Štítna žľaza je orgán s vnútornou sekréciou. Produkuje hormóny : tyroxín, trijódtyronín a kalcitonín, ktoré regulujú rýchlosť a účinnosť metabolizmu. Rovnako majú vplyv aj na rast a aktivitu mnohých iných sústav v tele.
Štítna žľaza má tvar podobný motýľu, pretože ju tvoria dva laloky spojené mostíkom. Povrch má mierne hrboľatý. Je umiestnená na prednej strane krku, uložená pod štítnou chrupkou. Leží na priedušnici a je zakrytá fasciou (ktorá umožňuje jej pohyb pri prehĺtaní), svalmi a kožou. S hmotnosťou 10-20g u dospelého človeka patrí medzi väčšie žľazy.
Histologicky je zložená z folikulov (mechúrikov), v ktorých sa nachádza koloid s vysokým obsahom tyreoglobulínu. Tieto folikuly sú obklopené jednou vrstvou buniek, ktoré z krvi vychytávajú jodidové ióny. Táto vrstva vyrába aj tyreoglobulín, pričom ten (spolu s jódom) odovzdávajú do koloidu folikulov. Pri stimulácii TSH - bunky z tyreoglobulínu odštiepujú hormóny štítnej žľazy a tie vylučujú do krvi.
Štítna žľaza taktiež obsahuje aj parafolikulárne bunky, čo sú skupiny buniek, roztrúsené medzi folikulami. Parafolikulárne bunky produkujú hormón kalcitonín, ktorý ovplyvňuje hladinu Ca v krvi.
Fascia : z latinčiny “ pásmo “ - je pás alebo list spojivového tkaniva, tvorený primárne kolagénom. Nachádza sa pod kožou a pripája, stabilizuje alebo oddeľuje : svaly poprípade iné vnútorné orgány. Dvoma slovami - väzivový obal.
Koloid : roztok obsahujúci čiastočky látky, ktorá je nerozpustná vo vode.
T4 a T3
Hlavnou funkciou štítnej žľazy je produkcia hormónov tyroxínu (T4) a tri-jód-tyronínu (T3). Jedná sa o jódované aminokyseliny, postavené na tyrozínovom základe. Metabolicky aktívna forma ( iba tri-jód-tyronín ) zvyšuje srdcový výdaj, srdcovú frekvenciu, spotrebu kyslíka v tkanivách, pričom zvyšuje počet a veľkosť mitochondrií a celkovo aktivuje bunkový metabolizmus.
Srdcový výdaj : množstvo krvi, ktoré srdce dokáže prečerpať ľavou a pravou komorou za určitý čas.
V čreve zvyšuje vstrebávanie sacharidov a stimuluje využívanie glukózy.
V rámci metabolizmu lipidov dochádza k zvýšenej produkcii mastných kyselín, aktivuje sa lipolýza a znižujú sa tukové zásoby v organizme. Ďalej sa znižuje aj hladina cholesterolu v krvi, kedy dochádza k zníženiu syntézy cholesterolu a jeho zvýšenému vylučovaniu žlčou.
V rámci metabolizmu proteínov stimuluje syntézu niektorých druhov proteínov (npr erytropoetín) a naopak pri iných druhoch sa aktivuje ich odbúravanie (npr svalové proteíny).
Priamim pôsobením na hnedé tukové tkanivo (aktiváciou termogenínu) dochádza k zvýšenej tvorbe tepla.
Okrem efektu na metabolizmus upravuje tri-jód-tyronín aj funkciu iných hormónov - napríklad zvyšujú účinok katecholamínov (npr adrenalínu) ako aj rastových hormónov (npr STH). Počas detstva tak pomáha regulovať rast dlhých kostí. A počas prenatálneho vývoja je, okrem iného, aj hlavným činiteľom pri dozrievaní nervovej sústavy.
Preto sa u tehotných vyšetruje (okrem iného) aj hladina hormónov štítnej žľazy. Deti, ktoré boli narodené s nedostatočnou hladinou a výrobou týchto hormónov majú problémy s rastom a okrem neho je postihnutý aj ich mentálny vývoj. Preto sa novonarodené deti v mnohých rozvinutých krajinách, rutinne testujú na nedostatočnosť štítnej žľazy. Pričom deti, pri ktorých zistia že sa im nevyrába dostatok hormónov štítnej žľazy - liečia podávaním umelého tyroxínu - čo im umožňuje normálny rast a vývin.
T4 a T3
Tvorbu tyroxínu a tri-jód-tyronínu reguluje tyreostimulačný hormón (TSH), ktorý je vylučovaný predným lalokom hypofýzy (čiže adeno-hypofýzou). TSH sa viaže na špecifický membránový receptor, ktorý aktivuje bunkový systém a vyvoláva delenie i rast buniek štítnej žľazy. Ďalej stimuluje tvorbu a vylučovanie hormónov.
