Štitna žlijezda i hormoni štitne žlijezde

Hormoni štitne žlijezde povezuju dostupnost joda sa dugotrajnim podešavanjem metabolizma, rasta i razvoja. Tiroksin, T4, i trijodtironin, T3, ne djeluju kao trenutno uključivanje jednog metaboličkog prekidača. Njihovi efekti nastaju preko prenosa u tkivo, lokalne prerade i promjene ćelijskog odgovora. Razumijevanje zato počinje u folikulu, nastavlja se kroz krv i završava u ciljnim ćelijama i povratnoj sprezi hipotalamus–hipofiza–štitna žlijezda.

Folikul kao mjesto sinteze i skladištenja

Folikularne ćelije okružuju prostor ispunjen koloidom. U njega izlučuju tiroglobulin, veliki proteinski nosač na kojem se stvaraju tiroidni hormoni. Ovakvo skladištenje izvan ćelije razlikuje se od čuvanja gotovog peptidnog hormona u sekretornoj granuli. C ćelije štitne žlijezde stvaraju kalcitonin, ali nisu ćelije odgovorne za sintezu T3 i T4.

Jodid se iz krvi preuzima preko bazolateralne membrane folikularne ćelije uz transportni mehanizam povezan sa natrijumom. Potom prelazi prema lumenu folikula. Dostupnost jodida, funkcija transportera i stimulacija TSH određuju koliko supstrata stiže do mjesta sinteze. Tiroglobulin istovremeno obezbjeđuje tirozinske ostatke na koje se jod može vezati.

Tiroidna peroksidaza učestvuje u oksidaciji i vezivanju joda za tirozin, odnosno organifikaciji. Nastaju monojodtirozin, MIT, i dijodtirozin, DIT. Njihovim spajanjem u okviru tiroglobulina nastaju hormonski dijelovi: dva DIT daju T4, a odgovarajuće spajanje MIT i DIT daje T3. I dalje se nalaze u proteinskom kompleksu koji se čuva u koloidu.

Oslobađanje i lokalna prerada

Pod djelovanjem TSH folikularne ćelije preuzimaju jodirani tiroglobulin iz lumena. Proteolitička obrada oslobađa T3 i T4, koji prelaze u krv. Preostali MIT i DIT mogu se dejodirati, pa se jod ponovo koristi. Sinteza, skladištenje i oslobađanje zato su povezane, ali različite faze iste funkcije.

Žlijezda izlučuje više T4 nego T3. U perifernim tkivima dejodinaze pretvaraju dio T4 u biološki aktivniji T3. Mogu nastajati i oblici sa drugačijom aktivnošću, uključujući reverzni T3. Zbog toga količina izlučenog hormona nije jedini činilac lokalnog tkivnog odgovora: važna je i prerada nakon dopremanja.

Veliki dio cirkulišućih hormona vezan je za proteinske nosače, naročito tiroksin-vezujući globulin. Slobodni i vezani hormoni nalaze se u dinamičkom odnosu. Promjena količine nosača može promijeniti ukupnu koncentraciju bez istovjetne promjene slobodnog hormona. Ovaj princip objašnjava zašto ukupna koncentracija i jačina tkivnog signala nisu sinonimi.

Receptor i funkcijski efekti

T3 značajno djeluje preko nuklearnih receptora koji regulišu transkripciju odabranih gena. Receptor sarađuje sa drugim regulatornim proteinima, uključujući RXR. Nastali proteinski odgovor mijenja enzime, transport i ćelijsku organizaciju. Nisu svi geni podstaknuti na isti način, a postoje i brži efekti koji se ne objašnjavaju samo novom sintezom proteina.

Tiroidni hormoni povećavaju metaboličku aktivnost i proizvodnju toplote u brojnim tkivima. U tome učestvuju promjene mitohondrija, potrošnje supstrata i aktivnosti Na⁺/K⁺-ATPaze. Konačni odgovor nije jednak u svim tkivima. Izraz „povećanje metabolizma” zato treba vezati za konkretne procese, umjesto zamišljati jednako ubrzavanje svake reakcije u svakoj ćeliji.

U srcu podstiču funkcije koje mogu povećati frekvenciju i minutni volumen, uz pojačanu adrenergičku osjetljivost. Povećana metabolička potreba povezuje se sa protokom i ventilacijom. U razvoju su važni za normalno sazrijevanje nervnog sistema i rast; odrasla metabolička funkcija ne obuhvata sav njihov razvojni značaj.

Kontrola osovine

Hipotalamički TRH podstiče hipofizni TSH. TSH djeluje na folikularne ćelije, povećavajući više koraka sinteze i oslobađanja hormona, a pri trajnoj stimulaciji i rast žlijezde. T3 i T4 povratno ograničavaju aktivnost osovine. Tako periferni odgovor vraća informaciju o tome koliko je daljeg podsticanja potrebno.

Nedostatak joda može ograničiti sintezu i oslabiti povratnu inhibiciju, zbog čega TSH može jače stimulisati žlijezdu. Velika dostupnost joda, s druge strane, ne znači uvijek proporcionalno veću sintezu: visoki nivoi mogu kočiti organifikaciju. Odnos supstrata i hormonskog odgovora nije jednostavna prava linija.

Zapamti

• Tiroglobulin povezuje organifikaciju joda, spajanje jodtirozina i koloidno skladištenje.
• T4, lokalno nastali T3 i proteinski nosači zajedno oblikuju dostupnost signala.
• TRH–TSH osovina i negativna povratna sprega usklađuju sintezu sa odgovorom tkiva.