فیزیولوژی و متابولیسم تیروئید

فیزیولوژی تیروئید چگونگی سنتز، ذخیره، ترشح، انتقال و تجزیه هورمون‌های حاوی ید تیروکسین (T4) و تری‌یدوتیرونین (T3) توسط غده تیروئید را توصیف می‌کند و اینکه چگونه این هورمون‌ها میزان متابولیسم پایه، ترموژنز و عملکرد تقریباً هر سیستم اندامی را تنظیم می‌کنند. این حوزه خواننده را با چرخه حیات هورمون و نقش متابولیک سیستمی که تیروئید را به یک گره مرکزی فیزیولوژی غدد درون‌ریز تبدیل می‌کند، آشنا می‌سازد.

Definition

فیزیولوژی تیروئید مطالعه تولید، توزیع، عمل سلولی و گردش متابولیک هورمون‌های تیروئید T4 و T3 و چگونگی تنظیم آهنگ متابولیک بدن توسط این هورمون‌ها تحت تنظیم هیپوتالاموس-هیپوفیز است.

Scope

این حوزه یک نمای کلی جهت‌دهنده از فیزیولوژی طبیعی تیروئید است: بیوسنتز هورمون تیروئید از یدید و تیروگلوبولین، انتقال آن در پلاسما توسط پروتئین‌های متصل‌شونده، فعال‌سازی و غیرفعال‌سازی محیطی آن توسط دی‌یدینازها، مکانیسم عمل آن با واسطه گیرنده هسته‌ای، و اثرات یکپارچه آن بر متابولیسم و تولید گرما. این موارد را به عنوان موضوعات مرجع فیزیولوژیک، نه به عنوان مدیریت بالینی بیماری تیروئید، چارچوب‌بندی می‌کند.

Sub-topics

• اثرات سیستمیک هورمون‌های تیروئید بر متابولیسم و ترموژنز
• مکانیسم عمل هورمون تیروئید
• متابولیسم و تجزیه هورمون تیروئید
• سنتز هورمون تیروئید و متابولیسم ید
• انتقال و پروتئین‌های پیوندشونده هورمون تیروئید

Core questions

• چگونه یدید متمرکز شده و در هورمون تیروئید گنجانده می‌شود و چگونه هورمون ذخیره و آزاد می‌شود؟
• چگونه T4 و T3 در جریان خون حرکت کرده و به بافت‌های هدف می‌رسند؟
• چگونه پیش‌هورمون T4 در گردش خون به هورمون فعال T3 تبدیل می‌شود و چگونه سیگنال خاتمه می‌یابد؟
• هورمون‌های تیروئید از طریق چه مکانیسم مولکولی بیان ژن را تغییر می‌دهند؟
• چگونه هورمون‌های تیروئید میزان متابولیسم پایه را تنظیم کرده و ترموژنز را در سراسر سیستم‌های اندامی هدایت می‌کنند؟

Key concepts

• تیروکسین (T4) و تری‌یدوتیرونین (T3)
• به دام انداختن و ارگانیک‌سازی یدید
• تیروگلوبولین به عنوان داربست و ذخیره‌گاه هورمون
• پروتئین‌های متصل‌شونده پلاسما و فرضیه هورمون آزاد
• فعال‌سازی و غیرفعال‌سازی محیطی با واسطه دی‌یدیناز
• گیرنده‌های هسته‌ای هورمون تیروئید
• میزان متابولیسم پایه و ترموژنز

Mechanisms

سلول فولیکولی تیروئید یدید را متمرکز می‌کند، آن را اکسید می‌کند و به بقایای تیروزین روی تیروگلوبولین متصل می‌کند تا T4 و مقدار کمتری T3 بسازد که در کلوئید ذخیره شده و تحت کنترل هورمون محرک تیروئید (TSH) به گردش خون آزاد می‌شوند. در خون، تقریباً تمام هورمون به پروتئین‌های حامل متصل است و تنها بخش کوچک آزاد وارد بافت‌ها می‌شود. دی‌یدینازهای محیطی پیش‌هورمون T4 را به T3 فعال یا به متابولیت‌های غیرفعال تبدیل می‌کنند و در دسترس بودن هورمون را در هر بافت تنظیم می‌کنند. سپس T3 به گیرنده‌های هسته‌ای هورمون تیروئید متصل می‌شود که به عنوان عوامل رونویسی تنظیم‌شده با لیگاند عمل می‌کنند و بیان ژن‌هایی را که مصرف انرژی، متابولیسم سوبسترا و ترموژنز را کنترل می‌کنند، تغییر می‌دهند.

Clinical relevance

درک فیزیولوژی طبیعی تیروئید زیربنای تفسیر عملکرد تیروئید و منطق اقدامات آزمایشگاهی مانند T4 و T3 آزاد است. این حوزه مکانیسم‌های فیزیولوژیکی را برای مرجع آموزشی توصیف می‌کند؛ این یک راهنما برای تشخیص یا درمان اختلالات تیروئید نیست که نیاز به ارزیابی بالینی فردی دارند.

History

شناسایی ید به عنوان یک عنصر ضروری برای تیروئید در اوایل قرن بیستم، جداسازی و سنتز تیروکسین، و شناسایی بعدی تری‌یدوتیرونین، این هورمون‌ها را در مرکز این حوزه قرار داد. کشف اینکه T4 عمدتاً یک پیش‌هورمون است که به صورت محیطی توسط آنزیم‌های دی‌یدیناز به T3 تبدیل می‌شود، و کلون‌سازی گیرنده‌های هسته‌ای هورمون تیروئید، فیزیولوژی تیروئید را حول فعال‌سازی محیطی و تنظیم ژن، به جای تنها ترشح غده‌ای، بازتعریف کرد.

Key figures

• P. Reed Larsen
• Antonio C. Bianco
• Paul M. Yen
• Gregory A. Brent

Seminal works

• bianco-2002
• yen-2001
• mullur-2014

Frequently asked questions

تفاوت بین T4 و T3 چیست؟

T4 (تیروکسین) هورمون اصلی است که تیروئید ترشح می‌کند و عمدتاً به عنوان یک پیش‌هورمون در گردش عمل می‌کند، در حالی که T3 (تری‌یدوتیرونین) شکل فعال‌تر بیولوژیکی است که بخش عمده‌ای از آن در بافت‌های محیطی با حذف یک اتم ید از T4 تولید می‌شود.

چرا ید برای تیروئید مهم است؟

ید یک جزء ساختاری هورمون تیروئید است؛ غده باید یدید غذایی را به دام انداخته و آن را در تیروگلوبولین بگنجاند تا T4 و T3 بسازد، بنابراین تولید هورمون به تامین کافی ید بستگی دارد.