Действие тиреоидных гормонов на организм. Для чего нужны гормоны щитовидной железы? Механизм действия тиреоидных гормонов

Тиреоидные гормоны (щитовидной железы) – известный регулятор липидного метаболизма.

При помощи приведенной свежей статьи в Nature хочется более подробно взглянуть на эту тему. Речь пойдет преимущественно о процессах в печени

Т3 и Т4 обладают прямыми [и непрямыми] эффектами на холестерин и синтез жировых кислот. Повышенные уровни LDL и HDL могут быть ассоциированы с гипотиреозом, а сниженные – с гипертиреозом. Высокие дозы Т3 ранее использовали для похудания , но пришлось прекратить из-за серьезных нежелательных явлений. Сейчас левотироксин иногда используется офф-лейбл для похудания.

Способы воздействия щитовидных гормонов на метаболизм жиров:

• Транскрипторная регуляция;
• Пост-трансляционная модификация (PTM);
• Влияние на концентрацию метаболитов;
• Влияние на энергетический статус в клетке

Транскрипторная регуляция (ядро) подразумевает наличие рецепторов (THR) где-то в ядре. Благо гидрофобность гормонов позволяет позволяем им проникать в ядро клетки. Гормоны щитовидной железы могут не ограничиваться «профильными» рецепторами, могут связываться и с другими рецепторами (например, с FOXO1, forkhead box protein O1), могут связываться с другими белками (в том числе ферментами), могут участвовать в сигнальных клеточных каскадах.

Рецепторы имеют две изоформы: THRα и THRβ. Обе присутствуют в большинстве тканей, но THRβ в большей степени выражен в печени, а THRα в сердце.

Тиреоидные гормоны стимулируют липолиз из запасов жира в белой жировой ткани (WAT) и пищевых источников для создания свободных жировых кислот, которые являются основным источником липидов для печени. Также щитовидные гормоны оказывают влияние на мембранные транспортные белки (FATPs, L-FABPs, CD36), через которые жировые кислоты попадают в печень. Транспортные белки вполне успешно регулируются TH-рецепторами.

De novo липогенез – это создание триглицеридов из пирувата (продукт гликолиза) при избытке глюкозы в диете. Также липогенез (но уже не de novo) может начинаться с циркулирующих и внутриклеточных жировых кислот. Тиреоидные гормоны способствуют de novo липогенезу (из глюкозы).

Противоречие «одновременной» стимуляция липогенеза и липолиза (мы знает, что одновременно организм такого не даст сделать, это «пустой» метаболический цикл) поясняется на рисунке выше. При избытке углеводов в диете (лето), растет Т3, что логично связано с задачей запасания жира на период зимнего голода/спячки. Зимой же щитовидные гормоны стимулируют липолиз и кетогенез, как следствие доставку энергии до тканей/мозга в виде VLDL и кетонов.

Не смотря на стимуляцию липогенеза, во время гипертиреоза мы получаем похудание даже на высоко углеводной диете. Так как метаболический уровень превышает синтез триглицеридов.

Тиреоидные гормоны стимулируют липофагию и аутофагию в печени .

Щитовидные гормоны ап-регулируют число и активность пероксисом (органеллы, которые «откусыывают» по 2 углерода от длинноцепочных жировых кислот и «справляются» с образовывающимися в процессе реактивными видами кислорода).

Переходя к митохондриям, очевидно, что тиреоидные гормоны склоняют наши энергостанции к оксидативному метаболизму. За счет активации PGC-1α и (ненапрямую) SIRT1 мы задействуем ось PGC- α1 > NRF1 > mtTFA . Таким образом гормоны щитовидной железы активируют бета-оксидацию как на уровне ДНК, так и на уровне мтДНК .

Ограничивающий скорость бета-оксидации фермент карнитин O-палмитоилтрансфераза 1 (CPT1) (еще точнее его печеночная изоформа CPT1- L α) стимулируется щитовидной .

Тиреоидные гормоны «объединяют» (couple) реакции липофагии с аутофагием митохондрий, поврежденных реактивными видами кислорода .

Активация бета-оксидации означает кроме всего прочего две вещи: активацию синтеза холестерина (для создания гормонов же) и активацию синтеза кетонов (как условно конечно продуктов бета-оксидации жиров).

В тоже время периферийный холестерин (LDL) конвертируется в HDL и возвращается в печень через так называемый reverse cholesterol pathway. Последим этапом «возврата» периферийного холестерина будет секреция желчи. Таким образом, тиреоидные гормоны обладают механизмом снижения холестерина в крови.

Выводы:

• Щитовидные гормоны стимулируют бета-оксидацию, аутофагию (в том числе липофагию и митофагию), синтез холестерина в печени, утилизацию периферийного холестерина, увеличивают количество пероксисом, активируют CPT1;
• В периоды высоко-углеводной диеты тиреоидные гормоны способствуют запасанию жира, а на высоко жировой диете способствуют липолизу;
• Современные аналоги/миметики гормонов щитовидной железы я намеренно не рассматривал, чтобы не провоцировать спорные эксперименты;
• Нормальная функция щитовидной железы, как видим, очень важна для кето-диеты.

P.S. Следующая тема: фотомодуляция функции щитовидной железы (на работах ученых из Гарварда, чтобы сложнее было считать это баснями) – и, если достану достаточно информации, то как это сделать в домашних условиях.

Тиреоидные гормоны синтезируются в организме одним из ключевых органов эндокринной системы - щитовидной железой. В состав данных гормонов обязательно входит йод.

Тиреоидные гормоны актуальны для полноценного развития и роста организма. Избыточное или, напротив, недостаточное количество гормонов в организме может негативно отразиться на здоровье человека.

Как происходит синтез тиреоидных гормонов?

Синтез гормонов является основным функциональным значением щитовидной железы. Именно оно играет решающую роль в метаболизме йода для организма.

