Гормоны периферических эндокринных желез

Общая характеристика

Гормоны являются регуляторами метаболизма, поэтому их содержание в крови контролируется рядом молекулярных механизмов, наиболее значимыми из которых являются сигналы, поступающие из центральных эндокринных желез. Это гормоны гипоталамуса и гипофиза, для которых периферические эндокринные железы являются тканями-мишенями.

Гормоны щитовидной железы

В щитовидной железе образуются два гормона — производные ароматической аминокислоты тирозина — тироксин и трииодтиронин:

Кроме того, образуются иодированные предшественники, монои дииодтирозины, не обладающие биологической активностью.

Биосинтез и метаболизм. Сигнал, запускающий синтез тиреоидных гормонов, формируется в гипоталамусе в виде тиреолибсрина, который, воздействуя на гипофиз, стимулирует синтез и секрецию тиреотропина. Последний взаимодействует с рецепторами на поверхности клеток щитовидной железы и опосредованно, через вторичные посредники, стимулирует синтез ряда белков, в том числе тиреоглобулин — предшественник тиреоидных гормонов. Тиреоглобулин представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 660 kDa и необычно большим числом тирозиновых остатков в полипептидной цепи (около 120). Углеводная часть составляет до 10% от массы тиреоглобулина. Как и все секреторные белки, тиреоглобулин синтезируется на мембранно-связанных рибосомах, причем гликозилирование полипептидной цепи начинается в цистернах эндоплазматического ретикулума, а завершается в аппарате Гольджи. Тиреоидные гормоны являются единственной группой гормонов, для функционирования которых необходим микроэлемент иод.

Иодированию остатков тирозина в составе тиреоглобулина предшествует активация иода, поступившего в щитовидную железу посредством активного транспорта. Этот процесс, необходимый для получения иодорганических соединений, протекает при помощи фермента иодид-пероксидазы и пероксида водорода в качестве окисляющего агента:

Окисленный иодид, взаимодействуя с остатками тирозина, образует тиреоидные гормоны в составе тиреоглобулина. Затем происходит деградация последнего и освобождение тироксина (Т₄) и трииодтиронина (Т₃), составляющих 25—30% от общего количества иодированных тирозинов. Избыточный тиреоглобулин депонируется в базальных клетках щитовидной железы и расходуется по мере надобности. Регуляция биосинтеза Т₃ и Т₄ осуществляется по принципу обратной связи, заключающегося в том, что избыток гормонов тормозит синтез своего предшественника. Кроме того, эти гормоны могут тормозить секрецию гиреотропина, блокируя сигнал, запускающий синтез тирсоглобулина. Дефицит гормонов щитовидной железы является основанием для интенсификации их биосинтеза. Однако депонирование тиреоглобулина в щитовидной железе вносит существенные коррективы в процессы регуляции синтеза тироксина и трииодтиронина по принципу обратной связи. После секреции тиреоидных гормонов в кровяное русло происходит их связывание с глобулином и преальбумином. В связанном состоянии они поступают в печень, где происходит превращение большей части Т₄ в Т₃, который проявляет в 10 раз бблыиую метаболическую активность. Отщепление атома иода от тироксина осуществляется при помощи фермента деиодидазы.

Распад тиреоидных гормонов происходит в основном в печени и начинается с полного их леиолирования. Затем происходит дезаминирование и декарбоксилированис остатков тирозина. Завершается биотрансформация конъюгацией с глюкуроновой кислотой, причем выведение этих конъюгатов происходит как с желчью, так и с мочой через почки.

Биохимические функции. Высокая гидрофобность Т₃ и Т₄ является основанием для действия их по цитозольному механизму. Оказалось, что рецепторы тиреоидных гормонов в основном находятся в ядре и образованные гормон-рецепторные комплексы, взаимодействуя с ДНК, изменяют функциональную активность некоторых участков генома. Результатом действия Т₃ и Т₄ является индукция процессов транскрипции и, как следствие, биосинтез многих белков. Эти молекулярные механизмы лежат в основе влияния тиреоидных гормонов на многие обменные процессы в организме. Тиреоидные гормоны обладают выраженным анаболическим действием, важным проявлением которого является повышение поглощения кислорода тканями организма, а также повышение эффективности Ыа⁺/К⁺-АТФ-азного насоса. Гормоны щитовидной железы участвуют в регуляции обмена липидов, в частности холестерина, углеводов, а также водно-солевого обмена. Гипертиреоз проявляется в патологической интенсификации основного обмена, гипертонии, тахикардии. Это происходит на фоне гипергликемии, глюкозурии в условиях отрицательного азотистого баланса. Гипофункция щитовидной железы проявляется в резком снижении скорости метаболических процессов, гипотонии и брадикардии. Врожденный гипотиреоз приводит к замедлению умственного развития в результате поражения UHC. Приобретенный гипотиреоз может возникнуть в результате дефицита иода и сопровождается патологическим состоянием — микседемой.

Практическое применение. Дефицит гормонов щитовидной железы лечат при помощи заместительной гормонотерапии. В медицинской практике применяют гормоны Т_? и Т₄, полученные из щитовидной железы крупного рогатого скота. Лекарственная форма имеет название тиреоидин. Синтетическим аналогом тироксина является левотироксин натрия, который регулирует обменные процессы, зависимые от гормонов щитовидной железы. Применяется также комбинированный препарат тиреокомб, состоящий из левотироксина, лиотиронина и иодида калия.