Schilddrüsenhormontransport und Bindungsproteine

Nach der Sekretion sind T4 und T3 stark hydrophob und zirkulieren fast vollständig an Plasmabindeproteine gebunden, wobei nur ein kleiner freier Anteil den Geweben zur Verfügung steht. Die Aufnahme in die Zellen hängt dann von spezifischen Membrantransportern ab. Dieses Thema behandelt sowohl die Plasmabindeproteine, die Hormone puffern und verteilen, als auch die Transmembrantransporter, die sie in die Zielzellen befördern.

Definition

Der Schilddrüsenhormontransport bezieht sich auf den Transport von T4 und T3 im Plasma durch Bindeproteine und deren anschließende transmembranäre Aufnahme in Zellen durch spezifische Hormontransporter.

Scope

Dieses Thema behandelt die wichtigsten Schilddrüsenhormon-Bindeproteine im Serum (Thyroxin-bindendes Globulin, Transthyretin und Albumin), die Freie-Hormon-Hypothese, die gebundene und freie Pools miteinander verbindet, sowie die Membrantransporter wie MCT8, MCT10 und die organischen Anionen transportierenden Polypeptide, die die zelluläre Aufnahme vermitteln. Es handelt sich um eine physiologische Referenz und behandelt nicht die klinische Interpretation von Anomalien der Bindeproteine.

Core questions

• Welche Plasmaproteine transportieren T4 und T3 und in welchen Anteilen?
• Welche Beziehung besteht zwischen gebundenem Hormon und dem biologisch verfügbaren freien Anteil?
• Wie überwindet das Hormon die Plasmamembran, um in die Zielzellen zu gelangen?
• Warum erfordert der zelluläre Eintritt dedizierte Transporter und nicht nur einfache Diffusion?

Key concepts

• Thyroxin-bindendes Globulin (TBG)
• Transthyretin (TTR)
• Albumin als niedrig-affiner Carrier
• Freie-Hormon-Hypothese
• Gebundene versus freie Hormonpools
• Monocarboxylat-Transporter 8 (MCT8)
• MCT10 und OATP-Transporter

Mechanisms

Im Plasma ist der Großteil von T4 und T3 reversibel an Thyroxin-bindendes Globulin gebunden, mit kleineren Beiträgen von Transthyretin und Albumin; diese Proteine fungieren als zirkulierendes Reservoir, das die Konzentrationen des freien Hormons puffert und die Abgabe an die Gewebe glättet. Gemäß der Freie-Hormon-Hypothese ist es der kleine ungebundene Anteil, der metabolisch aktiv und für die zelluläre Aufnahme verfügbar ist, sodass Änderungen der Bindeproteinkonzentration das Gesamthormon verschieben, während das freie Hormon tendenziell reguliert bleibt. Der zelluläre Eintritt ist nicht rein passiv: Spezifische Transmembrantransporter, einschließlich Monocarboxylat-Transporter 8, MCT10 und organische Anionen transportierende Polypeptide, befördern das Hormon über die Plasmamembran, damit es intrazelluläre Dejodasen und nukleäre Rezeptoren erreichen kann.

Clinical relevance

Die Unterscheidung zwischen gebundenem und freiem Hormon erklärt, warum freie T4- und freie T3-Messungen bei Veränderungen der Bindeproteine vom Gesamthormon abweichen können und warum zelluläre Transporter erforderlich sind, damit das Hormon seine Ziele erreicht. Dieser Eintrag ist deskriptive Physiologie und keine Anleitung zur Bewertung oder Behandlung von Anomalien der Bindeproteine oder Transporter.

History

Frühe biochemische Arbeiten charakterisierten die Schilddrüsenhormon-Bindeproteine im Serum und führten zur Freie-Hormon-Hypothese, die die Hormonwirkung um den ungebundenen Anteil statt um die Gesamtkonzentration neu definierte. Die spätere Identifizierung spezifischer Membrantransporter, insbesondere MCT8, zeigte, dass die zelluläre Aufnahme ein aktiver, Carrier-vermittelter Schritt ist und nicht die einfache Diffusion, die lange für lipophile Hormone angenommen wurde.

Key figures

• Luigi Bartalena
• Theo J. Visser
• Robin P. Peeters
• Paul M. Yen

Seminal works

• bartalena-1990
• vanderdeure-2010

Frequently asked questions

Was ist die Freie-Hormon-Hypothese?

Sie besagt, dass nur der kleine Anteil des Schilddrüsenhormons, der nicht an Plasmaproteine gebunden ist, metabolisch aktiv und für den Eintritt in Zellen verfügbar ist, sodass die freie Konzentration und nicht die Gesamtkonzentration die Hormonwirkung bestimmt.

Warum benötigen Zellen Schilddrüsenhormontransporter?

Obwohl Schilddrüsenhormone lipophil sind, hängt der effiziente und regulierte Eintritt in Zellen von spezifischen Membrantransportern wie MCT8 ab, die das Hormon zu intrazellulären Dejodasen und nukleären Rezeptoren transportieren.