I. Химическая природа. Классификация.

Т4

(Тироксин, 3,5,3’,5’-тетрайодтиронин)

I. Химическая природа. Классификация.

Химическая природа. В 1895 г. Магнус-Леви показал, что экстракты из щитовидной железы при введении их в организм повышают интенсивность процессов обмена веществ. Они повышают потребление кислорода у больных микседемой, у которых понижена функция щитовидной железы, а также у здоровых людей. Исследования с удалением щитовидной железы у животных и опыты с пересадкой железы оперированным животным дали прямые указания на то, что в щитовидной железе образуется активное вещество — гормон, необходимый для нормальной жизнедеятельности человека и животных. Возник вопрос о химической природе этого гормона.

В конце прошлого столетия в составе щитовидной железы был открыт йод. Далее оказалось, что йод находится в железе в составе органических соединений. Полученные из ткани железы препараты тиреоглобулина содержат от 0,5 до 1 % йода. Наряду с тиреоглобулином из щитовидной железы, вернее из ее щелочных гидролизатов, было выделено йодсодержащее кристаллическое вещество — тироксин. В 1929 г. была установлена химическая структура тироксина, подтвержденная затем синтезом. Йод тироксина составляет 20—25% всего йода щитовидной железы.

По химической природе тироксин — йодированный производный АК тирозина.

Классификация:

1) По строению — производный АК;

2) По влиянию на обмен веществ — регулируют белковый и липидно-углеводный обмен;

3) По месту синтеза — периферические железы;

4) По функции — эффекторный гормон (оказывает влияние непосредственно на орган мишень);

5) По механизму передачи сигнала — относится к гормонам рецепторы которых находятся в цитозоле клетки;

6) По длительности — время полужизни в крови 5-7 дней.

II. С/з и регуляция секреции.

С/з:

Щитовидная железа синтезирует и секретирует йодтиронины: тироксин и трийодтиронин. Йодтиронины представляют собой йодированные производные тирозина.

Транспорт йода в клетки щитовидной железы. Йод в виде органических и неорганических соединений поступает в ЖКТ с пищей и питьевой водой. Суточная потребность в йоде составляет 150-200 мкг. 25-30% этого количества йодидов захватывается щитовидной железой. Транспорт йодида в клетки щитовидной железы - энергозависимый процесс и происходит при участии специального транспортного белка против электрохимического градиента (соотношение концентраций I- в железе к концентрации I- в сыворотке крови в норме составляет 25:1). Работа этого йодид-переносящего белка сопряжена с Nа+,К+-АТФ-азой.

В синтезе йодтиронинов участвуют белок тиреоглобулин, который в результате йодирования превращается в йодтиреоглобулин. Йодирование происходит по некоторым остаткам тирозина в молекуле тиреоглобулина при участии специальной ферментной системы. При этом тирозиновые остатки превращаются в монойодтирозиновые и дийодтирозиновые. Затем происходит конденсация двух йодированных остатков тирозина с образованием йодтиронинов, включенных в пептидную цепь белка. Если один из остатков йодированного тирозина представлен монойодтирозином, то образуется трийодтиронин.

Йодтиреоглобулин — белок с молекулярной массой 660 000, гликопротеин, содержит 0,5-1% йода.

Синтез йодтиреоглобулина происходит в кубоидальных эпителиальных клетках щитовидной железы. Эти клетки группируются в монослои, образующие фолликулы, в полость которых секретируется йодтиреоглобулин. Фолликулы заполнены гомогенным гелем, так называемым коллоидом, главный компонент которого — йодтиреоглобулин: он представляет собой запасную форму гормонов щитовидной железы.

Йодтиреоглобулин из фолликулов может путем эндоцитоза вновь попасть в клетки; эндоцитозный пузырек сливается с лизосомой и йодтиреоглобулин гидролизуется лизосомными ферментами. При этом образуются свободные йодтиронины, которые секретируются в кровь.

В настоящее время еще полностью не изучены ферментные системы, катализирующие промежуточные стадии синтеза этих гормонов, и природа фермента, участвующего в превращении йодидов в свободный йод (2IДI2), необходимый для йодирования 115 остатков тирозина в молекуле тиреоглобулина. Последовательность реакций, связанных с синтезом гормонов щитовидной железы, была расшифрована при помощи радиоактивного йода [131I]. Было показано, что введенный меченый йод прежде всего обнаруживается в молекуле монойодтирозина, затем - дийодтирозина и только потом – тироксина.