Hormóny štítnej žľazy ovplyvňujú bunky, produkujúce TSH, negatívnou spätnou väzbou. Čo znamená, že produkcia TSH sa znižuje keď je v krvi vyššia hladina T4, T3. A naopak, keď je hladina týchto hormónov nižšia, produkcia TSH sa zvyšuje. Samotnú produkciu TSH ovplyvňuje aj “tyreotropín uvoľňujúci hormón“ (TRH) produkovaný v hypotalame. Na jeho vylučovanie okrem T4, T3 vplýva aj okolité prostredie (kedy dochádza k zvýšenému vylučovaniu TRH pri znížení okolitej teploty. A naopak).
Syntéza T4 a T3
Tyroxín a tri-jód-tyronín sa vyrába vo folikulových bunkách štítnej žľazy. Ich výrobe predchádza syntéza tyreoglobulínu, ktorá prebieha v endoplazmatickom retikule folikulových buniek. Odtiaľ je premiestnený do vnútra folikulu kde sa stáva súčasťou koloidu. Folikulové bunky z krvi aktívne vychytávajú jodidové ióny. Tie najprv oxidujú za pomoci tyreo-per-oxidázy na molekulárny jód, ktorý v ďalšom kroku reaguje s tyrozínovými zvyškami na tyreoglobulíne. (Tyreoglobulín obsahuje až 115 tyrozínových zvyškov, z ktorých každý môže byť jódovaný). Zo zvyškov vzniká najprv mono-jód-tyrozín (MIT) a potom di-jód-tyrozín (DIT). Napokon v koloide dôjde k tzv konjugácii (čiže spojeniu) mono-jód-tyrozínu a di-jód-tyrozínu na tri-jód-tyronín a tyroxín, ktoré zostávajú pripevnené na tyreoglobulíne. V dôsledku pôsobenia TSH dochádza k stimulácii bunky, ktorá fagocytuje menšie množstvo koloidu. Vytvorené fagozómy sa zlúčia s lyzozómami, kde dôjde k rozštiepeniu molekuly tyreoglobulínu na fragmenty, z ktorých sa do krvi vylučujú len T4, T3.
V dôsledku toho, že štítna žľaza selektívne vychytáva a zhromažďuje pomerne veľké množstvo jódu - stáva sa citlivou na účinky rôznych rádioaktívnych izotopov jódu, ktoré vznikajú pri jadrovom štiepení. Ak prostredie obsahuje väčšie množstvo týchto izotopov, štítna žľaza tento nebezpečný jód vychytá, uskladní a koncentruje - čím jeho účinok ešte viac znásobí. V dôsledku čoho, vznikne nádor štítnej žľazy. Aby sa tomuto zabránilo, tak pracovníci pracujúci v rádioaktívnom prostredí (ako aj obyvatelia žijúci v okolí npr nukleárnych elektrární), majú prístup k tabletke jodidu draselného. Ten štítnu žľazu presýti nadbytkom nerádioaktívneho jódu, čím ju ochráni pred vznikom nádoru.
Transport T4 a T3
Väčšina hormónov štítnej žľazy, cirkulujúcich v krvnom obehu, je naviazaná na transportné bielkoviny. A to na TBG (“tyroxín viažuci globulín” ( v 70% ) ) , trans-thy-retín (alebo iným názvom “tyroxín viažuci prealbumin” ( v 15% ) ) , a Albumín ( v 20% ). No v rámci metabolizmu sú biologicky aktívne iba voľné frakcie. Pričom len tie majú vplyv na hladinu TSH. Z toho dôvodu sa v praxi stanovuje hladina voľných frakcii, pretože stanovenie celkovej hladiny môže byť zavádzajúce.
Voľné frakcie hormónov štítnej žľazy, napriek tomu že sú lipofilné (čiže sa najlepšie rozpúšťajú v tukoch), prechádzajú cez bunkovú membránu len vďaka aktívnemu transportu, ktorý je závislý od ATP. (Cez bunkovú stenu totižto, najlepšie prechádzajú molekuly s čo najmenšou veľkosťou a bez elektrického náboja.) Jód svojou prítomnosťou na molekule hormónu zvyšuje kyslosť fenolovej skupiny OH, čo vedie k negatívnemu náboju pri fyziologickom pH. Čoho výsledkom je neschopnosť pasívneho prenosu cez bunkovú stenu. U ľudí bolo identifikovaných najmenej desať aktívnych bunkových transportérov, ktoré sa špecializujú na prenos hormónov štítnej žľazy z krvi do bunky. Čo vedie k ich zvýšenej hladine v cytoplazme.
