Синтез, секреция и метаболизм тиреоидных гормонов. II. Синтез, секреция, метаболизм и механизм действия тиреоидных гормонов Экспертное УЗИ щитовидной железы

Тиреоидные гормоны щитовидной железы

Синтез, секреция и метаболизм тиреоидных гормонов. II. Синтез, секреция, метаболизм и механизм действия тиреоидных гормонов Экспертное УЗИ щитовидной железы

Тиреоидные гормоны, являющиеся производными тирозина, продуцируются щитовидной железой и при нормальном функционировании эндокринного органа поддерживаются на постоянном уровне, нарушение которого приводит к патологиям в тканях и органах.

Тиреоидные гормоны, являющиеся производными тирозина, продуцируются щитовидной железой.

Тиреоидные вещества участвуют в энергетическом и метаболическом обмене, синтезирование веществ управляется нервной системой и находится под контролем гипоталамуса и гипофиза.

При повышении секреции назначается терапия, приводящая к уменьшению количества трийодтиронина и тироксина, при снижении секреции для восполнения необходимых веществ используются медицинские препараты тиреоидных гормонов.

Что такое тиреоидные гормоны?

Биосинтез Т3 (трийодтиронина) и Т4 (тетрайодтиронина или тироксина) осуществляется клетками фолликулов щитовидной железы, накапливаются и хранятся гормональные вещества в фолликулярном коллоидном веществе в составе белка тиреоглобулина. Т3 и Т4 являются йодосодержащими веществами, в трийодтиронине присутствует 3, а в тироксине – 4 атома йода, причем Т3 образуется в результате распада синтезированного Т4.

Секреты могут находиться в крови в свободном или в связанном с белками виде.

Гормоны осуществляют биологическое управление через ферменты. Секреция и активация белков-ферментов проходит под воздействием тиреоидных веществ.

Гормоны осуществляют биологическое управление через ферменты.

Механизм действия в процессе выработки ферментов можно разделить на следующие этапы:

  • проникновение через мембрану внутрь клетки;
  • соединение с рецепторами;
  • миграция в клеточное ядро;
  • взаимодействие с ДНК;
  • синтез белка-фермента.

Резистентность организма может проявляться в устойчивости к воздействию Т3 и Т4, что приводит к патологическим процессам в органах и тканях.

Оценить функцию продуцирования помогает тест погашенных (Т-uptake) гормонов, показатель которых зависит как от количества секретированных веществ, так и от концентрации связывающих их белков.

При изменении количества секрета тест поглощения помогает определить причину этой патологии, которая может быть вызвана нарушением функции щитовидки или изменением содержания тироидсвязывающих белков в крови.

Пространственная структура гормонов отличается гибкостью и позволяет им легко связываться с клеточными рецепторами. Простое химическое строение (2 фенольных кольца тирозина с присоединенными к ним атомами йода) молекул позволяет легко выявлять количество тиреоидных секретов с помощью лабораторного анализа крови.

Простое химическое строение молекул гормона позволяет легко выявлять количество тиреоидных секретов с помощью анализа крови.

Синтез

Исходными веществами для образования гормонов трийодтиронина и тетрайодтиронина служат тирозин (аминокислота) и йод, процесс синтеза можно разделить на несколько предварительных этапов:

  • всасывание йода в виде йодидов и его проникновение в фолликулярные клетки щитовидки;
  • окисление и переход в молекулярный вид;
  • соединение с тиреоглобулином, проникающим в клетки через коллоид;
  • органическое связывание йода с образованием моно- и дийодтирозина (МИТ и ДИТ).

Затем в процессе окислительной конденсации 2 молекулы ДИТ преобразуются в тиреоидный гормон тироксин, а в результате соединения молекул МИТ и ДИТ образуется трийодтиронин. Т3 и Т4 высвобождаются в кровь, а превращение тироксина в трийодтиронин происходит как в клетках щитовидки, так и в тканях других органов.

Более 99% гормонов связывается белками плазмы, остальные находятся в свободном виде. Метаболизм приводит к распаду 10% тироксина, вырабатываемого щитовидной железой (всего 80-100 мкг). Количество свободных Т3 и Т4 по мере их деградации поддерживается за счет гормонов, находящихся в связанном состоянии.

Более 99% гормонов связывается белками плазмы.

Чтобы обеспечить функционирование организма, значение гормонов должно сохраняться в границах нормы:

  • общий Т3 – 0,62-3,14 нмоль/л (у взрослых);
  • свободный Т3 – 2,6-5.7 пмоль/л;
  • общий Т4 – 59,0-135,0 нмоль/л (у мужчин), 71,0-142,0 нмоль/л (у женщин);
  • свободный Т4 – 9,0-22,0 пмоль/л.

Почему бывает низкий ТТГ при нормальном Т4 и Т3?
Подробнее>>

Функции тиреоидных гормонов

Участвуя в процессах биохимии и метаболизма, гормоны оказывают действие на многие физиологические явления в организме. Тиреоидные вещества регулируют следующие метаболические функции:

  • процесс поглощения кислорода клетками, приводящий к выработке необходимой для жизнедеятельности энергии;
  • экспрессию гена (передачу информации из ДНК) и синтез белковых соединений;
  • расщепление жиров (липолиз);
  • производство эндогенного холестерина, построение половых и стероидных гормонов;
  • распад гликогена и секрецию инсулина.

