це захищає головний серцевий м'яз від передчасного зносу, вчасно забезпечуючи його будівельними та енергетичними матеріалами.

6. Регуляція балансу статевих гормонів в організмі

При нормальній функції щитовидки рівень статевих гормонів у жінок перебуває у балансі. При підвищеній (гіпертиреоз) функції – збільшується кількість естрогенів в організмі, при зниженій (гіпотиреоз) – збільшується концентрація прогестерону.

Тиреоїдні гормони необхідні для нормального всмоктування тваринного холестерину в кишечнику та синтез власного холестерину у печінці. Холестерин – головний матеріал для утворення стероїдних гормонів. Для синтезу статевих гормонів потрібні стероїди. Звідси висновок: при нестачі в організмі Т3 і Т4 не вистачатиме і матеріалу для утворення статевих гормонів.

Будь-який дисбаланс статевих гормонів призводить до розвитку ендометріозу, мастопатії, фіброміом, порушення менструального циклу аж до його припинення, безпліддя, тривалої післяпологової депресії (брак йоду в процесі виношування плода).

7. Регуляція роботи мозку, інтелектуального розвитку

Гормони тироксину та трийодтироніну необхідні для активної роботи мозку. Крайній випадок їхньої нестачі — розвиток кретинізму. Особливо це стосується розвитку плода в утробі матері в період формування нервової системи та головного мозку.

Небагато корисного відео

Як збалансувати гормони щитовидної залози, надниркових залоз, підшлункової залози Галина Іванівна Дядя

ІІ. Синтез, секреція, метаболізм та механізм дії тиреоїдних гормонів

Щитовидна залоза продукує низку гормонів. Розглянемо основні їх:

1) Т3-трийодтиронін;

2) Т4 – тироксин.

Гормон Т4 вперше було отримано 1915 р., а гормон Т3 – лише 1952 р. Трийодтиронин активніший.

Вихідними продуктами біосинтезу тиреоїдних гормонів є амінокислота тирозин і йод. У нормі людина засвоює 120-140 мкг йоду на добу. Йод надходить в організм в основному через шлунково-кишковий тракт з їжею та водою у вигляді йодидів та органічних сполук. Виявили, що з харчовими продуктами рослинного походження людина отримує 58,3 %, з м'ясом – 33,3 %, з водою – 4,2 % та з повітрям – 4,2 % йоду. У процесі травлення та всмоктування незалежно від форми надходження (органічний чи неорганічний) йод надходить у кров у вигляді неорганічного йодиду. Крім того, йодид утворюється у процесі обміну тиреоїдних гормонів у тканинах організму. Йодид із крові захоплюється клітинами фолікулів щитовидної залози, а також слинними залозами та залозами шлунка. Однак йодид, захоплений слинними залозами та залозами шлунка, виділяється у незмінному вигляді із секретом цих залоз у шлунково-кишковий тракт, звідки знову всмоктується у кров. Екскреція (виведення) йоду переважно відбувається через нирки.

У сироватці крові йод визначається у вигляді неорганічного йодиду та в комплексі з білками. Якщо кількість неорганічного йоду залежить від надходження його з їжею, вміст йоду, пов'язаного з білками, відносно постійно і є показником активності щитовидної залози. У процесі утворення та секреції тиреоїдних гормонів виділяють послідовні етапи: захоплення йоду, його органіфікацію, конденсацію та вивільнення тиреоїдних гормонів.

Надходження та концентрування неорганічного йодиду посилюються під впливом ТТГ (тиреотропного гормону гіпофіза), а гальмуються інгібіторами аеробного дихання, окисного фосфорилювання та деякими іншими речовинами. Речовини, що гальмують біосинтез тиреоїдних гормонів, рівноцінні йодидам за величиною зарядів іонів і, будучи конкурентами у процесах біосинтезу, гальмують їхнє накопичення. Крім екзогенних, на біосинтез можуть впливати внутрішні чинники: порушення у системі транспорту йодидів, зміни структури білків. І Т4, і Т3 виробляються щитовидною залозою у вигляді L-трийодтироніну та L-тироксину – найбільш активних ізомерів. Гормони щитовидної залози, що утворилися, зберігаються у складі тиреоглобуліну в колоїді фолікулів як резервна форма, надходячи в міру фізіологічної потреби в кров.

Усі етапи внутрішньотиреоїдного обміну, зокрема остання фаза біосинтезу – секреція гормонів, контролюються вмістом тиреотропного гормону гіпофіза (ТТГ) у плазмі крові. Частина Т4 у щитовидній залозі діє в Т3.

Щитовидна залоза - єдина ендокринна залоза, що має в запасі велику кількість гормонів. У нормі запас покриває потреби організму протягом 2 місяців. Це можна розглядати як фактор пристосування до неоднакової кількості йоду в їжі. Нормальна щитовидна залоза продукує в середньому 80% Т4 (тироксину) та 20% Т3 (трийодтироніну).

