Tyroxin

úvod

Thyroxin, nebo „T4“, je hormon produkovaný ve štítné žláze. Hormony štítné žlázy mají velmi široké spektrum aktivity a jsou zvláště důležité pro energetický metabolismus, růst a zrání. Vzhledem k tomu, že hormony štítné žlázy, a tedy tyroxin, podléhají nadřazené a velmi složité regulační smyčce a jsou závislé na přítomnosti „jódu“, je štítná žláza velmi náchylná k funkčním poruchám. Nadměrná a nedostatečná funkce štítné žlázy jsou proto velmi častým klinickým obrazem.

Přečtěte si více o tomto tématu: Hormony štítné žlázy

Struktura tyroxinu

Thyroxin se tvoří a uvolňuje ve štítné žláze. Skládá se mimo jiné ze dvou „molekulárních kruhů“, které jsou navzájem spojeny pomocí atomu kyslíku. Na dvou kruzích jsou celkem čtyři atomy jódu, dva na vnitřním a dva na vnějším kruhu. Z tohoto důvodu je tyroxin také známý jako „T4“ nebo „tetrajodtyronin“. Jód tak představuje důležitý stavební kámen při syntéze hormonů štítné žlázy, vstřebává se z krve do štítné žlázy a okamžitě se přeměňuje tak, aby ji nemohl znovu opustit. Tento mechanismus je také známý jako „jodový lapač“.

Jód je nezbytný pro syntézu hormonů štítné žlázy, a tedy pro jejich funkci, a proto by v těle měl být vždy dostatečný přísun jódu, jinak hrozí riziko hypotyreózy. To byl běžný problém, zejména v dřívějších dobách, protože ještě nebyla jodizovaná sůl. Dnes je nedostatek jódu v Evropě poměrně vzácnou příčinou hypotyreózy.

Přesná struktura tyroxinu je pro jeho funkci velmi důležitá, protože i malý rozdíl může způsobit velkou změnu účinku. Dobrým příkladem je druhý důležitý hormon štítné žlázy „T3“ nebo „trijodtyronin“. Liší se od T4 pouze tím, že má na vnějším kruhu o jeden méně jodu a tedy celkem jen tři atomy jodu.

Hormony štítné žlázy jsou molekuly rozpustné v tucích. To znamená, že se rozpouští pouze v tukové látce a „vysráží“ ve vodě. Je to, jako když někomu padne kapka tuku do vody a doufá, že se rozpustí. Vzhledem k tomu, že tyroxin, stejně jako všechny hormony, je transportován krví v těle a je velmi vodnatý, musí být vázán na transportní protein. Když se váže na protein, tyroxin přežívá v těle asi týden. Když hormon dosáhne svého cíle, odděluje se od transportního proteinu a prochází buněčnou membránou cílové buňky, kde rozvíjí svůj účinek.

Úkoly / funkce tyroxinu

Hormony jsou takzvané „poslové látky v těle“. Jsou transportováni v krvi a předávají své informace buňkám v místě určení mnoha různými způsoby. Hormony štítné žlázy dokonce přenášejí své signály přímo do DNA. Navazují přímo na tyto a podporují čtení příslušných informací, které jsou rozhodující pro jejich účinek. Nevýhodou je, že implementace účinku pomocí DNA trvá podstatně déle. Výhodou však je, že jak životnost hormonů, tak účinky jsou dlouhodobější.

Dva hormony štítné žlázy, tyroxin a trijodtyronin, se liší pouze svou účinností a lze je převést na jeden jiný. Proto v následujícím textu, když je zmíněn tyroxin, je také míněn trijodtyronin.

