Динаміка тиреоїдних гормонів нормальна фізіологія

Поняття динаміка тиреоїдних гормонів означає комплекс процесів синтезу гормонів в щитовидній залозі, їх транспорту в крові, дії і метаболізму в периферичних тканинах, а також комплекс регуляторних механізмів, що визначають нормальне забезпечення тканин тиреоїдними гормонами. У цьому розділі висвітлюється нормальна фізіологія і біохімія динаміки тиреоїдних гормонів. Порушення процесів транспорту, дії і метаболізму описуються в розділах, присвячених лабораторним тестам або окремих захворювань.

Синтез і секреція гормонів. Синтез тиреоїдних гормонів залежить від надходження в щитовидну залозу достатньої кількості йоду - складової частини активних гормонів (Т4 і Т3), интактности шляхів метаболізму йоду в залозі і одночасного синтезу нормального білка, рецептірующего йод, - тиреоглобуліну.

Ріс.324-2. Схема шляхів синтезу і секреції тиреоїдних гормонів і механізмів супра- і інтратіреоідного регуляції функції щитовидної залози.

Тонкими стрілками показані шляхи метаболізму йоду; жирними стрілками - стимулюючі впливу; пунктиром - ингибирующие впливу.

Позначення: ТРГ - тиреотропін-рілнзінг гормон, ТТГ - тиреотропний гормон, І ПО - йодид-пероксидаза, Прот - тиреоїдна протеаза, Пеп - тиреоїдна пептідаза, МІТ - монойодтірозіна, ДІТ - дінодтірозін, T4- тироксин, Т3- 3, 5, 3 - трийодтиронін.

Секреція достатньої кількості гормонів вимагає в свою чергу як нормальної швидкості їх синтезу, так і інтеграції з протікають в залозі процесами гідролізу тиреоглобуліну, в результаті яких активні гормони вивільняються. Йод проникає в щитовидну залозу з крові в формі неорганічного або органічного йодиду. Існує два джерела його надходження: перший - при дейодування тиреоїдних гормонів або насичених йодом агентів, що потрапили в організм людини; і другий - з їжею, водою або лікарськими препаратами. Раніше для населення континентальної частини США вважалося нормою споживання з їжею приблизно 200 мкг йоду; цього було досить для підтримки концентрації йодиду в плазмі па рівні приблизно 0,5 мкг / дл (5 мкг / л). Однак через присутність йоду в деяких харчових продуктах і широкого поширення йодовмісних лікарських засобів, вітамінних препаратів та антисептиків середнє споживання йоду зросла до 1000 мкг на добу, що призвело до відповідного підвищення концентрації йодиду в плазмі крові. Йодид витягується з плазми щитовидною залозою, нирками, а також слинні залози і в шлунково-кишковому тракті, але, оскільки йодид, що виділяється в просвіт кишечника, піддається реабсорбції, чистий його кліренс здійснюється тільки щитовидною залозою і нирками. По суті щитовидна залоза та нирки конкурують один з одним за йодид плазми. Нирковий кліренс залежить в основному від швидкості клубочкової фільтрації, і на нього не впливають гуморальніфактори або концентрація йодиду в плазмі. Тому нирки в нормі є пасивними учасниками цієї конкуренції. Звідси випливає, що співвідношення між швидкістю надходження йодиду в щитовидну залозу і швидкістю його екскреції з сечею визначається активністю саме щитовидної залози, а не нирок.

Процеси синтезу і секреції активних тиреоїдних гормонів можна розділити на чотири послідовні етапи (ріс.324-2). Перший включає активний транспорт йодиду з плазми в клітку щитовидної залози і в просвіт фолікула. Швидкість цього процесу перевищує швидкість пасивної днффузіі йоду з залози. В результаті щитовидна залоза виявляється здатної утримувати градієнт концентрації для йодиду (відношення концентрацій щитовидна залоза / плазма) на вельми високому рівні (до 500 і більше в певних умовах). Енергія для транспорту йодиду черпається з фосфатних зв'язків і тому залежить від окисного фосфорилювання в залозі. Другий етап біосинтезу гормонів включає окислення йодиду в більш реакционноспособную форму, здатну йодувати тирозинового залишки в молекулі тиреоглобуліну - гликопротеида з мовляв. масою близько 650 000, який синтезується клітинами фолікулів. Окислення йодиду здійснюється йодид-пероксидазою, що використовує перекис водню, яка утворюється але ходу окисного обміну в залозі. Йодування органічних структур відбувається на кордоні між клітиною і колоїдів, де цього процесу піддається в основному свежесінтезірованний тиреоглобулін, що надходить шляхом екзоцитозу в просвіт фолікула. В результаті в складі пептиду утворюються неактивні попередники гормонів - монойодтірозіна (МІТ) і дийодтирозин (ДІТ). Потім ці йодтірозінов вступають в реакцію окисної конденсації знову-таки за допомогою пероксидази. Дана реакція протікає всередині молекули тиреоглобуліну і призводить до утворення різних йодтиронінів, включаючи Т4 і Т3 Хоча в крові і присутні невеликі кількості тиреоглобуліну, більша його частина деякий час зберігається в залозі, граючи роль запасний форми тиреоїдних гормонів, або прогормона. Вивільнення активних гормонів в кров відбувається шляхом піноцитозу фолікулярного колоїду на апикальном краю клітини з утворенням колоїдних крапельок. Для цього процесу необхідне функціонування мікротрубочок. Колоїдні крапельки зливаються з тиреоїдними лизосомами, утворюючи фаголізосоми, в яких тиреоглобулін гідролізується протеазами і пептидазами. Кінцевий етап полягає у виділенні вільних йодтиронінів - Т4 і Т3- в кров. Єдиним джерелом ендогенного Т4 служить щитовидна залоза. На відміну від цього тільки близько 20% утворюється в нормі Т3 надходить з щитовидної залози; інша його частина утворюється під внетіреоідних тканинах шляхом ферментативного відщеплення 5-йоду від зовнішнього кільця молекули Т. Неактивні йодтірозінов, що вивільняються при гідролізі тиреоглобуліну, віддають свій йод під дією внутритиреоидного ферменту - дегалогенази йодтірозінов. У нормі вивільняється таким чином йод в основному реутілізіруется в синтезі гормонів, але невелика його частка все ж втрачається, вступаючи в кровотік (витік йоду). У патологічних умовах ця частка може зростати.