Метаболические процессы с участием гормонов обуславливают следующие физиологические эффекты:

  • рост, развитие и дифференцировку систем, органов и тканей, заживление ран;
  • активацию нервной СС системы (повышают АД и сердцебиение, вызывают потливость и сужение сосудов);
  • стимуляцию теплопроизводства;
  • изменение процесса отложения жировых клеток (изменение массы тела);
  • поддержание репродуктивных функций и эмбриогенеза;
  • активацию психических процессов;
  • гемокоагуляцию.

Дефицит или избыток гормонов, вырабатываемых щитовидной железой, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая патологические процессы в тканях и органах.

Т3

Трийодтиронин образуется в клетках щитовидной железы и в клетках тканей (распад Т4). Гормон активирует обмен в костной ткани и ССС, усиливает проводимость нервной системы.

Трийодтиронин образуется в клетках щитовидной железы.

Если Т3 повышен, страдает ЦН система (раздражительность, тахикардия, экстрасистолия) и ПН система (тремор, сужение сосудов).

Пониженный уровень гормона может быть вызван удалением части щитовидной железы, гипотиреозом, лечением радиоактивным йодом и препаратами йода, синдромом низкого Т3, гипопродукцией. Снижение Т3 приводит к сбоям цикла, ухудшению мыслительных процессов, сонливости.

Т4

Функциями тироксина являются извлечение энергии из гликогена и жиров (катаболизм) и процессы метаболизма.

Избыток Т4 приводит к повышению АД, психической гиперактивности, ускоренному сердцебиению.

Если щитовидная железа вырабатывает мало тироксина, то появляется вялость и сонливость, пониженное АД, избыточный вес, возникают проблемы с зачатием.

Недостаток или переизбыток гормонов обусловлен гипофункцией или гиперфункцией щитовидной железы, заболеваниями гипофиза и гипоталамуса, неправильным приемом лекарственных средств.

Источник: https://ProSchitovidku.ru/gormony/tireoidnyie

Транспорт и метаболизм тиреоидных гормонов

Синтез, секреция и метаболизм тиреоидных гормонов. II. Синтез, секреция, метаболизм и механизм действия тиреоидных гормонов Экспертное УЗИ щитовидной железы

Т4 и Т3 в плазме почти полностью связаны с белками. Т4 связан в основном с тироксинсвязывающим глобулином и в меньшей степени — с транстиретином и альбумином. ЛПВП переносят около 3% Т4 и 6% Т3.

Концентрация связанного Т4 в плазме зависит прежде всего от уровня тироксинсвязывающего глобулина, поскольку этот белок обладает высоким сродством к Т4. Взаимодействие Т4 с белками обратимо, но равновесие сдвинуто в сторону связывания, поэтому доля свободного Т4 в плазме составляет только 0,03%.

Транстиретин связывает всего 15% Т4, но его вклад в поддержание уровня свободного Т4 сравним с вкладом тироксинсвязывающего глобулина из-за более высокой константы диссоциации комплекса Т4—транстиретин.

Т3 почти не связывается с транстиретином, а сродство тироксинсвязывающего глобулина к Т3 в 10—20 раз ниже, чем к Т4. Поэтому доля свободного Т3 в плазме в 8—10 раз превышает долю свободного Т4 и составляет около 0,3%. Т3 начинает действовать на ткани-мишени быстрее, чем Т4, а эффект Т3 менее продолжителен.

Это объясняется относительно слабым связыванием Т3 с белками. Поскольку гормональной активностью обладают только свободные Т4 и Т3, метаболизм в тканях-мишенях зависит от концентраций свободных гормонов (а не от общего их содержания в плазме), и регуляция функции щитовидной железы направлена на поддержание этих концентраций.

Соотношения свободных и связанных тиреоидных гормонов могут нарушаться в двух случаях (табл. 331.1). В первом случае причиной служат изменения уровня тироксин-связывающего глобулина. При этом все звенья гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы функционируют нормально, то есть регуляция секреции Т4 и Т3 не нарушена.

При повышении уровня тироксинсвязывающего глобулина концентрации свободных Т4 и Т3 вначале снижаются и количество Т4 и Т3, доступных для тканей-мишеней, уменьшается. В ответ усиливается секреция ТТГ, и уровни общих Т4 и Т3 возрастают до тех пор, пока не нормализуются уровни свободных Т4 и Т3. В данном случае уменьшение дали свободных Т4 и Т3 уравновешивается увеличением общих Т4 и Т3.

При снижении уровня тироксинсвязывающего глобулина происходят противоположные процессы. Поскольку в обоих случаях уровни свободных Т4 и Т3 остаются нормальными, метаболизм в тканях-мишенях не нарушается. Причины изменений уровня тироксинсвязывающего глобулина перечислены в таблице.