Надходячи в кров, велика частина тиреоїдних гормонів зв'язується з білками, що транспортують, основним з яких у плазмі крові є тироксинсвязивающий глобулін (ТСГ).

Лише 0,5% Т4 у плазмі крові не пов'язане з білками. Фізіологічно активні лише вільні форми тиреоїдних гормонів. Пов'язана з білком частина гормонів відіграє роль депо, з якого при використанні вільних Т4 і Т3 відбувається їх відшкодування завдяки відщепленню від транспортного білка. Період напіввиведення Т4 з крові дорівнює приблизно 190 год, Т3 – 19 год. Ця різниця у виведенні та врівноважує гормональну активність Т3 та Т4.

Найбільш важливим процесом метаболізму тиреоїдних гормонів є дейодування, яке відбувається у периферичних тканинах. Дейодинази (ферменти, що дейодують тиреоїдні гормони) є в печінці, нирках, м'язах, мозку. Вважають, що тільки 10–15 % здорової людини Т3, що циркулює в крові, секретовано щитовидною залозою, тоді як 85–90 % є результатом перетворення Т4 у периферичних тканинах шляхом дейодування. Печінці та ниркам належить особливо важлива роль: у них відбуваються дейодування та подальша деградація тирозинів.

Головним чинником регуляції функції щитовидної залози є ТТГ (тиреотропний гормон), що виробляється тиротрофами передньої частини гіпофіза. Тиреотропний гормон є білковим гормоном. Структура його ще встановлено. Тиреотропний гормон стимулює всі етапи гормоногенезу в щитовидній залозі, секрецію її гормонів, а також зростання та розмноження тиреоцитів. Секрецію самого тиреотропного гормону контролюють два основних фактори: ефект тиреоїдних гормонів за механізмом зворотного зв'язку та стимули, що опосередковуються центральною нервовою системою. За законами зворотного зв'язку концентрація Т4 (тироксину) та Т3 (трийодтироніну) у крові контролює рівень тиреотропного гормону. Вміст тиреоїдних гормонів (Т3 і Т4) та ТТГ змінюється у протилежному напрямку: нестача тиреоїдних гормонів посилює секрецію ТТГ, а надлишок – зменшує. Іншими словами, тиреоїдні гормони (тироксин та трийодтиронін) гальмують синтез та вивільнення тиреотропного гормону. Вітчизняні автори показали роль функціонального стану ЦНС (кори головного мозку) у секреції гормонів щитовидної залози.

Дію залоз внутрішньої секреції не можна розглядати окремо, не враховуючи впливу інших ендокринних органів. Так, наприклад, кортизол (гормон надниркових залоз) знижує синтез та секрецію тиреоїдних гормонів, зменшує захоплення радіоактивного йоду щитовидною залозою, що пояснюють як прямою дією на паренхіму залози, так і зниженням тиреотропної функції гіпофіза в цих умовах. Естрогени (гормони яєчників) не змінюють вихідного рівня тиреотропного гормону, але підвищують його реакцію на тирео-рилізинггормон (ТРГ). Припускають, що в основі гальмівного ефекту гормону росту на секрецію ТТГ лежить стимуляція секреції соматостатину, який пригнічує реакцію ТТГ на ТРГ. Адреналін та норадреналін залежно від умов можуть і посилювати, і пригнічувати функцію щитовидної залози. Введення екзогенних тиреоїдних гормонів пригнічує її.

З книги Захворювання щитовидної залози: лікування та профілактика автора Леонід Рудницький

Біологічна дія тиреоїдних гормонів Нормально функціонуюча щитовидна залоза необхідна людині, оскільки за її допомогою забезпечуються життєво важливі функції організму. Її гормони необхідні для нормальної діяльності більшості, якщо не всіх його органів

З книги Нормальна фізіологія: конспект лекцій автора Світлана Сергіївна Фірсова

2. Властивості гормонів, механізм їх дії Виділяють три основні властивості гормонів: 1) дистантний характер дії (органи та системи, на які діє гормон, розташовані далеко від місця його утворення); 2) сувору специфічність дії ( відповідні реакції на дію

автора Марина Геннадіївна Дрангой

3. Синтез, секреція та виділення гормонів з організму Біосинтез гормонів – ланцюг біохімічних реакцій, які формують структуру гормональної молекули. Ці реакції протікають спонтанно та генетично закріплені у відповідних ендокринних клітинах. Генетичний

Із книги Аналізи. Повний довідник автора Михайло Борисович Інгерлейб

26. Властивості гормонів, механізм їх дії в організмі Виділяють три основні властивості гормонів: 1) дистантний характер дії (органи та системи, на які діє гормон, розташовані далеко від місця його утворення); 2) сувору специфічність дії; 3) високу

З книги Мінімум жиру, максимум м'язів! автора Макс Ліс

27. Синтез, секреція та виділення гормонів з організму Біосинтез гормонів – ланцюг біохімічних реакцій, які формують структуру гормональної молекули. Ці реакції протікають спонтанно та генетично закріплені у відповідних ендокринних клітинах.

