Зависимость уровня тиреотропного и тиреоидных гормонов от заболеваний щитовидной железы
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
продуктах растительного происхождения. В процессе хранения и тепловой кулинарной обработки содержание йода быстро падает.
Более половины территорий Российской Федерации относятся к йоддефицитным регионам (по содержанию йода в воде и почве) с различной степенью выраженности йодного обеспечения. Кроме природной недостаточности к дефициту йода (ДИ) в организме могут привести следующие состояния:
) заболевания, приводящие к нарушению всасывания йода в кишечнике (кишечные инфекции и паразитарные заболевания, синдром мальабсорбции, заболевания поджелудочной железы, желчного пузыря и печени, муковиiидоз);
) генетически детерминированные тиреопатии, инфильтрация щитовидной железы при гистиоцитозах, саркоидозе;
) повышенная потребность в йоде в подростковом возрасте, в период беременности и лактации;
) наличие гиповитаминозов, гипо- и дисмикроэлементозов;
) поступление йода в недоступной для всасывания форме;
) воздействие медикаментозных препаратов и других факторов окружающей среды химической и физической природы, в том числе и радиационное воздействие [22].
Йодид, удаляемый из сыворотки щитовидной железой, возвращается в циркуляцию в виде йодтиронинов (тиреоидных гормонов), чей йод возвращается в основном во внеклеточную жидкости после периферического дейодирования. Пул йодированных гормонов включает находящиеся в циркулярном русле, а так же тиреоидные гормоны в тканях. Самым большим пулом обладает щитовидная железа, которая содержит 8000 мкг (рис.4).
Рис. 4. Обмен йода у здорового человека [6].
Пул щитовидной железы характеризуется очень медленным оборотом, приблизительно 1% в сутки. На рисунке изображены нормальные пути метаболизма йода в состоянии равновесия йода. Стрелки указывают суточный переход из одного компартмента в дугой. Цифры в скобках указывают размеры пулов [21].
2.2.2 Концентрирование йодида
Щитовидная железа обладает способностью концентрировать иодид (I-) против высокого электрохимического градиента. Это требующий энергии процесс, связанный с АТФазы Na+/K+ - насосом. Отношение количества йодида в щитовидной железе к йодиду сыворотки отражает активность этого насоса. Она регулируется в первую очередь тиреотропином (ТТГ).
Очень малые количества йодида поступают в щитовидную железу также путем диффузии. Внутриклеточный I-, не включающийся в монойодтирозин и дийодтирозин с помощью этого механизма может и покинуть железу [13].
2.2.3 Окисление йодида
Поступивший в щитовидную железу йод посредством активного транспорта активируется. Этот процесс, необходимый для получения йодорганических соединений, протекает при помощи фермента йодид - пероксидазы и пероксида водорода в качестве окисляющего агента [9]:
I + Н2О2 + 2Н+ 2I+ + 2H2O
Тиреопероксидаза представляет собой тетрамерный белок с молекулярной массой 60 кД, требующий перекись водорода в качестве окисляющего агента. Н2О2 образуется НАДФ - зависимым ферментом, сходным с цитохром-с-редуктазой. Ряд соединений тормозит окисление I- и, следовательно, его дальнейшее включение в МИТ и ДИТ. Среди них наибольшее значение имеют соединения группы тиомочевины: тиомочевина, тиоурацил, пропилтиоурацил, метимазол. Эти соединения применяются в качестве антитиреодных препаратов в силу их способности подавлять на данном этапе биосинтез гормонов щитовидной железы [13]. Синтез тиреоидных гормонов в клетках щитовидной железы изображен на рисунке 5. Далее в тексте следует описание этого процесса. Йодид поступает в щитовидную железу благодаря действию насоса и путем пассивной диффузии.
2.2.4 Йодирование тирозина
Окисленный йод реагирует с тирозильными остатками тиреоглобулина. Тиреоглобулин состоит из двух субъединиц. Он содержит 115 остатков тирозина, каждый из которых представляет собой потенциальный сайт йодирования. Около 70% йодида в тиреоглобулине присутствует в составе неактивных предшественников - монойодтирозина (МИТ) и дийодтирозина (ДИТ), 30% - в йодтиронильных остатках, тироксине и трийодтиронине [8].
Тиреоглобулин синтезируется в базальной части клетки на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума, где происходит формирование вторичной и третичной структуры, включая процессы гликозилирования. Из цистерн эндоплазматического ретикулума тиреоглобулин поступает в аппарат Гольджи, включается в состав секреторных гранул и секретируется во внеклеточный коллоид, где происходит йодирование остатков тирозина и образование йодтиронинов.
Секреция тиреоглобулина в просвет фолликула происходит путем экзоцитоза. Йодирование тиреоглобулина и образование йодтиронинов осуществляется в несколько этапов.
Как тироксин (Т4), так и трийодтиронин (Т3) образуются на тиреоглобулине за счет реакции присоединения, включающей два дийодтирозиновых или монойодтирозиновый и дийодтирозиновый остатки соответственно. Эта реакция присоединения осуществляется отдельно от йодирования и также катализируется тиреопероксидазой.
Рис. 5. Схема метаболизма йодида в тиреоидном фолликуле [21].
Для эффективного присоединения, как полагают, важна специфическая третичная структура тиреоглобулина, так как нарушение его нативной структуры или замена тиреоглобулина другими белками ведет к очень низким уровням образования Т4 [21].
2.2.5 Гидролиз тиреоглобулина
Тиреоглобулин представляет сбой форму хранения Т4 и Т3 в коллоиде и при нор?/p>