Молекулы йода захватываются из общего кровотока щитовидной железой, аккумулируются в ее фолликулярной ткани и используются для последующей выработки тиреоидных гормонов.

Синтез тиреоидных гормонов осуществляется через следующие фазы:

1. Синтез тиреоглобулинов.
2. Скопление йодидов в клетках щитовидной железы.
3. Окисление йодидов и трансформация их в органические соединения йода.
4. Синтез йодтиронинов, которые и есть тиреоидные гормоны.
5. Выброс тироксина и трийодтиронина в общий кроток организма.

Тиреоидный гормон Тироксин

Тироксин - это йодированная аминокарбоновая кислота, производная тирозина, является основным секретом щитовидки, первостепенной формой ее секрета. Тироксин на ¾ состоит из йода, который содержится в кровотоке человека.

Тироксин характеризуется следующим спектром действий:

• важен для полноценного развития и роста тканевых структур;
• активизирует деятельность сердечно-сосудистой системы;
• стимулирует жировой, углеводный и азотный обмен;
• отвечает за проводимость нервных импульсов;
• усиливает наполнение клеток и тканей организма кислородом, несет ответственность за их теплопроводимость;
• усиливает синтез ферментов.

В норме в крови содержится от 4 до 11 мкг/100 мл тироксина. Этот уровень в организме может быть повышен при развитии токсического зоба, а также патологических состояний, связанных с тиреотоксикозом или, напротив, гипотиреозом.

Тироксин содержится в грудном молоке: в первые сутки становления лактации после родов количество от 0,5 до 1,5 мкг/100 мл, к концу первого месяца эта цифра достигает 12,9 мкг, то есть не меньше, чем в общем кровотоке кормящей матери.

Препараты, которые содержат тироксин, используются для проведения гормонозаместительной терапии при диагнозе «Гипофункция щитовидной железы». Например, препараты «L-тироксин 100», «Тиреоидин».

Тиреоидный гормон Трийодтиронин

Трийодтиронин продуцируется фолликулами щитовидной железы, но этот синтез намного ниже, чем производство тироксина. Синтез трийодтиронина аналогичен биосинтезу тироксина.

Метаболизм трийодтиронина происходит путем медленного дейодирования с последовательным формированием Т2 - дийодтиронина, Т1 - монойодтиронина и истинного тиронина, лишенного молекулы йода.

Спектр действия трийодтиронина можно сопоставить с физиологическим эффектом тироксина. В крови он циркулирует в комплексе с глобулином, но его связь с белковой фракцией несколько слабее, в отличие от тироксина, что обуславливает повышенный физиологический синтез трийодтиронина в организме - его оборот биологической жизни равен двум суткам. Содержание трийодтиронина в крови 45-180нг/100 мл.

Количество трийодтиронина в крови существенно повышено при тиреотоксикозе, при чем это повышение происходит параллельно увеличению концентрации тироксина.

Также концентрация трийодтиронина повышается в крови у лиц пожилого возраста, во время голодания, при циррозе печени, после хирургических вмешательств и системных хронических заболеваний.

Роль тиреоидных гормонов в организме

Как было сказано выше, тиреоидные гормоны жизненно необходимы для роста и развития организма, а также для интеллектуальной активности человека.

Они качественно поддерживают работу органов дыхания, сердца и сосудов. Ускоряют поглощение кислорода тканями и клетками организма. Несут ответственность за синтез белка, жировой и углеводный обмен. Способствуют лучшей работе пищеварительного тракта.

Кроме того, тиреоидные гормоны повышают умственную и физическую работоспособность, стабилизируют обменные процессы, участвуют в таком актуальном процессе как синтез эритроцитов и замедляют отложение жировой ткани.

Что происходит, если в организме возникает нехватка или, напротив, избыток тиреоидных гормонов?

Если тиреоидных гормонов недостаточно, обычно развивается аутоиммунный тиреоидит. Его формирование обусловлено стойким нарушением функций щитовидной железы.

Если синтез тиреоидных гормонов нарушен и их не хватает в организме, возникает гиперхолестеринемия и гиперлипидемия, которые в дальнейшем могут стать причиной атеросклероза и ишемической болезни сердца. Кроме того могут возникнуть заболевания желудочно-кишечного тракта, хронические запоры, дисфункциональное расстройство печени, желчнокаменная болезнь, и даже онкологические заболевания.

Также нехватка гормонов щитовидной железы в организме может отрицательно влиять на работу вегетативной нервной системы и увеличивает чувствительность организма к стрессам.

Избыточное количество тиреоидных гормонов в организме приводит к стойкому нарушению баланса половых гормонов. Воздействуя на фолликулостимулирующий гормон, они оказывают негативное влияние на функциональную активность половых желез женщины - яичники, а также работу сердца и сосудов.

Например, у лиц, страдающих тиреотоксикозом, характеризующимся излишним содержанием в крови тиреоидных гормонов, часто отмечается тахикардия, одышка и нарушение пульса.

Также избыток гормонов щитовидной железы оказывает серьезное влияние на работу надпочечников, повышает секрецию глюкокортикоидов.

Визуальными симптомами тиреотоксикоза являются жар, потливость, горячие кожные покровы, общая слабость, отечность лица. Кроме того, у больного отмечается ярко выраженный аппетит на фоне худобы и постоянной потери веса, непреходящая жажда, полиурия - частое обильное мочеиспускание, приступы диареи.

Гормоны щитовидной железы серьезно снижают кальциевые запасы в организме, провоцируя вероятность развития остеопороза и риск переломов.

При существенном недостатке гормонов щитовидки в крови, то есть соответственно и в органах, и тканях организма, происходит нарушение его нормального функционирования, на фоне чего развивается гипотиреоз.

Внешними признаками гипотиреоза являются общая заторможенность, снижение умственных способностей, потеря волос, желтый оттенок кожных покровов, склеротические изменения, депрессивный синдром, набор лишнего веса, повышенное артериальное давление, тахикардия, патологическое увеличение печени, ухудшение половой функции, бесплодие у мужчин и у женщин.