Як перестати хропіти і дати спати іншим автора Юлія Сергіївна Попова

Тест поглинання тиреоїдних гормонів - метод оцінки функції щитовидної залози. Показання до призначення аналізу: діагностика гіпотиреозу та гіпертиреозу. Тест частіше призначається одночасно з визначенням загального тироксину (див.).

З книги Сучасні хірургічні інструменти автора Геннадій Михайлович Семенов

Синтез стероїдних гормонів Вимикачем, який є відповідальним за синтез стероїдних гормонів, є клітинний регулятор цАМФ. Він та його пов'язаний фермент (кіназа білка А) активізують синтез стероїдних гормонів. Ці стимулюючі пептидні гормони посилають статевим.

Як збалансувати гормони щитовидної залози, надниркових залоз, підшлункової залози. автора Галина Іванівна Дядя

Механізм дії гормонів Гормони були відкриті вченими у 1902 році. Згідно з визначенням більшості фахівців, це органічні хімічні сполуки, що виробляються певними залозами і клітинами і мають складний і багатогранний вплив на

З книги Хвороби щитовидної залози. Лікування без помилок автора Ірина Віталіївна Мілюкова

7.1. Механізм дії Плазмовий потік, призначений для розсічення тканин, утворюється при пропусканні через високошвидкісний струмінь інертного газу електричного струму великої сили: - Плазмоутворюючий газ - аргон; - струм розряду - 10-30 А; - напруга розряду - 25-35

З книги Нормальна фізіологія автора Микола Олександрович Агаджанян

ІІІ. Фізіологічні ефекти тиреоїдних гормонів Фізіологічна дія тиреоїдних гормонів різноманітна. Вони впливають майже на всі процеси обміну та функцію багатьох органів та тканин. У людини тиреоїдні гормони особливо важливі для розвитку центральної нервової системи

З книги Схуднути може кожен автора Геннадій Михайлович Кібардін

IV. Захворювання щитовидної залози, при яких порушується секреція гормонів 1. Дифузний токсичний зоб (ДТЗ) Це захворювання аутоімунної природи, в основі якого лежить гіперфункція щитовидної залози та підвищення продукції тиреоїдних гормонів. При цьому, як правило,

З книги автора

ІІІ. Фізіологічні ефекти гормонів кори надниркових залоз в організмі та механізм їх дії З'єднання, що продукуються наднирниками, впливають на багато процесів обміну речовин і функції організму. Гормони кори надниркових залоз активно впливають на обмінні процеси

З книги автора

IV. Фізіологічні ефекти гормонів мозкового шару надниркових залоз – катехоламінів та механізм їх дії Ефекти катехоламінів починаються із взаємодії зі специфічними рецепторами клітин-мішеней. Якщо рецептори тиреоїдних та стероїдних гормонів локалізуються

З книги автора

Препарати тиреоїдних гормонів Препарати тиреоїдних гормонів - гормонів щитовидної залози - застосовуються насамперед як замісну терапію при гіпотиреозі. Крім того, їх призначають для супресивної (переважної) терапії при дифузному нетоксичному зобі та

З книги автора

Механізми дії гормонів. Існують два основних механізми дії гормонів на рівні клітини: реалізація ефекту із зовнішньої поверхні клітинної мембрани та реалізація ефекту після проникнення гормону всередину клітини. У першому випадку рецептори розташовані на

З книги автора

Механізм дії гормонів Протеїнові та стероїдні гормони відрізняються один від одного не тільки за хімічною структурою, а й за механізмом дії.Стероїдні гормони та похідні амінокислот (тироксин) діють внутрішньоклітинно. Вони розпізнаються специфічними

Важливу роль роботі всього організму грають незамінні тиреоїдні гормони щитовидної залози.

Вони є свого роду паливом, що забезпечує повноцінну роботу всіх систем та тканин організму.

При нормальній роботі щитовидної залози їхня робота непомітна, але варто лише порушитися балансу активних речовин ендокринної системи, то відразу ж недолік вироблення тиреогормонів стає відчутним.

Фізіологічна дія тиреоїдних гормонів щитовидної залози дуже широка.
Воно зачіпає такі системи організму:

• серцеву діяльність;
• органи дихання;
• синтез глюкози; контроль виробництва глікогену в печінці;
• робота нирок та виробництво гормонів кори надниркових залоз;
• температурний баланс у тілі людини;
• формування нервових волокон; адекватна передача нервових імпульсів;
• розпад жиру.