Rovnako ako steroidy, aj hormóny štítnej žľazy podporujú alebo potláčajú výrobu bielkovín - a to zvýšením alebo znížením génového prepisu. To sa deje za pomoci súboru jadrových receptorov. Tieto receptory, spolu s molekulami koreprocesora, viažu určité miesta na DNA čím blokujú prepisovanie génov. Keď tyroxín vstúpi do bunky tak sa v bunke (reakciou ktorú katalizuje jodidáza) odstráni atóm jódu z polohy 5 vonkajšieho aromatického kruhu. Čím vznikne tri-jód-tyronín, ktorý je aktívnou formou tyroxínu. Ten sa naviaže na jadrové receptory a spustí zmenu v usporiadaní molekúl, vďaka ktorej sa koreprocesor vytlačí z komplexu. Čím sa umožní prepísanie danej oblasti DNA na RNA. Čo v konečnom dôsledku vyústi vo výrobe cieľovej bielkoviny.
Viaceré genetické štúdie hovoria aj o druhom bunkovom mechanizme účinku hormónov štítnej žľazy. Tento druhý mechanizmus sa nachádza v cytoplazme a pracuje podobne ako ten jadrový. Pričom využíva jeden z receptorov (TR-beta), ktorý sa nachádza aj v jadrovom receptorovom súbore. V neprítomnosti hormónu trijódtyronín je TR-beta naviazaný na enzým Pi3K, čím obmedzuje jeho činnosť. Ale keď sa hormón (T3) naviaže na komplex (TR-beta + PI3K), PI3K sa uvoľní a začína pracovať, čím sa jeho aktivita zvýši. A uvoľnený komplex hormónu, ktorý je naviazaný na receptor ( čiže T3 + TR-beta ) prejde z cytoplazmy do jadra, kde pokračuje v aktivácii jadrového systému.
Koreprocesor : molekula prekrývajúca časť DNA, ktorá bráni prepisovaniu génov na bielkoviny. Táto molekula nie je spojená s DNA, je iba v jej blízkosti.
PI3K - Phospha-tidyl-inositol-3-kináza : v bunke znižuje alebo zvyšuje fosfolipidy, vďaka čomu následne dochádza k zmene vlastností membrán, proteínov a signálnych dráh, ktoré sú k membránam ukotvené. Prílišná aktivita prispieva k vzniku nádorového bujnenia.
TR-beta - Receptor hormónu štítnej žľazy beta
Odstraňovanie T4 a T3
Plazmatický polčas rozpadu T4 je 6 dní. V prípade T3 je to 1 deň. Hormóny štítnej žľazy sú pri svojom rozklade úplne zbavené jódu a potom sú inaktivované deamináciou a dekarboxyláciou (odštiepi sa z nich aminoskupina a karboxylová skupina). V pečeni sa metabolicky zmenia na hydrofilnejšiu podobu (rozpustnú vo vode) a sú vylúčené žlčou do čreva. Časť sa vylúči stolicou a časť sa cez črevo vstrebe naspäť do krvného obehu, kde sa spojí s kyselinou glukoronovou a vylúči sa močom.
Keď nie je hladina T4 a T3 optimálna
Čo sa týka výroby hormónov štítnej žľazy môžu nastať dva prípady chorobnej zmeny. A to Hypotyreóza a Hypertyreóza.
Pri Hypotyreóze je funkcia štítnej žľazy znížená, čo spôsobuje aj zníženie sekrécie hormónov. Vyznačuje sa únavou, spavosťou, citlivosťou na chlad, sklonu k depresiám, spomalením celkového tempa duševnej činnosti, nadváhou, zápchou, anémiou, bradykardiou (problémy s rytmom srdca), impotenciou a u žien poruchou menštruačného cyklu.
Pri hypertyreóze je funkcia štítnej žľazy zvýšená, čo spôsobuje zvýšenie sekrécie hormónov (a v niektorých prípadoch až “zaplavenie”, čo sa označuje ako tyreotoxikóza). Vyznačuje sa teplou, začervenanou kožou, nadmerný potením, intoleranciou tepla, chudnutím, zrýchlením rastu, preháňaním, zrýchlením srdcového rytmu, zvýšením krvného tlaku, nervozitou, poruchou koncentrácie a výkyvom nálad.
Kalcitonín
Kalcitonín (tyreokalcitonín) je hormón tvorený para-folikulár-nymi bunkami štítnej žľazy. Jeho koncentrácia stúpa pri hyperkalcémii. Pričom jeho úlohou je znižovať hladinu vápnikových iónov v krvi, čím (v účinku) predstavuje protiváhu k parathormónu.
Tento hormón dosahuje zníženie hladiny vápnika - podporovaním jeho ukladania do kostí (a zubov), utlmovaním osteoklastov, čím bráni kostnej resorbcii a znižovaním spätného vstrebávania vápnika a fosforu v obličkových tubuloch.
