Системные эффекты тиреоидных гормонов на метаболизм и термогенез

Тиреоидный гормон является основным регулятором скорости метаболизма в организме. Регулируя гены, которые управляют расходом энергии, использованием субстратов и функцией митохондрий во многих тканях, он повышает или понижает базальный уровень метаболизма и стимулирует выработку тепла (термогенез). Его действие распространяется на сердце, нервную систему, печень, мышцы и жировую ткань, что придает ему широкую, интегративную роль в физиологии всего организма.

Definition

Системные метаболические эффекты тиреоидного гормона — это его скоординированные действия, повышающие базальный уровень метаболизма, регулирующие метаболизм энергетических субстратов и способствующие термогенезу в различных органных системах.

Scope

Эта тема охватывает интегрированные системные эффекты тиреоидного гормона: его контроль базального уровня метаболизма, его действие на метаболизм углеводов, липидов и белков, его роль в облигатном и факультативном термогенезе (включая бурую жировую ткань) и его взаимодействие с симпатической нервной системой. Это физиологический справочник, описывающий нормальные эффекты, а не руководство по управлению гипер- или гипотиреоидными состояниями.

Core questions

• Как тиреоидный гормон устанавливает базальный уровень метаболизма?
• Как он регулирует метаболизм углеводов, липидов и белков?
• Как он способствует облигатному и факультативному термогенезу?
• Какова его связь с бурой жировой тканью и симпатической нервной системой?
• Как его эффекты интегрируются в сердце, печени, мышцах и нервной системе?

Key concepts

• Базальный уровень метаболизма (BMR)
• Облигатный и факультативный термогенез
• Бурая жировая ткань и разобщающий белок 1
• Метаболизм субстратов (липолиз, глюконеогенез)
• Тиреоидно-симпатическое (адренергическое) взаимодействие
• Митохондриальная окислительная способность
• Сердечные и тканевые эффекты

Mechanisms

Регулируя гены, контролирующие количество митохондрий, окислительные ферменты и активность ионного транспорта, тиреоидный гормон увеличивает потребление кислорода и расход энергии, что является основой его влияния на базальный уровень метаболизма. Он стимулирует как синтез, так и распад углеводов, липидов и белков, обычно благоприятствуя катаболическим, рассеивающим энергию путям, таким как липолиз и глюконеогенез. В термогенезе он вносит облигатный компонент, связанный с базовой метаболической активностью, и факультативный компонент, выраженный в бурой жировой ткани, где он поддерживает выработку тепла, опосредованную разобщающими белками; активность местной дейодиназы 2 типа усиливает гормональную сигнализацию там. Эти действия тесно координируются с симпатической нервной системой, при этом тиреоидный гормон и катехоламины действуют синергически на метаболические и сердечные мишени.

Clinical relevance

Поскольку тиреоидный гормон задает метаболический тонус, его физиологические эффекты лежат в основе известных связей между состоянием щитовидной железы и расходом энергии, толерантностью к теплу, а также сердечно-сосудистой и метаболической функцией. Эта статья описывает нормальную физиологию для справки и не содержит рекомендаций по диагностике или лечению метаболических состояний, связанных со щитовидной железой.

History

Измерение базального уровня метаболизма было ранним клиническим показателем функции щитовидной железы, отражая давно признанную связь между гормоном и расходом энергии. Более поздние работы связали это с митохондриальными и генными механизмами, с ролью бурой жировой ткани и разобщающего белка в факультативном термогенезе, а также с синергизмом между тиреоидным гормоном и симпатической нервной системой в установлении скорости метаболизма.

Key figures

• Gregory A. Brent
• J. Enrique Silva
• Antonio C. Bianco
• Paul M. Yen

Seminal works

• mullur-2014
• silva-2008
• yen-2001

Frequently asked questions

Как тиреоидный гормон влияет на базальный уровень метаболизма?

Он повышает базальный уровень метаболизма, увеличивая потребление кислорода и расход энергии в тканях, в основном через гены, которые усиливают митохондриальную активность и окислительный метаболизм, поэтому большее количество гормона обычно означает более высокую скорость метаболизма.

Какова роль бурой жировой ткани в тиреоид-зависимом термогенезе?

Бурая жировая ткань является ключевым местом факультативной (адаптивной) выработки тепла, где тиреоидный гормон, усиливаемый местной дейодиназой 2 типа и действующий совместно с симпатической нервной системой, поддерживает термогенез, опосредованный разобщающими белками.