Ось гипоталамус -гипофиз-щитовидная железа ( сокращенно ось ГПТ , также известная как гомеостаз щитовидной железы или контроль тиреотропной обратной связи) является частью нейроэндокринной системы , ответственной за регуляцию обмена веществ , а также реагирует на стресс.
Гипоталамус определяет низкий уровень циркулирующих гормонов щитовидной железы ( трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4)) и реагирует выбросом тиреотропин-рилизинг гормона (ТРГ). ТРГ стимулирует переднюю долю гипофиза вырабатывать тиреотропный гормон (ТТГ). ТТГ, в свою очередь, стимулирует щитовидную железу вырабатывать гормоны щитовидной железы до тех пор, пока их уровень в крови не вернется к норме. Гормон щитовидной железы осуществляет контроль по принципу отрицательной обратной связи как над гипоталамусом, так и над передней долей гипофиза, контролируя, таким образом, высвобождение как ТРГ из гипоталамуса, так и ТТГ из передней доли гипофиза. [2]
Оси HPA , HPG и HPT представляют собой три пути , в которых гипоталамус и гипофиз управляют нейроэндокринной функцией.
Физиология
Контроль тиреотропной обратной связи на более детальном и количественном уровне. [3]
Оба периферических гормона щитовидной железы (йодтиронины) ингибируют секрецию тиреотропина гипофизом ( отрицательная обратная связь ). В результате достигаются равновесные концентрации всех гормонов.
Секреция ТТГ также контролируется тиреотропин-рилизинг-гормоном (тиролиберином, ТРГ), секреция которого снова подавляется плазменными Т4 и Т3 в спинномозговой жидкости (длинная обратная связь, петля Фекете-Лехана). [4] Дополнительными петлями обратной связи являются сверхкороткая обратная связь, контролирующая секрецию ТТГ (петля Броккена-Вирсинги-Праммеля) [5] и линейная обратная связь, контролирующая связывание с белками плазмы .
Недавние исследования показали существование дополнительного мотива прямой связи, связывающего высвобождение ТТГ с активностью дейодиназы у людей. [6] [7] [8] Существование этого шунта ТТГ-Т3 может объяснить, почему активность дейодиназы выше у пациентов с гипотиреозом и почему небольшая часть больных может получить пользу от заместительной терапии Т3. [9]
Конвергенция множества афферентных сигналов в контроле высвобождения ТТГ, включая, помимо прочего, Т3, [10] цитокины [11] [12] и антитела к рецептору ТТГ [13], может быть причиной наблюдения о том, что связь между концентрацией свободного Т4 и Уровни ТТГ отклоняются [14] [15] [16] [17] от чистой логлинейной зависимости, которая была предложена ранее. [18] Недавние исследования показывают, что грелин также играет роль в стимуляции выработки Т4 и последующем подавлении ТТГ напрямую и посредством отрицательной обратной связи. [19]
Функциональные состояния тиреотропной обратной связи.
первичный гипотиреоз: петля обратной связи прерывается из-за низкой секреторной способности щитовидной железы, например, после операции на щитовидной железе или в случае аутоиммунного тиреоидита.
вторичный гипотиреоз: петля обратной связи прерывается на уровне гипофиза, например, при недостаточности передней доли гипофиза.
Гипертиреоз : неадекватно повышенная функция щитовидной железы.
первичный гипертиреоз: неадекватная секреция гормонов щитовидной железы, например, при болезни Грейвса .
вторичный гипертиреоз: редкое состояние, например, в случае ТТГ-продуцирующей аденомы гипофиза или частичной резистентности к гормонам щитовидной железы.
Тиреотоксикоз : избыточное снабжение гормонами щитовидной железы, например, в результате передозировки экзогенных добавок левотироксина.
SimThyr , бесплатное компьютерное моделирование гомеостаза щитовидной железы у человека.
Рекомендации
^ Ссылки, использованные на обзорном рисунке, можно найти в статье с изображением в Commons: Ссылки .
^ Дитрих Дж.В., Ландграф Г., Фотиаду Э.Х. (2012). «ТТГ и тиреотропные агонисты: ключевые участники гомеостаза щитовидной железы». Журнал исследований щитовидной железы . 2012 : 1–29. дои : 10.1155/2012/351864 . ПМЦ 3544290 . ПМИД 23365787.