Щитовидна залоза здатна концентрувати і інші одновалентні аніони, такі як пертехнетатом, який є в вигляді радіоактивного ізотопу - натрій [99m Тc] пертехнетатом. На відміну від йодиду пертехнетатом дуже мало зв'язується органічними сполуками. Тому він присутній в щитовидній залозі тільки короткий час. Це властивість поряд з його коротким фізичним періодом напіврозпаду робить пертехнетатом цінних радіонуклідом для отримання зображення щитовидної залози за допомогою методів сцинтилляционного сканування.

Перераховані вище реакції служать об'єктом гальмування різними хімічними сполуками. Їх зазвичай називають зобогенних речовинами, оскільки в силу своєї здатності пригнічувати синтез гормонів і опосередковано стимулювати секрецію ТТГ вони викликають утворення зоба. Деякі неорганічні аніони, в тому числі перхлорат і тіоціанат, інгібують механізм транспорту йодиду і тим самим зменшують доступність субстрату для утворення гормонів. Однак країни, що розвиваються в результаті цього зоб і гіпотиреоз можна запобігти або ліквідувати досить великими дозами йодиду, які забезпечують надходження потрібних його кількостей в залозу за рахунок простої дифузії. Широко використовуються антитиреоїдні кошти, такі як похідні тіосечовини і меркаптоімідазолу, надають на біосинтез гормонів більш складне вплив. Ці речовини, так само як і деякі похідні аніліну, інгібують початкове окислення (органічне зв'язування) йодиду, знижуючи частку утворюється ДІТ щодо МІТ і блокуючи конденсацію йодтірозінов в гормонально-активні йодгіроніни. Остання реакція найбільш чутлива. Таким чином, синтез гормонально-активних йодтиронінів може бути різко загальмований в умовах лише невеликого зниження загального захоплення йоду щитовидною залозою. На відміну від ефекту одновалентних аніонів зобогенное дію інгібіторів органічного зв'язування йоду не долає великими його кількостями. Дійсно, деякі слабкі зобогенні речовини, такі як сульфонаміди та антипірин, при введенні разом з йодидом стають чомусь навіть більш активними. Гостре введення великих доз самого йоду теж може приводити до блокади органічного зв'язування і реакції конденсації. У нормі ця дія (ефект Вольффа - Чайкофф) транзиторно, але у деяких здорових осіб, які тривалий час отримують йод, має місце постійне гальмування синтезу гормонів, що супроводжується розвитком зобу з гіпотиреозом (йодна мікседема) або без нього. Більшість хворих з хворобою Грейвса, особливо перенесли радіойодотерапію або хірургічну операцію, а також хворі з хворобою Хашимото надзвичайно чутливі до блокуючого дії йодиду, і при хронічному прийомі йодидів у них розвивається гіпотиреоз. Точно так же високу чутливість виявляє і щитовидна залоза плоду, і тому, щоб уникнути зобного гіпотиреозу у плода вагітні жінки не повинні отримувати великих доз йодиду. Йодид у великих дозах може пригнічувати і протеоліз тиреоглобуліну, т. Е. Вивільнення гормонів. Цей ефект найлегше проявляється в умовах гіперфункції щитовидної залози, і саме він визначає швидке терапевтична дія йодидов у більшості хворих на гіпертиреоз. Літій, що вводиться ряду хворих з депресивними станами у вигляді карбонатної солі. надає кілька ефектів на внутрітіреоідного обмін йоду, один з яких полягає в гальмуванні секреції гормонів. Великі дози дексаметазону також інгібують секрецію гормонів і в поєднанні з йодидом можуть швидко зменшувати вираженість тиреотоксикозу.