15.6.1.1: Щитовидна і паращитовидна залоза

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5525

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Щитовидна залоза

Щитовидна залоза являє собою дволопатеву структуру, розташовану в області шиї. Вбудовані в його задню поверхню знаходяться чотири паращитовидні залози. Щитовидна залоза синтезує і виділяє: тироксин (Т ₄), і трийодтиронін (Т ₃) і кальцитонін.

Т ₄ і Т ₃

Обидва гормони є похідними амінокислоти тирозину з чотирма атомами йоду в Т ₄, трьома в Т ₃. Щитовидна залоза виділяє переважно (80%) Т ₄, але при попаданні Т ₄ в клітини-мішені з неї видаляється один атом йоду, перетворюючи його в Т ₃. Т ₃ є більш потужним з двох гормонів. Він має безліч ефектів. Серед найбільш визначних з них є:

збільшення швидкості метаболізму (спостерігається підвищенням температури тіла і поглинанням кисню)
збільшення частоти і сили серцебиття

Клітини щитовидної залози, що відповідають за синтез Т ₄ і Т ₃, забирають циркулюючий йод з крові і приєднують їх до залишків тирозину в білку тиреоглобуліну. Ця дія, як і синтез гормонів, стимулюється зв'язуванням тиреотропного гормону (ТТГ; також відомий як тиреотропін) з трансмембранними рецепторами на поверхні клітини.

Кретинізм: гіпотиреоз в дитячому та дитячому віці призводить до затримки росту та інтелекту. Можна виправити, даючи тироксин, якщо почати досить рано.
Мікседема: гіпотиреоз у дорослих призводить до зниження швидкості обміну речовин і бадьорості. Коригують, даючи тироксин.
Зоб: збільшення щитовидної залози. Може бути викликано:
- недостатній вміст йоду в раціоні з низьким рівнем T ₄ і T ₃
- аутоімунний напад проти тиреоглобуліну в щитовидній залозі (називається тиреоїдит Хашимото)
Чому гіпо захворювання щитовидної залози повинна виробляти збільшена залоза? Активність щитовидної залози знаходиться під контролем негативного зворотного зв'язку:
- Синтез і вивільнення тиреотропін-рилізинг-гормону (ТРГ) і ТТГ зазвичай пригнічується, оскільки рівні T ₄ і T ₃ підвищуються в крові.
- При недостатньому надходженні йоду рівні Т ₄ і Т ₃ падають.
- Це стимулює гіпоталамус і гіпофіз до підвищення активності TRH і ТТГ відповідно. Це стимулює збільшення щитовидної залози.
Симптоми гіпотиреозу також можуть бути наслідком успадкованих мутацій в генах, що кодують:
- рецептор ТТГ (присутній на поверхні клітин щитовидної залози)
- рецептор для T ₃ (присутній в ядрі майже всіх клітин)
Рецептор T ₃ - це ядерний білок, пов'язаний з елементом відповіді щитовидної залози в промоторах багатьох генів, на експресію яких впливають гормони щитовидної залози. Коли його ліганд, Т ₃, зв'язується з ним, він стає транскрипційним фактором, що включає транскрипцію багатьох генів.

Хвороба Грейвса: Аутоантитіла проти рецептора ТТГ зв'язуються з рецептором, імітуючи ефект зв'язування ТТГ. Результат: надмірне вироблення гормонів щитовидної залози. Хвороба Грейвса - приклад аутоімунного захворювання.
Остеопороз: Високий рівень гормонів щитовидної залози пригнічує вироблення ТТГ за допомогою згаданого вище механізму негативного зворотного зв'язку. Отриманий низький рівень ТТГ викликає збільшення кількості кістково-реабсорбуючих остеокластів, що призводить до остеопорозу.

Кальцитонін

Кальцитонін - це поліпептид з 32 амінокислот. Клітини щитовидної залози, в яких вона синтезується, мають рецептори, що зв'язують іони кальцію (Ca ^{2+), що циркулюють в крові. Підвищення його рівня, наприклад, при всмоктуванні кальцію з їжі, стимулює клітини до вивільнення кальцитоніну. Кальцитонін запобігає різкому підвищенню кальцію в крові, пригнічуючи поглинання Са ²⁺ з тонкої кишки і пригнічуючи Са ²⁺ -рилізинг активність остеокластів.}

Оскільки це уповільнює втрату Са ²⁺ з кісток, кальцитонін був досліджений як можливе лікування остеопорозу, ослаблення кісток, що є провідною причиною переломів стегна та інших кісток у літніх людей. Будучи поліпептидом, кальцитонін не можна давати через рот (він буде перетравлений), і давати ін'єкції не є привабливим. Однак вдихання кальцитоніну, здається, є ефективним способом отримати терапевтичний рівень гормону в кров. Синтетична версія кальцитоніну (торгова назва = Міакальцин) тепер доступна у вигляді назального спрею.

