Ščitnični hormoni T3 in T4

Avtor: Fabrizio Felici

Ščitnična žleza, ki se nahaja v sprednjem predelu vratu, blizu prvih trahealnih obročev, vsebuje številne sferične folikle, od katerih je vsak sestavljen iz ene plasti sekretornih celic, imenovanih folikularne celice, ki obkrožajo glikoprotein, ki ga izločajo folikularne celice. koloidna. Hormoni T3 in T4 se sintetizirajo v foliklih.

Tiroglobulin, glavna snov, ki jo najdemo v koloidu, je beljakovina, ki deluje kot predhodnik tiroidnih hormonov. V koloidu najdemo tudi encime za sintezo T3 in T4 ter jodidni ion. Shematsko so faze sinteze ščitničnih hormonov in njihovo izločanje:

Tirozinske molekule so jodirane. Dodatek jodidnega iona tvori mono jodotirozin (MIT), medtem ko dodatek drugega jodida k isti molekuli tvori diiodotirozin (DIT);

Dve molekuli tirozin-jodata (MIT ali DIT) sta vezani na molekulo tiroglobulina in oba tirozinska ostanka sta povezana s kovalentno vezjo. Če združimo dve molekuli DIT, je končni produkt 3, 5, 3 ', 5' - tetraiodotironin ali T4 (imenovan tudi tiroksin); če se DIT molekula kombinira in je MIT molekula končni produkt 3, 5 '- trijodotironin ali T3.
T3 in T4 sta tiroidna hormona, čeprav sta v tej fazi še vedno povezana s tiroglobulinom;

Ti hormoni so shranjeni v koloidu skupaj s tiroglobulinom do tri mesece pred sprostitvijo;

Ščitnični hormon (TSH), ki prihaja iz krvnega obtoka, spodbuja sproščanje ščitničnih hormonov. TSH se najprej veže na receptorje na folikularni celični membrani in aktivira drugega cikličnega AMP posrednika; to vodi v fosforilacijo niza beljakovin folikularnih celic, ki so potrebne za izločanje hormonov;

Folikularne celice odvzemajo molekule jodiranega tiroglobulina iz koloida s fagocitozo;

Fagosom, ki vsebuje jodirane tiroglobuline, se stapa z lizosomom;

Izpostavitev molekule tiroglobulina lizosomskim encimom povzroči sproščanje prostih T3 in T4 v folikularni celici. Ščitnični hormoni so lipofilne molekule, zato lahko difundirajo skozi plazemsko membrano in od tam v cirkulacijo, kjer se selektivno vežejo na transportne beljakovine, kot sta tiroksin-vezavni globulin in transtiretin, ali pa se na nespecifičen način vežejo na albumin.

T4 se običajno proizvaja in izloča s hitrostjo, ki je desetkrat hitrejša od T3, čeprav je T3 približno štirikrat močnejša na tarčne organe. Večina T4, ki se izloča v plazmi, se jetra, ledvice in tarčni organi običajno pretvori v bolj aktivni T3.

V normalnih pogojih so ravni ščitničnega hormona skoraj konstantne, ker je glavni mehanizem za nadzor njihovega izločanja negativna povratna informacija. Kot smo videli, izločanje ščitničnega hormona stimulira TSH, ki prihaja iz adenohipofize. Izločanje TSH stimulira hormon, ki sprosti tirotropin (TRH) in izvira iz hipotalamusa. Ko se sproščajo v krvni obtok, ščitnični hormoni delujejo z negativno povratno informacijo o hipotalamusu in prednjem režnju hipofize, da omejijo izločanje TRH in TSH. Upoštevajte, da T4 aktivira bolj učinkovito negativno povratno zvezo kot T3.

Ukrepi ščitničnih hormonov

Ti hormoni so lipofilni, zato zlahka premagujejo celične membrane; receptorji za te hormone so v jedru ciljnih celic. Vezava na hormonske receptorje spreminja stopnjo transkripcije prenosne RNA iz DNK in tako spreminja sintezo beljakovin v ciljnih celicah. Te spremembe zahtevajo ure ali dni, da ustvarijo občuten učinek, ki pa, ko se sproži, traja več dni.

Glavno delovanje T3 in T4 je zagotovo povečanje bazalnega metabolizma. Posledično se povečuje proizvodnja toplote, pojav, znan kot termogeni učinek. Ščitnični hormoni povečajo bazalni metabolizem v večini telesnih tkiv, razen možganov, vranice in spolnih žlez. Mehanizem, ki ga T3 in T4 uporabljata za povečanje bazalnega metabolizma, je stimulacija aktivnosti natrijevega kalija. Ko je črpalka aktivna, se ATP hidrolizira in sprosti se toplota. Hkrati pa povečana uporaba ATP poveča stopnjo oksidacije energijskih substratov za proizvodnjo novega ATP in v tem procesu nastane več toplote. Poleg tega T3 in T4 inducirata povečanje števila mitohondrijev in spodbujata aktivnost nekaterih encimov, vključenih v oksidativno fosforilacijo.

Kadar so prisotni v koncentracijah, ki so višje od T3 in T4, ne spodbujajo le uporabe energije, ampak tudi mobilizirajo zaloge energije s spodbujanjem glikogenolize, pretvorbo mišičnih beljakovin v aminokisline in lipolizo; prav tako so naklonjeni glukoneogenezi in sintezi ketona. V nasprotju z nižjimi koncentracijami, kot so normalne, imajo ti hormoni nasproten učinek: spodbujajo sintezo glikogena in sintezo beljakovin.

Hormoni T3 in T4 so potrebni za normalno rast in razvoj mnogih tkiv in za ohranjanje normalne funkcije po zaključku rasti. Veliko teh učinkov je posredovano s stimulacijo sproščanja GH (v sinergiji z glukokortikoidi) in s permisivnim delovanjem na delovanje GH na ciljne organe. Pomembni so tudi ukrepi, ki jih izvajajo tiroidni hormoni na živčnem sistemu: pomanjkanje T3 in T4 v otroštvu lahko vodi v obliko nepopravljive poškodbe možganov, ki se imenuje kretinizem, v kateri so duševni razvoj in rast telesa zakasnjeni in značilne živčne celice. zaradi slabega razvoja aksonov in dendritov ter nepopolne mielinacije. Tudi v popolnoma razvitem živčnem sistemu so ščitnični hormoni bistveni za normalno delovanje. Pri odraslih lahko pomanjkanje povzroči upad kognitivnih funkcij, vendar pa se te motnje popolnoma znižejo, če se ravni hormonov v plazmi normalizirajo.

Ščitnični hormoni in vadba

Po intenzivni, vendar kratkotrajni telesni aktivnosti niso bile opažene zvišane spremembe plazemskih koncentracij ščitničnih hormonov. Šele po daljših treningih so opazili izrazito povečanje T3 in T4.

Študija, ki jo je na Norveškem opravil Herald E. Refsum, je pokazala zvišane plazemske koncentracije T3, T4, TSH in beljakovin, ki vežejo tiroidne hormone TBG, pri športnikih, ki so prakticirali tek na smučeh takoj po izvedbi, pri čemer so ugotovili, da se plazemske ravni vrnejo v začetne omejitve šele po več dneh predelave. Zdi se, da je ta proces posledica dejstva, da se med fizično aktivnostjo ščitnični hormoni dosledno zaužijejo, zato je zaradi fiziološkega delovanja povratnega vira hipofiza stimulirana, da proizvede velike količine TSH s posledičnim povečanjem plazemskih koncentracij. ščitničnih hormonov.

Bibliografija