Θυρεοειδείς ορμόνες Τ3 και Τ4

Από τον Fabrizio Felici

Ο θυρεοειδής αδένας, ο οποίος βρίσκεται στην πρόσθια περιοχή του λαιμού, κοντά στους πρώτους τραχειακούς δακτυλίους, περιέχει πολυάριθμα σφαιρικά θυλάκια, καθένα από τα οποία αποτελείται από ένα μόνο στρώμα εκκριτικών κυττάρων, που ονομάζονται θυλακοκύτταρα, τα οποία περιβάλλουν μια γλυκοπρωτεΐνη που εκκρίνεται από τα ωοθυλακικά κύτταρα, κολλοειδούς. Οι ορμόνες Τ3 και Τ4 συντίθενται στα θυλάκια.

Η θυρεοσφαιρίνη, η κύρια ουσία που βρίσκεται στο κολλοειδές, είναι μια πρωτεΐνη που δρα ως πρόδρομος των θυρεοειδικών ορμονών. Τα ένζυμα για τη σύνθεση των Τ3 και Τ4 και το ιόν ιωδιδίου βρίσκονται επίσης στο κολλοειδές. Σχηματικά, οι φάσεις της σύνθεσης των ορμονών του θυρεοειδούς και η έκκριση τους είναι:

Τα μόρια τυροσίνης είναι ιωδιωμένα. Η προσθήκη ενός ιωδίου ιωδίου σχηματίζει μονοϊωδοθυροσίνη (ΜΙΤ), ενώ η προσθήκη ενός δευτέρου ιωδιδίου στο ίδιο μόριο σχηματίζει διιωδοτυροσίνη (DIT).

Δύο μόρια ιωδικού τυροσίνης (ΜΙΤ ή DIT) συζεύγνυνται με ένα μόριο θυρεοσφαιρίνης και τα δύο υπολείμματα τυροσίνης συνδέονται με έναν ομοιοπολικό δεσμό. Εάν συνδυάζονται δύο μόρια DIT, το τελικό προϊόν είναι 3, 5, 3 ', 5'-τετραϋδοθυρονίνη ή Τ4 (επίσης αποκαλούμενη θυροξίνη). εάν ένα μόριο DIT συνδυάζεται και ένα μόριο MIT το τελικό προϊόν είναι 3, 5, 3'-τριϊωδοθυρονίνη ή Τ3.
Τα Τ3 και Τ4 είναι θυρεοειδείς ορμόνες, αν και σε αυτό το στάδιο εξακολουθούν να συνδέονται με θυρεοσφαιρίνη.

Αυτές οι ορμόνες αποθηκεύονται στο κολλοειδές μαζί με την θυρεοσφαιρίνη μέχρι τρεις μήνες πριν από την απελευθέρωση.

Η ορμόνη διέγερσης του θυρεοειδούς (TSH), η οποία προέρχεται από την κυκλοφορία του αίματος, διεγείρει την απελευθέρωση θυρεοειδικών ορμονών. Η TSH συνδέεται αρχικά με τους υποδοχείς της θυλακοειδούς κυτταρικής μεμβράνης, ενεργοποιώντας τον δεύτερο κυκλικό αγγελιοφόρο AMP. αυτό οδηγεί σε φωσφορυλίωση μίας σειράς πρωτεϊνών θυλακικών κυττάρων που είναι απαραίτητες για την έκκριση ορμονών.

Τα θυλακοκύτταρα λαμβάνουν τα μόρια ιωδιωμένης θυρεοσφαιρίνης από το κολλοειδές με φαγοκυττάρωση.

Το φαγόσωμα που περιέχει ιωδιωμένη θυρεοσφαιρίνη συνδέεται με λυσοσόμο.

Η έκθεση του μορίου θυρεοσφαιρίνης σε λυσοσωματικά ένζυμα έχει ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση ελεύθερης Τ3 και Τ4 στο θυλακοειδές κύτταρο. Οι θυρεοειδείς ορμόνες είναι λιπόφιλα μόρια, έτσι ώστε να μπορούν να διαχέονται μέσω της μεμβράνης του πλάσματος και από εκεί στην κυκλοφορία, όπου δεσμεύονται επιλεκτικά να μεταφέρουν πρωτεΐνες όπως η σφαιρίνη που δεσμεύει την θυροξίνη και η τρανσθυρετίνη ή μπορούν να συνδεθούν με μη ειδικό τρόπο στη λευκωματίνη.