^ Ссылки, использованные на подробном рисунке, можно найти в статье с изображением в Commons: References .
^ Лечан, Рональд М.; Фекете, К. (2004). «Регуляция тиреотропин-рилизинг-гормона (ТРГ) с обратной связью: механизмы синдрома нетиреоидного заболевания». Журнал эндокринологических исследований . 27 (6 дополнений): 105–19. ПМИД 15481810.
^ Пруммель М.Ф., Броккен Л.Дж., Вирсинга В.М. (2004). «Сверхкороткий цикл контроля секреции тиреотропина». Щитовидная железа . 14 (10): 825–9. doi : 10.1089/thy.2004.14.825. ПМИД 15588378.
^ Хорманн Р., Мидгли Дж.Э., Джакобино А., Экл В.А., Валь Х.Г., Дитрих Дж.В., Лариш Р. (2014). «Гомеостатическое равновесие между свободными гормонами щитовидной железы и тиреотропином гипофиза модулируется различными факторами, включая возраст, индекс массы тела и лечение». Клиническая эндокринология . 81 (6): 907–15. дои : 10.1111/cen.12527 . PMID 24953754. S2CID 19341039.
^ Дитрих, JW; Мидгли, Дж. Э.; Лариш, Р; Херманн, Р. (декабрь 2015 г.). «Крысы и люди: гомеостаз щитовидной железы у грызунов и человека». Журнал «Диабет и эндокринология» . 3 (12): 932–933. дои : 10.1016/S2213-8587(15)00421-0 . ПМИД 26590684.
^ Херманн, Р; Мидгли, Дж. Э.; Лариш, Р; Дитрих, JW (2015). «Гомеостатический контроль щитовидной железы и гипофиза: перспективы диагностики и лечения». Границы эндокринологии . 6 : 177. дои : 10.3389/fendo.2015.00177 . ПМЦ 4653296 . ПМИД 26635726.
^ Хорманн Р., Мидгли Дж. Э., Лариш Р., Дитрих Дж. В. (2015). «Интеграция периферической и железистой регуляции продукции трийодтиронина тиреотропином у субъектов, не получавших лечения и получавших тироксин». Гормональные и метаболические исследования . 47 (9): 674–80. дои : 10.1055/s-0034-1398616. PMID 25750078. S2CID 9824656.
^ Херманн, Р; Мидгли, ДЖЕМ; Дитрих, JW; Лариш, Р. (июнь 2017 г.). «Двойной контроль секреции тиреотропного гормона гипофиза с помощью тироксина и трийодтиронина у пациентов с атиреозом». Терапевтические достижения в эндокринологии и обмене веществ . 8 (6): 83–95. дои : 10.1177/2042018817716401. ПМК 5524252 . ПМИД 28794850.
^ Флайерс, Э; Калсбек, А; Боелен, А. (ноябрь 2014 г.). «За фиксированной заданной точкой оси гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа» (PDF) . Европейский журнал эндокринологии . 171 (5): R197–208. doi : 10.1530/EJE-14-0285 . ПМИД 25005935.
^ аб Хацитомарис, Апостол; Херманн, Рудольф; Мидгли, Джон Э.; Геринг, Штеффен; Урбан, Алин; Дитрих, Барбара; Абуд, Асяна; Кляйн, Харальд Х.; Дитрих, Йоханнес В. (20 июля 2017 г.). «Аллостаз щитовидной железы – адаптивные реакции контроля тиреотропной обратной связи на условия напряжения, стресса и программирования развития». Границы эндокринологии . 8 : 163. дои : 10.3389/fendo.2017.00163 . ПМК 5517413 . ПМИД 28775711.
^ Brokken LJ, Wiersinga WM, Prummel MF (2003). «Аутоантитела к рецептору тиреотропина связаны с продолжающимся подавлением тиреотропина у пациентов с эутиреоидной болезнью Грейвса, получающих лечение». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 88 (9): 4135–4138. дои : 10.1210/jc.2003-030430 . ПМИД 12970276.