Без тиреоїдних гормонів не можливий кисневий обмін між клітинами організму, а також доставка вітамінів та мінералів до клітин організму.

Механізм дії ендокринної системи

На роботу щитовидної залози прямий вплив робить робота гіпоталамуса та гіпофіза.

Механізм регулювання виробництва тиреогормонів у щитовидці безпосередньо залежить від ТТГ, причому, на гіпофіз відбувається у двосторонньому порядку завдяки нервовим імпульсам, що передає інформацію у двох напрямках.

Система працює наступним чином:

1. Як тільки з'являється необхідність посилення в щитовидці, до гіпоталамусу надходить нейронний імпульс від залози.
2. Необхідний для ТТГ релізинг-фактор посилається з гіпоталамуса в гіпофіз.
3. У клітинах передньої синтезується необхідна кількість ТТГ.
4. Тиреотропін, що надходить у щитовидку, стимулює вироблення Т3 і Т4.

Відомо, що у різний час доби та за різних обставин ця система працює по-різному.

Так, максимальна концентрація ТТГ виявляється з вечірніх годин, а релізинг-фактор гіпоталамуса активний саме в ранковий ранок після пробудження людини.

Можливо, що лікарські засоби доведеться приймати все життя для підтримки нормальної роботи залози, але бажано знати і про інші.

Фолікулярні клітини щитовидної залози синтезують великий білок-попередник гормонів (тиреоглобулін), витягують із крові та накопичують йодид та експресують на своїй поверхні рецептори, які пов'язують тиреотропний гормон (тиреотропін, ТТГ), що стимулює ріст та біосинтетичні функції.

Синтез та секреція тиреоїдних гормонів

Синтез Т4 і Т3 у щитовидній залозі проходить шість основних етапів:

1. активний транспорт I через базальну мембрану в клітину (захоплення);
2. окиснення йодиду та йодування залишків тирозину в молекулі тиреоглобуліну (органіфікація);
3. з'єднання двох залишків йодованого тирозину з утворенням йодтиронінів Т3 та Т4 (конденсація);
4. протеоліз тиреоглобуліну з виходом вільних йодтиронінів та йодтирозинів у кров;
5. дейодування йодтиронінів у тиреоцитах з повторним використанням вільного йодиду;
6. внутрішньоклітинне 5"-дейодування Т4 з утворенням Т3.

Для синтезу тиреоїдних гормонів потрібна присутність функціонально активних молекул НЙС, тиреоглобуліну та тиреоїдної пероксидази (ТПО).

Тиреоглобулін

Тиреоглобулін є великим глікопротеїном, що складається з двох субодиниць, кожна з яких налічує 5496 амінокислотних залишків. У молекулі тиреоглобуліну міститься приблизно 140 залишків тирозину, але тільки чотири з них розташовані таким чином, що можуть перетворюватися на гормони. Вміст йоду у тиреоглобуліні коливається від 0,1 до 1% за вагою. У тиреоглобуліні, що містить 0,5% йоду, є три молекули Т4 і одна молекула Т3.

Ген тиреоглобуліну, розташований на довгому плечі хромосоми 8, складається приблизно з 8500 нуклеотидів і кодує мономерний попередник білок, в який входить і сигнальний пептид з 19 амінокислот. Експресія гена тиреоглобуліну регулюється ТТГ. Після трансляції тиреоглобулінової мРНК в шорсткому ендоплазматичному ретикулумі (ШЕР) білок, що утворився, надходить в апарат Гольджі, де піддається глікозилюванню, і його димери упаковуються в екзоцитозні бульбашки. Потім ці бульбашки зливаються з апікальною мембраною клітини, і тиреоглобулін виділяється у просвіт фолікула. На межі апікальної мембрани та колоїду відбувається йодування залишків тирозину в молекулі тиреоглобуліну.

Тиреоїдна пероксидаза

ТПО, пов'язаний з мембраною глікопротеїн (молекулярна маса 102 кДа), що містить групу гема, каталізує як окиснення йодиду, так і ковалентне зв'язування йоду з тирозильними залишками тиреоглобуліну. ТТГ посилює експресію гена ТПО. Синтезована ТПО проходить цистернами ШЕР, включається в екзоцитозні бульбашки (в апараті Гольджі) і переноситься до апікальної мембрани клітини. Тут, на кордоні з колоїдом, ТПО каталізує йодування тирозильних залишків тиреоглобуліну та їх конденсацію.

