Зависимость уровня тиреотропного и тиреоидных гормонов от заболеваний щитовидной железы
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
ецепторами оказывать биологические эффекты обладают лишь свободные гормоны, понятно, что не только сама щитовидная железа, но и белки плазмы служат источником доступных для клеток свободных гормонов, т.е. играет важнейшую роль в поддержании тиреоидного статуса организма.
Свободные йодтиронины относительно легко проникают сквозь мембрану клеток. Внутриклеточные эффекты тиреоидных гормонов тесно связаны с процессами их метаболизма (в первую очередь с механизмами дейодирования). Тироксин может подвергаться дейодированию в различные соединения, сохраняющие йод в своей структуре, пока не превратиться в полностью лишенный йода тиронин. Самым важным из таких превращений является конверсия Т4 в более активный Т3 [8]. Секреция Т3 нормальной щитовидной железой определяет лишь 10 - 20% внетиреоидного количества этого гормона, а остальное его количество образуется в результате конверсии Т4 в периферических тканях, которая осуществляется с участием фермента 5`-дейодиназы [12]. Конверсия Т4 происходит путем монодейодирования наружного тирозильного кольца до Т3. Дейодиназы обладают как субстратной, так и тканевой специфичностью. В настоящее время это считается важным механизмом, посредством которого сами клетки регулируют количество активного гормона в своем ближайшем окружении, поскольку Т3 в пересчете на 1 моль гораздо активнее Т4.
Дейодиназы вовлечены в активацию и инактивацию тиреоидных гормонов. Существует различные виды дейодиназ. Все они в своем активном центре имеют необычную аминокислоту селеноцистеин и могут использовать структуру, образованную в результате вставки последовательности селеноцистеина для введения селеноцистеина по кодону UAG, который обычно является стоп-кодоном.
В периферических тканях (мышцы, печень, почки, сердечная мышца, щитовидная железа) находится энзим 1, 5`-дейодиназа, который дейодирует тироксин, отщепляя от него одну молекулу йода в положении 1,5`, и превращает его в трийодтиронин. Функция 1, 5`-дейодиназы состоит в поддержании нормального уровня Т3 в сыворотке крови. В щитовидной железе 1, 5`-дейодиназа дейодирует моно- и дийодтирозины при гидролизе тиреоглобулина в тиреоидных клетках. Активность 1, 5`-дейодиназа увеличивается при гипотиреозе, и, таким образом, концентрация Т3 в сыворотке крови поддерживается в пределах нормы при низком уровне Т4.
В мозгу и гипофизе находится 2, 5`-дейодиназа. роль этого энзима состоит в поддержании нормального внутриклеточного количества Т3 в мозгу и гипофизе. Уменьшение в сыворотке крови тироксина ведет к повышению активности 2, 5`-дейодиназы в мозгу, которая в большем количестве превращает Т4 в Т3. Напротив, при повышении концентрации Т4 в сыворотке крови уменьшается активность 2, 5`-дейодиназы и образование внутриклеточного Т3 в мозгу. Предполагают, что 2, 5`-дейодиназа является монитором, посредством которого гипоталамус и гипофиз поддерживают нормальный уровень тироксина в сыворотке крови [5].
Существование механизма клеточной конверсии Т4 в Т3 позволяет считать тироксин прогормоном, а трийодтиронин истинным гормоном. Однако и сам Т4 способен давать ряд эффектов, обладая, по-видимому, собственными рецепторами в некоторых клетках-мишенях. Периферические ткани могут превращать Т4 не только в более активный Т3, но и в практически лишенный активности реверсивный Т3 (рТ3), в котором атом йода отсутствует во внутреннем кольце молекулы (рис. 6) [8].
Рис. 6. Образование трийодтиронина и реверсного трийодтиронина из тироксина [21].
Регуляторы переключения конверсии с активного Т3 на неактивный рТ3 точно неизвестны, но основное имеет, по-видимому, обеспечение организма энергией. При голодании, например, когда необходимо сохранять энергию, преобладает конверсия Т4 в рТ3. [6]
2.5 "ияние веществ на синтез тиреоидных гормонов
В настоящее время считается, что влияния на синтез различных веществ имеет смешанный характер. Этот тезис доказывается в статье Р.В. Кубасова, Е.Д. Кубасовой Современные представления о роли факторов внешней среды и дисбаланса биоэлементов в формировании эндемического зоба. Далее исследованы факторы, влияющие на синтез тиреоидных гормонов.
.5.1 Йод
Йод, открытый почти 200 лет назад, относится к категории незаменимых для организма человека элементов, являясь облигатным компонентом для синтеза тиреоидных гормонов - тироксина и трийодтиронина. Иодиды и другие неорганические соединения йода депонируются в соединительной ткани, однако только в щитовидной железе иодиды окисляются до состояния более высокой валентности [22].
Йод входит в структуру тироксина. Организм человека не может синтезировать йод, поэтому получать его он может исключительно с продуктами питания, а так же с водой и воздухом. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует следующие нормы суточного потребления йода: для детей - 90-120 мкг, для взрослых - 150-200 мкг. Больше йода требуется беременным и кормящим женщинам [19].
Дефицит йода проявляется снижением функциональной активности щитовидной железы, выражающейся недостаточным производством тиреоидных гормонов. В этих условиях включается один из механизмов адаптации щитовидной железы - усиление процесса захвата йода и увеличение синтеза тиреоидных гормонов за счет повышения уровня тиреотропного гормона (ТТГ). Усиленный метаболизм и синтез тироксина в ответ на повышение уровня ТТГ способствуют ускорению оборота йода в организме, что позволяет обходиться значительно меньшим его