Thyroidhormoner T3 og T4

Af Fabrizio Felici

Skjoldbruskkirtlen, der ligger i den forreste del af halsen, nær de første trakealringe, indeholder talrige sfæriske follikler, som hver består af et enkelt lag af sekretoriske celler, der kaldes follikulære celler, der omgiver et glycoprotein udskilt af follikulære celler, defineret kolloid. Hormoner T3 og T4 syntetiseres i folliklerne.

Thyroglobulin, hovedstof fundet i kolloidet, er et protein, der virker som en forløber for skjoldbruskkirtelhormoner. Enzymer til syntesen af T3 og T4 og iodidionen findes også i kolloidet. Skematisk er faser af syntesen af skjoldbruskkirtelhormoner og deres sekretion:

Tyrosinmolekylerne er iodiseret. Tilsætningen af en jodidion danner monoiodothyrosin (MIT), mens tilsætningen af et andet iodid til det samme molekyle danner diiodotyrosin (DIT);

To molekyler tyrosiniodat (MIT eller DIT) kobles på et thyroglobulinmolekyle, og de to tyrosinrester er forbundet med en kovalent binding. Hvis to molekyler af DIT er kombineret, er slutproduktet 3, 5, 3 ', 5'-tetraiodothyronin eller T4 (også kaldet thyroxin); hvis et DIT-molekyle kombineres og et MIT-molekyle, er slutproduktet 3, 5, 3 '-triiodothyronin eller T3.
T3 og T4 er skjoldbruskkirtelhormoner, selv om de på nuværende tidspunkt stadig er forbundet med thyroglobulin;

Disse hormoner opbevares i kolloid sammen med tyroglobulin op til tre måneder før frigivelse;

Thyroid stimulerende hormon (TSH), der kommer fra blodbanen, stimulerer frigivelsen af skjoldbruskkirtelhormoner. TSH binder først til receptorer på follikelcellemembranen, aktivering af den anden cykliske AMP messenger; dette fører til phosphorylering af en række follikelcelleproteiner nødvendige for hormonsekretion;

Follikulære celler tager molekylerne af iodiseret thyroglobulin fra kolloidet ved phagocytose;

Fagosomet indeholdende ioderede thyroglobulin-sikringer med et lysosom;

Eksponering af thyroglobulinmolekylet til lysosomale enzymer resulterer i frigivelsen af fri T3 og T4 i follikelcellen. Thyroidhormoner er lipofile molekyler, så de kan diffundere gennem plasmamembranen og derfra i omsætning, hvor de selektivt binder til transportproteiner, såsom tyroxinbindende globulin og transthyretin, eller de kan binde på en ikke-specifik måde til albumin.

T4 produceres normalt og udskilles med en hastighed ti gange hurtigere end T3, selvom T3 er cirka fire gange kraftigere på målorganer. De fleste af T4 udskilles i plasma konverteres normalt af leveren, nyrerne og målorganerne til den mere aktive T3.

Thyroidhormonniveauer er næsten konstante under normale forhold, fordi den primære mekanisme til styring af deres sekretion er negativ feedback. Som vi har set, stimuleres udskillelsen af skjoldbruskkirtelhormonet ved at TSH kommer fra adenohypofysen. TSH-sekretion stimuleres igen ved hjælp af thyrotropinfrigivende hormon (TRH), der stammer fra hypothalamus. Når de frigives til cirkulationen, virker skjoldbruskkirtlen hormoner med negativ tilbagemelding på hypothalamus og den forreste hypofyselab for at begrænse sekretionen af TRH og TSH. Bemærk, at T4 aktiverer en mere effektiv negativ feedback end T3.

Handlinger af skjoldbruskkirtelhormoner

Thyroidhormoner som nævnt er lipofile, så de nemt overvinder cellemembraner; Receptorerne for disse hormoner er i kernerne i målcellerne. Hormon-receptorbinding modificerer transkriptionshastigheden af messenger-RNA fra DNA, hvorved proteinsyntese modificeres i målceller. Disse ændringer kræver timer eller dage for at skabe en mærkbar virkning, som imidlertid, når de induceres, varer i dagevis.

Hovedvirkningen af T3 og T4 er bestemt stigningen i basal metabolisme. Som følge heraf er der en stigning i varmeproduktionen, et fænomen, der er kendt som en termogen virkning. Thyroid hormoner øger basal metabolisme i de fleste kropsvæv med undtagelse af hjernen, milt og gonader. En mekanisme, der anvendes af T3 og T4 for at øge basal metabolisme, er stimuleringen af natrium-kaliumpumpaktivitet. Når pumpen er aktiv, hydrolyseres ATP og varme frigives. Samtidig øges den øgede anvendelse af ATP oxidationshastigheden af energisubstraterne for at producere ny ATP, og i denne proces genereres mere varme. Desuden inducerer T3 og T4 stigningen i antallet af mitokondrier og stimulerer aktiviteten af nogle enzymer involveret i oxidativ phosphorylering.

Når de er til stede i koncentrationer højere end T3 og T4 normerne, stimulerer de ikke kun energiforbruget, men også mobiliseringen af energireserver ved at stimulere glycogenolyse, omdannelsen af muskelproteiner til aminosyrer og lipolyse; de favoriserer også gluconeogenese og ketonsyntese. I modsætning til lavere koncentrationer end normalt har disse hormoner modsatte virkninger: de stimulerer glycogensyntese og proteinsyntese.

Hormoner T3 og T4 er nødvendige for den normale vækst og udvikling af mange væv og for at opretholde en normal funktion efter afslutningen af væksten. Mange af disse virkninger er medieret af stimulering af GH-frigivelse (i synergi med glucocorticoider) og ved den permissive virkning på GH's virkning på målorganerne. Også vigtige er de handlinger, der udføres af skjoldbruskkirtelhormoner på nervesystemet: En mangel på T3 og T4 i barndommen kan føre til en form for irreversibel hjerneskade kaldet kretinisme, hvor mental udvikling og kropsvækst forsinkes, og nerveceller karakteriseres fra dårlig udvikling af axoner og dendritter og ufuldstændig myelinering. Selv i det fuldt udviklede nervesystem er thyroidhormoner afgørende for normal funktion. Hos voksne kan manglen føre til et forfald af kognitive funktioner, men disse lidelser forstyrrer fuldstændigt, hvis plasmaniveauerne af disse hormoner normaliseres.

Thyroid hormoner og motion

Efter intens, men kort fysisk aktivitet blev forhøjede ændringer i plasmaniveauerne af skjoldbruskkirtelhormoner ikke observeret. Først efter langvarige træningssessioner blev der konstateret en markant stigning i T3 og T4.

En undersøgelse foretaget i Norge af Herald E. Refsum viste forhøjede plasmakoncentrationer af T3, T4, TSH og det protein, der binder thyroidhormonerne TBG, hos atleter, som praktiserede langrend umiddelbart efter en præstation, idet man bemærkede, at plasmaniveauerne returneres indenfor de indledende grænser kun efter flere dages opsving. Denne proces synes at skyldes, at under fysisk aktivitet er skjoldbruskkirtlen hormoner konsekvent forbrugt, og derfor på grund af fysiologisk virkning af tilbagekoblingen stimuleres hypofysen til at producere store mængder TSH med deraf følgende stigning i plasmakoncentrationer af skjoldbruskkirtelhormoner.

Bibliografi