Транспорт йодиду

Транспорт йодиду (Г) через базальну мембрану тиреоцитів здійснюється НЙС. Пов'язаний з мембраною НЙС, що забезпечується енергією іонних градієнтів (створюваних Na+, К+ — АТФазою), забезпечує концентрацію вільного йодиду в щитовидній залозі людини, що у 30-40 разів перевищує його концентрацію в плазмі. У фізіологічних умовах НЙС активується ТТГ, а в патологічних (при хворобі Грейвса) – антитілами, що стимулюють рецептор ТТГ. НЙС синтезується також у слинних, шлункових та молочних залозах. Тому вони також мають здатність концентрувати йодид. Однак його накопиченню у цих залозах перешкоджає відсутність органіфікації; ТТГ не стимулює активність НЙС у них. Великі кількості йодиду пригнічують як активність НЙС, і експресію його гена (механізм ауторегуляції метаболізму йоду). Перхлорат також знижує активність НЙС, тому може застосовуватися при гіпертиреозі. НЙС транспортує до тиреоцитів не тільки йодид, а й пертехнетат (TcO4-). Радіоактивний ізотоп технеція у вигляді Tc99mO4- використовують для сканування щитовидної залози та оцінки її поглинаючої активності.

На апікальній мембрані тиреоцитів локалізується другий білковий транспортер йодиду - пендрін, який переносить йодид у колоїд, де відбувається синтез тиреоїдних гормонів. Мутації гена пендрину, що порушують функцію цього білка, зумовлюють синдром зоба з вродженою глухотою (синдром Пендреда).

Йодування тиреоглобуліну

На межі тиреоцитів із колоїдом йодид швидко окислюється перекисом водню; ця реакція каталізується ТПО. В результаті утворюється активна форма йодиду, яка приєднується до тирозильних залишків тиреоглобуліну. Необхідна для цієї реакції перекис водню утворюється, ймовірно, під дією НАДФ-оксидази в присутності іонів кальцію. Цей процес також стимулюється ТТГ. ТПО здатна каталізувати йодування тирозильних залишків та в інших білках (наприклад, в альбуміні та фрагментах тиреоглобуліну), але активні гормони у цих білках не утворюються.

Конденсація йодтирозильних залишків тиреоглобуліну

ТПО каталізує та поєднання йодтирозильних залишків тиреоглобуліну. Передбачається, що в ході цього внутрішньомолекулярного процесу відбувається окислення двох йодованих залишків тирозину, близькість яких один до одного забезпечується третинною та четвертинною структурою тиреоглобуліну. Потім йодтирозини утворюють проміжний хіноловий ефір, розщеплення якого призводить до появи йодтиронінів. При конденсації двох залишків дийодтирозину (ДІТ) у молекулі тиреоглобуліну утворюється Т4, а при конденсації ДІТ із залишком монойодтирозину (МІТ) - Т3.

Похідні тіомочевини – пропілтіоурацил (ПТУ), тіамазол та карбімазол – є конкурентними інгібіторами ТПО. Через свою здатність блокувати синтез тиреоїдних гормонів ці засоби використовуються при лікуванні гіпертиреозу.

Протеоліз тиреоглобуліну та секреція тиреоїдних гормонів

Пухирці, що утворюються на апікальній мембрані тиреоцитів, поглинають тиреоглобулін і шляхом піноцитозу проникають у клітини. З ними зливаються лізосоми, що містять протеолітичні ферменти. Протеоліз тиреоглобуліну призводить до звільнення Т4 і Т3, як і неактивних йодованих тирозинів, пептидів та окремих амінокислот. Біологічні активні Т4 та Т3 виділяються в кров; ДІТ та МІТ дейо-дуються, і їх йодид зберігається в залозі. ТТГ стимулює, а надлишок йодиду та літій пригнічують секрецію тиреоїдних гормонів. У нормі із тиреоцитів у кров виділяється і невелика кількість тиреоглобуліну. При низці захворювань щитовидної залози (тиреоїдиті, вузловому зобі та хворобі Грейвса) його концентрація у сироватці значно зростає.

Дейодування у тиреоцитах

МІТ та ДІТ, що утворюються в процесі синтезу тиреоїдних гормонів та протеолізу тиреоглобуліну, піддаються дії внутрішньотиреоїдної дейодинази (НАДФ-залежного флавопротеїну). Цей фермент присутній у мітохондріях та мікросомах і каталізує дейодування тільки МІТ та ДІТ, але не Т4 чи Т3. Основна частина йодиду, що звільняється, повторно використовується в синтезі тиреоїдних гормонів, але невеликі його кількості все ж таки просочуються з тиреоцитів в кров.

У щитовидній залозі присутня також 5"-дейодиназа, яка перетворює Т4 на Т3. При недостатності йодиду та гіпертиреозі цей фермент активується, що призводить до збільшення кількості секретованого Т3 і тим самим до посилення метаболічних ефектів тиреоїдних гормонів.