Поскольку в тиреоидных гормонах обязательно содержатся атомы йода, следовательно, их нехватка или, напротив, излишнее количество объясняется исключительно содержанием йода в организме.

Каждый человек должен контролировать количество йода и знать, из какой пищи он может его получить.

Продукты, обогащенные йодом: морская продукция, все виды рыбы, яйца, молочные продукты.

Диагностировать содержание тиреоидных гормонов можно с помощью специальных исследований крови на содержание тироксина, трийодтиронина и тиреотропного гормона.

Незамедлительно нужно обращаться к эндокринологу, если возникли симптомы, свидетельствующие о том, что синтез тиреоидных гормонов нарушен. Последствия этого состояния достаточно серьезны, чтобы оставлять их без внимания, а последующее лечение может занять не только месяцы, но и годы.

Как помочь человеку, если баланс тиреоидных гормонов нарушен?

Пониженный синтез тиреоидных гормонов становится причиной гипотиреоза. Эндокринолог после соответствующей диагностики, назначит препараты для лечения щитовидной железы.

Они нормализуют уровень тиреоидных гормонов до показателей нормы и снимают симптоматику гипотиреоза.

Особенности приема препаратов при недостатке тиреоидных гормонов:

• при правильной дозировке, чувство усталости исчезает в течении 2 недель;
• препараты снижают количество холестерина в крови, регулируют вес, способствуя его уменьшению;
• практически все пациенты при гипотиреозе нуждаются в заместительном лечении на протяжении всей жизни. При нехватке тиреоидных гормонов в организме препараты придется принимать регулярно и дополнительно проверять гормональный статус щитовидной железы с целью коррекции принимаемой дозы. Хорошее самочувствие пациента обычно является залогом того, что лечебная терапия подобрана верно.

Повышенный синтез тиреоидных гормонов приводит к развитию тиреотоксикоза. Медикаментозное лечение этого состояния включает в себя назначение следующих препаратов, регулирующих активность щитовидки:

• антитиреоидные препараты - тионамиды, например: Мерказолил или Тиамазол, Пропилтиоурацил, которые активно подавляют синтез секрета щитовидки, ингибируя йодидпероксидазу. Также, Пропилтиоурацил замедляет процесс метаболизма тироксина в трийодтиронин.
• бета-блокаторы: препараты Пропранолола, который заметно улучшает общее состояние лиц, страдающих тиреотоксикозом, что обусловлено блокированием бета-адренорецепторов. Пропранолол уменьшает концентрацию трийодтиронина и замедляет синтез тироксина в трийодтиронин. Бета-адреноблокаторы устраняют симптомы тиреотоксикоза.
• йодиды: препараты Калия йодида в дозировке по 250 мг дважды в день обладают лечебно-профилактическим действием у большинства лиц, страдающих гиперфункцией щитовидки. Но здесь необходимо помнить о критерии ускользания, поскольку через 10 дней после отмены Калия йодида клиническая картина тиреотоксикоза может возобновиться с новой силой.

Организм человека - слаженная система, в которой все процессы регулируются между собой. И каждый орган в ее составе вносит свой вклад в поддержание целостной работы.

Наряду с головным мозгом один из важнейших механизмов регуляции - эндокринная система человека. Она осуществляет своё действие посредством которые выделяют гормоны, имеющие определённые функции и тропность к конкретным клеткам-мишеням. Так, щитовидная железа играет важную роль в развитии организма, влияет на все виды обмена. Она выделяет тиреоидные гормоны, которые способствуют физическому, умственному развитию у детей, обеспечивают и энергии у взрослых. В свою очередь, их выработка регулируется нервной системой, а именно биологически активными веществами гипофиза и рилизинг-факторами гипоталамуса. Таким образом, тиреоидные гормоны всегда находятся на определенном уровне в крови и повышаются при специальных потребностях организма, их понижение же может свидетельствовать о недостаточности функции щитовидной железы или йода.

Гормоны

Glandula thyroidea (щитовидная железа) прикреплена к трахее и состоит из правой и левой долей, соединяющихся перешейком. Непосредственный синтез тиреоидных гормонов осуществляется в ее фолликулах, заполненных изнутри коллоидом, основу которого составляет белок - тиреоглобулин. При дальнейшем йодировании аминокислотных остатков тирозина в его структуре и последующей суммации полученных соединений и образуются трийодтиронин и тетрайодтиронин (Т3 и Т4). Далее полученные тиреиодные гормоны отщепляются от молекулы тиреоглобулина и попадают в кровоток в свободном виде. Они имеют различную концентрацию, а также различаются по силе действия (Т3 выделяется значительно в меньших дозах, но сила его действия гораздо больше, чем у Т4). Однако действие на организм гормоны имеют одинаковое: усиливают жировой и углеводный обмен (повышают уровень глюкозы), запускают глюконеогенез, в печени тормозят образование гликогена и повышают (в избыточном количестве, наоборот, повышают распад последних).

Внешне это проявляется тем, что они поддерживают артериальное давление и ЧСС, а также температуру тела, ускоряют мыслительный и эмоциональный процессы. В тиреоидные гормоны отвечают за дифференцировку тканей всего организма. В детском возрасте способствуют росту и умственному развитию ребёнка. Кроме того, они усиливают эритропоэз, понижают канальцевую реабсорбцию воды.

Заболевания

При некоторых выделение гормонов снижается (гипотериоз). В таком случае их необходимо заменять медикаментами. Что может компенсировать недостаток содержания таких элементов, какк тиреоидные гормоны? Препараты, применяющиеся в этом случае, - это "Левотироксин" (Т4), "Лиотиронин" (Т3) и различные йодосодержащие медикаменты. Как недостаток, так и избыток тиреоидных гормонов приводят к заболеваниям обмена веществ в организме, которые клинически проявляются нарушением гомеостаза и психомоторной деятельности. Степень поражений зависит от возраста больного (кретинизм только у детей), уровня недостатка или избытка гормонов (гипертиреоз 1, 2, 3 степени). При последнем наблюдаются одышка, сердцебиение, повышение АД, нарушение всех видов обмена. При недостатке, наоборот, метаболизм снижен, больной становится вялым, безразличным.