Причины изменений уровня тироксинсвязывающего глобулина

ПовышениеСнижение
Беременность.Прием андрогенов.
Неонатальный период.Большие дозы глюкокортикоидов
Пероральные контрацептивыи другие источники эстрогеновХронические заболевания печени.
Тамоксифен.Тяжелые заболевания.
Инфекционный гепатит, хронический активный гепатит.Билиарный цирроз печени.Акромегалия
Острая перемежающаяся порфирия.Нефротический синдром.
ПерфеназинГенетические дефектыГенетические дефекты

Связывание Т4 и Т3 нарушается также при повышении уровней других связывающих белков и при их структурных дефектах.

Во втором случае сдвиги в соотношениях свободных и связанных Т4 и Т3 вызваны нарушениями их выработки. Причина таких нарушений — дисфункция любого звена гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы.

В этих условиях уровень тироксинсвязывающего глобулина остается нормальным либо меняется незначительно, поэтому уровни свободных Т4 и Т3 изменяются пропорционально уровням общих Т4 и Т3.

Поскольку гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная система повреждена, уровни свободных Т4 и Т3 не нормализуются и метаболизм в тканях-мишенях нарушается.

В клетках разных органов Т4 и Т3 подвергаются превращениям, которые ведут к их выведению или инактивации.

Важнейший путь метаболизма Т4 и Т3 — последовательное отщепление атомов I (монодейодирование}, в конечном счете приводящее к образованию тиронинов, лишенных йода.

За счет дейодирования инактивируется примерно 70% Т4 и Т3. Главный путь дейодирования Т4 — 5 -монодейодирование — одновременно служит и путем образования Т3.

Около 30% циркулирующего Т4 превращается в Т3, причем гормональная активность Т3 примерно в 3 раза выше, чем у Т4.

Следовательно, метаболический эффект Т4 почти целиком обусловлен образующимся из него Т3. В норме всего 20% Т3 плазмы секретируется щитовидной железой, а 80% образуется при периферическом метаболизме Т4. Поэтому при нарушениях 5′-монодейодирования уровень Т3 и отношение Тз/Т4 в плазме уменьшаются.

Состояния, при которых снижено периферическое превращение Т4 в Т3

  1. Плодный и ранний неонатальный периоды развития
  2. Пожилой возраст
  1. Голодание
  2. Тяжелые заболевания
  3. Травмы
  4. Послеоперационный период
  5. Прием некоторых лекарственных средств (пропилтиоурапила, дексаметазона, пропранолола, амиодарона)
  6. Применение йодсодержащих рентгеноконтрастных средств (иопановой кислоты, натриевой соли иоподовой кислоты)

По этой же причине лечение гипотиреоза левотироксином нормализует не только уровень Т4, но и уровень Т3. Щитовидная железа всегда вырабатывает меньше Т3, чем Т4, однако отношение T3/T4 в ряде случаев может увеличиваться. Так, при гиперфункции щитовидной железы любого генеза усиливаются синтез и секреция Т3. При первичном гипотиреозе дефицит Т4 вызывает секрецию ТТГ, который избирательно стимулирует синтез Т3 и дейодирование Т4 в тироцитах.

Кроме того, при гипотиреозе активируется периферическое дейодирование Т4. При дефиците йода продукция Т3 возрастает за счет повышения уровня ТТГ, а также за счет включения механизма саморегуляции в тироцитах, усиливающего дейодирование Т4.

Приблизительно 40% Т4 подвергается 5-монодейодированию внутреннего фенольного кольца. Таким путем образуется почти весь реверсивный Т3 — изомер Т3.

Гормональная активность реверсивного Т3 очень низка, поэтому количество Т3, действующего на клетки-мишени, зависит от соотношения скоростей 5′-монодейодирования и 5-монодейодироваяия Т4. Факторы, подавляющие образование Т3, почти всегда повышают уровень реверсивного Т3 в плазме.

Реверсивный Т3 повышается не за счет усиления его образования из Т4, а за счет подавления его 5′-монодейодирования (при котором образуется 3,3′-дийодтиронин). Таким образом, нарушение 5′-монодейодирования приводит как к подавлению превращения Т4 в Т3, так и к подавлению деградации реверсивного Г,. Известно по меньшцей мере 2 изоформы 5′-дейокиназы.

Изоформа I ответственна за образование Т, в печени и почках. Изоформа II превращает Г. в Т, в гипофизе, ЦНС, плаценте и бурой жировой ткани.

Изоформа I не активна у плода и инактивируется при тяжелых заболеваниях; в обоих случаях уровень Т3 в плазме низок. Активность изоформы II повышается при гипотиреозе.

В результате образование Т3 в ЦНС и гипофизе не прекращается, несмотря на падение уровня Т4 в плазме.

Другой путь метаболизма Т4, Т3 и их производных — это конъюгация в печени, преимущественно с глюкуроновой кислотой и сульфатом. Конъюгаты дейодируются либо выводятся с желчью. Значение кишечно-печеночного кругооборота метаболитов Т4 и Т3 у человека не выяснено.

