Основная функция щитовидной железы – это выработка йодсодержащих гормонов. Процесс их синтеза можно представить в виде последовательности биохимических процессов:
– окисление йодидов (органификация йодида);
– йодирование тирозина в молекуле тиреоглобулина;
– конденсация;
– перемещение тиреоглобулина в коллоид фолликула;
– протеолиз тиреоглобулина (то есть его разложение с помощью специальных ферментов) с образованием гормонов трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4);
– проникновение Т3 и Т4 в кровь.
Итак, когда атомы йода попадают в организм человека в виде йодидов, они перемещаются с током крови к клеткам щитовидной железы и моментально захватываются ими с помощью белка-переносчика – натрий-йодного симпортера (Na+/I—-symporter; NIS). Кстати, NIS найден не только в щитовидной железе, но и в других тканях: слюнных и молочных железах, желудке, тонком кишечнике, почках, плаценте, эпителии бронхов, цилиарном теле глаза. Это доказывает тот факт, что йод нужен нашему организму не только для синтеза гормонов щитовидной железы, но и для иных целей.
Работа этого переносчика контролируется тиреотропным гормоном (тиреотропин, ТТГ; в лабораторных документах вы можете встретить сокращение TSH, от английского Thyroid Stimulating Hormone) – гормоном передней доли гипофиза, а также общим содержанием йода в организме. NIS обладает способностью переносить как йодиды, так и радиоизотопы технеция, что используется в радиоизотопном исследовании.
Основной аминокислотой для синтеза гормонов является L-тирозин, который входит в состав большой белковой молекулы тиреоглобулина, синтезирующегося в тиреоците.
После того как Т4 и Т3 попали в кровь, бо́льшая их часть – примерно 99,95 % Т4 и 99,5 % Т3 – связывается с белками плазмы. Таким образом, гормоны находятся как бы на сохранении, потому что в этом состоянии они неактивны. А активны только оставшиеся 0,05 % Т4 и 0,5 % Т3, которые доставляются к органам в свободном виде.
Т4 связывается:
– с тироксинсвязывающим глобулином – на 80 %;
– тироксинсвязывающим преальбумином – на 15 %;
– альбумином плазмы – на 5 %.
Т3 связывается:
– с тироксинсвязывающим глобулином – на 90 %;
– тироксинсвязывающим преальбумином – на 5 %;
– альбумином плазмы – на 5 %.
Эти белки синтезируются в печени, и их концентрация, а значит, и связывающая активность напрямую зависят от способности данного органа выполнять свои функции. Продукция белков увеличивается при повышении уровня эстрогенов, беременности, гепатитах и блокируется андрогенами и большими дозами глюкокортикоидов (это группа стероидных гормонов, вырабатываемых надпочечниками). Также выработка белков снижается при нефротическом синдроме (состоянии потери белка почками).
Кроме того, имеются врожденные дефекты синтеза необходимых для связывания гормонов щитовидной железы белков. Все эти и другие факторы сказываются на концентрации общего уровня трийодтиронина и тироксина. Именно поэтому, чтобы получить информацию об истинной работе щитовидки, рекомендуется сдавать кровь на свободные фракции гормонов.
Гормон Т4 обладает менее выраженным биологическим действием, чем Т3 (его еще называют прогормоном), и 80 % свободного тироксина конвертируется в Т3, то есть от молекулы тироксина отщепляется один атом йода. Это происходит внутри каждой клетки организма и называется процессом дейодирования, но основная часть конвертируется в печени. Он осуществляется с участием «йод-отрывающего фермента» дейодиназы, которая заслуживает отдельного разговора.
Выделяют три типа дейодиназ – D1, D2, D3.
D1 находится в любой ткани и клетке организма. Эта дейодиназа селен-зависима. Она превращает тироксин в активный трийодтиронин.
D2 содержится в центральной нервной системе (гипоталамусе, гипофизе), а также в плаценте, сердце, буром жире, сетчатке глаза, улитке внутреннего уха, скелетных мышцах. Дейодиназа второго типа тоже селен-зависима и тоже превращает Т4 в активный Т3.