Вырабатываемые щитовидной железой, отвечающие за регулирование обмена веществ. Для производства Т3 и Т4 необходим йод. Дефицит йода приводит к снижению производства Т3 и Т4, в результате чего наблюдается расширение тканей щитовидной железы и развитие заболевания, известного как зоб. Основной формой гормонов щитовидной железы в крови является тироксин (Т4), имеющий более длительный период полураспада, чем Т3. Отношение Т4 к Т3, выбрасываемым в кровоток, составляет примерно 20 к 1. T4 преобразуется в активный Т3 (в три-четыре раза более мощный, чем Т4) в клетках при помощи дейодиназ (5"-иодиназа). Затем вещество подвергается декарбоксилированию и дейодированию, производя иодотиронамин (T1a) и тиронамин (T0a). Все три изоформы дейодиназ представляют собой селен-содержащие ферменты, поэтому для производства T3 организму требуется поступление из пищи.

Функции гормонов щитовидной железы

Тиронины действуют почти на все клетки организма. Они ускоряют основной обмен веществ, влияют на синтез белка, помогают регулировать рост длинных костей (действуя в синергии с ), отвечают за созревание нейронов и повышают чувствительность организма к катехоламинам (например, адреналину) благодаря пермиссивности. Гормоны щитовидной железы необходимы для нормального развития и дифференциации всех клеток организма человека. Эти гормоны регулируют также белковый, жировой и углеводный обмен, влияя на то, как человеческие клетки используют энергетические соединения. Кроме того, эти вещества стимулируют метаболизм витаминов. На синтез гормонов щитовидной железы влияют многочисленные физиологические и патологические факторы.
Тиреоидные гормоны влияют на выделение тепла в организме человека. Тем не менее, все еще неизвестен механизм, путем которого тиронамины ингибируют активность нейронов, играющий важную роль в циклах спячки млекопитающих и в линьке у птиц. Одним из эффектов применения тиронаминов является резкое снижение температуры тела.

Синтез гормонов щитовидной железы

Центральный синтез

Гормоны щитовидной железы (Т3 и Т4) синтезируются фолликулярными клетками щитовидной железы и регулируются произведенными тиреотропным гормоном (ТТГ) тиротропами из передней доли гипофиза. Эффекты T4 в естественных условиях опосредованы Т3 (Т4 преобразуется в тканях-мишенях в Т3). Активность T3 в 3-5 раз выше активности Т4.
Тироксин (3,5,3",5"-тетрайодтиронин) производится фолликулярными клетками щитовидной железы. Он производится в качестве предшественника тиреоглобулина (это не то же самое, что тироксинсвязывающий глобулин), расщепляемого ферментами для получения активного Т4.
В ходе этого процесса осуществляются следующие шаги:
Na + / I- симпортер транспортирует два иона натрия через базальную мембрану клеток фолликулов вместе с ионом йода. Он представляет собой вторичный активный транспортер, который использует градиент концентрации Na+, чтобы переместить I- против градиента концентрации.
I- перемещается по апикальной мембране в коллоид фолликула.
Тиреопероксидаза окисляет два I-, формируя I2. Йодид не является реакционным веществом, и для осуществления следующего шага требуется более реакционный йод.
Тиреопероксидаза иодирует остатки тиреоглобулина в коллоиде. Тиреоглобулин синтезируется на ЭР (эндоплазматическом ретикулуме) фолликулярной клетки и секретируется в коллоид.
Тиреотропный гормон (ТТГ), высвобождаемый из гипофиза, связывает рецептор ТТГ (Gs белок-связанный рецептор) на базолатеральной мембране клетки и стимулирует эндоцитоз коллоида.
Эндоцитозированные пузырьки вплавляются в лизосомы фолликулярной клетки. Лизосомальные ферменты отщепляют T4 от йодированного тиреоглобулина.
Эти пузырьки затем подвергаются экзоцитозу, высвобождая гормоны щитовидной железы.
Тироксин производится путем присоединения атомов иода к кольцевым структурам молекул . Тироксин (Т4) содержит четыре атома йода. Трийодтиронин (Т3) идентичен Т4, но в его молекуле содержится на один атом йода меньше.
Йодид активно поглощается из крови в ходе процесса, называемого захват йодида. Натрий здесь котранспортируется с йодидом из базолатеральной стороны мембраны в клетку и затем накапливается в фолликулах щитовидной железы в концентрациях, в тридцать раз превышающих его концентрации в крови. Посредством реакции с ферментом тиреопероксидазы, йод связывается с остатками в молекулах тиреоглобулина, образуя монойодтирозин (МИТ) и дийодтирозин (ДИТ). При связывании двух фрагментов ДИТ образуется тироксин. Сочетание одной частицы МИТ и одной частицы ДИТ производит трийодтиронин.
DIT + MIT = R- T3 (биологически неактивный)
MIT + DIT = трийодтиронин (Т3)
DIT + DIT = тироксин (Т4)
Протеазы перерабатывают йодированный тиреоглобулин, высвобождая гормоны Т4 и Т3, биологически активные вещества, играющие центральную роль в регуляции метаболизма.

Периферийный синтез

Тироксин является прогормоном и резервуаром для наиболее активного и основного тиреоидного гормона Т3. T4 преобразуется в тканях при помощи дейодиназы йодтиронина. Дефицит дейодиназы может имитировать дефицит йода. T3 более активен, чем Т4, и является конечной формой гормона, хотя он присутствует в организме в меньшем количестве, чем Т4.