Их всасывание в кишечнике происходит далеко не полностью, поскольку содержание Т4, Т3 и их йодсодержащих производных в кале составляет почти 20% от суммарного клиренса Т4. Еще один путь метаболизма Т4 и Т3 — дезаминирование аланинового остатка с образованием 3,5,3′,5′-тетрайодтироуксусной и 3,5,3′-трийодтироуксусной кислот соответственно. Таким путем элиминируется около 20% Т4 и Т3.

Фенобарбитал и фенитоин усиливают периферический метаболизм Т4 и Т3, однако соотношения свободных и связанных гормонов в плазме не меняются. Фенитоин снижает уровни как общего, так и свободного Т4. Тем не менее, если функция щитовидной железы не нарушена, у больных сохраняется эутиреоз, вероятно, за счет усиления образования Т3.

Источник: https://medicbolezni.ru/transport-i-metabolizm-tireoidnyih-gormonov/

Механизм действия гормонов щитовидной железы

Синтез, секреция и метаболизм тиреоидных гормонов. II. Синтез, секреция, метаболизм и механизм действия тиреоидных гормонов Экспертное УЗИ щитовидной железы

[содержание]

Щитовидная железа (ЩЖ) и гормоны, которые она продуцирует, играют исключительно важную роль в организме человека. Щитовидка является частью эндокринной системы человека, которая вместе с нервной системой осуществляют регуляцию всех органов и систем.

Тиреоидные гормоны регулируют не только физическое развитие человека, но и существенно влияют на его интеллект. Доказательством этого является умственная отсталость у детей с врожденным гипотиреозом (сниженная продукция гормонов ЩЖ).

Возникает вопрос, какие гормоны здесь вырабатываются, какой механизм действия гормонов щитовидной железы и биологические эффекты этих веществ?

Строение и гормоны щитовидной железы

Щитовидная железа – это непарный орган внутренней секреции (выделяет гормоны в кровь), который находится на передней поверхности шеи. Железа заключена в капсулу и состоит из двух долей (правой и левой) и перешейка, который их соединяет.

В некоторых людей наблюдают дополнительную пирамидальную долю, которая отходит от перешейка. Весит железа около 20-30 грамм.

Несмотря на свой маленький размер и вес, щитовидка занимает лидирующее место среди всех органов организма по интенсивности кровотока (даже головной мозг уступает ей), что свидетельствует о важности железы для организма.

Вся ткань щитовидки состоит из фолликулов (структурно-функциональная единица). Фолликулы – это округлые образования, которые по периферии состоят из клеток (тиреоцитов), а в середине заполнены коллоидом. Коллоид – это очень важное вещество. Оно вырабатывается тиреоцитами и состоит в основном из тиреоглобулина.

Тиреоглобулин – это белок, который синтезируется в тиреоцитах из аминокислоты тирозина и атомов йода, и представляет собой готовый запас йодсодержимых гормонов щитовидной железы.

Оба компонента тиреоглобулина не вырабатываются в организме и должны регулярно поступать с пищей, иначе может наступить дефицит гормонов и его клинические последствия.

Если организму необходимы тиреоидные гормоны, то тиреоциты обратно захватывают из коллоида синтезированный тиреоглобулин (депо готовых тиреоидных гормонов) и расщепляют его на два гормона ЩЖ:

  • Т3 (трийодтиронин), его молекула имеет 3 атома йода;
  • Т4 (тироксин), его молекула имеет 4 атома йода.

После выброса Т3 и Т4 в кровь, они соединяются со специальными транспортными белками крови и в таком виде (неактивном) транспортируются к месту назначения (чувствительные к тиреоидным гормонам ткани и клетки).

Не вся порция гормонов в крови находится в связи с белками (они и проявляют гормональную активность). Это специальный защитный механизм, который придумала природа от переизбытка тиреоидных гормонов.

По мере надобности в периферических тканях Т3 и Т4 отсоединяются от транспортных белков и выполняют свои функции.

Необходимо отметить, что гормональная активность тироксина и трийодтиронина значительно отличается. Т3 в 4-5 раз активнее, кроме того он плохо соединяется с транспортными белками, что усиливает его действие, в отличие от Т4.

Тироксин, когда достигает чувствительных клеток, отсоединяется от белкового комплекса и от него отщепляется один атом йода, тогда он превращается в активный Т3.

Таким образом, влияние гормонов щитовидной железы осуществляются на 96-97% за счет трийодтиронина.

Регулирует работу ЩЖ и выработку Т3 и Т4 гипоталамо-гипофизарная система по принципу обратной негативной связи. Если в крови недостаточное количество тиреоидных гормонов, то это улавливается гипоталамусом (часть головного мозга, где нервная и эндокринная регуляции функций организма плавно переходят друг в друга).

Он синтезирует тиреотропин-релизинг гормон (ТРГ), который заставляет гипофиз (придаток головного мозга) вырабатывать тиреотропный гормон, который с током крови достигает ЩЖ и заставляет ее продуцировать Т3 и Т4.

И наоборот, если в крови наблюдается избыток тиреоидных гормонов, то меньше вырабатывается ТРГ, ТТГ и соответственно Т3 и Т4.

