Синтез гормонов щитовидной железы

Эндокринология:

Синтез гормонов щитовидной железы

Процесс синтеза тиреоидного гормона включает ряд реакций, изображенных ниже. Первый этап этого процесса заключается в захвате йода железой и окислении его ферментом пероксидазой о молекулярный йод или йодит. Йод (или, возможно, йодит— JO-) немедленно соединяется с белком; в свободной форме остается не более 1—2% йода.

Улавливание йода железой является активным процессом, требующим энергии, зависит от доступа кислорода и, вероятно, находится под ферментативным контролем. Этот процесс можно подавить агентами, препятствующими использованию кислорода клеткой, например цианидом или азидом.

Небольшое количество неорганического йодида, имеющееся в клетке, легко обменивается с йодидом плазмы. Однако активный процесс захвата позволяет создать значительный градиент концентрации неорганического йодида между клеткой и плазмой — 2:1.

Введение таких ингибиторов сульфгидрильных групп, как тиоционат или хлорат, приводит к снижению уровня неорганического йодида в железе, но не влияет на количество органически связанного йода. Этот эффект объясняют конкуренцией с йодом за места связывания в железе; его можно использовать для выявления нарушений процесса органического связывания йода в железе.

Так, если после введения 1 г KClO3 выход радиоактивного йода из железы происходит с чрезмерной скоростью, то это указывает на неспособность железы связывать йод в органической форме. Захват йода щитовидной железой стимулируется тиреотропином и возрастает при гиперплазии железы. Гипофизэктомия, а также введение тироксина или трийодтиронина тормозит этот процесс.

Проникнув в клетку, йодид окисляется, и молекулярный йод, образовавшийся внутри ацинарных клеток, соединяясь с тирозином, дает монойодтирозин и дийодтирозин (часто обозначаемые как МИТ и ДИТ соответственно), которые являются составной частью молекулы тиреоглобулииа. Этот процесс обратим. Йод МИТ и ДИТ освобождается под действием фермента — дегалогеназы — и вновь используется для синтеза гормона.

Йод может соединяться и со свободным тирозином, но скорость реакции выше тогда, когда тирозин находится в составе тиреоглобулина или других белков. МИТ и ДИТ присутствуют в коллоиде как часть молекулы тиреоглобулина. МИТ может образовываться и без участия фермента йодиназы, однако последний необходим для йодирования МИТ и образования ДИТ. По-видимому, первоначально образуется МИТ, а ДИТ является продуктом включения второго атома йода в МИТ.

У куриного эмбриона, например, МИТ обнаруживается первым, и лишь позднее удается найти ДИТ. Введение тиомочевины и других антитиреоидных агентов (которые будут описаны ниже) препятствует окислению йодида в йод и предупреждает органическое связывание йода.

Одна молекула МИТ и одна молекула ДИТ или две молекулы ДИТ в присутствии конденсирующего фермента образуют гормоны 3,5,3'-трийодтиронин (Т3) или 3,5,3,5'-тетрайодтиронин (Т4 — тироксин) соответственно. Эти гормоны сохраняются как компоненты тиреоглобулина в фолликулярном коллоиде и освобождаются по мере надобности под влиянием протеолитического фермента.
Освобождение тироксина из коллоида может происходить как внутри просвета фолликула, так и внутри клетки после попадания коллоида (вследствие гиноцитоза) в клетку. Затем свободный тироксин поступает в кровоток.

Примерно 20—30% йода в щитовидной железе представлено МИТ около 25—40% — ДИТ, около 35%—Т4, около 5—8%—Т3 и лишь около 1%—неорганическим йодидом. Через 15 минут после введения крысе радиоактивного йода 90% его уже находится в щитовидной железе в органически связанном виде.

Оглавление темы "Физиология щитовидной железы":