Skjoldbruskhormoner T3 og T4

Av Fabrizio Felici

Skjoldbruskkjertelen, plassert i den fremre delen av nakken, nær de første trakealingene, inneholder mange sfæriske follikler, som hver består av et enkelt lag av sekretoriske celler, kalt follikulære celler, som omgir et glykoprotein utskilt av follikulære celler, definert kolloid. Hormoner T3 og T4 syntetiseres i folliklene.

Thyroglobulin, hovedstoffet som finnes i kolloidet, er et protein som virker som en forløper for skjoldbruskhormoner. Enzymer for syntesen av T3 og T4 og jodidjonen finnes også i kolloidet. Skjematisk er faser av syntesen av skjoldbruskhormoner og deres sekresjon:

Tyrosinmolekylene er iodisert. Tilsetningen av et jodidion danner monoiodothyrosin (MIT), mens tilsetningen av et andre jodid til det samme molekylet danner diiodotyrosin (DIT);

To molekyler tyrosinjodat (MIT eller DIT) kobles på et tyroglobulinmolekyl, og de to tyrosinrester er forbundet med en kovalent binding. Hvis to molekyler av DIT er kombinert, er sluttproduktet 3, 5, 3 ', 5' - tetraiodothyronin eller T4 (også kalt thyroksin); dersom et DIT-molekyl kombineres og et MIT-molekyl, er sluttproduktet 3, 5, 3'-trijodtyronin eller T3.
T3 og T4 er skjoldbruskhormoner, selv om de på dette stadiet fortsatt er koblet til tyroglobulin;

Disse hormonene lagres i kolloid sammen med thyroglobulin opptil tre måneder før utgivelsen;

Skjoldbruskstimulerende hormon (TSH), som kommer fra blodet, stimulerer frigivelsen av skjoldbruskhormoner. TSH binder først til reseptorer på follikulær cellemembran, aktivering av den andre sykliske AMP messenger; Dette fører til fosforylering av en serie follikulære celleproteiner som er nødvendige for hormonsekresjon;

Follikulære celler tar molekylene av jodisert tyroglobulin fra kolloidet ved fagocytose;

Fagosomet som inneholder joderte thyroglobulin-sikringer med et lysosom;

Eksponering av thyroglobulinmolekylet til lysosomale enzymer resulterer i frigjøring av fri T3 og T4 i follikulærcellen. Skjoldbruskhormoner er lipofile molekyler, slik at de kan diffundere gjennom plasmamembranen og derfra i omløp, der de selektivt binder seg til transportproteiner som tyroksinbindende globulin og transthyretin, eller de kan binde på en ikke-spesifikk måte til albumin.

T4 blir normalt produsert og utskilt med en hastighet ti ganger raskere enn T3, selv om T3 er omtrent fire ganger kraftigere på målorganer. De fleste av T4 utskilles i plasma konverteres normalt av leveren, nyrene og målorganene til den mer aktive T3.

Skjoldbruskhormonnivåer er nesten konstant under normale forhold, fordi hovedmekanismen for å kontrollere sekresjonen er negativ tilbakemelding. Som vi har sett, blir sekresjonen av skjoldbruskhormonet stimulert av TSH som kommer fra adenohypofysen. TSH-sekresjon er igjen stimulert av tyrotropinfrigivende hormon (TRH), som stammer fra hypothalamus. Når de frigjøres i sirkulasjonen, virker skjoldbruskhormonene med negativ tilbakemelding på hypothalamus og den fremre hypofysen for å begrense sekresjonen av TRH og TSH. Merk at T4 aktiverer en mer effektiv negativ tilbakemelding enn T3.

Handlinger av skjoldbruskhormoner

Skjoldbruskhormoner som nevnt er lipofile, slik at de lett overvinne cellemembraner; reseptorene for disse hormonene er i kjerne av målceller. Hormon-reseptorbinding modifiserer transkripsjonsraten for messenger-RNA fra DNA, og derved modifiserer proteinsyntese i målceller. Disse endringene krever timer eller dager for å skape en merkbar effekt som imidlertid en gang indusert varer i dager.

Hovedaktiviteten til T3 og T4 er absolutt økningen i basal metabolisme. Som en konsekvens er det en økning i varmeproduksjon, et fenomen kjent som en termogen effekt. Skjoldbruskhormoner øker basal metabolisme i de fleste kroppsvev med unntak av hjerne, milt og gonader. En mekanisme som brukes av T3 og T4 for å øke basal metabolisme er stimuleringen av natrium-kaliumpumpaktivitet. Når pumpen er aktiv, hydrolyseres ATP og varme frigjøres. Samtidig øker økt bruk av ATP oksidasjonshastigheten til energisubstrater for å produsere ny ATP, og i denne prosessen genereres mer varme. Videre induserer T3 og T4 økningen i antall mitokondrier og stimulerer aktiviteten til noen enzymer involvert i oksidativ fosforylering.

Når de er tilstede i konsentrasjoner høyere enn T3- og T4-normene, stimulerer de ikke bare bruken av energi, men også mobilisering av energireserver ved å stimulere glykogenolyse, omdannelse av muskelproteiner til aminosyrer og lipolyse. De favoriserer også glukoneogenese og ketonsyntese. I motsetning til lavere konsentrasjoner enn normalt, har disse hormonene motsatte effekter: de stimulerer glykogensyntese og proteinsyntese.

Hormoner T3 og T4 er nødvendige for normal vekst og utvikling av mange vev og for å opprettholde en normal funksjon etter fullføring av vekst. Mange av disse effektene er mediert av stimulering av GH-frigivelse (i synergi med glukokortikoider) og ved den permissive virkningen på virkningen av GH på målorganene. Også viktig er handlingene som utføres av skjoldbruskkjertelhormoner på nervesystemet: mangel på T3 og T4 i barndommen kan føre til en form for irreversibel hjerneskade kalt kretinisme, hvor mental utvikling og kroppsvekst forsinkes og nerveceller karakteriseres fra dårlig utvikling av axoner og dendriter og ufullstendig myelinisering. Selv i det fullt utviklede nervesystemet er skjoldbruskhormoner avgjørende for normal funksjon. Hos voksne kan mangelen føre til forfall av kognitive funksjoner, men disse forstyrrelsene trekker helt tilbake hvis plasmanivåene av disse hormonene blir normalisert.

Skjoldbruskhormoner og trening

Etter intens, men kort fysisk aktivitet ble forhøyede endringer i plasmanivåene av skjoldbruskhormoner ikke observert. Først etter langvarige treningsøkter ble det observert en markert økning i T3 og T4.

En studie utført i Norge av Herald E. Refsum viste forhøyede plasmanivåer av T3, T4, TSH og proteinet som binder skjoldbruskhormonene TBG, hos idrettsutøvere som praktiserte langrenn umiddelbart etter en forestilling, og oppdaget at plasmanivåene returnerte innen Innledende grenser bare etter flere dager med gjenoppretting. Denne prosessen synes å skyldes det faktum at under fysisk aktivitet er skjoldbruskhormonene konsekvent konsumert, og derfor på grunn av fysiologisk virkning av tilbakemelding, stimuleres hypofysen til å produsere høye mengder TSH med konsekvent økning i plasmanivåer av skjoldbruskhormoner.

Bibliografi