थायरॉयड हार्मोन संश्लेषण और आयोडीन चयापचय

थायरॉयड हार्मोन संश्लेषण एक बहुचरणीय प्रक्रिया है जिसके द्वारा थायरॉयड कूपिक कोशिका आहार आयोडीन को फंसाती है, उसे ऑक्सीकृत करती है, और थायरोक्सिन (T4) और ट्राईआयोडोथायरोनिन (T3) बनाने के लिए इसे थायरोग्लोबुलिन प्रोटीन पर टायरोसिन अवशेषों से जोड़ती है। चूंकि आयोडीन हार्मोन का एक संरचनात्मक घटक है, इसलिए पूरे शरीर का आयोडीन चयापचय थायरॉयड हार्मोन उत्पादन से अविभाज्य है।

Definition

थायरॉयड हार्मोन संश्लेषण थायरॉयड कूप के भीतर थायरोग्लोबुलिन के आयोडाइड और टायरोसिल अवशेषों से T4 और T3 का एंजाइमी संयोजन है, जो पर्याप्त आहार आयोडीन आपूर्ति पर निर्भर करता है।

Scope

यह विषय हार्मोन जैवसंश्लेषण के कोशिकीय चरणों को शामिल करता है: सोडियम-आयोडाइड सिम्पॉर्टर द्वारा आयोडाइड का अवशोषण, कूपिक लुमेन में परिवहन, थायरॉयड परऑक्सीडेज द्वारा ऑक्सीकरण और कार्बनिकरण, थायरोग्लोबुलिन पर आयोडोटायरोसिन का युग्मन, कोलाइड में हार्मोन का भंडारण, और T4 और T3 को मुक्त करने वाली पुनरावशोषण और प्रोटीयोलाइसिस। इसमें आहार आयोडीन चक्र भी शामिल है जो सब्सट्रेट की आपूर्ति करता है। यह एक शारीरिक संदर्भ है और आयोडीन विकारों के उपचार को संबोधित नहीं करता है।

Core questions

• कूपिक कोशिका ढाल के विरुद्ध आयोडाइड को कैसे केंद्रित करती है?
• आयोडाइड का ऑक्सीकरण कैसे होता है और थायरोग्लोबुलिन (कार्बनिकरण) से कैसे जुड़ता है?
• T4 और T3 बनाने के लिए आयोडोटायरोसिन कैसे युग्मित होते हैं?
• संग्रहीत हार्मोन कोलाइड से रक्त में कैसे मुक्त होते हैं?
• आहार आयोडीन की उपलब्धता हार्मोन उत्पादन को कैसे बाधित करती है?

Key concepts

• सोडियम-आयोडाइड सिम्पॉर्टर (NIS) और आयोडाइड ट्रैपिंग
• थायरॉयड परऑक्सीडेज (TPO)
• आयोडाइड का कार्बनिकरण
• मचान और भंडार के रूप में थायरोग्लोबुलिन
• T4 और T3 बनाने वाली युग्मन प्रतिक्रिया
• DUOX द्वारा हाइड्रोजन परऑक्साइड का उत्पादन
• कोलाइड पुनरावशोषण और प्रोटीयोलाइसिस
• आहार आयोडीन चक्र

Mechanisms

बेसोलेटरल झिल्ली पर सोडियम-आयोडाइड सिम्पॉर्टर कूपिक कोशिका के अंदर आयोडाइड को सक्रिय रूप से केंद्रित करता है, जो तब एपिकल सतह और कोलाइड में चला जाता है। वहां, थायरॉयड परऑक्सीडेज, डुअल ऑक्सीडेज (DUOX) एंजाइमों द्वारा उत्पन्न हाइड्रोजन परऑक्साइड का उपयोग करके, आयोडाइड को ऑक्सीकृत करता है और इसे थायरोग्लोबुलिन के टायरोसिन अवशेषों से जोड़ता है ताकि मोनोआयोडोटायरोसिन और डाईआयोडोटायरोसिन (कार्बनिकरण) बन सके। थायरॉयड परऑक्सीडेज तब इन आयोडोटायरोसिन को T4 और, कम प्रचुर मात्रा में, T3 बनाने के लिए जोड़ता है, जो कोलाइड में थायरोग्लोबुलिन के भीतर संग्रहीत रहते हैं। उत्तेजना पर, कोलाइड को वापस कोशिका में ले जाया जाता है और प्रोटीयोलाइज्ड किया जाता है, जिससे स्राव के लिए T4 और T3 मुक्त होते हैं जबकि अयुग्मित आयोडोटायरोसिन से आयोडाइड पुनर्चक्रित होता है।

Clinical relevance

संश्लेषण मार्ग बताता है कि सामान्य हार्मोन उत्पादन के लिए पर्याप्त आहार आयोडीन की आवश्यकता क्यों होती है और थायरॉयड परऑक्सीडेज एक प्रमुख कार्यात्मक एंजाइम क्यों है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए शरीर विज्ञान का वर्णन करती है और आयोडीन की कमी या अधिकता के लिए खुराक या प्रबंधन मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।

Epidemiology

आयोडीन पर्यावरण में असमान रूप से वितरित है, और आहार आयोडीन का सेवन क्षेत्रों के बीच व्यापक रूप से भिन्न होता है, जो जनसंख्या-स्तर पर आयोडीन सुदृढीकरण कार्यक्रमों का शारीरिक आधार है; विशिष्ट प्रसार आंकड़े इस शरीर विज्ञान प्रविष्टि के दायरे से बाहर हैं।

History

थायरॉयड के लिए आयोडीन की अनिवार्यता की पहचान और बाद में थायरोक्सिन के अलगाव ने आयोडीन चयापचय को ग्रंथियों के कार्य के लिए केंद्रीय के रूप में स्थापित किया। बाद के काम ने थायरोग्लोबुलिन को आयोडिनेशन मचान के रूप में, थायरॉयड परऑक्सीडेज को उत्प्रेरक एंजाइम के रूप में, और सोडियम-आयोडाइड सिम्पॉर्टर और डुअल ऑक्सीडेज को परिवहन और ऑक्सीडेंट मशीनरी के रूप में चित्रित किया, जिससे जैवसंश्लेषण की आणविक तस्वीर पूरी हुई।

Key figures

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

Seminal works

• carvalho-2017
• yen-2001

Frequently asked questions

हार्मोन संश्लेषण में थायरोग्लोबुलिन की क्या भूमिका है?

थायरोग्लोबुलिन एक बड़ा प्रोटीन है जो आणविक मचान के रूप में कार्य करता है जिस पर आयोडाइड टायरोसिन अवशेषों से जुड़ा होता है और हार्मोन में युग्मित होता है, और कूपिक कोलाइड के भीतर थायरॉयड हार्मोन के भंडारण रूप के रूप में भी कार्य करता है।

सोडियम-आयोडाइड सिम्पॉर्टर क्यों महत्वपूर्ण है?

यह रक्त से कूपिक कोशिका में आयोडाइड को उसकी सांद्रता ढाल के विरुद्ध सक्रिय रूप से परिवहन करता है, जिससे आयोडाइड की आपूर्ति होती है जिसे थायरॉयड परऑक्सीडेज तब हार्मोन में शामिल करता है।