Як синтезуються гормони щитовидної залози?
Багатьом відомо, що гормони щитовидної залози відіграють найважливішу роль у підтримці нормальної швидкості метаболізму і внутрішнього гомеостазу організму. Але не багато хто уявляє собі, як і з чого синтезуються ці самі гормони щитовидки, як ще її називають в народі.
Також більшість людей навіть не замислюються що відбувається далі, коли гормони були синтезовані в органі. Для найцікавіших я вирішила написати цю статтю і детально розповісти про механізм синтезу і секреції гормонів однією з самої відомих ендокринної залозі людини.
А в наступній статті я дуже детально опишу анатомічне і мікроскопічну будову щитовидної залози, так що підписуйтесь на оновлення блогу , щоб отримувати цінні статті про щитовидній залозі і здоров'я.
Ви напевно чули, що для щитовидки потрібен йод. Так, для того, щоб гормони синтезувалися в достатній кількості органу потрібен такий мінерал, як йод. Щитовидна залоза є єдиною залозою у людини, яка здатна кумулировать в собі величезну кількість йоду. Ця особливість пов'язана з тим, що атом йоду є основним компонентом молекули гормону.
Але не поспішайте капати в молоко розчин йоду, призначений для дезінфекції ран. Цей йод абсолютно не годиться для синтезу гормонів. Крім того, в таке розчині йоду дуже-дуже багато і при попаданні пари крапель такого розчину в організм, відбудеться блокада роботи щитовидної залози, що може викликати тимчасове стан гіпотиреозу, тобто зниження функції залози.
Тепер ви знаєте, що багато йоду це також недобре, як і його недолік. Тоді який же йод використовується в синтезі? Тільки органічний йод в складі продуктів харчування або мікродози в складі препаратів йоду, такий як калій йодид або йодомарін. Дози вимірюються в микрограммах, а відміну від антисептичний розчину, де кількість йоду вимірюється в грамах.
Стадії синтезу гормонів щитовидної залози
Весь процес синтезу гормонів щитовидної залози представляється у вигляді наступних один за одним біохімічних процесів:
- окислення йодидів (органіфікацію йодиду)
- йодування тирозину в молекулі тиреоглобуліну
- конденсація
- переміщення тиреоглобуліну в колоїд фолікула
- протеолиз тиреоглобуліну з утворенням Т3 і Т4
- дифузія Т3 і Т4 в кров
Отже, коли атоми йоду потрапляють в організм людини у вигляді йодидів, вони переміщаються зі струмомкрові до клітин щитовидної залози і моментально захоплюються ними за допомогою білка переносника (Na-I насос). Робота цього переносника контролюється тиреотропним гормоном, а також загальним вмістом йоду в організмі.
Цей переносник має здатність переносити не тільки йодиди, але радіоізотопи техніці. Ця властивість використовується в радоізотопном дослідженні залози.
Після цього за допомогою білка пендріна йод перенаправляється через апикальную частина тиреоцитах в колоїд. Про докладному будові щитовидної залози читайте в цій статті. При недостатності або генетичному дефекті цього білка-переносника розвивається вроджений синдром Пендри, який супроводжується ознаками гіпотиреозу і нейросенсорної приглухуватістю. Потім йодиди повинні пройти процес окислення (органіфікації). Це робиться для зв'язування і утримання йоду в залозі. Цей процес органіфікації відбувається за участю перекису водню.
Гормон щитовидної залози це білкова субстанція і основний амінокислотою є L-тирозин, яка входить в склад великий білкової молекули тиреоглобуліну. Амінокислота L-тирозин має структуру фенольного кільця. Тиреоглобулін це гликопротеид, який є білковим попередником гормонів щитовидки. Він синтезується безпосередньо в клітці щитовидної залози і поступово переміщається до апікальної поверхні клітини, яка звернена в бік колоїду. Концентрація тиреоглобуліну до тиреоїдної клітці становить 75% від усього міститься білка.
Далі в апікальній частині тиреоїдної клітини в колоїді за допомогою ферменту селензавісімой тиреоїдної пероксидази відбувається йодування тироксину в молекулі тиреоглобуліну, т. Е. Приєднання атомів йоду до залишків амінокислоти тирозину, які як би стирчать з великою молекули тиреоглобуліну. Спочатку утворюються моно- і Дийодтирозин. До речі, цей процес йде в присутності заліза і при його дефіциті можуть бути збої.
Саме до цього ферменту (тіреопероксідазе) виробляються антитіла ( атітела до ТПО ) при аутоімунному тиреоїдиті, блокуючи його роботу. Також уповільнення процесу йодування тиреоглобуліну може бути викликано дефіцитом селену.
Територія Росії вважається селендефіцітной, тому рекомендується приймати селенсодержащіе добавки для безперебійної роботи щитовидної залози.
Препарати для лікування дифузного токсичного зобу тиреостатики, також вплинуть на даний фермент, викликаючи його блокаду.
