Тиреоїдні гормони Т3 і Т4

Фабріціо Фелічі

Щитоподібна залоза, розташована в передній області шиї, біля перших трахеальних кілець, містить численні сферичні фолікули, кожен з яких складається з одного шару секреторних клітин, званих фолікулярними клітинами, які оточують глікопротеїн, що виділяється фолікулярними клітинами, колоїд. У фолікулах синтезують гормони Т3 і Т4.

Тіроглобулін, основна речовина, що міститься в колоїді, є білком, який діє як попередник гормонів щитовидної залози. Ферменти для синтезу Т3 і Т4, а також йодид-іон також знаходяться в колоїді. Схематично фази синтезу тиреоїдних гормонів та їх секреція:

Молекули тирозину йодовані. Додавання йодид-іона утворює моноиодотирозин (MIT), в той час як додавання другого йодиду до однієї і тієї ж молекулі утворює дийодтирозин (DIT);

Дві молекули йодину тирозину (MIT або DIT) з'єднані на молекулі тиреоглобуліну і два залишки тирозину з'єднані ковалентним зв'язком. Якщо об'єднати дві молекули DIT, кінцевим продуктом є 3, 5, 3 ', 5' - тетрайодотіронін або Т4 (також званий тироксин); якщо DIT-молекула об'єднана, а молекула MIT - кінцевий продукт - 3, 5, 3 '- трийодтиронін або Т3.
Т3 і Т4 є гормонами щитовидної залози, хоча на цій стадії вони все ще пов'язані з тиреоглобуліном;

Ці гормони зберігаються в колоїді разом з тиреоглобуліном до трьох місяців до випуску;

Тиреотропний гормон (ТТГ), що надходить з кровотоку, стимулює вивільнення тиреоїдних гормонів. ТТГ спочатку зв'язується з рецепторами на мембрані фолікулярної клітини, активуючи другого циклічного АМР-месенджера; це призводить до фосфорилювання ряду фолікулярних клітинних білків, необхідних для секреції гормонів;

Фолікулярні клітини приймають молекули йодованого тиреоглобуліну з колоїду фагоцитозом;

Фагосома, що містить йодовані тиреоглобуліни, зливається з лізосомою;

Вплив молекули тиреоглобуліну на лізосомальні ферменти призводить до вивільнення вільних Т3 і Т4 у фолікулярній клітині. Тиреоїдні гормони є ліпофільними молекулами, тому вони можуть дифундувати через плазматичну мембрану і звідти в циркуляцію, де вони селективно зв'язуються з транспортними білками, такими як тироксин-зв'язуючий глобулін і транстиретин, або вони можуть неспецифічно зв'язуватися з альбуміном.

Т4 зазвичай виробляється і секретується зі швидкістю в десять разів швидше, ніж Т3, хоча Т3 приблизно в чотири рази потужніше на органи-мішені. Більшість T4, що виділяється в плазмі, звичайно перетворюється печінкою, нирками і органами-мішенями в більш активну T3.

Рівні тиреоїдних гормонів є практично постійними в нормальних умовах, оскільки основним механізмом контролю їх секреції є негативний зворотний зв'язок. Як ми бачили, секреція гормону щитовидної залози стимулюється ТТГ, що надходить з аденогіпофіза. Секреція TSH, у свою чергу, стимулюється тиреотропин-рилізинг гормоном (TRH), що походить від гіпоталамуса. Коли випущені в циркуляцію, тиреоїдні гормони діють з негативним зворотним зв'язком на гіпоталамус і передню частку гіпофіза, щоб обмежити секрецію ТРГ і ТТГ. Зазначимо, що T4 активізує більш ефективний негативний зворотний зв'язок, ніж T3.

Дії гормонів щитовидної залози

Зазначені гормони щитовидної залози є ліпофільними, тому вони легко долають клітинні мембрани; рецептори цих гормонів знаходяться в ядрі клітин-мішеней. Зв'язування з гормональними рецепторами змінює швидкість транскрипції РНК з ДНК, тим самим модифікуючи синтез білка в клітинах-мішенях. Ці модифікації вимагають годин або днів для створення помітного ефекту, який, однак, після індукування, триває протягом декількох днів.

Основною дією Т3 і Т4 є, звичайно, збільшення основного обміну. Як наслідок, відбувається збільшення виробництва тепла, явище, відоме як термогенний ефект. Гормони щитовидної залози збільшують основний обмін в більшості тканин організму, за винятком головного мозку, селезінки і гонад. Механізм, який використовують Т3 і Т4 для збільшення основного обміну, - це стимулювання активності натрієво-калієвого насоса. Коли насос активний, АТФ гідролізується і виділяється тепло. У той же час збільшене використання АТФ збільшує швидкість окислення енергетичних субстратів для отримання нового АТФ, і в цьому процесі генерується більше тепла. Більш того, Т3 і Т4 індукують збільшення кількості мітохондрій і стимулюють активність деяких ферментів, що беруть участь в окисному фосфорилюванні.

Коли вони присутні в концентраціях, що перевищують норми Т3 і Т4, вони не тільки стимулюють використання енергії, але й мобілізують запаси енергії, стимулюючи глікогеноліз, перетворення м'язових білків в амінокислоти і ліполіз; вони також сприяють глюконеогенезу і синтезу кетонів. На відміну від нижчих концентрацій, ніж звичайні, ці гормони мають протилежні ефекти: вони стимулюють синтез глікогену та синтез білка.

Гормони Т3 і Т4 необхідні для нормального росту і розвитку багатьох тканин і для підтримки нормальної функції після завершення росту. Багато з цих ефектів опосередковуються стимуляцією вивільнення GH (в синергізмі з глюкокортикоїдами) і пермісивною дією на дію GH на органи-мішені. Також важливими є дії, що проводяться гормонами щитовидної залози на нервову систему: відсутність Т3 і Т4 в дитинстві може призвести до форми незворотного ураження головного мозку, яке називається кретинізмом, в якому психічний розвиток і ріст тіла затримуються, а нервові клітини характеризуються від поганого розвитку аксонів і дендритів і неповної мієлінізації. Навіть у повністю розвиненій нервовій системі гормони щитовидної залози необхідні для нормального функціонування. У дорослих дефіцит може призвести до розпаду когнітивних функцій, але ці порушення повністю регресують, якщо рівні цих гормонів в плазмі нормалізуються.

Гормони щитовидної залози і вправи

Після інтенсивної, але короткої фізичної активності, підвищених змін у плазмових рівнях тиреоїдних гормонів не спостерігалося. Лише після тривалих тренувальних сеансів відзначалося помітне збільшення Т3 і Т4.

Дослідження, проведене в Норвегії компанією Herald E. Refsum, показало підвищені рівні T3, T4, TSH і білка, що зв'язують тиреоїдні гормони TBG, у спортсменів, які практикували бігові лижі відразу після виконання, зазначивши, що рівні плазми повертаються в межах початкові межі тільки після декількох днів відновлення. Цей процес, мабуть, пояснюється тим, що під час фізичної активності тиреоїдні гормони послідовно споживаються, тому внаслідок фізіологічної дії зворотного зв'язку гіпофіз стимулюється для отримання великих кількостей ТТГ з подальшим підвищенням рівня плазми. гормонів щитовидної залози.

бібліографія