ЕНДОКРИННА РЕГУЛАЦИЯ ЕНДОКРИННА СИСТЕМА ЩИТОВИДНА ЖЛЕЗА

ЕНДОКРИННА РЕГУЛАЦИЯ
ЕНДОКРИННА СИСТЕМА
ЩИТОВИДНА ЖЛЕЗА
Лекция по физиология
за студенти по медицина

Проф. д-р Златислав Стоянов, д.м.н.

Функционална хистология
А-клетки (тироцити, фоликуларни)
– произвеждат йодсъдържащи
хормони трийодтиронин (Т3) и
тетрайодтиронин (Т4);

С-клетки (парафоликуларни) ≈10%
от масата на жлезата – произвеждат
калцитонин.

ЙОДСЪДЪРЖАЩИ ЩИТОВИДНИ
ХОРМОНИ
Щитовидна жлеза

Функционална
хистология
Тироцитите са
организирани във
фоликули. Стените
им са тапицирани от
един ред клетки.

Луменът на фоликула
е изпълнен с колоид
–тироглобулин .

Функционална
хистология
Размерът на фоликулите
и размерът и формата на
клетките се модифицират
от функционалното
състояние на жлазата:

При стимулиране на
жлезата чрез ТТХ
клетките от кубични
стават цилиндрични, а
размерът на фоликулите
намалява поради
резорбция на колоида от
лумена.
……..
Нормален
фоликул
Капиляри
Апикална
мембрана
Базална
мембрана
Колоид
Хипертироиден
фоликул
Хипотироиден
фоликул

Функционална
хистология
Размерът на фоликулите и размерът и
формата на клетките се модифицират от
функционалното състояние на жлазата:
………..
При снижена активност
на жлезата клетките от
кубични стават плоски и
фоликулите се
уголемяват от
натрупания в тях колоид.
Нормален
фоликул
Капиляри
Апикална
мембрана
Базална
мембрана
Колоид
Хипертироиден
фоликул
Хипотироиден
фоликул

Биосинтеза на Т3 и Т4
Епителните клетки на
фоликулите
произвеждат
тироглобулин (ТГ),
богат на тирозин.
Опакован в малки
везикули ТГ се доставя
до апикалната мембрана
и чрез екзоцитоза се
освобождава в колоида
(в лумена на фоликула).

Биосинтеза на Т3 и Т4
Т3 и Т4 са йод-
съдържащи. Синтезата
им протича “вътре” в ТГ
и те остават част от
молекулата му чак до
етапа на секрецията.
Същността на синтезния
процес е комбиниране
на тирозиновите
остатъци в молекулата
на ТГ с йод (I).

Необходимият I постъпва в епителните клетки
чрез активен транспорт на I
–
(йонна форма).
В базалната мембрана на клетките функционира
спрегната с Na+/K+-АТФ-аза “йодна помпа” –
натриево-йоден симпортер (I
–
/2Na
+
).

Биосинтеза на Т3 и Т4
Навлезлият I
–
бързо се
придвижва към
апикалната мембрана.
През нея се
транспортира към
лумена на фоликула
чрез йодно/хлорен
транспортер, наречен
пендрин (Na
+
-независим).

Биосинтеза на Т3 и Т4
За да се свърже с ТГ, I
–
трябва
да бъде в активна, окислена
форма.

Окислението се способства от
ензима тъканна пероксидаза
(ТПО).

ТПО е локализирана в
апикалната мембрана на
епителните клетки.

Биосинтеза на Т3 и Т4
Окисленият I
–
се свързва с тирозиновите
аминокиселинни остатъци на ТГ –
образува се монойодтирозин (МЙТ).

След това започва процес на куплиране
(сдвояване) на МЙТ:

МЙТ + МЙТ = дийодтиронин ДЙТ
ДЙТ + ДЙТ = тетрайодтиронин (Т4, тироксин).
ДЙТ + МЙТ = трийодтиронин (Т3).

Биосинтеза на Т3 и Т4
Куплиране
МЙТ

Освобождаване на Т3 и Т4
Епителните клетки поглъщат чрез ендоцитоза
колоид от лумена на фоликула. Ендоцитозата
е рецепторно-медиирана – в апикалната
мембрана е експресиран молекулен рецептор,
наречен мегалин.