Порушення синтезу та секреції тиреоїдних гормонів

Дефіцит йоду в дієті та спадкові дефекти

Причиною недостатньої продукції тиреоїдних гормонів може бути як дефіцит йоду в дієті, так і дефекти генів, що кодують білки, які беруть участь у біосинтезі Т4 та Т3 (дисгормоногенез). При малому вмісті йоду та загальному зниженні продукції тиреоїдних гормонів збільшується відношення МІТ/ДІТ у тиреоглобуліні та зростає частка секретованого Т3. Гіпоталамо-гіпофізарна система реагує на дефіцит тиреоїдних гормонів підвищеною секрецією ТТГ. Це призводить до збільшення розмірів щитовидної залози (зоб), що може компенсувати дефіцит гормонів. Однак, якщо така компенсація недостатня, то розвивається гіпотиреоз. У новонароджених та маленьких дітей дефіцит тиреоїдних гормонів може призводити до незворотних порушень нервової та інших систем (кретинізм). Конкретні спадкові дефекти синтезу Т4 і Т3 докладніше розглядаються у розділі, присвяченому нетоксичному зобу.

Вплив надлишку йоду на біосинтез тиреоїдних гормонів

Хоча йодид необхідний утворення тиреоїдних гормонів, його надлишок пригнічує три основних етапи їхньої продукції: захоплення йодиду, йодування тиреоглобулина (ефект Вольфа-Чайкова) і секрецію. Однак нормальна щитовидна залоза через 10-14 діб «вислизає» з-під інгібіторних впливів надлишку йодиду. Авторегуляторні ефекти йодиду оберігають функцію щитовидної залози від наслідків короткочасних коливань споживання йоду.

Вплив надлишку йодиду має важливе клінічне значення, оскільки може бути основою індукованих йодом порушень функції щитовидної залози, і навіть дозволяє використовувати йодид на лікування низки порушень її функції. При аутоімунному тиреоїдиті або деяких формах спадкового дисгормоногенезу щитовидна залоза втрачає здатність «вислизати» з-під інгібуючої дії йодиду, і надлишок останнього може викликати гіпотиреоз. І навпаки, у деяких хворих з багатовузловим зобом, латентною хворобою Грейвса, а іноді й без вихідних порушень функції щитовидної залози, навантаження йодидом може викликати гіпертиреоз (феномен йод-базедів).

Транспорт тиреоїдних гормонів

Обидва гормони циркулюють у крові у зв'язаному з білками плазми вигляді. Незв'язаними, або вільними, залишаються лише 0,04% Т4 і 0,4% Т3, і саме ці їх кількості можуть проникати в клітини-мішені. Трьома головними транспортними білками для цих гормонів є: тироксин-зв'язуючий глобулін (ТСГ), транстиретин (раніше називався тироксин-зв'язуючим преальбуміном - ТСПА) та альбумін. Зв'язування з білками плазми забезпечує доставку погано розчинних у воді йодтиронінів до тканин, їх рівномірний розподіл по тканинах-мішенях, а також їх високий рівень у крові зі стабільним 7-добовим t1/2 у плазмі.

Тироксин-зв'язуючий глобулін

ТСГ синтезується в печінці і є глікопротеїном сімейства серпінів (інгібіторів серинових протеаз). Він складається з одного поліпептидного ланцюга (54 кДа), до якого прикріплено чотири вуглеводні ланцюги, що в нормі містять приблизно 10 залишків сіалової кислоти. Кожна молекула ТСГ містить один сайт зв'язування Т4 чи Т3. Концентрація ТСГ у сироватці становить 15-30 мкг/мл (280-560 нмоль/л). Цей білок має високу спорідненість до Т4 і Т3 і пов'язує близько 70% присутніх у крові тиреоїдних гормонів.