Механизм действия тиреоидных гормонов

Как именно тиреоидные гормоны заставляют клетки делать то, что необходимо? Это очень сложный биохимический процесс, он требует вовлечения многих веществ и ферментов.

Тиреоидные гормоны относятся к тем гормональным веществам, которые осуществляют свои биологические эффекты путем соединения с рецепторами внутри клеток (так же, как и стероидные гормоны). Существует и вторая группа гормонов, которые действуют путем соединения с рецепторами на поверхности клеток (гормоны белковой природы, гипофиза, поджелудочной железы и пр.).

Отличием между ними является скорость ответа организма на стимуляцию. Так как белковым гормонам не нужно проникать внутрь ядра, то они действуют быстрее. Кроме того они активируют ферменты, которые уже синтезированы.

А тиреоидные и стероидные гормоны воздействуют на клетки-мишени путем проникновения в ядро и активации синтеза нужных ферментов.

Первые эффекты таких гормонов проявляются спустя 8 часов, в отличие от пептидной группы, которые осуществляют свои эффекты на протяжении доли секунд.

Весь сложный процесс того, как гормоны щитовидной железы регулируют функции организма можно отобразить в упрощенном варианте:

  • проникновение гормона внутрь клетки через клеточную мембрану;
  • соединение гормона с рецепторами в цитоплазме клетки;
  • активирование комплекса гормон-рецептор и его миграция в ядро клетки;
  • взаимодействие этого комплекса с определенным участком ДНК;
  • активация нужных генов;
  • синтез белков-ферментов, которые и осуществляют биологические действия гормона.

Биологические эффекты тиреоидных гормонов

Роль гормонов щитовидной железы трудно переоценить. Самая важная функция этих веществ – влияние на метаболизм человека (влияет на энергетический, белковый, углеводный, жировой обмен веществ).

Основные метаболические эффекты Т3 и Т4:

  • повышает поглощение кислорода клетками, что приводит к выработке энергии, необходимой клеткам для процессов жизнедеятельности (повышение температуры и основного обмена);
  • активизируют синтез белков клетками (процессы роста и развития тканей);
  • липолитический эффект (расщепляют жиры), стимулируют окисление жирных кислот, что приводит к их уменьшению в крови;
  • активируют образование эндогенного холестерина, который необходим для построения половых, стероидных гормонов и желчных кислот;
  • активация распада гликогена в печени, что приводит к повышению глюкозы в крови;
  • стимулируют секрецию инсулина.

Все биологические эффекты тиреоидных гормонов основываются на метаболических способностях.

Основные физиологические эффекты Т3 и Т4:

  • обеспечение нормальных процессов роста, дифференциации и развития органов и тканей (особенно центральной нервной системы). Это особенно важно в период внутриутробного развития. Если в это время существует недостаток гормонов, то ребенок родиться с кретинизмом (физическая и умственная отсталость);
  • быстрое заживление ран и травм;
  • активация работы симпатической нервной системы (учащение сердцебиения, потливость, сужение сосудов);
  • повышение сократимости сердца;
  • стимуляция теплообразования;
  • влияют на водный обмен;
  • повышают артериальное давление;
  • тормозят процессы образования и отложения жировых клеток, что приводит к похудению;
  • активация психических процессов человека;
  • поддержание репродуктивной функции;
  • стимулируют образование клеток крови в костном мозге.

Нормы тиреоидных гормонов в крови

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма концентрация тиреоидных гормонов должна находиться в пределах нормальных значений, иначе появляются нарушения в работе органов и систем, которые связаны с недостатком (гипотиреоз) или избытком (тиреотоксикоз) гормонов ЩЖ в крови.

Референсные значения гормонов щитовидной железы:

  • ТТГ (тиреотропный гормон гипофиза) — 0,4-4,0 мЕд/л;
  • Т3 свободный — 2,6-5,7 пмоль/л;
  • Т4 свободный — 9,0-22,0 пмоль/л;
  • Т3 общий — 1.2-2.8 мМе/л;
  • Т4 общий — 60.0-160.0 нмоль/л;
  • тиреоглобулин – до 50 нг/мл.

Здоровая щитовидная железа и оптимальный баланс тиреоидных гормонов — очень важны для нормальной жизнедеятельности организма. Для того чтобы поддерживать нормальные значения гормонов в крови нужно не допускать дефицита в пище необходимых компонентов для построения тиреоидных гормонов (тирозин и йод).

Источник: http://MoyaSchitovidka.ru/mexanizm-dejstviya-gormonov-shhitovidnoj-zhelezy.html

Гормоны тиреоидной функции

Синтез, секреция и метаболизм тиреоидных гормонов. II. Синтез, секреция, метаболизм и механизм действия тиреоидных гормонов Экспертное УЗИ щитовидной железы

Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц α- и β, α-субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, β-субъединица специфична для ТТГ.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: тиреолиберин, охлаждение (закаливание, обливание холодной водой); также усиливается в вечернее время суток.

Уменьшают: соматостатин, кортизолтироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).

