Sinteza, secreția și metabolismul hormonilor tiroidieni

Precursor T ₄ și T ₃ este aminoacidul L-tirozina. Adăugarea de iod în inelul fenolic al tirozinei asigură formarea de mono- sau dioodotirozine. Dacă un al doilea inel fenolic este atașat la tirozină cu ajutorul unei legături eterice, atunci se formează tyronină. Pentru fiecare dintre cele două sau ambele simultan tirononă inele fenolice pot adera unul sau doi atomi de iod în poziția meta în raport cu restul de aminoacid. T4predstavlyaet o „, 5'-tetraiodothyronine 3,5,3 și T ₃ - .. 3,5,3-triiodotironină, adică, conține mai puțin de o atom de iod în "exterior"(lipsit de grupări amino) inel. La scoaterea atomului de iod dintr - un „intern“ inel T ₄ este convertit în 3,3'.5'-triiodotironina sau în sens invers (reverse) T ₃ (PT ₃ ). Diiodothyronine poate exista în trei forme (3“, 5'-T ₂ 3.5 T ₂ sau T-3,3' ₂ ). După clivarea T ₄ sau T ₃ grupări amino sunt formate, respectiv, și acid triiodothyroacetic tetrayod-. Cea mai mare flexibilitate a structurii spațiale a moleculei de hormoni tiroidieni și definite de rotația atât inel tirononă în raport cu partea alanină, joacă un rol semnificativ în interacțiunea acestor hormoni de la legarea de proteinele plasmatice și receptorii celulelor.

Principala sursă naturală de iod este produsele marine. Necesarul zilnic minim de iod (pe baza iodura) la om - aproximativ 80 ug, dar în unele zone în care se aplică sare în scop profilactic, consumul de iodură poate ajunge la 500 mg / zi. Conținutul Iodide este determinată nu numai de numărul său, care este alimentat din tractul gastrointestinal, dar, de asemenea, „scurgere“ a tiroidei (în mod normal, aproximativ 100 mg / zi), iar deiodination periferică a iodotironine.

Glanda tiroidă are capacitatea de a concentra iodura din plasma sanguină. Alte țesuturi au o capacitate similară, de exemplu, mucoasa gastrică și glandele salivare. Procesul de transfer de iodură în epiteliul folicular este volatil, saturat și efectuat împreună cu transportul invers al sodiului cu adenozin trifosfatază sodică-potasiu (ATPază). Sistem de deplasare iodura nu sunt strict specifice și determină livrarea de celule la un număr de alți anioni (perclorat și pertehnetatului tiocianat) care sunt inhibitori competitivi ai procesului de acumulare a iodurii de glanda tiroida.

Așa cum am menționat deja, în plus față de iod, o componentă a hormonilor tiroidieni este tyronina, care se formează în interiorul moleculei de proteină - tiroglobulină. Sinteza sa apare în celulele tiroidiene. Tireoglobulina reprezintă 75% din cantitatea totală conținută și 50% sintetizată la orice moment proteic în glanda tiroidă.

Iodura care intră în celulă este oxidat și atașată covalent la resturile de tirozină din molecula de tiroglobulină. Atât oxidarea cât și iodarea resturilor de tirozil sunt catalizate de peroxidaza prezentă în celulă. Deși forma activă a iodului, proteina iodată, nu este exact cunoscută, dar înainte de această iodurare (adică procesul de adaos de iod), trebuie să se formeze peroxid de hidrogen. Se pare că este produsă de NADH-citocrom B- sau NADPH-citocrom C-reductază. Ambele reziduuri de tirozil și monoiodotor în molecula de tiroglobulină suferă iodizare. Acest proces este influențat de natura unui număr de aminoacizi localizați, precum și de conformația terțiară a tiroglobulinei. Peroxidaza este un complex enzimatic legat de membrană, grupul protetic din care formează heme. Gruparea hematinică este absolut necesară pentru manifestarea activității enzimatice.

Iodinarea aminoacizilor precede condensarea acestora, adică formarea structurilor de tip tyronin. Ultima reacție necesită prezența oxigenului și poate fi efectuată prin formarea intermediară a unui metabolit activ al iodotirozinei, de exemplu acid piruvic, care apoi leagă restul de iodotirozil din compoziția de tiroglobulină. Indiferent de mecanismul de condensare, această reacție este, de asemenea, catalizată de peroxidază tiroidiană.