Το Τ4 κανονικά παράγεται και εκκρίνεται με ρυθμό δέκα φορές πιο γρήγορο από το Τ3, αν και το Τ3 είναι περίπου τέσσερις φορές πιο ισχυρό στα όργανα-στόχους. Το μεγαλύτερο μέρος του Τ4 που εκκρίνεται στο πλάσμα μετατρέπεται κανονικά από το ήπαρ, τους νεφρούς και τα όργανα-στόχους στο πιο ενεργό Τ3.

Τα επίπεδα θυρεοειδικών ορμονών είναι ουσιαστικά σταθερά υπό κανονικές συνθήκες, επειδή ο κύριος μηχανισμός για τον έλεγχο της έκκρισης είναι η αρνητική ανάδραση. Όπως έχουμε δει, η έκκριση της θυρεοειδούς ορμόνης διεγείρεται από το TSH που προέρχεται από την αδενοϋποφύση. Η έκκριση TSH στη συνέχεια διεγείρεται από την ορμόνη απελευθέρωσης θυρεοτροπίνης (TRH), που προέρχεται από τον υποθάλαμο. Όταν απελευθερώνονται στην κυκλοφορία, οι θυρεοειδικές ορμόνες δρουν με αρνητική ανάδραση στον υποθάλαμο και στον εμπρόσθιο λοβό της υπόφυσης για να περιορίσουν την έκκριση των TRH και TSH. Σημειώστε ότι το T4 ενεργοποιεί μια πιο αποτελεσματική αρνητική ανατροφοδότηση από την T3.

Δράσεις θυρεοειδικών ορμονών

Οι θυρεοειδικές ορμόνες, όπως αναφέρθηκαν, είναι λιπόφιλες, έτσι ξεπερνούν εύκολα τις κυτταρικές μεμβράνες. οι υποδοχείς αυτών των ορμονών βρίσκονται στον πυρήνα των κυττάρων-στόχων. Η δέσμευση ορμόνης-υποδοχέα τροποποιεί τον ρυθμό μεταγραφής του αγγελιοφόρου RNA από το DNA, τροποποιώντας με τον τρόπο αυτό την πρωτεϊνική σύνθεση στα κύτταρα-στόχους. Αυτές οι τροποποιήσεις απαιτούν ώρες ή ημέρες για να δημιουργήσουν ένα αξιοσημείωτο αποτέλεσμα το οποίο, ωστόσο, μόλις προκληθεί, διαρκεί για μέρες.

Η κύρια δράση των Τ3 και Τ4 είναι βεβαίως η αύξηση του βασικού μεταβολισμού. Κατά συνέπεια, υπάρχει αύξηση της παραγωγής θερμότητας, ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως θερμογόνο αποτέλεσμα. Οι θυρεοειδικές ορμόνες αυξάνουν τον βασικό μεταβολισμό στους περισσότερους ιστούς του σώματος, με εξαίρεση τον εγκέφαλο, τον σπλήνα και τις γονάδες. Ένας μηχανισμός που χρησιμοποιείται από τις Τ3 και Τ4 για την αύξηση του βασικού μεταβολισμού είναι η διέγερση της δράσης αντλίας νατρίου-καλίου. Όταν η αντλία είναι ενεργή, το ΑΤΡ υδρολύεται και απελευθερώνεται θερμότητα. Ταυτόχρονα, η αυξημένη χρήση του ΑΤΡ αυξάνει τον ρυθμό οξείδωσης των ενεργειακών υποστρωμάτων για την παραγωγή νέου ΑΤΡ και σε αυτή τη διαδικασία παράγεται περισσότερη θερμότητα. Επιπλέον, τα Τ3 και Τ4 επάγουν την αύξηση του αριθμού των μιτοχονδρίων και διεγείρουν τη δραστηριότητα ορισμένων ενζύμων που εμπλέκονται στην οξειδωτική φωσφορυλίωση.