Parathormón
Parathormón je hormón prištítnych teliesok a slúži na zvýšenie hladiny vápnikových iónov v krvi, čo dosahuje - aktiváciou osteoklastov, ktoré z kostí uvoľňujú vápnik a fosfáty. V obličkách, ďalej, podporuje spätnú resorpciu vápnika z moča, pričom zároveň bráni vstrebávaniu fosfátov a v čreve zvyšuje absorbciu vápnika z potravy.
Bunky si ho neukladajú do zásob, preto sa jeho výroba niekoľkokrát za hodinu obnovuje. Indikátorom pre začatie výroby je hladina vápnika v krvi, kedy hypokalcémia stimuluje a hyperkalcémia utlmuje výrobu parathormónu. Vylučovanie parathormónu do krvi ďalej ovplyvňuje aj kalcitriol. Pričom syntézu parathormónu stimuluje aj zvýšená koncentrácia fosforečňanov, či horčíka. Pri hypo-para-tyreóze dochádza k zníženiu hladiny vápnika v krvi, čo môže vyústiť až v tetanických kŕčoch. Naopak pri hyper-para-tyreóze dochádza k zvýšeniu hladiny vápnika v krvi, čo môže spôsobiť až osteoporózu.
Zaujímavosti
1 : Hnedé tukové tkanivo : Mitochondria je známa skorej ako energetická jednotka bunky. No zistilo sa, že má aj iné - ďalšie dôležité funkcie. V hnedom tukovom tkanive sa mitochondrie dokážu prepnúť z výroby energie na produkciu tepla. Mechanizmus je jednoduchý - namiesto toho, aby vodíkové katióny prechádzali ATP syntázou, sú presmerované do tzv protonového kanála termogenínu (UCP1), ktorý je zodpovedný za vznik tepla. Je to dôležité hlavne u novorodencov, kedy tento mechanizmus umožňuje zvýšiť produkciu tepla až na dvojnásobok. Pri dospelých je to cca 10%.
2 : Zimný cyklus cicavcov : Hormóny štítnej žľazy vedú k tvorbe tepla u ľudí. Avšak cez nejaký neznámy mechanizmus pôsobia aj na inhibíciu neuronálnej aktivity. Čo hrá dôležitú úlohu v zimných cykloch cicavcov.
3 : TR-beta + PI3K : Mechanizmus receptorov štítnej žľazy v cytoplazme bunky ( TR-beta + PI3K ) je zachovaný u všetkých cicavcov - ale nie u rýb a obojživelníkov. Tento mechanizmus receptorov reguluje vývoj mozgu a metabolizmus dospelých jedincov.
4 : Tyroxín a živočíšna ríša : Tyroxín je kritický v regulácii metabolizmu rastu v celej živočíšnej ríši. Podaním látky blokujúcej štítnu žľazu ako propylthiouracil obojživelníkom môže napríklad zabrániť žubrienkam v premene na žaby, naopak podanie tyroxínu spustí metamorfózu.
5 : Transthyretin : Názov bielkoviny, ktorá transportuje T4 - Transthyretin - bol odvodený od jej funkcie. V angličtine je to : transports thyroxine and retinol ( v preklade - transportuje tyroxín a retinol (( čo je vitamín A1 )). V minulosti bol nazývaný aj ako prealbumín ( alebo “tyroxín viažuci prealbumín”).
Zoznam internetových zdrojov
- Lavríková, Petra, et al.
- “Hormony štítné žlázy a příštítných tělísek.”
- 25 Júl 2020,
- Linka
- Accessed 24 Apríl 2021 .
- Lena Pösová, and Ličko Martin.
- “Laboratórne ukazovatele kostného metabolizmu.”
- 03 Február 2020,
- Linka
- Accessed 07 Máj 2021.
- Přispěvatelé WikiSkript.
- “Kalcitonin.”
- 27 November 2020,
- Linka
- Accessed 07 Máj 2021.
- Přispěvatelé WikiSkript.
- “Orální glukózový toleranční test.”
- 07 Marec 2019,
- Linka
- Accessed 04 Máj 2021.
- Přispěvatelé WikiSkript.
- “Štítná žláza.”
- 02 November 2020,
- Linka
- Accessed 07 Máj 2021.
- Prispievatelia Wikipédie.
- “Štítna žľaza.”
- 1 Apríl 2020,
- Linka
- Accessed 24 Apríl 2021.
- Wikipedia contributors.
- “Cell membrane.”
- 06 Máj 2021,
- Linka
- Accessed 13 Máj 2021.
- Wikipedia contributors.
- “Thyroid hormone receptor.”
- 25 Apríl 2021,
- Linka
- Accessed 15 Máj 2021.
- Wikipedia contributors.
- “Thyroid hormones.”
- 2 Marec 2021,
- Linka
- Accessed 24 Apríl 2021.
0 comments:
Zverejnenie komentára