Masa moleculară a tiroglobulinei mature este de 660.000 daltoni (coeficientul de sedimentare este de 19). Se pare că are o structură terțiară unică care condensează condensarea resturilor de iodotirozil. Într-adevăr, conținutul de tirozină în această proteină diferă puțin de cel din alte proteine, iar iodizarea resturilor de tirozil poate să apară în oricare dintre acestea. Cu toate acestea, reacția de condensare se realizează cu o eficacitate suficient de ridicată, probabil numai în tiroglobulină.

Conținutul de acizi de iod în tiroglobulina nativă depinde de disponibilitatea iodului. În mod normal conține tiroglobulină 0,5% iod format din 6 resturi monoiodotyrosine (MIT), 4 - diiodotyrosine (DIT), 2 - T ₄ și 0,2 - moleculă de proteină Ts. Reverse T ₃ și diiodothyronine prezente în cantități foarte mici. Cu toate acestea, în ceea ce privește deficitul de iod se încalcă aceste raporturi: creșterea raport MIT / DIT și T ₃ / T ₄, care sunt considerate ca dispozitiv gormogeneza activ in tiroida la deficit de iod, ca T ₃ are o activitate metabolică mai mare decât T ₄.

Examinați procesul de sinteză tiroglobulina în celulele foliculare tiroidiene îndreptate într - o direcție, de la apical la membranei bazale și mai departe - în spațiu coloidal. Formarea hormonilor tiroidieni liberi și intrarea lor în sânge presupune existența unui proces invers. Acesta din urmă constă într-o serie de etape. Inițial, tiroglobulina conținută în coloid este captată prin procese de microvilli ale membranei apice care formează bule de pinocitoză. Se deplasează în citoplasma celulei foliculare, unde se numesc picături coloidale. La rândul lor, ele fuzionează cu microzomi, formând fagolizozomi și, în compoziția lor, migrează către membrana celulară bazală. In timpul acestui proces, tiroglobulină proteoliza, în timpul căreia formarea T ₄ și T ₃. Acestea din urmă difuzează din celulele foliculare în sânge. In celula in sine este , de asemenea , o deiodination parțială a T ₄ pentru a forma T ₃. Unele dintre iodothyrozine, iod și o cantitate mică de tiroglobulină intră și în sânge. Ultima circumstanță este esențială pentru înțelegerea patogenezei bolilor tiroidiene autoimune, care se caracterizează prin prezența anticorpilor de tiroglobulină în sânge. Spre deosebire de conceptele anterioare, potrivit cărora formarea unor astfel de auto-anticorpi asociate cu deteriorarea tiroglobulina de țesut și tiroidian lovit sânge, acum a dovedit că ajunge acolo și tiroglobulina în condiții normale.

În procesul de proteoliza intracelular al tiroglobulină în citoplasmă celulelor foliculare penetrează nu numai iodtironiny, dar a conținut de proteine în cantități mari iodotyrosines. Cu toate acestea, spre deosebire de T ₄ și T ₃, ele sunt rapid deiodurat enzimă prezentă în fracția microzomală, pentru a forma iodura. Cea mai mare parte din acesta din urmă este expusă în glanda tiroidă la o reutilizare, dar o parte din ea încă mai lasă celula în sânge. Iodotyrosines Deiodination oferă de 2-3 ori mai mult iodură pentru o nouă sinteză a hormonilor tiroidieni decât transportul acestui anion din plasma sângelui în glanda tiroidă și , prin urmare , joacă un rol major în menținerea sintezei yodt-ironinov.

Pe zi glanda tiroidă produce aproximativ 80-100 micrograme T ₄. Timpul de înjumătățire al acestui compus în sânge este de 6-7 zile. In fiecare zi, organismul descompune aproximativ 10% din T secretat ₄. Rata degradării sale, precum și T ₃ depinde de legarea lor de proteinele din ser și țesuturi. În condiții normale, mai mult de 99,95% prezentă în T din sânge ₄ și Ts 99,5% de proteinele plasmatice. Acestea din urmă acționează ca un tampon al nivelului hormonilor tiroidieni liberi și în același timp servesc ca un loc pentru depozitarea lor. Distribuția T ₄ și T ₃ includ diferite proteine de legare afectează pH - ul și compoziția ionică a plasmei. În plasmă, aproximativ 80% T ₄ skompleksirovano cu globulinei care leagă tiroxina (TBG), 15% - de la legarea tiroxinei prealbumin (LSPA), iar restul - cu albumină serică. TSH și se leagă de 90% din T ₃ și LSPA - 5% din acest hormon. Este general acceptat faptul că doar o fracțiune nesemnificativă de hormoni tiroidieni care nu este atașată la proteine și este capabilă să difuzeze prin membrana celulară este metabolică activă. În termeni absoluți, valoarea T liber ₄ în ser este de aproximativ 2 ng%, iar T cu ₃ - 0,2% ng. Cu toate acestea, recent au fost obținute mai multe date privind posibila activitate metabolică și o parte din hormonii tiroidieni care este asociat cu TPAA. Nu este exclus ca TSPA să fie un intermediar indispensabil în transferul semnalului hormonal din sânge către celule.

