stringtranslate.com

Трийодтиронин

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]

Производство

Синтез из Т4

Синтез гормонов щитовидной железы , конечный продукт трийодтиронин виден внизу справа [6]

Т3 — более метаболически активный гормон, вырабатываемый из Т4 . Т4 дейодируется тремя ферментами дейодиназами с образованием более активного трийодтиронина:

  1. Тип I присутствует в печени, почках, щитовидной железе и (в меньшей степени) гипофизе; на его долю приходится 80% дейодирования Т4 .
  2. Тип II присутствует в ЦНС, гипофизе, бурой жировой ткани и сосудах сердца, который преимущественно внутриклеточный. В гипофизе он опосредует отрицательную обратную связь на тиреотропный гормон .
  3. Тип III присутствует в плаценте, ЦНС и гемангиоме. Эта дейодиназа превращает Т4 в обратный Т3 , который, в отличие от Т3 , неактивен.

Т4 синтезируется в фолликулярных клетках щитовидной железы следующим образом .

  1. Симпортер натрий-йодида переносит два иона натрия через базальную мембрану фолликулярных клеток вместе с ионом йода. Это вторичный активный транспортер, который использует градиент концентрации Na + для перемещения I против его градиента концентрации.
  2. I перемещается через апикальную мембрану в коллоид фолликула.
  3. Тиреопероксидаза окисляет I- с образованием радикала I.
  4. Тиропероксидаза йодирует тирозильные остатки тиреоглобулина внутри коллоида. Тиреоглобулин синтезируется в ЭР фолликулярной клетки и секретируется в коллоид.
  5. Тиреотропный гормон (ТТГ), выделяемый передней долей гипофиза, связывается с рецептором ТТГ (рецептор, сопряженный с Gs - белком) на базолатеральной мембране клетки и стимулирует эндоцитоз коллоида.
  6. Эндоцитированные везикулы сливаются с лизосомами фолликулярной клетки. Лизосомальные ферменты расщепляют Т4 от йодированного тиреоглобулина .
  7. Затем эти везикулы подвергаются экзоцитозу, высвобождая гормоны щитовидной железы.
Синтез Т 3 из Т 4 через дейодирование. Также показан синтез обратного Т 3 и Т 2 .

Прямой синтез

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) .

Механизм действия

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.

Транспорт

Система тиреоидных гормонов Т 3 и Т 4 [10]

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]

Эффекты

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.

Рост скелета

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]

Белок

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 ]

Липиды

Т3 стимулирует расщепление холестерина и увеличивает количество рецепторов ЛПНП, тем самым увеличивая скорость липолиза .

Сердце

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 .

Разработка

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.

Нейротрансмиттеры

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]

Физиологическая функция

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.

Измерение

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]

Использует

Лечение депрессивных расстройств

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]

Использовать как добавку для сжигания жира

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]

Альтернативная медицина

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]

