Трийодтиронин , также известный как Т3 , является гормоном щитовидной железы . Он влияет почти на все физиологические процессы в организме, включая рост и развитие , обмен веществ , температуру тела и частоту сердечных сокращений . [1]
Выработка Т3 и его прогормона тироксина (Т4 ) активируется тиреотропным гормоном (ТТГ), который выделяется передней долей гипофиза. Этот путь является частью замкнутого цикла обратной связи : повышенные концентрации Т3 и Т4 в плазме крови подавляют выработку ТТГ в передней доле гипофиза. По мере снижения концентрации этих гормонов передняя доля гипофиза увеличивает выработку ТТГ, и посредством этих процессов система контроля обратной связи стабилизирует уровень гормонов щитовидной железы в кровотоке .
На клеточном уровне T 3 является более активным и мощным гормоном щитовидной железы организма. [2] T 3 помогает доставлять кислород и энергию всем клеткам организма, его воздействие на целевые ткани примерно в четыре раза сильнее, чем у T 4 . [2] Из вырабатываемого гормона щитовидной железы только около 20% составляет T 3 , тогда как 80% вырабатывается в виде T 4 . Примерно 85% циркулирующего T 3 позже образуется в печени и передней доле гипофиза путем удаления атома йода из атома углерода номер пять внешнего кольца T 4 . В любом случае, концентрация T 3 в плазме крови человека составляет примерно одну сороковую от концентрации T 4 . Период полураспада T 3 составляет около 2,5 дней. [3] Период полураспада T 4 составляет около 6,5 дней. [4] Уровни T 3 начинают расти через 45 минут после приема и достигают пика примерно через 2,5 часа. Хотя производитель Cytomel заявляет, что период полувыведения составляет 2,5 дня, вариабельность периода полувыведения велика и может варьироваться в зависимости от состояния щитовидной железы пациента. Более новые исследования показали, что фармакокинетика T 3 является сложной, а период полувыведения варьируется от 10 до 22 часов. [5]
Т3 — более метаболически активный гормон, вырабатываемый из Т4 . Т4 дейодируется тремя ферментами дейодиназами с образованием более активного трийодтиронина:
Т4 синтезируется в фолликулярных клетках щитовидной железы следующим образом .
Щитовидная железа также производит небольшое количество T3 напрямую . В просвете фолликула остатки тирозина йодируются. Для этой реакции требуется перекись водорода . Йод связывает углерод 3 или углерод 5 остатков тирозина тиреоглобулина в процессе, называемом органификацией йода. Йодирование определенных тирозинов дает монойодтирозин (MIT) и дийодтирозин (DIT). Один MIT и один DIT ферментативно соединяются, образуя T3 . Фермент — тиреоидная пероксидаза .
Небольшое количество Т3 может быть важным, поскольку разные ткани имеют разную чувствительность к Т4 из -за различий в убиквитинировании дейодиназы в разных тканях. [7] Это еще раз поднимает вопрос о том, следует ли включать Т3 в заместительную терапию тиреоидными гормонами (ЗГТ) .
T 3 и T 4 связываются с ядерными рецепторами ( рецепторами тиреоидных гормонов ). [8] T 3 и T 4 , хотя и являются липофильными, не способны пассивно диффундировать через фосфолипидные бислои клеток-мишеней, [9] вместо этого полагаясь на трансмембранные транспортеры йодтиронина. Липофильность T 3 и T 4 требует их связывания с белком-носителем тиреоидсвязывающим белком (TBG) ( тироксин-связывающие глобулины , тироксин-связывающие преальбумины и альбумины ) для транспортировки в крови. Рецепторы щитовидной железы связываются с элементами ответа в промоторах генов, таким образом позволяя им активировать или ингибировать транскрипцию. Чувствительность ткани к T 3 модулируется через тиреоидные рецепторы.
T 3 и T 4 переносятся в крови, связаны с белками плазмы. Это приводит к увеличению периода полураспада гормона и снижению скорости его поглощения периферическими тканями. Существует три основных белка, с которыми связаны два гормона. Тироксин-связывающий глобулин (TBG) — это гликопротеин, который имеет более высокое сродство к T 4 , чем к T 3 . Транстиретин также является гликопротеином, но переносит только T 4 , практически не имея сродства к T 3 . Наконец, оба гормона связываются с низким сродством к сывороточному альбумину , но из-за большой доступности альбумина он имеет высокую емкость.
Насыщение мест связывания на тиронин-связывающем глобулине (TBG) эндогенным T 3 можно оценить с помощью теста на поглощение смолой трийодтиронина . Тест проводится путем взятия образца крови , к которому добавляется избыток радиоактивного экзогенного T 3 , а затем смола, которая также связывает T 3. Часть радиоактивного T 3 связывается с участками на TBG, еще не занятыми эндогенным тиреоидным гормоном, а остаток связывается со смолой. Количество меченых гормонов, связанных со смолой, затем вычитается из общего количества, которое было добавлено, при этом остаток, таким образом, является количеством, которое было связано с незанятыми участками связывания на TBG. [11]
T 3 увеличивает базальную скорость метаболизма и, таким образом, увеличивает потребление организмом кислорода и энергии. Базальная скорость метаболизма — это минимальная потребность в калориях, необходимая для поддержания жизни у человека в состоянии покоя. T 3 действует на большинство тканей организма, за исключением селезенки. Он увеличивает синтез и активность Na + /K + -АТФазы (которая обычно составляет значительную часть общего расхода клеточного АТФ), не нарушая трансмембранного ионного баланса. [12] В целом, он увеличивает оборот различных эндогенных макромолекул за счет увеличения их синтеза и деградации.
