Нарушения, связанные с гормонами щитовидной железы
Слово «гормоны» происходит от греческого hormon - побуждать, или возбуждать. Этим веществам было дано такое название, потому что они играют ключевую роль в реакции «борьба или бегство», в половом влечении, в возникновении голода и других базовых побуждениях. Гормоны в организме выполняют функции посланников, руководителей развития и регуляторов обменных процессов.
Гормоны щитовидной железы, или тиреоидные гормоны, вырабатываются у всех хордовых животных. Важнейшим элементом их структуры является йод - вещество, которого очень много в море и мало на суше. Нехватка йода может привести к гипотиреозу - недостаточной выработке гормонов щитовидной железы. Это нарушение особенно распространено в развивающихся странах, где в традиционных продуктах питания не хватает йода, а местные жители не имеют возможности принимать пищевые добавки, содержащие йод.
Щитовидная железа вырабатывает тиреоидные гормоны в ответ на воздействие тиреотропного гормона, который секретируется гипофизом.
Существует две основные формы гормонов щитовидной железы. Тироксин (Т4), в молекуле которого четыре атома йода - это неактивная форма, которая может преобразоваться в Т3. Тироксин вырабатывается исключительно щитовидной железой. Трийодтиронин (Т3) - молекула с тремя атомами йода, в восемь раз эффективнее тироксина. Т4 может преобразовываться в Т3 в щитовидной железе, головном мозге, печени и кровотоке, а также в различных тканях организма.
Роль тиреоидных гормонов в организме
Одна из важнейших функций тиреоидных гормонов заключается в преобразовании продуктов питания в энергию и тепло. Т3 непосредственно стимулирует в митохондриях. Он стимулирует быстрый синтез белков и воздействует на транскрипцию генов митохондрий. В результате этого происходит расщепление белков, повышается количество свободных жирных кислот и возрастает потребление кислорода. Тиреоидные гормоны также увеличивают частоту сердечных сокращений, чтобы удовлетворить увеличившуюся потребность в кислороде.
Кроме этого, гормоны щитовидной железы регулируют температуру тела. Тиреотропный гормон (ТТГ), который вызывает выработку этих гормонов, также стимулирует бурую жировую ткань вырабатывать тепло при отсутствии мышечной активности (эта функция используется у новорожденных, а также у впадающих в спячку животных). Уровень гормонов щитовидной железы колеблется в зависимости от потребления калорий и температуры внешней среды. В периоды голодания организм естественным образом снижает уровень тиреоидных гормонов - это необходимо снижения потребности в калориях и предотвращения скопления кетоновых тел в крови и почках. Скопление кетоновых тел, которое наблюдается, например, при диабете, может привести к повреждению почек и других частей организма.
Во время болезней и после получения травм уровень гормонов щитовидной железы также снижается, и восстанавливается, когда пациент выздоравливает.
Тиреоидные гормоны чувствительны и к уровням других гормонов, помимо ТТГ. Эстроген отчасти снижает эффективность тиреоидных гормонов, поэтому в женском организме их вырабатывается больше, чем в мужском. Возможно, в этом же заключается причина того, что размер щитовидной железы у женщин больше, чем у мужчин, и того, что женщин более подвержены различным заболеваниям, связанным с щитовидной железой.
Женщинам, которые принимают препараты с гормонами щитовидной железы в рамках заместительной гормональной терапии, нужно увеличить их дозу, если они планируют начать прием гормональных противозачаточных средств. Это позволит предотвратить снижение уровня тиреоидных гормонов под воздействием эстрогена. Гормон роста также частично блокирует активность тиреоидных гормонов, но он также и дополняет их функции в процессах роста, развития и обмена веществ.
Гормоны щитовидной железы играют важнейшую роль в развитии всех позвоночных. Они связываются с рецепторами тиреоидных гормонов, который, в свою очередь, соединяются с ДНК, в результате сего стимулируется или ингибируется транскрипция генов.
Существуют две основные формы рецепторов тиреоидных гормонов: TRa и TRb. TRa - это нуклеарный рецептор, как и рецепторы витамина А и витамина D, а также стероидных гормонов. Конфигурация рецепторов меняется, когда они прикрепляются в Т3, и за счет этого они могут соединяться с определенными участками ДНК. Нуклеарные рецепторы часто являются димеризованными (связанными с другим нуклеарным рецептором того же или иного типа), но они остаются неактивными, пока не свяжутся со своими триггерами. Например, рецепторы гормонов щитовидной железы, связанные с рецепторами ретиноида Х, не активируются, пока не свяжутся с Т3 или ретиноидами (производными витамина А).
Большая часть химических веществ, которые вызывают гипотиреоз, не блокируют рецепторы тиреоидных гормонов в генах; они лишь снижают эффективность или препятствуют синтезу этих гормонов.
Ученым до сих пор неизвестны все гены, которые регулируются гормонами щитовидной железы. Предполагается, что у разных видов под контролем тиреоидных гормонов могут находиться различные гены. Об этом говорит, например, то, что у большинства млекопитающих гипотиреоз вызывает сходные симптомы (вялость, усталость, и так далее), а у собак с этим нарушением связан дополнительный симптом - судороги. Очевидно, что у собак тиреоидные гормоны воздействуют на некие гены, на которые в человеческом организме они не оказывают прямого действия.
Генетические нарушения, связанные с гормонами щитовидной железы, ТТГ и рецепторами тиреоидных гормонов
Резистентность к тиреоидным гормонам - это генетическое нарушение, вызванное мутацией гена TRb. У пациентов с этим заболеванием наблюдается высокий уровень гормонов щитовидной железы и ТТГ. Последствия этого нарушения менее серьезны, чем у врожденного гипотиреоза; наиболее распространенные из них - небольшой рост, замедленное развитие костной ткани, гиперактивность, пониженная обучаемость, дефекты слуха, а также смешанные симптомы, характерные для гипотиреоза и гипертиреоза.
Синдром Пендреда вызван генетическим дефектом, которые ограничивает возможность включения йода в гормоны щитовидной железы, из-за чего нарушается структура гормонов. Часто следствиями синдрома Пендреда становятся гипотиреоз и зоб. Организм больного старается компенсировать недостаток полноценных гормонов, тратя больше энергии для выработки тиреоидных гормонов. В некоторых случаях синдром вызывает полную глухоту - как правило, она присутствует с самого рождения. Если гипотиреоз у пациента с синдромом Пендреда развивается в старшем возрасте, он может вызвать такие симптомы, как ослабление слуха и звон в ушах, но это, в отличие от полной глухоты, поддается лечению.
Генная мутация рецепторов ТТГ может вызывать гипертиреоз или нечувствительность к ТТГ. Как правило, при этом у пациентов нормальный уровень гормонов щитовидной железы и повышенный уровень ТТГ. Воздействие ТТГ на лимфоциты и клетки головного мозга пока изучено не до конца, но известно, что изменение уровня ТТГ сказывается на работе мозга и иммунной системы.
Гормоны щитовидной железы играют важную роль в развитии головного мозга начиная от середины беременности, и до окончания второго года жизни ребенка. Гипотиреоз у матери или у плода, вызванный дефицитом йода во время беременности или другими причинами, может привести к кретинизму. При своевременном лечении, которое нужно начинать в первые месяцы жизни, интеллект ребенка может быть нормальным; в противном случае ребенок будет серьезно отставать в умственном развитии, и это состояние не подлежит существенной коррекции. Мутации гена TRa также могут вызывать тяжелые и неизлечимые формы кретинизма.
