Йодированный тиреоглобулин вместе с присоединенными к нему Т4 и Т3 накапливается в фолликуле в виде коллоида. Когда функция щитовидной железы активируется, посредством мембранных микроворсинок (псевдоподий), тироциты пиноцитируют и эндоцитируют фолликулярный коллоид внутрь клетки. Коллоидные капли по микротрубочкам движутся в направлении основания тироцита, а навстречу им движутся лизосомы, которые при встрече сливаются с коллоидными каплями. Лизосомальные ферменты (протеазы, эндопептидазы, гликозидгидролазы, фосфатазы), синтезированные ранее в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме тироцитов, гидролизуют тиреоглобулин и высвобождают из него Т4 и Т3, ДИТ и МИТ, фрагменты пептидов и аминокислоты.
ТТросввт кштиллярв
Рис. 2.6. Схематическое представление процессов образования и секреции тиреоидных гормонов.
Продукция итранспорттиреоидныхгормонов
Высвободившиеся гормоны диффундируют через базальную мембрану тироцита и поступают в кровеносные капилляры (рис. 2.6). Механизм выхода тиреоидных гормонов из щитовидной железы в кровь точно не известен, но известно, что он стимулируется ТТГ через активацию мембраносвязанного фермента аденилатциклазы. Протеолиз тиреоглобулина ингибируется избытком йодида и литием, при использовании соединений последнего для лечения некоторых заболеваний. Нет данных о том, что фрагменты тиреоглобулина могут реутилизироваться для его синтеза. Полагают, что высокий молекулярный вес, высокая значимость нормальной структуры этого белка для его функции налагает особые требования к синтезу, хранению и освобождению тиреоглобулина. Эти процессы легче контролировать при его синтезе из аминокислот, несмотря на высокие энергозатраты.
Остатки МИТ и ДИТ, не вступившие ранее в реакцию конденсации, под действием фермента дейодиназы дейодируются с выделением свободного йода в цитоплазму тироцита. Дейодиназа не действует на йодтиронины. Этот фермент обнаружен в митохондриях и микросомах тироцитов и является НАДФН зависимым флавопротеином. В отличие от дейодиназ периферических тканей, этот фермент не дейодирует Т4 и Т3. Количество высвобождаемого из йодтирозинов йода, идущего на реутилизацию, почти в 2 раза превышает количество йода поставляемого для синтеза гормонов щитовидной железы "йодным насосом".
Тиреоглобулины, содержащие меньшее количество йода, более легко гидропизуются в сравнении с высокойодированными тиреоглобулинами. Эта особенность гидролиза может лежать в основе приспособительной реакции более быстрого повторного использования йода в случаях, когда его поступление в организм ограничено и степень йодирования тиреоглобулина понижена.
При врожденном отсутствии фермента дейодиназы в щитовидной железе, йодтирозины обнаруживаются в моче, а в организме могут иметь место симптомы йодного дефицита. В норме очень небольшое количество интактного тиреоглобулина теряется фолликулом во внеклеточную среду. Его появление в крови может иметь место не только при опухолях щитовидной железы, но и при подострых тиреоидитах, гипертиреоидизме, увеличении железы под действием ТТГ.
В щитовидной железе содержится также фермент 5'-дейодиназа, которая превращает Т4 в Т3 в периферических тканях. Активность этого фермента возрастает при йодном дефиците, что способствует увеличению образования в таких условиях большего количества гормона с более высокой метаболической активностью.
Щитовидная железа секретирует в кровь около 80 мкг (103 нмоль) Т4, 4 мкг (7 нмоль) Т3 и 2 мкг (3,5 нмоль) рТ3 в день.
Продукция итранспорттиреоидных гормонов
■0ШШШ&Ф
э ■
л TTt, X.і'
їЯИ*6
| ■^йФ^*:і (?'■ |
| -■■ ї ■■ - |
ТГ- iw я^-.*
J! -»®fe U& ідей' "
В г
Рис. 2.7. Схематическое представление секреторного цикла в тироцитах. А - в невозбужденной щитовидной железе; Б - в начальной стадии острого возбуждения; В - образование и отделение апикальных выпячиваний, ослабление и прекращение фагоцитоза интралюминального коллоида; Г -
Продукция и транспорт тиреоидных гормонов
в периоде затухающего возбуждения. Обозначения: 1 - межклеточная щель; 2 -
шероховатый эндоплазматический ретикулум; 3 - пластинчатый комплекс (Гольджи); 4 - формирование секреторных пузырьков (содержащих нейодированный тиреоглобулин) и их движение к апикальному краю тироцита; 5 -замыкающая пластинка (zonula occludens); 6 - микроворсинки; 7 -интрафолликулярный (интралюминальный) коллоид; 8 - экзоцитоз синтезированного тиреоглобулина; 9 - поглощение йодида и секреция его в просвет фолликула; 10 - эндоцитоз и смещение пиноцитированных пузырьков в базальную часть тироцита; 11 -митохондрии; 12-лизосомы; 13 - ядро; 14 - десмосомы; 15-базальная клеточная мембрана (плазмолемма) и ее складки (увеличиваются и усложняются во время повышения функциональной активности тироцитов); 16 -секреция реабсорбированных продуктов в межклеточное пространство и ток крови; 17 - поглощение тироцитом исходных субстратов синтеза; 18 - псевдоподия, захватывающая фрагмент интралюминального коллоида (в основании псевдоподии находятся сократительные микротубулы); 19 - капли внутриклеточного коллоида, смещающиеся из апикальной части тироцита в его базальную часть; 20 - слияние капли внутриклеточного коллоида с лизосомой; 21 - межклеточные интедигитации; 22 - апикальное выпячивание цитоплазмы; 23 - отшнуровывание выпячивания; 24 -сократительные микротубулы выпячивания.
| Просвет фолликула |
| (6) Йодирование |
| -ffO*ЈЈ[EOirrHOI,orl+ .»■*£!••■ тиреоглобулина |
| Апикальная' мембрана |
| Тироцит |
Межклеточное пространство
Рис. 2.8. Обобщающая схема главных этапов биосинтеза и высвобождения тиреоидных гормонов. Отмечены также наиболее важные ингибиторы отдельных этапов. (Werner and Ingbar's The Thyroid, 1996). PTU - пропилтиоурацил, ММІ - метимазол, ЕОІ - йодид, связанный с белком, DIT-дийодтирозин, MIT- монойодтирозин.
Продукцияитранспорттиреоидныхгормонов