Гормоны периферических желез
Гормоны щитовидной железы
Щитовидная железа – непарный эндокринный орган, расположенный в области гортанных хрящей. Она состоит из многочисленных фолликулов, заполненных белковым коллоидом, главным компонентом которого является белок иодтиреоглобулин. Этот белок представляет собой высокомолекулярный гликопротеин (М.м. 670000), в котором содержится 0,5–1% иода и 8–10% углеводов. Он является исходным соединением, из которого образуются гормоны щитовидной железы.
В щитовидной железе происходит синтез и секреция двух иодсодержащих гормонов – 3,5,3-трииодтиронина (Т3) и 3,5,3,5-тетраиодтиронина (Т4,тироксина). Кроме того, в ней образуется неиодированный гормон – кальцитонин, который вырабатывают также паращитовидные железы. Иодтиронины представляют собой иодированные производные аминокислоты тирозина:
Синтез и секреция иодтиронинов
Для синтеза тиреоидных гормонов необходим иодид (I–), поступающий из крови, и тиреоглобулин. Единый процесс биогенеза иодтиронинов включает следующие этапы: 1) поглощение иодидов из крови и их окисление; 2) синтез тиреоглобулина и иодирование его тирозиловых остатков; 3) образование гормональных иодтиронинов из иодированных тирозиловых остатков в молекуле тиреоглобулина; 4) протеолитическое расщепление иодтиреоглобулина и освобождение в кровь иодтиронинов.
Синтез и секреция иодтиронинов регулируется гипоталамо-гипофизарной системой. Тиреолиберин гипоталамуса стимулирует секрецию тиреотропина гипофиза, который по аденилатциклазному механизму усиливает синтез и секрецию тиреоидных гормонов. Последние регулируют свой собственный синтез по механизму обратной связи. Образование тиреотропина ингибируется соматотропным гормоном гипофиза.
Поступившие в кровь иодтиронины связываются с двумя белками: тироксинсвязывающим глобулином (ТСГ) и тироксинсвязывающим преальбумином (ТСПА). В количественном отношении большее значение имеет ТСГ, т.к. его сродство к гормонам в 100 раз превышает сродство ТСПА. В крови соотношение Т4 и Т3 составляет примерно 4:1, однако сродство Т3 к ТСГ значительно (в 10–100 раз) меньше, чем Т4, поэтому он быстрее поступает из крови в ткани. Этим объясняется более высокая ( в 5 раз) биологическая активность Т3 по сравнению с Т4, а также меньший период полужизни (около 2 суток) по сравнению с этой величиной для Т4 (6–7 суток). Более высокая биологическая активность Т3 объясняется также тем, что его сродство к рецепторам клеток-мишеней в 10 раз превышает сродство Т4. Поэтому Т3 является преобладающей метаболически активной молекулярной формой гормона, и в периферических тканях большая часть (80%) Т4 превращается в Т3 или реверсивный Т3, который образуется деиодированием Т4 в 5-положении. Реверсивный Т3 обладает очень слабой биологической активностью и образуется в относительно больших количествах при хронических заболеваниях.
В процессе метаболизма тиреоидные гормоны в тканях подвергаются полному деиодированию, дезаминированию и конъюгации.
Действие тиреоидных гормонов
Тиреоидные гормоны действуют на многие ткани организма, но наиболее чувствительны к ним ткани сердца, печени, почек, скелетных мышц, в меньшей степени нервная и жировая ткани.
Иодтиронины обладают широким спектром действия, в котором можно выделить два главных направления – регуляция энергетического обмена и влияние на рост и развитие организма, дифференцировку тканей.