Зв'язування тиреоїдних гормонів із ТСГ порушується при вроджених дефектах його синтезу, при деяких фізіологічних та патологічних станах, а також під впливом низки лікарських засобів. Недостатність ТСГ зустрічається із частотою 1:5000, причому деяких етнічних і расових груп характерні специфічні варіанти цієї патології. Наслідуючи як зчеплену з Х-хромосомою рецесивну ознаку, недостатність ТСГ тому набагато частіше спостерігається в осіб чоловічої статі. Незважаючи на низькі рівні загальних Т4 і Т3, вміст вільних тиреоїдних гормонів залишається нормальним, що визначає еутиреоїдний стан носіїв даного дефекту. Вроджена недостатність ТСГ часто асоціюється з вродженою недостатністю кортикостероїд-зв'язуючого глобуліну. У поодиноких випадках вродженого надлишку ТСГ загальний рівень тиреоїдних гормонів у крові підвищений, але концентрації вільних Т4 і Т3 знов-таки залишаються нормальними, а стан носіїв дефекту - еутиреоїдним. Вагітність, естроген-секретуючі пухлини та естрогенна терапія супроводжуються підвищенням вмісту сіалової кислоти в молекулі ТСГ, що уповільнює його метаболічний кліренс та зумовлює підвищений рівень у сироватці. За більшості системних захворювань рівень ТСГ знижується; розщеплення лейкоцитарними протеазами зменшує і спорідненість цього білка до тиреоїдних гормонів. І те, й інше призводить до зниження загальної концентрації тиреоїдних гормонів при тяжких захворюваннях. Одні речовини (андрогени, глюкокортикоїди, даназол, L-аспарагіназа) знижують концентрацію ТСГ у плазмі, тоді як інші (естрогени, 5-фторурацил) підвищують її. Деякі з них [саліцилати, високі дози фенітоїну, фенілбу-тазон та фуросемід (при внутрішньовенному введенні)], взаємодіючи з ТСГ, витісняють Т4 та Т3 із зв'язку з цим білком. У таких умовах гіпоталамо-гіпофізарна система зберігає концентрацію вільних гормонів у нормальних межах за рахунок зниження їх загального вмісту у сироватці. Підвищення рівня вільних жирних кислот під впливом гепарину (стимулюючого ліпопротеїнліпазу) також призводить до витіснення тиреоїдних гормонів через ТСГ. In vivo це може знижувати загальний рівень тиреоїдних гормонів у крові, але in vitro (наприклад, при відборі крові через заповнену гепарином канюлю) вміст вільних Т4 та Т3 підвищується.

Транстиретин (тироксин-зв'язуючий преальбумін)

Транстиретин, глобулярний поліпептид з молекулярною масою 55 кДа, складається з чотирьох однакових субодиниць, кожна з яких налічує 127 амінокислотних залишків. Він пов'язує 10% присутнього у крові Т4. Його спорідненість до Т4 набагато вище, ніж до Т3. Комплекси тиреоїдних гормонів з транстиретином швидко дисоціюють, і тому транстиретин є джерелом легко доступного Т4. Іноді має місце спадкове підвищення спорідненості цього білка до Т4. У разі рівень загального Т4 підвищений, але концентрація вільного Т4 залишається нормальною. Еутиреоїдна гіпертироксинемія спостерігається також при ектопічній продукції транстиретину у хворих з пухлинами підшлункової залози та печінки.

Альбумін

Альбумін пов'язує Т4 і Т3 з меншою спорідненістю, ніж ТСГ або транстиретин, але через його високу концентрацію в плазмі з ним пов'язано цілих 15% тиреоїдних гормонів, присутніх у крові. Швидка дисоціація комплексів Т4 і Т3 з альбумін робить цей білок основним джерелом вільних гормонів для тканин. Гіпоальбумінемія, характерна для нефрозу або цирозу печінки, супроводжується зниженням рівня загальних Т4 та Т3, але вміст вільних гормонів залишається нормальним.

При сімейній дисальбумінемічній гіпертироксинемії (аутосомно-домінантному дефекті) 25% альбуміну мають підвищену спорідненість до Т4. Це призводить до підвищення рівня загального Т4 у сироватці за збереження нормальної концентрації вільного гормону та еутиреозу. Спорідненість альбуміну до Т3 в більшості таких випадків не змінюється. Варіанти альбуміну не пов'язують аналоги тироксину, що використовуються у багатьох імунологічних системах визначення вільного Т4 (свТ4); тому при обстеженні носіїв відповідних дефектів можна отримати помилково завищені показники рівня вільного гормону.

Метаболізм тиреоїдних гормонів

У нормі щитовидна залоза секретує за добу приблизно 100 нмоль Т4 і всього 5 нмоль Т3; добова секреція біологічно неактивного реверсивного Т3 (рТ3) не перевищує 5 нмоль. Основна кількість Т3, присутнього в плазмі, утворюється в результаті 5"-монодейодування зовнішнього кільця Т4 в периферичних тканинах, головним чином в печінці, нирках і скелетних м'язах. Оскільки Т3 володіє більш високою спорідненістю до ядерних рецепторів тиреоїдних гормонів, ніж Т4, 5 -монодейодування останнього призводить до утворення гормону з більшою метаболічною активністю. З іншого боку, 5-дейодування внутрішнього кільця Т4 призводить до утворення 3,3",5"-трийодтироніну, або рТ3, позбавленого метаболічної активності.

Три дейодинази, що каталізують ці реакції, розрізняються за своєю локалізації в тканинах, субстратної специфічності та активності у фізіологічних та патологічних умовах. Найбільші кількості 5"-дейодинази 1-го типу виявляються в печінці та нирках, а дещо менші - у щитовидній залозі, скелетних та серцевих м'язах та інших тканинах. Фермент містить селеноцистеїнову групу, яка, ймовірно, і є його активним центром. Саме 5" -дейодиназа 1-го типу утворює основну кількість Т3 у плазмі. Активність цього ферменту зростає при гіпертиреозі та знижується при гіпотиреозі. Похідне тіомочевини ПТУ (але не тіамазол), а також антиаритмічний препарат аміодарон і йодовані рентгеноконтрастні речовини (наприклад, натрієва сіль іоподової кислоти) інгібують 5"-дейодиназу 1-го типу. Перетворення Т4 в Т3 знижується і при недостатності.