Начало синтеза гормонов щитовидной железы у плода

Тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ) высвобождается из гипоталамуса на 6-8 недель. Секреция тиреотропного гормона (ТТГ) из гипофиза плода становится заметной на 12 неделе беременности, а на 18-20 неделе производство (Т4) у плода достигает клинически значимого уровня. Трийодтиронин (Т3) у плода все еще остается на низком уровне (менее 15 нг / дл) до 30 недель беременности, а затем увеличивается до 50 нг/дл. Достаточная выработка гормонов щитовидной железы у плода защищает плод от возможных аномалий развития мозга, вызванных гипотиреозом у матери.

Дефицит йода и синтез гормонов щитовидной железы

Если в рационе наблюдается недостаток йода, щитовидная железа не сможет производить гормоны щитовидной железы. Недостаток гормонов щитовидной железы приводит к снижению отрицательной обратной связи на гипофизе, что ведет к увеличению производства тиреотропного гормона, способствуя увеличению щитовидной железы (эндемический коллоидный зоб). При этом щитовидная железа увеличивает накопление йодида, компенсируя дефицит йода, что позволяет производить достаточное количество гормонов щитовидной железы.

Циркуляция и транспорт гормонов щитовидной железы

Плазменный транспорт

Большинство тиреоидных гормонов, циркулирующих в крови, связаны с транспортировкой белков. Только очень небольшая часть циркулирующих гормонов являются свободными (несвязанными) и биологически активными, следовательно, измерение концентрации свободных тиреоидных гормонов имеет важное диагностическое значение.
Когда гормон щитовидной железы является связанным, он не активен, поэтому особое значение представляет количество свободных T3/T4. По этой причине не так эффективно измерение общего количества в крови.
Несмотря на то, что T3 и T4 являются липофильными веществами, они пересекают клеточную мембрану с помощью АТФ-зависимого транспорта, опосредованного переносчиками. Тиреоидные гормоны функционируют с помощью хорошо изученного набора ядерных рецепторов в ядре клетки, рецепторов тиреоидных гормонов.
T1a и T0a заряжены положительно и не пересекают мембрану. Они функционируют благодаря остаточному рецептору, связанному с аминами, TAAR1 (TAR1, TA1), G-белок связанным рецептором, располагающимся в клеточной мембране.
Другим важным диагностическим инструментом является измерение количества имеющегося тиреотропного гормона (ТТГ).

Мембранный транспорт гормонов щитовидной железы

Вопреки общепринятому мнению, гормоны щитовидной железы не способны пересекать клеточные мембраны пассивным образом, как другие липофильные вещества. Йод в орто-положении делает фенольную ОН-группу более кислой, в результате чего наблюдается отрицательный заряд при физиологическом рН. Тем не менее, у людей были выявлены по крайней мере 10 различных активных, зависящих от энергии и генетически регулируемых транспортеров йодтиронина. Благодаря им внутри клеток наблюдаются более высокие уровни гормонов щитовидной железы, чем в плазме крови или интерстициальной жидкости.

Внутриклеточный транспорт гормонов щитовидной железы

Мало что известно о внутриклеточной кинетике тиреоидных гормонов. Недавно, однако, было продемонстрировано, что кристаллин CRYM связывает 3,5,3"-трийодтиронин в естественных условиях.

Анализ крови для измерения уровней гормонов щитовидной железы

Можно количественно измерить уровни и путем измерения либо свободного , либо свободного трийодтиронина, что является показателями активности и трийодтиронина в организме. Также может быть измерено общее количество или трийодтиронина, которое также зависит от и трийодтиронина, связанных с тироксин-связывающим глобулином. Связанным параметром является индекс свободного , который вычисляется путем умножения общего количества на поглощение тиреоидного гормона, которое, в свою очередь, является показателем несвязанного тироксин-связывающего глобулина.

Роль гормонов щитовидной железы в организме человека

Увеличение сердечного выброса
Увеличение частоты сердечных сокращений
Увеличение интенсивности вентиляции
Ускорение основного обмена веществ
Потенцирование эффектов катехоламинов (т.е. повышение симпатической активности)
Усиление развития мозга
Насыщение эндометрия у женщин
Ускорение метаболизма белков и углеводов

Медицинское использование гормонов щитовидной железы

Как Т3, так и Т4 используются для лечения дефицита гормона щитовидной железы (гипотиреоза). Оба вещества хорошо впитываются в кишечнике, поэтому их можно принимать перорально. Левотироксин – это фармацевтическое название левотироксина натрия (Т4), который метаболизируется медленнее T3 и, следовательно, обычно требует приема только один раз в день. Натуральные высушенные гормоны щитовидной железы извлекаются из щитовидной железы свиней. «Натуральное» лечение гипотиреозом предполагает прием 20% T3 и небольших количеств Т2, Т1 и кальцитонина. Также имеются синтетические комбинации T3/T4 в различных соотношениях (например, liotrix), а также препараты, содержащие T3 без примесей (лиотиронин). Левотироксин натрий, как правило, входит в первый пробный курс лечения. Некоторые пациенты считают, что для них лучше использовать высушенный тиреотропный гормон, однако, такое предположение основано на неофициальных данных и клинические испытания не показали преимущества натурального гормона перед биосинтезированными формам.
Тиронамины все еще не применяются в медицине, однако, их предполагается использовать для контроля индукции гипотермии, что заставляет мозг входить в защитный цикл, что полезно для предотвращения повреждений при ишемическом шоке.
Впервые синтетический тироксин был успешно произведен Чарльзом Робертом Харрингтоном и Джорджем Баргером в 1926 году.

