Schilddrüsenhormonstoffwechsel und -abbau

Der Großteil des zirkulierenden Hormons wird als Prohormon T4 sezerniert, und seine Umwandlung in aktives T3 oder in inaktive Metaboliten erfolgt größtenteils in peripheren Geweben durch die Entfernung von Iodatomen mittels Deiodinase-Enzymen. Dieser periphere Stoffwechsel bestimmt zusammen mit der Konjugation und anderen Abbauwegen, wie viel aktives Hormon ein bestimmtes Gewebe tatsächlich erfährt.

Definition

Der Schilddrüsenhormonstoffwechsel ist die Gesamtheit der peripheren Reaktionen, hauptsächlich der Deiodierung, die T4 in aktives T3 oder inaktive Metaboliten umwandeln und die Hormone letztendlich abbauen und ausscheiden.

Scope

Dieses Thema behandelt die drei Iodthyronin-Deiodinasen und ihre Rolle bei der Aktivierung und Inaktivierung von Schilddrüsenhormonen, der Bildung von reverse T3 und anderen Iodthyroninen sowie die Konjugationswege, die das Hormon für die Ausscheidung vorbereiten. Es stellt die Deiodierung als den Hauptmechanismus der gewebespezifischen Hormonkontrolle dar. Es handelt sich um eine physiologische Referenz und behandelt keine Störungen des Hormonstoffwechsels.

Core questions

• Wie wird das Prohormon T4 in aktives T3 umgewandelt?
• Wie wird die Schilddrüsenhormonsignalisierung durch Inaktivierung beendet?
• Was unterscheidet die drei Deiodinase-Enzyme?
• Wie ermöglicht die Deiodierung eine gewebespezifische Kontrolle der Hormonverfügbarkeit?
• Wie werden verbrauchte Hormone konjugiert und ausgeschieden?

Key concepts

• Iodthyronin-Deiodinasen (D1, D2, D3)
• Deiodierung am äußeren Ring (Aktivierung)
• Deiodierung am inneren Ring (Inaktivierung)
• Reverses T3 (rT3)
• Selenocystein-katalytische Stelle
• Gewebespezifische Hormonaktivierung
• Sulfatierung und Glucuronidierung

Mechanisms

Drei Selenocystein-haltige Deiodinasen steuern den Hormonstoffwechsel. Die Deiodierung am äußeren Ring (5'-) durch Typ-1- und Typ-2-Deiodinase entfernt ein Iodatom vom äußeren Ring von T4, um aktives T3 zu erzeugen, die Form, die an nukleäre Rezeptoren bindet. Die Deiodierung am inneren Ring (5-) durch Typ-3-Deiodinase und teilweise Typ-1 entfernt ein Iodatom vom inneren Ring, um inaktives reverse T3 aus T4 zu produzieren oder T3 zu inaktivieren und so das Signal zu beenden. Da die Deiodinasen in verschiedenen Geweben unterschiedlich exprimiert und selbst reguliert werden, ermöglichen sie es einzelnen Geweben, ihre eigene lokale T3-Konzentration weitgehend unabhängig von den Plasmaspiegeln einzustellen. Die Konjugation des Hormons durch Sulfatierung und Glucuronidierung, hauptsächlich in der Leber, bereitet Iodthyronine für die biliäre und renale Ausscheidung vor.

Clinical relevance

Die periphere Deiodierung erklärt, warum der lokale Gewebehormonstatus von den Blutspiegeln abweichen kann und warum ein Großteil des aktiven T3 des Körpers außerhalb der Schilddrüse produziert wird. Dieser Eintrag beschreibt die normale Stoffwechselphysiologie als Referenz und gibt keine Hinweise zu Störungen oder Therapien, die den Hormonstoffwechsel betreffen.

History

Die Erkenntnis in den 1970er Jahren, dass T4 größtenteils ein Prohormon ist, das in peripheren Geweben zu T3 umgewandelt wird, verlagerte die Aufmerksamkeit von der Drüsensekretion auf den peripheren Stoffwechsel. Die anschließende Identifizierung der drei Deiodinasen als Selenoenzyme und die Kartierung ihrer unterschiedlichen Aktivitäten am äußeren und inneren Ring etablierten die Deiodierung als zentralen Mechanismus der lokalen Schilddrüsenhormonkontrolle.

Key figures

• Antonio C. Bianco
• P. Reed Larsen
• Balazs Gereben
• Domenico Salvatore

Seminal works

• bianco-2002
• gereben-2008

Frequently asked questions

Wo wird der größte Teil des aktiven T3 produziert?

Ein großer Teil des aktiven T3 des Körpers wird außerhalb der Schilddrüse, in peripheren Geweben, durch Deiodinase-Enzyme gebildet, die ein Iodatom vom äußeren Ring des Prohormons T4 entfernen.

Was ist reverses T3?

Reverses T3 ist ein inaktiver Metabolit, der entsteht, wenn ein Iodatom vom inneren Ring von T4 anstatt vom äußeren Ring entfernt wird; seine Produktion ist eine Möglichkeit, wie der Körper Hormone inaktiviert, anstatt sie zu aktivieren.