TSG are o greutate moleculară de 63.000 daltoni și este o glicoproteină sintetizată în ficat. Afinitatea sa pentru T ₄ este de aproximativ 10 ori mai mare decât T ₃. Componenta carbohidrat a TSG este reprezentată de acidul sialic și joacă un rol esențial în complexarea hormonilor. Producția hepatică a TSH este stimulată de estrogeni și este inhibată de androgeni și doze mari de glucocorticoizi. În plus, există anomalii congenitale în producerea acestei proteine, care poate afecta concentrația totală de hormoni tiroidieni în serul de sânge.

Greutatea moleculară a TPAA este de 55.000 daltoni. În prezent, structura primară completă a acestei proteine este stabilită. Configurația sa spațială determină existența unei molecule de canal care trece prin centru, în care sunt localizate două situsuri de legare identice. Integrarea T ₄ cu una dintre ele reduce dramatic afinitatea a doua la hormon. Ca și TSH, LSPA are o afinitate mult mai mare pentru T ₄, decât T ₃. Mă întreb ce alte zone LSPA se poate lega de dimensiuni mici (21 000), o proteina care interacționează specific cu vitamina A. Îmbinarea aceasta proteina stabilizează LSPA complex cu T ₄. Este important de observat că bolile severe non-tiroidiene, precum și postul, sunt însoțite de o scădere rapidă și semnificativă a nivelului seric de TSA.

Albuminul seric are cea mai mică afinitate de proteine enumerate pentru hormoni tiroidieni. Din moment ce normala cu albumina este asociata cu nu mai mult de 5% din cantitatea totala de hormoni tiroidieni prezenti in ser, o modificare a nivelului ei are doar un efect foarte mic asupra concentratiei acestuia.

După cum sa menționat deja, compusul hormonilor cu proteine serice previne nu numai efectele biologice ale T ₃ și T ₄, dar , de asemenea , incetineste foarte mult rata de degradare. Până la 80% din T4 _este metabolizat prin monodiodinare. În cazul scindării atomului de iod în poziția 5 a Ts este formată având o activitate biologică mult mai mare; când iodul este scindat în poziția 5, _{se formează} pT3 , a cărui activitate biologică este extrem de nesemnificativă. Monodeyodirovanie T ₄ într - o anumită poziție nu este un proces aleatoriu și este guvernată de o serie de factori. Cu toate acestea, în cazuri normale, deiodarea în ambele poziții are, de obicei, o rată egală. Cantități mici de T ₄ sunt supuse dezaminarea și decarboxilarea pentru a forma acidul tetrayodtirouksusnoy precum acidul sulfuric și conjugat cu acid glucuronic (în ficat) conjugă cu excreție în bilă.

Monodeyodirovanie T ₄ este o glanda tiroidă este sursa primară de T ₃ în organism. Acest proces oferă aproape 80% din 20-30 g T ₃ produs pe zi. Astfel , ponderea secreția de T ₃ de glanda tiroidă nu este mai mare de 20% din necesarul zilnic. Formarea Vnetireoidnoe Ts T ₄ catalizate T ₄ 5'-deiodinase. Enzima este localizată în microzomii celulari și necesită ca un cofactor grupările sulfhidril reduse. Se crede că conversia de bază a T ₄ la Ts apare în ficat și rinichi țesuturi. T ₃ este mai slabă decât T ₄, asociat cu proteine serice, prin urmare , este supus degradării mai rapide. Perioada de înjumătățire plasmatică în sânge este de aproximativ 30 de ore Acesta este transformat în principal în T-3,3. ₂ și 3,5 T ₂; se formează cantități mici de acizi triiodotiroacetici și triiodotiropropionici, precum și conjugați cu acizi sulfurici și glucuroni. Toți acești compuși sunt practic lipsiți de activitate biologică. Diferitele diiodotironine sunt apoi transformate în monoiodotironine și, în final, să elibereze tironina, care se găsește în urină.

Concentrarea diferitelor iodotironine în serul uman sănătos, ug%: T ₄ - 5-11; ng%: T ₃ - 75-200, tetrayodtirouksusnaya Acid - 100-150, pT ₃ - 20-60, 3,3'-T ₂ - 4-20, 3,5-T ₂ - 2-10, acid triiodothyroacetic - 5-15, 3“, 5'-T ₂ - 2-10, T-3, - 2.5.