Препараты гормонов щитовидной железы

Сегодня большинство пациентов принимают левотироксин или аналогичные синтетические формы гормона щитовидной железы. Тем не менее, по-прежнему доступны натуральные добавки тиреоидного гормона из высушенной щитовидной железы животных. Натуральный тиреоидный гормон становится менее популярным, в связи с появлением данных о том, что в щитовидной железе животных имеются различные концентрации гормонов, из-за чего различные препараты могут иметь различные потенцию и стабильность. Левотироксин содержит только T4 и, следовательно, в значительной степени неэффективен для пациентов, которые не могут осуществлять преобразования Т4 в Т3. Таким пациентам может больше подойти использование естественного гормона щитовидной железы, поскольку в нем содержится смесь Т4 и Т3, или же синтетические добавки T3. В таких случаях синтетический лиотиронин является более предпочтительным, нежели натуральный. Нелогично принимать только T4, если пациент не способен преобразовывать Т4 в Т3. Некоторые препараты, содержащие натуральный гормон щитовидной железы, одобрены F.D.A., в то время как другие – нет. Гормоны щитовидной железы, как правило, хорошо переносятся. Тиреоидные гормоны, как правило, не представляют опасности для беременных женщин и кормящих матерей, однако прием препарата обязательно должен осуществляться под наблюдением врача. Женщины с гипотиреозом без надлежащего лечения имеют повышенный риск рождения ребенка с врожденными дефектами. Во время беременности женщинам с плохо функционирующей щитовидной железой также необходимо увеличить дозу гормонов щитовидной железы. Единственным исключением является то, что прием тиреоидных гормонов может усугубить тяжесть болезней сердца, особенно у пожилых пациентов; таким образом, врачи могут поначалу назначать таким пациентам более низкие дозы и предпринимать все возможное для того, чтобы избежать риска сердечного приступа.

Заболевания, связанные с недостатком и с избытком гормонов щитовидной железы

Как избыток, так и недостаток могут вызывать развитие различных заболеваний.
Гипертиреоз (примером является болезнь Грейвса), клинический синдром, вызванный избытком циркулирующего свободного , свободного трийодтиронина, или обоих веществ. Это распространенное заболевание, которым страдает приблизительно 2% женщин и 0,2 % мужчин. Иногда гипертиреоз путают с тиреотоксикозом, однако между этими заболеваниями имеются тонкие различия. Несмотря на то, что при тиреотоксикозе также увеличиваются уровни циркулирующих гормонов щитовидной железы, это может быть вызвано приемом таблеток или сверхактивностью щитовидной железы, в то время как гипертиреоз может быть вызван только сверхактивностью щитовидной железы.
Гипотиреоз (пример – тиреоидит Хашимото), представляет собой заболевание, при котором наблюдается дефицит , триидотиронина, или обоих веществ.
Клиническая депрессия иногда может быть вызвана гипотиреозом. Исследования показали, что Т3 содержится в стыках синапсов и регулирует количество и активность серотонина, норадреналина и () в мозге.
При преждевременных родах могут наблюдаться нарушения развития нервной системы из-за отсутствия материнских гормонов щитовидной железы, когда собственная щитовидная железа ребенка еще не в состоянии удовлетворить послеродовые потребности организма.

Антитиреоидные препараты

Поглощение йода против градиента концентрации опосредовано симпортером натрий-йод и связано с АТФазой натрий-калий. Перхлорат и тиоцианат – это препараты, которые могут конкурировать с йодом на этом участке. Такие соединения, как гоитрин, могут снизить производство гормонов щитовидной железы, препятствуя окислению йода.

Гормональные нарушения щитовидной железы - признак развития в организме серьёзных патологий. По статистике, такие сбои в эндокринной системе занимают вторую позицию в мире после сахарного диабета. Поэтому важно регулярно посещать эндокринолога для контроля уровня гормонов и своевременной диагностики патологий щитовидной железы.

СТОИМОСТЬ НЕКОТОРЫХ УСЛУГ ЭНДОКРИНОЛОГА В НАШЕЙ КЛИНИКЕ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ

Какие гормоны вырабатывает щитовидка и зачем они нужны

Щитовидная железа - один из важнейших органов эндокринной системы. Эта бабочкообразная железа расположена на передней части шеи, чуть ниже яблока Адама. Она имеет два лепестка, соединенные тонким перешейком и вырабатывающие в ответ на гипофизарный тиреотропный гормон собственные гормоны, выполняющие регуляторную и координирующую функцию органов человека.

Гормоны щитовидной железы, так называемые йодсодержащие пептиды, представляют собой трийодтиронин (Т3) и тироксин (Т4). Эти гормоны играют важную роль в жизни человека и оказывают определяющее влияние на метаболизм (обмен веществ), рост и развитие организма любого человека.

Т3 и Т4 вырабатываются фолликулярными клетками щитовидной железы в ответ на гипофизарный гормон ТТГ. Для их производства необходимы два основных компонента – йод и аминокислота тирозин, которые обычно поступают в организм с пищей и водой, поэтому важно, чтобы они присутствовали в достаточном количестве в рационе.

При синтезе гормонов щитовидная клетка (тироцит) вырабатывает гликопротеиновую субстанцию (тиреоглобулин), которая накапливается в полости фолликула щитовидной железы и служит своеобразным «запасом» для быстрого синтеза гормонов.

В дополнение к гормонам T3 и T4, щитовидная железа продуцирует вместе с C-клетками еще один гормон, известный как кальцитонин, участвующий в регуляции метаболизма кальция и фосфора, и в развитии костной ткани.

• Производство гормонов щитовидной железы регулируется механизмом, который при наличии высоких концентраций циркулирующих гормонов снижает скорость производства, и повышает его, когда концентрация гормонов в крови снижается.
• Регуляция осуществляется системой гипоталамус-гипофиз через отрицательный механизм обратной связи.

Гипофиз синтезирует тиреотропный гормон, усиливающий синтез и выделение в кровь Т3 и Т4. Секреция ТТГ, в свою очередь, регулируется функцией гипоталамуса, вырабатывающего тиреотропин-рилизинг-гормон. Таким образом поддерживается гормональный баланс, адекватный потребностям организма.

