Метаболизм клеток щитовидной железы
В данном разделе рассмотрены общие закономерности обмена веществ в клетках щитовидной железы и его тесная зависимость от регуляторного действия тиреотропного гормона передней доли гипофиза, оказывающего разностороннее влияние на функции щитовидной железы.
Изучение метаболизма тироцитов было объектом пристального внимания многих исследователей, которые использовали весь арсенал обычных методов и экспериментальных приемов классической биохимии: исследование in vivo, in situ, перфузируемой щитовидной железы in vitro, культивируемых срезов ткани щитовидной железы, в культуре клеток, гомогенатах ткани и субклеточных фракциях.
Обмен углеводов
Аккумуляция глюкозы клетками щитовидной железы происходит по
гексозо-монофосфатному пути (ГМП) и в ходе гликолиза, который
завершается включением образующихся ацетильных остатков в
составе ацетил-КоА в цикл лимонной кислоты (цикл Кребса). Роль
гексозо-монофосфатного пути сравнительно невелика в
количественном распределении внутриклеточного пула глюкозы,
однако, представляется метаболически значимой как источник
восстановленного никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФН),
который является исключительным донатором восстановительных
эквивалентов в сопряженных реакциях окисления (протекающих,
например, под действием тиреопероксидазы в ходе синтеза
тиреоидных гормонов). Приблизительно 20% клеточного
аденозинтрифосфата (АТФ) образуется в ходе реакций субстратного фосфорилирования гликолиза и около 80% приходится на долю процессов окислительного фосфорилирования в митохондриях. Незначительная часть углерода глюкозы в ходе синтетических процессов включается в состав молекул белков, гликогена и липидов.
В щитовидной железе овец были идентифицированы ферменты
цикла Кребса: аконитаза, фумараза, изоцитратдегидрогеназа, ос-
кетоглутаратдегидрогеназа, сукцинатдегидрогеназа и малат-
дегидрогеназа. Активность изоцитратдегидрогеназы оказалась в
прямой зависимости от присутствия НАД+, в том числе в
митохондриальной фракции. Активность ферментов цикла Кребса
оказалась в пределах 20-50% (по отношению к концентрации К) в
сравнении с соответствующими ферментами печени и была
значительно выше в гиперплазированной ткани щитовидной железы,
чем в интактной. Сукцинатдегидрогеназа распределена
преимущественно в митохондриальном компартменте, а
изоцитратдегидрогеназа - в цитозольной фракции. Остальные
Продукция итранспорттиреоидныхгормонов
ферменты достаточно равномерно распределены между органелами и растворимой фракцией.
ТТГ активирует поглощение глюкозы путем стимуляции трансмембранного транспорта глюкозы (индуцируя синтез белка-переносчика), а также повышения активности протеинкиназы С. ТТГ также вызывает быструю стимуляцию гексозо-монофосфатного пути окисления глюкозы, меньшее действие оказывает на гликолиз и стимулирует продукцию лактата. Протекание реакций ГМП превращения глюкозы активируется, главным образом, за счет стимуляции использования НАДФН в реакциях окисления (например, при дейодировании йодтирозинов, образовании перекиси водорода Н202, йодировании тиреоглобулина и действии глутатион-редуктазы), что повышает концентрацию НАДФ+ и смещает равновесие в реакции гликолиза, катализируемой глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой. Одновременно, ТТГ повышает концентрацию НАДФН и НАДФ+, стимулируя активность никотинамидадениндинуклеотид-(НАД)-киназы, а также индуцирует синтез гексокиназы I.
ТТГ стимулирует включение дериватов глюкозы в форме глицерофосфатов в состав липидов клеток щитовидной железы и уменьшает инкорпорацию остатков глюкозы в состав гликогена и структуры белков по неизвестному механизму, возможно, связанному с первичной стимуляцией протеолиза тиреоглобулина и уменьшением внутриклеточного пула предшественников.
Ряд эффектов ТТГ на метаболизм углеводов, возможно, связан с прямой стимуляцией мембранно-связанного фермента аденилат-циклазы и сопряженной продукцией циклического аденозин-монофосфата (цАМФ), что подтверждается воспроизведением действия ТТГ на потребление глюкозы, стимуляцией культуры клеток щитовидной железы цАМФ. Влияние ТТГ на метаболизм глюкозы показано также в условиях отсутствия формирования капель коллоида в просвете фолликула, что может служить указанием на отсутствие сопряжения процессов резорбции коллоида с активностью гликолитических процессов.
Действие ТТГ в течение 3-13 часов в условиях in vitro вызывает двукратное увеличение содержания общих мукополисахаридов в клетках ткани щитовидной железы. Однако, эти данные лишь с большим допущением можно экстраполировать к содержанию полисахаридов в интактной ткани железы. Нормальные значения колеблются в пределах около 135 мкг/100 мг ткани, и варьируют при болезни Хашимото - порядка 76 мкг/100 мг ткани и 228 мг/100 мг ткани -при хроническом тиреоидите. Диагностическая значимость этих показателей остается под вопросом.
Сиаловые кислоты (N-ацетилнейраминовые кислоты)
распределены в клетке (20%) и в связанном с тиреоглобулином состоянии (80%). Действие тиротропина и пропилтиоурацила вызывает снижение общего содержания сиаповых кислот и повышение их свободной фракции.
Продукция и транспорт тиреоидных гормонов