Далі відбувається процес конденсації, т. Е. Об'єднання молекул моно- і Дийодтирозин і формування молекул тіронінов. Теж за участю ферменту тіреопероксідазе. Тіроніна виходить при приєднанні до амінокислоти тирозину другого фенольного кільця. При цьому утворюються моно-, дийодтиронин, а також активні гормони Т3 (трийодтиронін) і Т4 (тироксин) . Частка останніх становить всього 30% від всіх інших складових великої молекули тиреоглобуліну.
І ось така величезна молекула тиреоглобуліну відправляється на зберігання в колоїд тиреоїдного фолікула. Якщо станеться так, що робота щитовидної залози буде заблокована, то її запасів Т4 і Т3 вистачить на один місяць.
При необхідності і стимуляції щитовидної залози, псевдоподии (ворсинки) на апікальній поверхні клітини захоплюють певну кількість тиреоглобуліну і переміщається назад в клітку ближче до базальної мембрані, де він захоплюється лизосомами клітини, а в лізосомах відбувається процес протеолізу, т. е. розпаду тиреоглобуліну на складові частини. При цьому утворюються гормони Т3 і Т4, а також моно- і дийодтиронин, які розпадаються на тирозин і йод, який потім використовується повторно.
Що відбувається з гормонами, коли вони потрапляють в кров?
Утворилися Т3 і Т4 проходять крізь клітинну мембрану і потрапляють в кров, звідки розносяться по всіх органах і тканинах. Частина Т4 ще в клітці з допомогою дейодінази перетворюється в більш активну форму Т3. Також Т3 утворюється з Т4 вже в тканинах, також за допомогою ферменту дейодінази. Цей процес пожет відбуватися у всіх органах, але інтенсивніше це відбувається в печінці і в нирках.
При зниженні ферментної функції або генетичному дефекті, процес переходу Т4 в Т3 може бути сповільнений і у людини при нормальних рівнях ТТГ і свТ4 може бути істотно знижений рівень свТ3. У деяких людей це може проявлятися симптомами гіпотиреозу.
У процесі протеолізу тиреоглобуліну в кров потрапляють не тільки Т3 і Т4, а також тірозільних залишки, атоми йоду і навіть сам тиреоглобулін. Раніше в діагностиці аутоімунних захворювань щитовидної залози застосовували метод визначення антитіл до тиреоглобуліну (ат до ТГ), вважаючи, що його вихід пов'язаний з руйнуванням тиреоїдної тканини в зв'язку з аутоімунним процесом. Але як виявилося, що тиреоглобулін потрапляє в кров і в нормі, тому дане дослідження скасували.
Після того, як Т4 і Т3 потрапили в кров, велика їх частина зв'язується з білками плазми. Більш 99,95% Т4 і більше 99,5% Т3 знаходяться до крові в зв'язаному стані. Таким чином, гормони знаходяться як би на збереженні, тому що в такому стані вони неактивні. А активні тільки залишилися 0,05% Т4 і 0,5% Т3, які циркулюють до органів у вільному вигляді.
Т4 (тироксин) зв'язується з наступними білками:
- з тироксинзв'язуючого глобулином на 80%
- з тироксинзв'язуючого преальбуміном на 15%
- з альбуміном плазми на 5%
Т3 (трийодтиронін або ліотіронін) зв'язується з наступними білками:
- з тироксинзв'язуючого глобулином на 90%
- з тироксинзв'язуючого преальбуміном на 5%
- з альбуміном плазми на 5%
Ці білки синтезуються в печінці і їх концентрація, а значить і зв'язує активність безпосередньо залежить від функції печінки. Продукція білків стимулюється естрогенами і блокується андрогенами, а також великими дозами глюкокортикоїдами. Крім цього є вроджені дефекти синтезу цих білків. Всі ці фактори позначаються на концентрації загального рівня Т3 і Т4. Саме тому, щоб отримати інформацію про справжню роботі щитовидної залози, рекомендується здавати кров на вільні фракції гормонів.
Оскільки Т4 гормон з менш вираженою біологічною дією, ніж Т3, то 80% вільного тироксину метаболізується, тобто від молекули тироксину отщепляется один атом йоду. Цей процес називається монодейодування і відбувається за участю сененозавісімой монодейодінази. Залежно від того, в якому положенні отщепа атом йоду, може вийде активний вільний Т3 (свТ3) і реверсивний Т3 (рТ3), який практично не має біологічної активності. Зазначений процес не випадковий, а регулюється низкою фактором, але в нормі цей процес протікає з однаковою частотою.
На частку Т3 утвореного із Т4 в периферичних тканинах, переважно в печінці, припадає близько 80%, виходить, що щитовидна залоза виділяє всього 20% вільного Т3. Саме тому при дефекті ферменту монодейодінази знижується рівень вільного Т3 в сироватці крові і людина може відчувати ознаки недостатності тиреоїдних гормонів.
Основне біологічне дію надає вільний Т3. Які саме ефекти надають гормони щитовидної залози, я розповім вже в наступних статтях. А сьогодні ви дізналися, як відбувається синтез гормонів щитовидки і подальше їх перетворення.
З теплотою і турботою, ендокринолог Діляра Лебедєва