Значение гормонов щитовидной железы

Гормоны щитовидной железы играют фундаментальную роль в правильном функционировании метаболизма, процессов роста и развития:

• Метаболизм. Гормоны щитовидной железы увеличивают как основной обмен, так и метаболическую активность всех тканей. Под базальным метаболизмом понимаются энергетические затраты человека в состоянии покоя и бодрствования. Например, у человека с повышенным уровнем гормонов щитовидной железы будет увеличено потребление энергии. Гормоны щитовидной железы также влияют на метаболизм глюкозы и липидов, увеличивают синтез белка, увеличивают сократимость сердца и повышают частоту сердечных сокращений. Так, при гипертиреозе один из основных симптомов – тахикардия.
• Рост . Гормоны щитовидной железы необходимы для нормального роста человека, о чем свидетельствует его замедление в случае дефицита гормонов.
• Развитие. Классический эксперимент в эндокринологии был демонстрацией того, что головастиков, лишенных гормонов щитовидной железы, не удалось превратить в лягушек. Это подтверждает тот факт, что нормальные уровни гормонов играют фундаментальную роль в развитии мозга плода и новорожденного.

Дополнительное влияние гормонов

Гормоны щитовидной железы оказывают глубокое влияние практически на весь организм:

Центральная нервная система . Достаточный уровень гормонов щитовидной железы в последней фазе развития плода и новорождённого – важное условие нормального развития центральной нервной системы. Гормональное нарушение щитовидной железы в этот деликатный период приводит к кретинизму или к необратимой умственной отсталости. Ранняя диагностика и адекватная заместительная терапия на третьей неделе жизни могут предотвратить серьёзные и неоспоримые последствия.

У взрослого человека также как снижение, так и увеличение концентрации гормонов щитовидной железы приводят к изменениям психического состояния. Снижение уровня гормонов щитовидной железы вызывает у человека чувство вялости, в то время как избыток гормонов провоцирует беспокойство и нервозность.

Симпатическая нервная система . Гормоны щитовидной железы способствуют увеличению количества специфических рецепторов, с которыми взаимодействуют катехоламины (химические вещества, такие как адреналин, которые передают нервные импульсы на уровне симпатических нервных окончаний). Это происходит главным образом в сердце, скелетной мышце, жировой ткани и лимфоцитах.

Сердечно-сосудистая система . Гормоны щитовидной железы увеличивают сократительную способность миокарда, сердечный ритм и венозное возвращение к сердцу, существенно улучшая сердечную функцию. Они также способствуют вазодилатации, что приводит к усилению кровотока во многие органы.

Дыхательная система . Гормоны щитовидной железы влияют на реакцию нервных центров на дыхательный стимул. На практике они выполняют незаменимую функцию – эффективную реакцию лёгких (варьирование частоты и амплитуды дыхательных движений) на различные факторы (например, к дефициту кислорода). Это также объясняет гипервентиляцию и функциональное нарушение респираторных мышц, которое возникает при гипотиреозе.

Скелетный аппарат . Щитовидная железа имеет основополагающее значение для развития и формирования скелета: недостаточное производство гормонов щитовидной железы в период развития плода и в детском возрасте вызывает задержку роста костей, что может привести к карликовости. Осуществление заместительной гормональной терапии обеспечит нормальное развитие скелета, но только если проблема диагностируется и лечится до полового созревания.

Пищеварительная система. Подвижность гладких мышц желудка и кишечника облегчается гормонами щитовидной железы, поэтому в условиях гипертиреоза наблюдается диарея, а в ситуациях гормональной недостаточности (гипотиреоз) могут возникать запоры. В последнем случае активность пищеварительной системы в целом снижается, а обмен веществ замедляется с последующим увеличением веса.

Репродуктивная система . Избыток или дефицит гормонов щитовидной железы может вызвать бесплодие и проблемы репродуктивной системы, в особенности у женщин. У женщин, страдающих гипотиреозом, происходит увеличение производства пролактина (гормона, выделяемого гипофизом). Это может вызвать нарушение менструального цикла или даже аменорея (полное отсутствие месячных). У мужчин дисфункция щитовидной железы может вызвать проблемы с эрекцией, в крайне редких случаях – бесплодие.

Аппарат для гемопоэза. Гормоны щитовидной железы влияют на производство эритроцитов (эритропоэз), которые возникают в костном мозге. В случае гипотиреоза часто возникает анемия, в то время как в присутствии повышенной гормональной активности стимулируется продуцирование эритроцитов вследствие повышенной потребности в кислороде в тканях.

Нарушения гормонального баланса

Выделяют несколько заболеваний, связанных с уровнем гормонов щитовидной железы:

• гипертиреоз – повышенный уровень гормонов. Они влияют на биохимические процессы в организме;
• гипотиреоз – это состояние, вызванное неэффективностью щитовидной железы. Железа неспособна синтезировать количество гормонов Т3 и Т4, адекватное потребностям организма, и это определяет снижение всех метаболических процессов;
• заболевание, связанное с анатомическими изменениями щитовидной железы, при которой уровень гормонов в норме.

Гипотиреоз

Дефицит гормонов щитовидной железы вызывает следующие симптомы, являющиеся поводом срочного визита к эндокринологу:

• Депрессия и усталость, особенно при пробуждении и отдыхе, потеря памяти, концентрации и способности к обучению, сонливость, апатия, незаинтересованность, снижение скорости мысли и речи, чередующиеся с нервозностью и гиперактивностью;
• Сухость и бледность кожи, выпадение и сухость волос, разрежение внешней стороны бровей, ломкие ногти с бороздами, запоры, плохое пищеварение, низкая температура тела, плохая потливость в жару;
• Высокий риск заражения инфекциями, ослабление иммунной защиты и предрасположенность к раку;
• Снижение чувствительности к инсулину, метаболический синдром, медленное сердцебиение, повышение уровня холестерина и диастолического давления, атеросклероз, повышенный риск смерти от сердечных заболеваний (сердечная недостаточность, болезнь коронарных артерий, аритмии);
• Ночные мышечные судороги, миалгии, боли и скованность (особенно утром), головная боль, нарушения менструального цикла, маточные кровотечения, бесплодие, склонность к прерыванию беременности, уменьшение сухожильных рефлексов, увеличение щитовидной железы (эндемический зоб).