Фермент 5"-дейодиназа 2-го типу експресується переважно в головному мозку та гіпофізі та забезпечує сталість внутрішньоклітинного вмісту Т3 у ЦНС. Фермент має високу чутливість до рівня Т4 у плазмі, і зниження цього рівня супроводжується швидким зростанням концентрації 5"-дейодинази 2-го типу в головному мозку та гіпофізі, що підтримує концентрацію та дію Т3 у нейронах. І навпаки, при підвищенні рівня Т4 у плазмі вміст 5"-дейодинази 2-го типу знижується, і клітини мозку виявляються до певної міри захищеними від ефектів Т3. Таким чином, гіпоталамус та гіпофіз реагують на коливання рівня Т4 у плазмі зміною активності 5"- дейодинази 2-го типу. На активність цього ферменту у мозку та гіпофізі впливає також рТ3. Альфа-адренергічні сполуки стимулюють 5"-дейодиназу 2-го типу в бурій жировій тканині, але фізіологічне значення цього ефекту залишається незрозумілим. - в 3,3"-діодтіронін (Т2). Рівень дейодинази 3-го типу зростає при гіпертиреозі та знижується при гіпотиреозі, що оберігає плід та головний мозок від надлишку Т4.

У цілому нині, дейодиназы виконують троякую фізіологічну функцію. По-перше, вони забезпечують можливість місцевої тканинної та внутрішньоклітинної модуляції дії тиреоїдних гормонів. По-друге, вони сприяють адаптації організму до мінливих умов існування, наприклад до дефіциту йоду або хронічних захворювань. По-третє, вони регулюють дію тиреоїдних гормонів на ранніх стадіях розвитку багатьох хребетних – від амфібій до людини.

Дейодування піддається близько 80% Т4:35% перетворюється на Т3 і 45% - на рТ3. Решта його інактивується, з'єднуючись з глюкуроновою кислотою в печінці і виділяючись з жовчю, а також (меншою мірою) шляхом з'єднання з сірчаною кислотою в печінці або нирках. Інші метаболічні реакції включають дезамінування аланінового бічного ланцюга (внаслідок чого утворюються похідні тиреоцтової кислоти з низькою біологічною активністю), декарбоксилювання або розщеплення ефірного зв'язку з утворенням неактивних сполук.

В результаті всіх цих метаболічних перетворень щодобово втрачається приблизно 10% загальної кількості (близько 1000 нмоль) Т4, що міститься поза щитовидною залозою, та його t1/2 у плазмі становить 7 діб. Т3 зв'язується з білками плазми з меншою спорідненістю, і тому його кругообіг відбувається швидше (t1/2 у плазмі – 1 добу). Загальна кількість рТ3 в організмі майже не відрізняється від такого Т3, але оновлюється ще швидше (t1/2 у плазмі всього 0,2 діб).

Анонс статті на тему здоров'я - Виправлення прикусу у дитини все про брекет-системи

… Терміни виправлення прикусу залежать від ступеня деформації зубних рядів, складності патології прикусу та ортодонтичної апаратури, на якій проводитиметься лікування. У середньому це займає від 8 місяців доліт.

Анонс статті на тему здоров'я — Вітаміни у літньому та старечому віці

… З огляду на вітамінний та мікронутрієнтний дефіцит у якому знаходяться наші літні пацієнти, не лише в зимову пору року, доцільним вважається приймати вітамінно-мінеральні комплекси протягом усього року, незалежно від сезону. Важливо пам'ятати, що вітамінно-мінеральні комплекси це не лікувальні препарати, а профілактичні. Тому люди похилого віку самі можуть визначити найбільш прийнятні час і тривалість прийому: сезонно або постійно. Наприклад, можна проводити вітамінну профілактику протягом 1 місяця, а потім робити перерву на 10-15 днів. І звичайно в темну пору року прийом вітамінів не повинен припинятися.

Анонс статті на тему здоров'я Як подбати про тиск навесні

… Навесні прокидається природа, і ми – зокрема. Однак крім радості зміна сезону приносить багато клопоту. Зі зміною температур нам щоразу доводиться підлаштовуватися під нові умови, міняти трохи догляду за шкірою, більше уваги приділяти зволоженню чи утепленню, захисту від вітру чи спеки. Але, мабуть, найважче зустрічати весну, коли організм вичерпав накопичений запас вітамінів, тягнеться до сонця, а тут ще як на зло тиск… Як бути гіпертонікам і гіпоникам?