Όταν υπάρχουν σε συγκεντρώσεις υψηλότερες από τις προδιαγραφές Τ3 και Τ4, όχι μόνο διεγείρουν τη χρήση ενέργειας αλλά και κινητοποιούν ενεργειακά αποθέματα με την τόνωση της γλυκογονόλυσης, τη μετατροπή των μυϊκών πρωτεϊνών σε αμινοξέα και τη λιπόλυση. Επίσης, ευνοούν τη γλυκονεογένεση και τη σύνθεση κετόνης. Σε αντίθεση με τις χαμηλότερες συγκεντρώσεις από το φυσιολογικό, αυτές οι ορμόνες έχουν αντίθετα αποτελέσματα: διεγείρουν τη σύνθεση του γλυκογόνου και τη σύνθεση πρωτεϊνών.

Οι ορμόνες Τ3 και Τ4 είναι απαραίτητες για τη φυσιολογική ανάπτυξη και ανάπτυξη πολλών ιστών και για τη διατήρηση μιας κανονικής λειτουργίας μετά την ολοκλήρωση της ανάπτυξης. Πολλά από αυτά τα αποτελέσματα διαμεσολαβούνται από την διέγερση της απελευθέρωσης GH (σε συνέργεια με τα γλυκοκορτικοειδή) και από την επιτρεπτική δράση στη δράση της GH στα όργανα στόχους. Σημαντικές είναι επίσης οι δράσεις που ασκούνται από τις θυρεοειδικές ορμόνες στο νευρικό σύστημα: η έλλειψη Τ3 και Τ4 στην παιδική ηλικία μπορεί να οδηγήσει σε μια μορφή μη αναστρέψιμης εγκεφαλικής βλάβης που ονομάζεται κρετινισμός, στην οποία η ψυχική ανάπτυξη και η σωματική ανάπτυξη καθυστερούν και χαρακτηρίζονται τα νευρικά κύτταρα από την κακή ανάπτυξη των νευρώνων και των δενδριτών και την ελλιπή μυελίνωση. Ακόμη και στο πλήρως αναπτυγμένο νευρικό σύστημα, οι ορμόνες του θυρεοειδούς είναι απαραίτητες για την κανονική λειτουργία. Σε ενήλικες η ανεπάρκεια μπορεί να οδηγήσει σε αποσύνθεση των γνωστικών λειτουργιών, αλλά αυτές οι διαταραχές υποχωρούν πλήρως εάν τα επίπεδα αυτών των ορμονών στο πλάσμα εξομαλυνθούν.

Θυρεοειδείς ορμόνες και άσκηση

Μετά από έντονη αλλά σύντομη σωματική δραστηριότητα, δεν παρατηρήθηκαν αυξημένες αλλαγές στα επίπεδα πλάσματος θυρεοειδικών ορμονών. Μόνο μετά από παρατεταμένες εκπαιδευτικές συναντήσεις παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση των Τ3 και Τ4.

Μια μελέτη που διεξήχθη στη Νορβηγία από τον Herald E. Refsum έδειξε αυξημένα επίπεδα πλάσματος των Τ3, Τ4, TSH και της πρωτεΐνης που συνδέει τις θυρεοειδικές ορμόνες TBG σε αθλητές που πραγματοποίησαν σκι αντοχής αμέσως μετά από μια παράσταση, σημειώνοντας ότι τα επίπεδα στο πλάσμα επέστρεψαν εντός τα αρχικά όρια μόνο μετά από αρκετές ημέρες ανάκτησης. Η διαδικασία αυτή φαίνεται να οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της σωματικής δραστηριότητας οι ορμόνες του θυρεοειδούς καταναλώνονται σταθερά και συνεπώς, λόγω της φυσιολογικής δράσης της ανατροφοδότησης, η υπόφυση διεγείρεται για να παράγει υψηλές ποσότητες TSH με επακόλουθη αύξηση των επιπέδων πλάσματος των θυρεοειδικών ορμονών.

βιβλιογραφία