^ Хорманн Р., Экл В., Хорманн С., Лариш Р. (2010). «Сложная взаимосвязь между свободным тироксином и ТТГ в регуляции функции щитовидной железы». Европейский журнал эндокринологии . 162 (6): 1123–9. дои : 10.1530/EJE-10-0106 . ПМИД 20299491.
^ Кларк П.М., Холдер Р.Л., Хак С.М., Хоббс Ф.Д., Робертс Л.М., Франклин Дж.А. (2012). «Взаимосвязь между сывороточным ТТГ и свободным Т4 у пожилых людей». Журнал клинической патологии . 65 (5): 463–5. doi : 10.1136/jclinpath-2011-200433. PMID 22287691. S2CID 43886378.
^ Хорманн Р., Мидгли Дж. Э., Лариш Р., Дитрих Дж. В. (2012). «Является ли уровень ТТГ гипофиза адекватным показателем гомеостаза, контролируемого гормонами щитовидной железы, во время лечения тироксином?». Европейский журнал эндокринологии . 168 (2): 271–80. doi : 10.1530/EJE-12-0819 . ПМИД 23184912.
^ Миджли Дж. Э., Херманн Р., Лариш Р., Дитрих Дж. В. (2013). «Физиологические состояния и функциональная связь между тиреотропином и свободным тироксином при здоровье и заболеваниях щитовидной железы: данные in vivo и in silico предполагают иерархическую модель». Журнал клинической патологии . 66 (4): 335–42. doi : 10.1136/jclinpath-2012-201213. PMID 23423518. S2CID 46291947.
^ Райхлин С., Утигер Р.Д. (1967). «Регуляция гипофизарно-тиреоидной оси у человека: связь концентрации ТТГ с концентрацией свободного и общего тироксина в плазме». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 27 (2): 251–5. doi : 10.1210/jcem-27-2-251. ПМИД 4163614.
^ Клюге М. и др. (2010). «Грелин влияет на ось гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа у человека за счет увеличения свободного тироксина и снижения ТТГ в плазме». Европейский журнал эндокринологии . 162 (6): 1059–1065. дои : 10.1530/EJE-10-0094 . PMID 20423986. S2CID 5237852.
^ Лю С, Жэнь Дж, Чжао Ю, Хан Г, Хун Z, Ян Д, Чен Дж, Гу Г, Ван Г, Ван X, Фань С, Ли Дж (2013). «Синдром нетиреоидного заболевания: далеко ли это от болезни Крона?». Журнал клинической гастроэнтерологии . 47 (2): 153–9. doi : 10.1097/MCG.0b013e318254ea8a. PMID 22874844. S2CID 35344744.
^ Аб Дитрих, JW (2002). Der Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis . Берлин, Германия: Logos-Verlag Berlin. ISBN978-3-89722-850-4. OCLC 50451543. ОЛ 24586469М. 3897228505.
^ Джостел А., Райдер В.Д., Шалет С.М. (2009). «Использование функциональных тестов щитовидной железы в диагностике гипопитуитаризма: определение и оценка индекса ТТГ». Клиническая эндокринология . 71 (4): 529–34. дои : 10.1111/j.1365-2265.2009.03534.x. PMID 19226261. S2CID 10827131.
дальнейшее чтение
Дитрих Дж.В., Теше А., Пикардт Ч.Р., Мицдорф У. (2004). «Управление тиреотропной обратной связью: свидетельства наличия дополнительной сверхкороткой петли обратной связи на основе фрактального анализа». Кибернетика и системы . 35 (4): 315–331. дои : 10.1080/01969720490443354. S2CID 13421388.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Гауна С., ван ден Берге Г.Х., ван дер Лели Эй.Дж. (2005). «Функция гипофиза при тяжелых и опасных для жизни заболеваниях». Гипофиз . 8 (3–4): 213–217. дои : 10.1007/s11102-006-6043-3. PMID 16508715. S2CID 22305001.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Дитрих, Йоханнес В.; Мидгли, Джон Э.М.; Херманн, Рудольф (2018). Гомеостаз и аллостаз функции щитовидной железы . Лозанна: Frontiers Media SA. ISBN 9782889455706.