سنتز هورمون تیروئید و متابولیسم ید

سنتز هورمون تیروئید فرآیندی چندمرحله‌ای است که طی آن سلول فولیکولی تیروئید یدید رژیمی را جذب کرده، آن را اکسید می‌کند و به باقی‌مانده‌های تیروزین روی پروتئین تیروگلوبولین متصل می‌سازد تا تیروکسین (T4) و تری‌یدوتیرونین (T3) را بسازد. از آنجا که ید جزء ساختاری این هورمون‌ها است، متابولیسم ید در کل بدن از تولید هورمون تیروئید جدایی‌ناپذیر است.

Definition

سنتز هورمون تیروئید، مونتاژ آنزیمی T4 و T3 از یدید و باقی‌مانده‌های تیروزیل تیروگلوبولین در داخل فولیکول تیروئید است که به تأمین کافی ید رژیمی وابسته است.

Scope

این موضوع مراحل سلولی بیوسنتز هورمون را پوشش می‌دهد: جذب یدید توسط هم‌انتقال‌دهنده سدیم-یدید، انتقال به لومن فولیکولی، اکسیداسیون و ارگانیک‌سازی توسط تیروئید پراکسیداز، اتصال یدوتیروزین‌ها روی تیروگلوبولین، ذخیره هورمون در کلوئید، و بازجذب و پروتئولیز که T4 و T3 را آزاد می‌کنند. همچنین چرخه ید رژیمی که سوبسترا را تأمین می‌کند، پوشش داده می‌شود. این یک مرجع فیزیولوژیک است و به درمان اختلالات ید نمی‌پردازد.

Core questions

• سلول فولیکولی چگونه یدید را برخلاف گرادیان غلظت تغلیظ می‌کند؟
• یدید چگونه اکسید شده و به تیروگلوبولین متصل می‌شود (ارگانیک‌سازی)؟
• یدوتیروزین‌ها چگونه به هم متصل می‌شوند تا T4 و T3 را تشکیل دهند؟
• هورمون‌های ذخیره شده چگونه از کلوئید به خون آزاد می‌شوند؟
• در دسترس بودن ید رژیمی چگونه خروجی هورمون را محدود می‌کند؟

Key concepts

• هم‌انتقال‌دهنده سدیم-یدید (NIS) و جذب یدید
• تیروئید پراکسیداز (TPO)
• ارگانیک‌سازی یدید
• تیروگلوبولین به عنوان داربست و ذخیره
• واکنش اتصال تشکیل T4 و T3
• تولید پراکسید هیدروژن توسط DUOX
• بازجذب و پروتئولیز کلوئید
• چرخه ید رژیمی

Mechanisms

هم‌انتقال‌دهنده سدیم-یدید روی غشای قاعده‌ای-جانبی، یدید را به طور فعال در داخل سلول فولیکولی تغلیظ می‌کند، که سپس به سطح رأسی و داخل کلوئید حرکت می‌کند. در آنجا، تیروئید پراکسیداز، با استفاده از پراکسید هیدروژن تولید شده توسط آنزیم‌های دوگانه اکسیداز (DUOX)، یدید را اکسید کرده و آن را به باقی‌مانده‌های تیروزین تیروگلوبولین متصل می‌کند تا مونویدوتیروزین و دی‌یدوتیروزین (ارگانیک‌سازی) را تشکیل دهد. سپس تیروئید پراکسیداز این یدوتیروزین‌ها را به هم متصل می‌کند تا T4 و به میزان کمتر T3 را تشکیل دهد، که در داخل تیروگلوبولین در کلوئید ذخیره می‌شوند. با تحریک، کلوئید به داخل سلول بازگردانده شده و پروتئولیز می‌شود، و T4 و T3 را برای ترشح آزاد می‌کند، در حالی که یدید از یدوتیروزین‌های جدا نشده بازیافت می‌شود.

Clinical relevance

مسیر سنتزی توضیح می‌دهد که چرا ید رژیمی کافی برای تولید طبیعی هورمون ضروری است و چرا تیروئید پراکسیداز یک آنزیم عملکردی کلیدی است. این مدخل فیزیولوژی را برای مرجع توصیف می‌کند و راهنمایی دوز یا مدیریت برای کمبود یا مازاد ید ارائه نمی‌دهد.

Epidemiology

ید به طور نابرابر در محیط توزیع شده است و مصرف ید رژیمی بین مناطق به طور گسترده‌ای متفاوت است، که اساس فیزیولوژیکی برنامه‌های غنی‌سازی ید در سطح جمعیت است؛ ارقام شیوع خاص خارج از محدوده این مدخل فیزیولوژی است.

History

شناسایی ید به عنوان یک عنصر ضروری برای تیروئید و جداسازی بعدی تیروکسین، متابولیسم ید را به عنوان محور عملکرد غده‌ای تثبیت کرد. کارهای بعدی تیروگلوبولین را به عنوان داربست یددار شدن، تیروئید پراکسیداز را به عنوان آنزیم کاتالیزوری، و هم‌انتقال‌دهنده سدیم-یدید و دوگانه اکسیدازها را به عنوان ماشین‌آلات انتقال و اکسیدان مشخص کردند و تصویر مولکولی بیوسنتز را تکمیل نمودند.

Key figures

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

Seminal works

• carvalho-2017
• yen-2001

Frequently asked questions

تیروگلوبولین چه نقشی در سنتز هورمون ایفا می‌کند؟

تیروگلوبولین یک پروتئین بزرگ است که هم به عنوان داربست مولکولی عمل می‌کند که یدید روی باقی‌مانده‌های تیروزین آن متصل شده و به هورمون تبدیل می‌شود، و هم به عنوان شکل ذخیره‌ای هورمون تیروئید در داخل کلوئید فولیکولی عمل می‌کند.

چرا هم‌انتقال‌دهنده سدیم-یدید مهم است؟

این پروتئین یدید را به طور فعال از خون به داخل سلول فولیکولی برخلاف گرادیان غلظت آن منتقل می‌کند و یدید مورد نیاز را برای تیروئید پراکسیداز فراهم می‌آورد تا آن را در هورمون بگنجاند.