Механизм действия

Аденилатциклазный, связанный с ингибированием GI-белка и накоплением цАМФ, и кальций-фосфолипидный механизм с образованием инозитол-трифосфата, диацилглицерола и комплекса кальций-кальмодулин.

Мишени и эффекты

Тиреотропный гормон в щитовидной железе:

1. Обеспечивает жизнедеятельность щитовидной железы

  • стимулирует углеводный обмен (гликолиз, ПФП), синтез гетерополисахаридов,
  • повышает синтез белков, фосфолипидов и нуклеиновых кислот,
  • стимулирует васкуляризацию щитовидной железы,
  • стимулирует рост и пролиферацию тиреоидных клеток,

2. Стимулирует гормональную активность щитовидной железы

  • повышает захват йода и его включение в тиреоглобулин,
  • активирует все стадии образования трийодтиронина и тироксина, в том числе увеличивает экспрессию гена тиреопероксидазы.

Патология

При уменьшении выработки изменяется масса тела, повышается утомляемость, возникают симптомы гипотиреоза (см ниже).

Строение

К гормонам самой щитовидной железы относятся тироксин и трийодтиронин, которые представляют собой йодированные производные аминокислоты тирозина.

Инактивация тиреоидных гормонов

Деактивация тиреоидных гормонов происходит в тканях-мишенях при действии дейодиназ, последовательно удаляющих от молекулы йод.

Далее реакции катаболизма включают дезаминирование или декарбоксилирование боковой цепи или расщепление эфирной связи с образованием неактивных соединений.

 В печени дейодированные метаболиты связываются с глюкуроновой или серной кислотой и удаляются с желчью.

Гипофункция

Причина.

 Развивается при снижении синтеза тиреоидных гормонов в результате недостаточной стимуляции со стороны гипофиза и/или гипоталамуса, при заболевании самой железы, при нехватке необходимых веществ (аминокислоты, железо, йод, селен). Очень часто причиной выраженного гипотиреоза является болезнь Хашимото, при которой вырабатываются блокирующие антиантитела к рецепторам .

Клиническая картина

Симптомами субклинического гипотиреоза, зачастую неспецифическими, могут быть

  • отечность лица, сухость кожи и волос, ломкость ногтей, увеличение массы тела, бледность, скованность мышц,
  • галакторея у женщин в конце цикла,
  • брадикардия, понижение систолического давления,
  • психическая инертность, депрессия, апатия, вялость, сонливость, утомляемость, запоры,
  • снижение утренней температуры тела до 36,0°-35,5°С и ниже.

У подростков отмечается отставание в физическом развитии, позднее половое созревание, функциональная дебильность, т.е. замедление мышления, снижение успеваемости в школе, неспособность к творческой деятельности, утрата чувства юмора.

При наличии выраженного гипотиреоза:

  • у плодов, новорожденных и детей младшего возраста развивается кретинизм.
  • у взрослых отмечается микседема, у женщин – бесплодие и галакторея (см регуляция синтеза и секреции пролактина),
  • у обоих полов – деменция, психоз.

При лечении используют заместительную терапию левотироксином (L-тироксин). 

Гиперфункция

Причина. Большинство случаев выраженного гипертиреоза вызвано наличием активирующих антиантител к рецепторам . В этом случае заболевание носит название болезнь фон Базедова (в отечественной и европейской литературе) или болезнь Грейвса (в американской литературе).

Клиническая картина.

Симптомами субклинического гипертиреоза являются

  • трудность засыпания, эмоциональная лабильность и нервозность (плаксивость),
  • выпадение волос, сухие ногти,
  • неизменность веса на фоне повышения аппетита,
  • тахикардия, мышечная слабость, потливость, влажные ладони.

При более выраженной форме отмечается субфебрильная температура (до 37,5°С), особенно к вечеру, нервное возбуждение, экзофтальм, тремор, диарея, похудание, у женщин бесплодие и скудость месячных.

При лечении используют тиреостатические препараты, которые ингибируют тиреопероксидазу (мерказолил, пропилтиоурацил), радиойодтерапию и хирургическое иссечение участка железы.

Источник: https://biokhimija.ru/gormony/tiroksin.html

Гормоны щитовидной железы: синтез и секреция в норме

Синтез, секреция и метаболизм тиреоидных гормонов. II. Синтез, секреция, метаболизм и механизм действия тиреоидных гормонов Экспертное УЗИ щитовидной железы

Многим известно, что гормоны щитовидной железы играют важнейшую роль в поддержании нормальной скорости метаболизма и внутреннего гомеостаза организма. Но не многие представляют себе, как и из чего синтезируются эти самые гормоны “щитовидки”, как еще ее называют в народе.

Также большинство людей даже не задумываются что происходит дальше, когда гормоны были синтезированы в органе. Для самых любопытных я решила написать данную статью и подробно рассказать о механизме синтеза и секреции гормонов одной из самой известных эндокринной железе человека.

А в следующей статье я очень подробно опишу анатомическое и микроскопическое строение щитовидной железы, так что подписывайтесь на обновления блога, чтобы получать ценные статьи о щитовидной железе и здоровье.