Влияние тиреоидных гормонов на энергетический обмен проявляется в повышенном поглощении кислорода большинством тканей организма, связанным с увеличением основного обмена, и продуцировании тепла, т.е. калоригенном действии. Молекулярные механизмы повышенного теплообразования пока не известны. Калоригенный эффект гормонов связывают с их влиянием на митохондрии, что выражается в увеличении размеров и количества митохондрий, а также числа крист в них. Тиреоидные гормоны повышают дыхательную способность митохондрий вследствие индукции биосинтеза митохондриальных дыхательных ферментов и активации ферментов, обеспечивающих механизм челночного транспорта водорода из цитоплазмы в митохондрии (активность митохондриальной -глицерофосфатдегидрогеназы возрастает в несколько раз). Все это увеличивает способность тканей к образованию АТФ.
Гормоны щитовидной железы оказывают сложное влияние на обмен белков, углеводов и липидов, которое характеризуется двухфазным характером. Начальный эффект их действия на обмен белков проявляется в усилении синтеза белка; введение гормонов больным с недостатком тироксина понижает выведение азота из организма. При гиперфункции щитовидной железы усиливается катаболизм белков, приводящий к отрицательному азотистому балансу.
Таким же двухфазным является влияние иодтиронинов на обмен гликогена: малые дозы повышают синтез гликогена, большие – усиливают его распад в печени и мышцах.
Влияние тиреоидных гормонов на обмен липидов также связано с уровнем их секреции. Они усиливают синтез, мобилизацию и особенно деградацию липидов, т.е. повышают обновляемость липидов. Иодтиронины усиливают липолиз в жировой ткани и окисление жирных кислот, снижают уровень холестерина в сыворотке крови. Однако при этом стимулируется липогенез в печени за счет индукции синтеза цитоплазматической НАДФ-малатдегидрогеназы. Интенсивное окисление углеводов и липидов требует большого потребления кислорода организмом, что и наблюдается при введении гормонов.
Иодтиронины регулируют также обмен витаминов и водный баланс организма, деятельность ЦНС, желудочно-кишечного тракта, функцию сердечно-сосудистой системы, восприимчивость к инфекциям.
Свое действие тиреоидные гормоны осуществляют как через рецепторы, находящиеся на плазматической мембране клеток, так и через внутриклеточные рецепторы, поскольку иодтиронины могут проникать внутрь клеток. Внутриклеточные тиреоидные рецепторы обнаружены в хроматине ядра, цитозоле и митохондриях. С рецепторами главным образом связывается Т3, имеющий к ним более высокое сродство, чем Т4.
Влияние тиреоидных гормонов на экспрессию генов проявляется в усилении пролиферации клеток, их роста и дифференцировки. На уровне целого организма иодтиронины являются важными модуляторами нормального роста и развития тканей и органов.
Нарушения функции щитовидной железы
При гипофункции щитовидной железы, или гипотиреозе, наблюдается недостаток в организме иодтиронинов. Гипотиреоз, проявляющийся с самого рождения или в раннем детском возрасте, известен под названием кретинизм. Это заболевание характеризуется выраженной физической и умственной отсталостью. Наблюдается задержка роста (такие люди имеют карликовый рост), непропорциональное телосложение, глубокие нарушения психики и крайняя умственная отсталость. При гипофункции щитовидной железы у взрослого человека развивается микседема (слизистый отек). Микседема характеризуется снижением основного обмена и температуры тела, ухудшением памяти, утолщением кожи, вследствие избыточного накопления в ней протеогликанов и воды. Гипотиреоз может наблюдаться в результате недостаточного поступления в организм иода из-за низкого его содержания в почве и воде некоторых географических регионов. Дефицит иода вызывает заболевание эндемический зоб, которое приводит к увеличению размеров щитовидной железы. Путем такого компенсаторного механизма щитовидная железа стремится поддерживать образование гормонов на нормальном уровне. Гипофункция, вызванная недостатком иодистых солей в диете, устраняется добавлением иодистого калия к поваренной соли или другим пищевым продуктам.
При гипотиреозе, обусловленном нарушением биосинтеза и секреции тиреоидных гормонов, лечебный эффект достигается на основе заместительной терапии гормональными препаратами.
Достарыңызбен бөлісу: |