История

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]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Боуэн Р. (2010-07-24). "Физиологические эффекты гормонов щитовидной железы". Университет штата Колорадо . Получено 29 сентября 2013 г.
  2. ^ ab "Как работает ваша щитовидная железа – "тонкий механизм обратной связи"". endocrineweb. 2012-01-30 . Получено 2013-09-29 .
  3. ^ "Информация о препарате Цитомель (Лиотиронин натрия)". RxList. 2011-01-03 . Получено 2013-09-29 .
  4. ^ Irizarry L (23 апреля 2014 г.). "Токсичность тиреоидных гормонов". Medscape . WedMD LLC . Получено 2 мая 2014 г. .
  5. ^ Jonklaas J, Burman KD, Wang H, Latham KR (февраль 2015 г.). «Введение однократной дозы T3: кинетика и влияние на биохимические и физиологические параметры». Терапевтический лекарственный мониторинг . 37 (1): 110–118. doi :10.1097/FTD.00000000000000113. PMC 5167556. PMID  24977379. 
  6. ^ Борон В. Ф. (2005). Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход . Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier / Saunders. стр. 1300. ISBN 1-4160-2328-3. LCCN  2004051158.
  7. ^ Werneck de Castro JP, Fonseca TL, Ueta CB, McAninch EA, Abdalla S, Wittmann G и др. (февраль 2015 г.). «Различия в убиквитинировании дейодиназы гипоталамуса 2-го типа объясняют локализованную чувствительность к тироксину». The Journal of Clinical Investigation . 125 (2): 769–781. doi :10.1172/JCI77588. PMC 4319436 . PMID  25555216. 
  8. ^ Lazar MA, Chin WW (декабрь 1990 г.). «Ядерные рецепторы тиреоидных гормонов». Журнал клинических исследований . 86 (6): 1777–1782. doi :10.1172/JCI114906. PMC 329808. PMID  2254444 . 
  9. ^ Дитрих Дж.В., Бриссо К., Бём Б.О. (август 2008 г.). «[Абсорбция, транспорт и биодоступность йодтиронинов]» [Абсорбция, транспорт и биодоступность йодтиронинов]. Deutsche Medizinische Wochenschrift (на немецком языке). 133 (31–32): 1644–1648. дои : 10.1055/с-0028-1082780. ПМИД  18651367.
  10. ^ Ссылки, использованные в изображении, находятся в статье об изображении в Commons:Commons:File:Thyroid_system.png#References.
  11. ^ Тест на поглощение смолы трийодтиронина из Медицинского словаря Farlex, цитируется: Медицинский словарь Мосби, 8-е издание. 2009, Elsevier.
  12. ^ ab Costanzo LS (2018). Физиология (6-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier. стр. 425. ISBN 978-0-323-47881-6. OCLC  966608835.
  13. ^ ab Barrett KE, Barman SM, Brooks HL, Yuan JX, Ganong WF (2019). Обзор медицинской физиологии Ганонга (26-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Education. стр. 364–365. ISBN 978-1-260-12240-4. OCLC  1076268769.
  14. ^ «Физиология щитовидной железы и тесты на функциональность». Anaesthetist.com.
  15. ^ Мартин П., Броше Д., Субри П., Саймон П. (сентябрь 1985 г.). «Трийодтиронин-индуцированное устранение выученной беспомощности у крыс». Биологическая психиатрия . 20 (9): 1023–1025. doi :10.1016/0006-3223(85)90202-1. PMID  2992618. S2CID  43784239.
  16. ^ Fontana L, Klein S, Holloszy JO, Premachandra BN (август 2006 г.). «Влияние долгосрочного ограничения калорийности с адекватным содержанием белка и микроэлементов на гормоны щитовидной железы». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 91 (8): 3232–3235. doi : 10.1210/jc.2006-0328 . PMID  16720655.
  17. ^ Roth GS, Handy AM, Mattison JA, Tilmont EM, Ingram DK, Lane MA (июль 2002 г.). «Влияние ограничения калорийности рациона и старения на гормоны щитовидной железы макак-резусов». Hormone and Metabolic Research = Hormon- und Stoffwechselforschung = Hormones et Métabolisme . 34 (7): 378–382. doi :10.1055/s-2002-33469. PMID  12189585. S2CID  20574006.
  18. ^ Военное акушерство и гинекология – Тесты на функцию щитовидной железы В свою очередь цитируется: Оперативная медицина 2001, Здравоохранение в военных условиях, NAVMED P-5139, 1 мая 2001 г., Бюро медицины и хирургии, Департамент ВМС, 2300 E Street NW, Вашингтон, округ Колумбия, 20372-5300
  19. ^ ab Kelly TF, Lieberman DZ (май 2009). «Длительное увеличение дозы T3 при рефрактерной большой депрессии». Journal of Affective Disorders . 115 (1–2): 230–233. doi :10.1016/j.jad.2008.09.022. PMID  19108898.
  20. ^ Келли Т., Либерман ДЗ (август 2009 г.). «Использование трийодтиронина в качестве усиливающего агента при резистентном к лечению биполярном расстройстве II типа и биполярном расстройстве NOS». Журнал аффективных расстройств . 116 (3): 222–226. doi :10.1016/j.jad.2008.12.010. PMID  19215985.
  21. ^ Lombardi A, Lanni A, Moreno M, Brand MD, Goglia F (февраль 1998 г.). «Влияние 3,5-ди-иодо-L-тиронина на аппарат митохондриальной передачи энергии». The Biochemical Journal . 330 (Pt 1): 521–526. doi :10.1042/bj3300521. PMC 1219168. PMID  9461551 . 
  22. ^ Ланни А., Морено М., Ломбарди А., де Ланге П., Сильвестри Э., Рагни М. и др. (сентябрь 2005 г.). «3,5-дийодо-L-тиронин мощно снижает ожирение у крыс за счет увеличения сжигания жиров». FASEB Journal . 19 (11): 1552–1554. doi : 10.1096/fj.05-3977fje . PMID  16014396. S2CID  1624615.
  23. ^ «Заявление ATA о «синдроме Вильсона»». Американская тиреоидная ассоциация. 24 мая 2005 г.
  24. ^ Смит ТС (2018-08-05). "ИСТОРИЯ: Розалинд Питт-Риверс, соавтор открытия гормона Т3". Пациенты с заболеваниями щитовидной железы в Канаде . Получено 2022-09-13 .
  25. ^ Гросс Дж., Питт-Риверс Р. (март 1952 г.). «Идентификация 3:5:3'-L-трийодтиронина в плазме человека». Lancet . 1 (6705): 439–441. doi :10.1016/s0140-6736(52)91952-1. PMID  14898765.
  26. ^ Hird F, Trikojus VM (июнь 1948). «Бумажная хроматография с тироксином и аналогами». The Australian Journal of Science . 10 (6): 185–187. ISSN  0365-3668. PMID  18875255.
  27. ^ Hulbert AJ (2001). Сравнительная физиология метаболизма позвоночных: исследования его эволюции, контроля и развития (диссертация). UNSW Sydney. doi : 10.26190/unsworks/14477. hdl : 1959.4/69845.
  28. ^ Хамфрис ЛР. «Трикойс, Виктор Мартин (Трик) (1902–1985)». Австралийский биографический словарь . Канберра: Национальный биографический центр, Австралийский национальный университет . ISBN 978-0-522-84459-7. ISSN  1833-7538. OCLC  70677943 . Получено 27.07.2023 .

Внешние ссылки