паращитовидні залози

Паращитовидні залози - це 4 крихітні структури, вбудовані в задню поверхню щитовидної залози. Вони виділяють паратиреоїдний гормон (ПТГ) поліпептид з 84 амінокислот. ПТГ підвищує концентрацію Са ²⁺ в крові трьома способами. ПТГ сприяє

вивільнення Са ²⁺ з величезного резервуара в кістках. (99% кальцію в організмі включено в наші кістки.)
реабсорбція Са ²⁺ з рідини в канальцях в нирках
всмоктування Са ²⁺ з вмісту кишечника (ця дія опосередкована кальцитріолом, активною формою вітаміну D.)

ПТГ також регулює рівень фосфату в крові. Секреція ПТГ знижує ефективність, з якою фосфат рекультивується в проксимальних канальцях нирки, викликаючи падіння концентрації фосфатів крові.

Контроль паращитовидної залози

Клітини паращитовидних залоз мають поверхневі G-білково-зв'язані рецептори, які зв'язують Са ²⁺ (однотипний рецептор зустрічається на кальцитонін-секретирующих клітині щитовидної залози і на кальцієпоглинаючих клітинами нирок). Зв'язування Са ²⁺ з цим рецептором пригнічує секрецію ПТГ і, таким чином, призводить до зниження концентрації Са ²⁺ в крові. Зустрічаються два класи успадкованих порушень за участю мутантних генів, що ^{кодують рецептор Са 2}

мутації втрати функції з мутантним рецептором завжди «вимкнено». Пацієнти з цими мутаціями мають високий рівень Са ²⁺ в крові і виділяють невелику кількість Са ²⁺ з сечею. Ці мутації викликають гіперпаратиреоз.
мутації посилення функцій з мутантним рецептором завжди «увімкнено» (ніби він пов'язаний Ca ²⁺). Люди з цими мутаціями мають низький рівень Са ²⁺ в крові і виділяють велику кількість Са ²⁺ з сечею. Ці мутації викликають гіпо-паратиреоз.

Рідкісні аутоімунні порушення можуть імітувати те чи інше з цих спадкових розладів. У кожному конкретному випадку аутоантитіла зв'язуються з рецепторами.

Якщо вони пригнічують рецептори, вони викликають гіперпаратиреоз.
Якщо вони активують рецептори (як у хвороби Грейвса), вони викликають гіпо-паратиреоз.

Захворювання щитовидної залози: гіперпаратиреоз

Пухлини в паращитовидних залозах підвищують рівень ПТГ, викликаючи підвищення рівня крові Ca ²⁺ за рахунок запасів кальцію в кістках. З кісток може вивести стільки кальцію, що вони стають крихкими і ламаються.

До недавнього часу лікуванням було видалення більшості — але не всіх — тканин паращитовидної залози (тобто метою є видалення 3 1/2 залоз). Зараз розпочалися клінічні випробування препарату (позначений R-568), який імітує дію кальцію на паращитовидні залози, в результаті чого знижується рівень ПТГ і крові Са ²⁺ і щадить запаси кальцію в кістці.

Захворювання щитовидної залози: Гіпопаратиреоз

Причини виникнення:

випадкове видалення або пошкодження паращитовидної залози під час операції на шиї
успадковані мутації в гені PTH
спадкова схильність до аутоімунного нападу проти паращитовидної залози (та інших залоз)
спадковий дефект ембріонального розвитку паращитовидної залози (синдром ДіДжорджа)

Лікування:

давати добавки кальцію
дати кальцитріол (1,25 [ОН] ₂ вітамін D ₃)
дати терипаратид (Forteo®), синтетичну (за рекомбінантною ДНК) версію ПТГ (що містить лише 34 амінокислоти на N-терміналі).

З причин, які ще не зрозумілі, цей препарат, коли його вводять у щоденних ін'єкціях (тому що він буде перетравлюватися, якщо приймати всередину), сприяє міцним кісткам і, таким чином, був схвалений як лікування остеопорозу. У той час як безперервний високий рівень ПТГ послаблює кістки, видаляючи з них кальцій, періодичні ін'єкції цього препарату зміцнюють кістки за рахунок збільшення кількості і активності остеобластів.