Гормоны щитовидной железы необходимы для нормального роста и созревания скелета. [13] Они усиливают действие гормона роста и соматомединов, способствуя росту костей , эпифизарному закрытию и созреванию костей . [12] [13]
T 3 стимулирует выработку РНК-полимеразы I и II и, следовательно, увеличивает скорость синтеза белка. Он также увеличивает скорость деградации белка, и, в избытке, скорость деградации белка превышает скорость синтеза белка. В таких ситуациях организм может перейти в состояние отрицательного ионного баланса. [ необходимо дальнейшее объяснение ]
Т3 стимулирует расщепление холестерина и увеличивает количество рецепторов ЛПНП, тем самым увеличивая скорость липолиза .
T 3 увеличивает частоту сердечных сокращений и силу сокращения, тем самым увеличивая сердечный выброс , за счет повышения уровня β-адренергических рецепторов в миокарде. [14] Это приводит к повышению систолического артериального давления и снижению диастолического артериального давления . Последние два эффекта действуют, чтобы произвести типичный скачущий пульс, наблюдаемый при гипертиреозе . [ необходима ссылка ] Он также повышает регуляцию толстого филаментного белка миозина, что помогает увеличить сократимость. Полезным клиническим показателем для оценки сократимости является время между комплексом QRS и вторым сердечным тоном. Оно часто уменьшается при гипертиреозе .
T 3 оказывает глубокое воздействие на развивающийся эмбрион и младенцев. Он влияет на легкие и влияет на постнатальный рост центральной нервной системы. Он стимулирует выработку миелина , выработку нейротрансмиттеров и рост аксонов. Он также важен для линейного роста костей.
T 3 может повышать уровень серотонина в мозге, в частности в коре головного мозга, и подавлять рецепторы 5HT-2, основываясь на исследованиях, в которых T 3 устранял выученную беспомощность у крыс, и физиологических исследованиях мозга крыс. [15]
Гормоны щитовидной железы действуют, чтобы увеличить оборот белка. Это может служить адаптивной функцией в отношении долгосрочного ограничения калорий при адекватном белке. [16] [17] Когда калорий не хватает, снижение оборота белка может смягчить последствия дефицита.
Трийодтиронин можно измерить как свободный трийодтиронин , который является индикатором активности трийодтиронина в организме. Его также можно измерить как общий трийодтиронин , который также зависит от трийодтиронина, связанного с тироксин-связывающим глобулином . [18]
Добавление трийодтиронина к существующим методам лечения, таким как СИОЗС, является одной из наиболее широко изученных стратегий усиления при рефрактерной депрессии [19] , однако успех может зависеть от дозировки Т3 . Долгосрочное исследование серии случаев, проведенное Келли и Либерманом с участием 17 пациентов с тяжелой рефрактерной униполярной депрессией, показало, что у 14 пациентов наблюдалось устойчивое улучшение симптомов в течение среднего периода времени в два года, в некоторых случаях при более высоких дозах Т3, чем традиционные 50 мкг, необходимые для достижения терапевтического эффекта, со средней дозой 80 мкг и периодом дозировки 24 месяца; диапазон доз: 25–150 мкг. [19] Те же авторы опубликовали ретроспективное исследование 125 пациентов с двумя наиболее распространенными категориями биполярных расстройств II и NOS, лечение которых ранее было устойчивым в среднем к 14 другим препаратам. Они обнаружили, что 84% испытали улучшение и 33% испытали полную ремиссию в течение периода в среднем 20,3 месяцев (стандартное отклонение 9,7). Ни один из пациентов не испытал гипомании во время приема Т 3 . [20]
3,5-дийодо -L -тиронин и 3,3′-дийодо- L -тиронин используются в качестве ингредиентов в некоторых безрецептурных добавках для сжигания жира, предназначенных для бодибилдинга . Несколько исследований показали, что эти соединения усиливают метаболизм жирных кислот и сжигание жировой ткани у крыс. [21] [22]
Трийодтиронин использовался для лечения синдрома Вильсона , альтернативного медицинского диагноза, не признанного официальной медициной как медицинское состояние . Этот диагноз включает в себя различные неспецифические симптомы , которые приписываются щитовидной железе, несмотря на нормальные тесты на функцию щитовидной железы . Американская тиреоидная ассоциация выразила обеспокоенность тем, что предписанное лечение трийодтиронином потенциально вредно. [23]
В 1950 году доктор Джек Гросс , канадский эндокринолог, приехал в Британский национальный институт медицинских исследований , чтобы работать с Розалинд Питт-Риверс в качестве постдокторанта. У Гросса был предыдущий опыт работы в Университете Макгилла под руководством профессора Чарльза Леблона , где они использовали радиоактивный йод для изучения физиологии гормона щитовидной железы и применяли хроматографию для анализа радиойодированных белков в крови человека после радиойодтерапии. Гросс и Леблон обнаружили неизвестное радиоактивное соединение в крови крыс, которым давали радиойод. Соединение мигрировало близко к тироксину в хроматографии, и они первоначально назвали его «неизвестный 1». Примерно в то же время группа под руководством Жана Роша в Париже описала дейодирующую активность в щитовидной железе овец, что повысило вероятность того, что «неизвестный 1» является менее йодированным аналогом Т4, трийодтиронином. [24] В марте 1952 года Гросс и Питт-Риверс опубликовали статью в журнале The Lancet под названием «Идентификация 3:5:3'-L-трийодтиронина в плазме человека». [25]
Хотя Гроссу и Питт-Риверсу обычно приписывают открытие T3 , это соединение на самом деле впервые было выделено биохимиками Хирдом и Трикойусом в Мельбурнском университете в 1948 году. [26] Было высказано предположение, что их опубликованная работа была малоизвестной и поэтому ее легко проигнорировали. [27] Также было заявлено, что Питт-Риверс прочитал эту работу, но не упомянул о ней. [28]