Сниженная функция щитовидной железы будет иметь последствия для многих других гормональных областей. В частности, гипотиреоз создает стрессовую ситуацию, которая стимулирует надпочечники, способствует ее развитию в сторону декомпенсации. «Надпочечниковая усталость» и гипотиреоз часто они связаны (в 80% случаев) и усугубляют друг друга.

Наиболее распространенными причинами гипотиреоза являются аутоиммунные заболевания (тиреоидит Хашимото), дефицит йода и проблемы с гипоталамусом и гипофизом (самая редкая гипотеза).

Гипотиреоз – это необратимая патология. Это означает, что щитовидная железа не может возобновить свое регулярное функционирование. По этой причине принимаемая терапия определяется как «замещающая», в том смысле, что она должна заменить гормоны, которые щитовидная железа больше не может производить.

Гипертиреоз

Сверхактивность щитовидной железы вызывает преимущественно противоположные симптомы:

• эндемический зоб – щитовидная железа увеличилась в размерах;
• волосы стали интенсивно выпадать, а ногти ломаться;
• появилось пучеглазие;
• внезапные вспышки агрессии, нервозность, беспокойство;
• раздражительность сменяется плаксивостью;
• тремор в руках;
• повышенная потливость;
• стремительная потеря веса;
• беспричинная усталость и слабость, бессонница;
• повышенная температура тела (при низких температурах человеку не холодно);
• участилось сердцебиение (тахикардия);
• мучает диарея;
• дистрофические изменения печени (при длительном течении болезни);
• в тяжелых случаях у женщин наблюдаются маточные кровотечения, а у мужчин – изменения в яичках и предстательной железе, снижение либидо.

Одним из наиболее распространенных причин заболевания является болезнь Базедова-Грейвса – аутоиммунное заболевание, которое приводит организм к производству аутоантител, активирующих секрецию гормонов щитовидной железы. Также сверхактивность железы может вызвать тиреоидит Хашимото, токсический, приём некоторых лекарственных средств или добавок с высоким содержанием йода и т.д.

Гипертиреоз обычно можно диагностировать и лечить в клинике без необходимости госпитализации. Возможны различные виды лечения: фармакологический, хирургический, с радиоактивным йодом и, в случае токсической аденомы, путем алкоголизации. Врач назначает наиболее подходящую терапию в зависимости от конкретной патологии.

Анализ на гормоны

Анализ крови на гормоны щитовидной железы необходим при наличии вышеупомянутых симптомов. Взятие крови производится из локтевой вены, натощак с утра. До этого в течение получаса необходимо находиться в состоянии покоя.

Подготовка к анализу подразумевает соблюдение следующих правил:

• за сутки отказаться от курения, употребления алкоголя и психостимулирующих веществ (кофеин);
• за 2-3 дня исключить из рациона жареную, острую, пряную и другую тяжёлую пищу;
• за 12 часов избегать физических и эмоциональных нагрузок;
• за месяц прекратить приём препаратов, влияющих на уровень тиреоидных гормонов;
• за 3-4 дня исключить из рациона йодсодержащие продукты (морскую капусту, рыбу, йодированную соль).

Полное и развёрнутое биохимическое исследование включает оценивание следующих показателей:

Норма уровня гормонов во многом определяется интенсивностью физических нагрузок, эмоциональным состоянием и временем года. Для определённых категорий людей норма гормонов может также отличаться.

К ним относятся:

• люди старше 50 лет;
• подростки;
• дети до 12 лет;
• дети «переломного» возраста;
• беременные женщины.

Врач может назначить определение лишь некоторых из этих показателей. Так, для лечения щитовидной железы достаточно определить лишь два показателя – Т4 свободный и ТТГ. При беременности определяются 4 показателя – ТТГ, Т3 свободный, Т4 свободный и АТ-ТПО. Ввиду трудоёмкости и дороговизны процедуры определения каждого показателя рекомендуется исследование лишь тех показателей, изменение которых может быть причиной соответствующей симптоматики.

На что указывает изменение уровня гормонов

Эндокринолог по результатам анализа определяет диагноз или состояние организма.

Дополнительные показатели:

• ТГ. Повышенный уровень гормона является признаком нетоксического, эндемического, многоузлового или диффузного зоба, рака щитовидной железы, тиреоидита;
• АТ-ТПО. Превышение нормы свидетельствует о развитии злокачественной опухоли;
• Кальцитонин. Является одним из базовых онкомаркеров, указывает на наличие злокачественного процесса.
• АТ-ТГ. Превышение нормы показателя может указывать на болезнь Грейвса, тиреоидит, идиопатическую микседему, пернициозную анемию, карциному (рак) щитовидной железы или прочих аутоиммунных и хромосомных патологий.

Профилактика

Для того чтобы предупредить заболевания щитовидной железы, связанные с нарушением гормонального баланса, либо устранить незначительные сбои, необходимо обеспечить поступление в организм с пищей достаточного количества тирозина и йода.

Основными йодсодержащими продуктами являются подсолнечное масло, йодированная соль, морские водоросли ламинарии, крабы, рыба (океаническая), креветки, кальмары и т.д. Тирозин содержится в яйцах, молоке, арахисе, горохе, фасоли. Поддержание гормонального баланса – залог здоровой щитовидной железы. И всё, что для этого нужно, — полноценное и сбалансированное питание. Также не стоит забывать и о регулярных визитах к эндокринологу. Достаточной является проверка раз в 3 месяца.