Вы наверняка слышали, что для “щитовидки” нужен йод. Да, для того, чтобы гормоны синтезировались в достаточном количестве органу нужен такой минерал, как йод. Щитовидная железа является единственной железой у человека, которая способна кумулировать в себе огромное количество йода. Эта особенность связана с тем, что атом йода является основным компонентом молекулы гормона. Но не торопитесь капать в молоко раствор йода, предназначенный для дезинфекции ран. Этот йод совершенно не годится для синтеза гормонов. Кроме того, в такое растворе йода очень-очень много и при попадании пары капель такого раствора в организм, произойдет блокада работы щитовидной железы, что может вызвать временное состояние гипотиреоза, т.е. снижения функции железы.

Теперь вы знаете, что много йода – это также нехорошо, как и его недостаток. Тогда какой же йод используется в синтезе? Только органический йод в составе продуктов питания или микродозы в составе препаратов йода, такой как калий йодид или йодомарин. Дозы измеряются в микрограммах, а отличие от антисептического раствора, где количество йода измеряется в граммах.

Стадии синтеза гормонов щитовидной железы

Весь процесс синтеза гормонов щитовидной железы представляется в виде последующих друг за другом биохимических процессов:

  1. окисление йодидов (органификация йодида)
  2. йодирование тирозина в молекуле тиреоглобулина
  3. конденсация
  4. перемещение тиреоглобулина в коллоид фолликула
  5. протеолиз тиреоглобулина с образованием Т3 и Т4
  6. диффузия Т3 и Т4 в кровь

Итак, когда атомы йода попадают в организм человека в виде йодидов, они перемещаются с током крови к клеткам щитовидной железы и моментально захватываются ими с помощью белка переносчика (Na-I насос или Na-I симпортер (NIS)).

Кстати, NIS найден не только в щитовидной железе, но и в других тканях (слюнные железы, желудок, тонкий кишечник, молочная железа, почки, плацента, эпителий бронхов, цилиарное тело глаза). Это доказывает тот факт, что йод нужен нашему организму не только для синтеза гормонов ШЖ, но об этом как-нибудь  в другой раз.

Работа этого переносчика контролируется тиреотропным гормоном, а также общим содержанием йода в организме. Этот переносчик имеет способность переносить не только йодиды, но радиоизотопы технеция. Это свойство используется в радиозотопном исследовании железы.

После этого с помощью белка пендрина йод перенаправляется через апикальную часть тиреоцита в коллоид. О подробном строении щитовидной железы читайте в этой статье.

При недостаточности или генетическом дефекте этого белка-переносчика развивается врожденный синдром Пендрена, который сопровождается признаками гипотиреоза и нейросенсорной тугоухостью. Затем йодиды должны пройти процесс окисления (органификации). Это делается для связывания и удержания йода в железе. Этот процесс органификации происходит при участии перекиси водорода.

Гормон щитовидной железы – это белковая субстанция и основной аминокислотой является L-тирозин, которая входит в состав большой белковой молекулы – тиреоглобулина. Аминокислота L-тирозин имеет структуру фенольного кольца. Тиреоглобулин – это гликопротеид, который является белковым предшественником гормонов “щитовидки”. Он синтезируется непосредственно в тиреоците и постепенно перемещается к апикальной поверхности клетки, которая обращена в сторону коллоида. Концентрация тиреоглобулина к тиреоидной клетке составляет 75 % от всего содержащегося белка.

Далее в коллоиде с помощью фермента селензависимой тиреоидной пероксидазы происходит йодирование тироксина в молекуле тиреоглобулина, т. е.

присоединение атомов йода к остаткам аминокислоты тирозина, которые как бы торчат из большой молекулы тиреоглобулина в виде цветочков (см. фото выше). Сначала образуются моно- и дийодтирозины.

Кстати, этот процесс идет в присутствии железа и при его дефиците могут быть сбои.

Именно к этому ферменту (тиреопероксидазе) вырабатываются антитела (атитела к ТПО) при аутоиммунном тиреоидите, блокируя его работу. Замедление процесса йодирования тиреоглобулина может быть вызвано дефицитом селена.

Дефицит селена приводит к избыточному накоплению перекиси водорода в клетке, что приводит к разрушению клетки и выхода ее содержимого в кровь, в том числе и тиреопероксидазы. Это раздражает иммунную систему, что в итоге приводит к выработке антител.

Территория России считается селендефицитной, поэтому рекомендуется принимать селенсодержащие добавки для бесперебойной работы щитовидной железы.

Кстати, препараты для лечение диффузного токсического зоба – тиреостатики, также воздействую на данный фермент, вызывая его блокаду.

Далее происходит процесс конденсации, т. е. объединение молекул моно- и дийодтирозинов и формирование молекул тиронинов. Тоже при участии фермента тиреопероксидазы. Тиронин получается при присоединении к аминокислоте тирозину второго фенольного кольца. При этом образуются моно-, дийодтиронины, а также активные гормоны Т3 (трийодтиронин) и Т4 (тироксин).

Доля последних составляет всего 30 % от всех других составляющих большой молекулы тиреоглобулина.
И вот такая огромная молекула тиреоглобулина отправляется на хранение в коллоид тиреоидного фолликула. Если произойдет так, что работа щитовидной железы будет заблокирована, то ее запасов Т4 и Т3 хватит на один месяц.