Освобождаване на Т3 и Т4
Формираните пиноцитозни везикули се
придвижват към базалната мембрана. По пътя
везикулите се сливат с лизозоми. Лизозомните
протеази разграждат йодирания ТГ, при което
в цитоплазмата се отделят МЙТ, ДЙТ, Т3 и Т4.

Освобождаване на Т3 и Т4
ТГ, МЙТ и ДЙТ не напускат (или много малко)
епителните клетки. Останали в цитоплазмата,
МЙТ и ДЙТ се дейодират от ензима
дейодиназа (дехалогеназа). Полученият I
-
се
рециклира в синтезата на Т3 и Т4.

Освобождаване на Т3 и Т4
През базалната мембрана чрез дифузия по
концентрационен градиент в кръвта постъпват
Т4 и Т3. Основният секреторен продукт е Т4
(Т4:Т3 = 17:1). Секретират се известни количества
от една разновидност на Т3 – рТ3 (реверсивен Т3).

Транспорт на Т4 и Т3 с кръвта
Голямата част – свързани с плазмени
белтъци. Белтъци преносители:
Тиронин-свързващ глобулин (бившо
наименование – тироксин-СГ) – пренася
≈75% от общите Т3 и Т4.
Албумини – макар афинитетът им да е
нисък пренасят ≈25% от Т3 и 10% от Т4.
Тироксин-свързващ пре-албумин
(транстиретин)– пренася ≈ 15% от
общия Т4.

Метаболизъм на Т3 и Т4
Свободните Т4 и Т3 се метаболизират и
екскретират чрез:
Прогресивно ензимно моно-дейодиране,
протичащо главно в черния дроб и
бъбреците:
Т4  конв.  Т3 (активен)  конв.  рТ3 (неактивен)  конв.  Т2
(неактивен)  конв.  Т1 (неактивен)  конв.  тиронин (То,
неактивен);
Окислително деаминиране на Т3 и Т4 в
черния дроб и бъбреците;
Конюгиране в черния дроб и бъбреците с
цел екскреция.

Физиологични ефекти на Т3 и Т4
Главният секреторен продукт на
щитовидната жлеза – Т4, се приема за
циркулиращ прохормон и
прекурсор на Т3.
Т3 има по-мощна хормонална
активност. Около 85% от активния
хормон Т3 се получава чрез
дейодиране на Т4 в различни тъкани
(екстратироидно). Част от получения Т3
остава в клетките, а друга част дифундира
обратно в кръвта.

Механизми на действие на Т3 и Т4
в прицелните клетки
Свободните Т3 и Т4 навлизат в прицелните
клетки с помощта на мембранни
преносители (процесът е енергозависим).
Установени са и мембранни рецептори за
Т3.
Приема се, че рецептори по КлМ могат да
присъединяват свързани с белтъци Т3 и
Т4. След дисоциация на белтъчно-хормонния
комплекс хормонът прониква в клетката.
Описани са и цитоплазменни белтъци,
които свързват хормоните и могат да да
се явяват вътреклетъчни преносители.

Механизми на действие на Т3 и Т4 в
прицелните клетки
Прицелни за хормоналното действие клетъчни
участъци и органели са:
КлМ – след свързване с мембрани Т3
рецептори бързо се стимулира
трансмембранния транспорт на АК;

Митохондриите – след свързване с
митохондриални Т3 рецептори в
митохондриите настъпват морфологични
промени и се повлиява активността на техни
ензими (стимулира се окислителното
фосфорилиране);
..........

Механизми на действие на Т3 и Т4 в
прицелните клетки
Прицелни за хормоналното действие клетъчни участъци и
органели са:
..........
Клетъчното ядро – след свързване с ядрени
Т3 рецептори се стимулира транскрипцията
на различни гени и се индуцира съответен
белтъчен синтез. Например:
Na
+
/K
+
-АТФ-аза (от тук дълготрайни ефекти
върху мембранния транспорт);
Вътреклетъчни ензими;
Растежен хормон;
и др.

D1, D2, D3 –
йодтиронин
дейодинази

Общи метаболитни ефекти на
щитовидните хормони
Повишават метаболитната
активност (в повечето тъкани) и
обуславят нарастване на
основната обмяна .

Стимулират кислородната
консумация и окислителните
процеси в клетките. Нараства
калоригенезата (топлопродукцията)
в организма.
………