تخليق هرمون الغدة الدرقية وأيض اليود

تخليق هرمون الغدة الدرقية هو عملية متعددة الخطوات تقوم من خلالها الخلية الجريبية الدرقية باحتجاز اليوديد الغذائي، وأكسدته، وربطه ببقايا التيروسين على بروتين الثيروجلوبولين لبناء الثيروكسين (T4) وثلاثي يودوثيرونين (T3). ولأن اليود مكون هيكلي للهرمونات، فإن أيض اليود في الجسم كله لا ينفصل عن إنتاج هرمون الغدة الدرقية.

Definition

تخليق هرمون الغدة الدرقية هو التجميع الإنزيمي لـ T4 و T3 من اليوديد وبقايا التيروسيل من الثيروجلوبولين داخل جريب الغدة الدرقية، ويعتمد على إمداد كافٍ من اليود الغذائي.

Scope

يغطي هذا الموضوع الخطوات الخلوية للتخليق الحيوي للهرمونات: امتصاص اليوديد بواسطة ناقل الصوديوم-اليوديد المترافق، ونقله إلى التجويف الجريبي، والأكسدة والتنظيم العضوي بواسطة بيروكسيداز الغدة الدرقية، وربط اليودوتيروسينات على الثيروجلوبولين، وتخزين الهرمون في الغروانية، وإعادة الامتصاص والتحلل البروتيني الذي يطلق T4 و T3. كما يغطي دورة اليود الغذائي التي توفر الركيزة. وهو مرجع فسيولوجي ولا يتناول علاج اضطرابات اليود.

Core questions

• كيف تركز الخلية الجريبية اليوديد عكس التدرج؟
• كيف يتم أكسدة اليوديد وربطه بالثيروجلوبولين (التنظيم العضوي)؟
• كيف يتم ربط اليودوتيروسينات لتكوين T4 و T3؟
• كيف يتم إطلاق الهرمونات المخزنة من الغروانية إلى الدم؟
• كيف يحد توفر اليود الغذائي من إنتاج الهرمونات؟

Key concepts

• ناقل الصوديوم-اليوديد المترافق (NIS) واحتجاز اليوديد
• بيروكسيداز الغدة الدرقية (TPO)
• التنظيم العضوي لليوديد
• الثيروجلوبولين كقالب ومخزن
• تفاعل الربط الذي يشكل T4 و T3
• توليد بيروكسيد الهيدروجين بواسطة DUOX
• إعادة امتصاص الغروانية والتحلل البروتيني
• دورة اليود الغذائي

Mechanisms

يقوم ناقل الصوديوم-اليوديد المترافق على الغشاء القاعدي الجانبي بتركيز اليوديد بنشاط داخل الخلية الجريبية، والذي ينتقل بعد ذلك إلى السطح القمي وإلى الغروانية. وهناك، يقوم بيروكسيداز الغدة الدرقية، باستخدام بيروكسيد الهيدروجين الناتج عن إنزيمات الأوكسيداز المزدوج (DUOX)، بأكسدة اليوديد وربطه ببقايا التيروسين من الثيروجلوبولين لتكوين أحادي يودوتيروسين وثنائي يودوتيروسين (التنظيم العضوي). ثم يربط بيروكسيداز الغدة الدرقية هذه اليودوتيروسينات لتكوين T4، وبكمية أقل T3، والتي تظل مخزنة داخل الثيروجلوبولين في الغروانية. عند التحفيز، يتم إعادة امتصاص الغروانية إلى الخلية وتحللها بروتينيًا، مما يحرر T4 و T3 للإفراز بينما يتم إعادة تدوير اليوديد من اليودوتيروسينات غير المرتبطة.

Clinical relevance

يشرح المسار الاصطناعي سبب الحاجة إلى اليود الغذائي الكافي لإنتاج الهرمونات الطبيعي وسبب كون بيروكسيداز الغدة الدرقية إنزيمًا وظيفيًا رئيسيًا. يصف هذا المدخل الفسيولوجيا كمرجع ولا يقدم إرشادات للجرعات أو الإدارة لنقص اليود أو زيادته.

Epidemiology

يتوزع اليود بشكل غير متساوٍ في البيئة، ويختلف تناول اليود الغذائي على نطاق واسع بين المناطق، وهو الأساس الفسيولوجي لبرامج تدعيم اليود على مستوى السكان؛ الأرقام المحددة للانتشار خارج نطاق هذا المدخل الفسيولوجي.

History

أدى تحديد اليود كعنصر أساسي للغدة الدرقية والعزل اللاحق للثيروكسين إلى ترسيخ أيض اليود كعنصر محوري لوظيفة الغدة. وقد وصفت الأعمال اللاحقة الثيروجلوبولين كقالب لليودنة، وبيروكسيداز الغدة الدرقية كإنزيم محفز، وناقل الصوديوم-اليوديد المترافق والأوكسيدازات المزدوجة كآلية للنقل والأكسدة، مما أكمل الصورة الجزيئية للتخليق الحيوي.

Key figures

• Denise P. Carvalho
• Corinne Dupuy
• P. Reed Larsen

Seminal works

• carvalho-2017
• yen-2001

Frequently asked questions

ما هو دور الثيروجلوبولين في تخليق الهرمونات؟

الثيروجلوبولين هو بروتين كبير يعمل كقالب جزيئي يتم عليه ربط اليوديد ببقايا التيروسين وربطه بالهرمون، وكسكل تخزين لهرمون الغدة الدرقية داخل الغروانية الجريبية.

لماذا يعتبر ناقل الصوديوم-اليوديد المترافق مهمًا؟

ينقل اليوديد بنشاط من الدم إلى الخلية الجريبية عكس تدرج تركيزه، ويوفر اليوديد الذي يقوم بيروكسيداز الغدة الدرقية بعد ذلك بدمجه في الهرمون.