При необходимости и стимуляции щитовидной железы, псевдоподии (ворсинки) на апикальной поверхности клетки захватывают определенное количество тиреоглобулина и перемещается обратно в клетку ближе к базальной мембране, где он захватывается лизосомами клетки, а в лизосомах происходит процесс протеолиза, т. е. распада тиреоглобулина на составные части.

При этом образуются гормоны Т3 и Т4, а также моно- и дийодтиронины, которые распадаются на тирозин и йод, который потом используется повторно.

Что происходит с гормонами, когда они попадают в кровь

Образовавшиеся Т3 и Т4 проходят сквозь клеточную мембрану и попадают в кровь, откуда разносятся по всем органам и тканям. Часть Т4 еще в клетке с помощью дейодиназы превращается в более активную форму Т3. Также Т3 образуется из Т4 уже в тканях, также с помощью фермента дейодиназы (первого, второго или третьего типа).

Этот процесс может происходить во всех органах, но интенсивнее это происходит в печени и в почках. При снижении ферментной функции дейодиназ или генетическом дефекте, процесс перехода Т4 в Т3 может быть замедлен и у человека при нормальных значениях ТТГ и свТ4 может быть существенно снижен уровень свТ3. У некоторых людей это может проявляться симптомами гипотиреоза.

В процессе протеолиза тиреоглобулина в кровь попадают не только Т3 и Т4, а также тирозильные остатки, атомы йода и даже сам тиреоглобулин. Ранее в диагностике аутоиммунных заболеваний щитовидной железы применяли метод определения антител к тиреоглобулину (ат к ТГ), полагая, что его выход связан с разрушением тиреоидной ткани в связи с аутоиммунным процессом.

Но как оказалось, что тиреоглобулин попадает в кровь и в норме, поэтому данное исследование упразднили. После того, как Т4 и Т3 попали в кровь, большая их часть связывается с белками плазмы. Более 99,95 % Т4 и более 99,5 % Т3 находятся к крови в связанном состоянии. Таким образом, гормоны находятся как бы на сохранении, потому что в таком состоянии они неактивны.

А активны только оставшиеся 0,05 % Т4 и 0,5 % Т3, которые циркулируют к органам в свободном виде.

Т4 (тироксин) связывается со следующими белками:

  • с тироксинсвязывающим глобулином на 80 %
  • с тироксинсвязывающим преальбумином на 15 %
  • с альбумином плазмы на 5 %

Т3 (трийодтиронин или лиотиронин) связывается со следующими белками:

  • с тироксинсвязывающим глобулином на 90 %
  • с тироксинсвязывающим преальбумином на 5 %
  • с альбумином плазмы на 5 %

Эти белки синтезируются в печени и их концентрация, а значит и связывающая активность напрямую зависит от функции печени. Продукция белков стимулируется эстрогенами и блокируется андрогенами, а также большими дозами глюкокортикоидами. Кроме этого имеются врожденные дефекты синтеза этих белков.

Все эти факторы сказываются на концентрации общего уровня Т3 и Т4. Именно поэтому, чтобы получить информацию об истинной работе щитовидной железы, рекомендуется сдавать кровь на свободные фракции гормонов. Поскольку Т4 – гормон с менее выраженным биологическим действием, чем Т3, то 80 % свободного тироксина метаболизируется, т.е.

от молекулы тироксина отщепляется один атом йода. Этот процесс называется монодейодирования и происходит с участием селенозависимой монодейодиназы дейодиназы 1 и 2 типа.

Если селена не хватает, то начинает активно работать дейодиназа 3 типа, которая селенНЕзависима и в результате конверсии Т4 в Т3, получается реверсивный Т3 (рТ3), который практически не имеет биологической активности. Указанный процесс не случайный,  а регулируется рядом фактором.

На долю Т3 образованного из Т4 в периферических тканях, преимущественно в печени, приходится около 80 %, получается, что щитовидная железа выделяет всего 20 % свободного Т3.

Именно поэтому при дефекте фермента монодейодиназы снижается уровень свободного Т3 в сыворотке крови и человек может ощущать признаки недостаточности тиреоидных гормонов, т.е. симптомы гипотиреоза.

Основное биологическое действие оказывает свободный Т3. Какие именно эффекты оказывают гормоны щитовидной железы, я расскажу уже в следующих статьях. А сегодня вы узнали, как происходит синтез гормонов “щитовидки” и дальнейшее их преобразование.

С теплотой и заботой, эндокринолог Лебедева Диляра Ильгизовна

Для того, чтобы получать новые статьи по щитовидной железе и ее заболеваниям, введите свой E-mail и жмите кнопку “получать статьи”. Не забудьте подтвердить эл. почту в письме, которое придет в течении 2-5 минут после запроса.

С теплотой и заботой, эндокринолог Лебедева Диляра Ильгизовна

Источник: https://saxarvnorme.ru/gormony-shhitovidnoj-zhelezy-sintez-i-sekreciya-v-norme.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.