Hormony štítné žlázy, tyroxin (T4) a trijodothyronin (T3), jsou hormony na bázi tyrosinu produkované štítnou žlázou. Důležitou složkou v syntéze je jód. Hlavní formou hormonu štítné žlázy v krvi je tyroxin (T4). Poměr T4 k T3 uvolňovaný v krvi je zhruba 20 ku 1. Thyroxin se v buňkách přeměňuje na aktivní T3 (třikrát až čtyřikrát silnější než T4) deiodinázami (5′-jodináza). Ty se dále zpracovávají dekarboxylací a deiodinací za vzniku jodothyronaminu (T1a) a tyronaminu (T0a).
Většina hormonu štítné žlázy cirkulujícího v krvi je vázána na transportní proteiny. Pouze velmi malá část cirkulujícího hormonu je volná (nevázaná) a biologicky aktivní, proto má měření koncentrací volných hormonů štítné žlázy velkou diagnostickou hodnotu.
Při vázání hormonu štítné žlázy není aktivní, proto je důležité množství volného T3/T4. Z tohoto důvodu může být měření celkového obsahu tyroxinu v krvi zavádějící.
T3 a T4 procházejí buněčnou membránou, pravděpodobně prostřednictvím importinů aminokyselin, a fungují prostřednictvím dobře studovaného souboru nukleárních receptorů v jádru buňky, receptorů hormonu štítné žlázy.
T1a a T0a jsou pozitivně nabité a neprocházejí membránou; předpokládá se, že fungují prostřednictvím receptoru TAAR1 (TAR1, TA1) spojeného se stopovými aminy, receptoru spřaženého s G-proteinem, který se nachází v buněčné membráně.
Dalším kritickým diagnostickým nástrojem je měření množství tyreostimulačního hormonu (TSH), který je přítomen.
thyroniny působí na organismus tak, že zvyšují bazální metabolickou rychlost, ovlivňují syntézu bílkovin a tolerancí zvyšují citlivost organismu na katecholaminy (například adrenalin). Hormony štítné žlázy jsou nezbytné pro správný vývoj a diferenciaci všech buněk lidského těla. Tyto hormony také regulují metabolismus bílkovin, tuků a sacharidů a ovlivňují způsob, jakým lidské buňky využívají energetické sloučeniny. Stimulují také metabolismus vitamínů. Syntézu hormonů štítné žlázy ovlivňují četné fyziologické a patologické podněty.
Hormon štítné žlázy vede u lidí k tvorbě tepla. Nicméně tyronaminy fungují prostřednictvím nějakého neznámého mechanismu k inhibici neuronální aktivity; to hraje důležitou roli v cyklech hibernace savců a v chování ptáků při pelichání. Jedním z účinků podávání tyronaminů je prudký pokles tělesné teploty.
Nadbytek i nedostatek thyroxinu může způsobit poruchy.
Lékařské využití hormonů štítné žlázy
T3 i T4 se používají k léčbě nedostatku hormonů štítné žlázy (hypotyreózy). Oba se dobře vstřebávají ve střevech, takže mohou být podávány perorálně. Levothyroxin, nejčastěji používaná syntetická forma thyroxinu, je stereoizomer fyziologického thyroxinu, který je metabolizován pomaleji, a proto obvykle potřebuje podání pouze jednou denně. Přírodní vysušené hormony štítné žlázy, také pod obchodním názvem Armour Thyroid, jsou odvozeny od štítné žlázy prasat, je to „přírodní“ léčba hypotyreózy obsahující 20% T3 a stopy T2, T1 a kalcitoninu.
K dispozici jsou také syntetické kombinace T3/T4 v různých poměrech (jako Thyrolar) a léky s čistým T3 (Cytomel).
Thyronaminy zatím nemají lékařské využití, i když jejich použití bylo navrženo pro kontrolovanou indukci hypotermie, která způsobí, že mozek vstoupí do ochranného cyklu, což je užitečné při prevenci poškození během ischemického šoku.
Syntetický tyroxin byl poprvé úspěšně vyroben Charlesem Robertem Haringtonem a Georgem Bargerem v roce 1926.
Produkce hormonů štítné žlázy
Thyroxin (3,5,3′,5′-tetraiodothyronin) je produkován folikulárními buňkami štítné žlázy. Je produkován jako prekurzor thyroglobulinu (to není totéž jako TBG), který je štěpen enzymy za vzniku aktivního T4.
Thyroxin se vyrábí navázáním atomů jódu na kruhové struktury molekul tyrosinu. Thyroxin (T4) obsahuje čtyři atomy jódu. Trijodothyronin (T3) je identický s T4, ale má o jeden atom jódu na molekulu méně.
Jod se aktivně vstřebává z krevního oběhu procesem zvaným „zachycování jódu“ a koncentruje se ve folikulech štítné žlázy. (Pokud je nedostatek jódu v potravě, štítná žláza se zvětšuje ve snaze zachytit více jódu, což vede k strumě.) Reakcí s enzymem thyroperoxidázou se jód kovalentně váže na zbytky tyrosinu v molekulách thyroglobulinu, čímž vzniká monojodotyrosin (MIT) a diiodotyrosin (DIT). Spojením dvou částí DIT vzniká tyroxin. Spojením jedné částice MIT
a jedné částice DIT vzniká trijodothyronin.
Proteázy tráví jodovaný thyroglobulin, uvolňují hormony T4 a T3, biologicky aktivní látky, které mají zásadní význam pro metabolickou regulaci. Thyroxin je údajně prohormon a rezervoár pro nejaktivnější a hlavní hormon štítné žlázy T3. T4 se v tkáních přeměňuje podle potřeby deiodinázami. Nedostatek deiodinázy může napodobit nedostatek jódu. T3 je aktivnější než T4 a je konečnou formou hormonu, i když je přítomen v menším množství než T4.
Vychytávání jódu proti koncentračnímu gradientu je zprostředkováno symportérem jodu sodného. Perchlorečnan a thiokyanatan jsou léky, které mohou v tomto bodě konkurovat jodu.
GnRH · TRH · Dopamin · CRH · GHRH/Somatostatin · Melanin Koncentrační hormon
α (FSH FSHB, LH LHB, TSH TSHB, CGA) · Prolaktin · POMC (CLIP, ACTH, MSH, Endorfiny, Lipotropin) · GH
Adrenální kůra: aldosteron · kortizol · DHEA Adrenální medula: epinefrin · noradrenalin
Štítná žláza: hormon štítné žlázy (T3 a T4) · kalcitonin Paratyroid: PTH
Testis: testosteron · AMH · inhibin
Vaječník: estradiol · progesteron · activin a inhibin · relaxin (těhotenství)
Placenta: hCG · HPL · estrogen · progesteron
Slinivka: glukagon · inzulín · amylin · somatostatin · pankreatický polypeptid
Thymus: Thymosin (Thymosin α1, Thymosin beta) · Thymopoetin · Thymulin
Trávicí systém: Žaludek: gastrin · ghrelin · Duodenum: CCK · Incretiny (GIP, GLP-1) · sekretin · motilin · VIP · Ileum: enteroglukagon ·peptid YY · Játra/jiné: Inzulínu podobný růstový faktor (IGF-1, IGF-2)
Adipózová tkáň: leptin · adiponektin · resistin
Ledviny: JGA (renin) · peritubulární buňky (EPO) · kalcitriol · prostaglandin
Srdce: Natriuretický peptid (ANP, BNP)
noco (d)/cong/tumr, sysi/epon
proc, lék (A10/H1/H2/H3/H5)
Cílové NGF, BDNF, NT-3