Hlavními úkoly štítné žlázy jsou energetický metabolismus a růst. Thyroxin podporuje energetický metabolismus zvýšením množství volného cukru v krvi, který působí jako dodavatel energie. Na jedné straně se zvyšuje vlastní produkce molekul cukru v těle a na druhé straně se stávající zásoby cukru rozkládají a uvolňují do krve. Kromě dodávek cukru je k dispozici další důležitý dodavatel, a to tuky. Thyroxin podporuje rozklad zásobního tuku, který se také přeměňuje na energii ve složitějším procesu. Dalším důležitým účinkem je snížení hladiny cholesterolu v plazmě podporou metabolismu cholesterolu v buňkách. Přeměna cukru a tuků na energii také vytváří teplo. To je navíc umocněno dalším, komplikovanějším účinkem tyroxinu, a proto se například pacienti s nadměrně aktivní štítnou žlázou často potí a v chladnějších dnech nosí jen lehké oblečení.

Kromě energetického metabolismu je v růstu patrný druhý hlavní účinek hormonů štítné žlázy. To hraje důležitou roli zejména u dětí a dospívajících, a je proto vyšetřováno v rámci screeningu novorozenců. Thyroxin podporuje růst a zrání buněk, zejména uvolňováním dalších růstových hormonů, a je obzvláště důležitý pro vývoj mozku u novorozenců. Pokud není aktivní štítná žláza objevena a léčena včas, může to vést k poruchám růstu a vývoje.

Kromě dvou hlavních funkcí působí tyroxin také na pojivovou tkáň a má tam podpůrnou funkci. U pacientů s hypofunkcí se může vyvinout takzvaný „myxedém“. Thyroxin také ovlivňuje srdce. Tam to způsobuje jak zvýšení srdeční frekvence, tak zvýšení síly kontrakce. Jak již bylo zmíněno, štítná žláza produkuje kromě tyroxinu (T4) také malé množství trijodtyroninu (T3). Oba hormony fungují stejným způsobem, ale liší se svou účinností. T3 má účinek asi třikrát silnější než T4. Proto se velká část T4 (přibližně 30%) poté převede na T3. Trijodthyronin však není příliš stabilní a v krvi přežívá pouze asi jeden den.

Přečtěte si více o tomto tématu: T3 - T4 hormony

Syntéza tyroxinu

Syntéza tyroxinu probíhá ve štítné žláze. To absorbuje jód z krve a přenáší jej na takzvaný „tyroglobulin“. Thyreroglobulin je protein podobný řetězci nacházející se ve štítné žláze, který je základem pro syntézu hormonů štítné žlázy. Přenosem jódu vznikají molekuly se třemi nebo čtyřmi atomy jódu. V posledním kroku se oddělí části proteinového řetězce a v závislosti na počtu atomů jodu se vytvoří konečné hormony T3 (trijodtyronin) a T4 (tetrajodtyronin / tyroxin).

Regulační mechanismus

Jako nosné látky v těle jsou hormony zodpovědné za regulaci různých procesů. Za účelem kontroly jejich účinku jsou však sami vystaveni velmi složitému a citlivému regulačnímu mechanismu. Původ je v centrální oblasti mozku, v „hypotalamu“. Hormon „TRH“ (Hormon uvolňující thyrotropin) vyrobeno. TRH se uvolňuje do krve a cestuje do další stanice v kontrolní smyčce, hypofýze nebo „hypofýze“. Tam způsobuje uvolňování dalšího hormonu, „TSH“ (Hormon stimulující štítnou žlázu), který se nyní vrací zpět do krve a dosáhne svého konečného cíle, štítné žlázy.

TSH signalizuje štítné žláze k uvolnění tyroxinu (T4) a trijodtyroninu (T3), které jsou distribuovány krví v těle a nyní mohou mít skutečný účinek. Regulační mechanismus je možný nejen v jednom směru, ale také v druhém. T3 a T4 mají inhibiční účinek jak na TRH, tak na TSH. Tento mechanismus je v medicíně znám jako „zpětnovazebná inhibice“. Hormony štítné žlázy tak poskytují zpětnou vazbu o tom, kolik hormonů již bylo uvolněno, a zabrání tak nadprodukci.

Přečtěte si více o tomto tématu: L-tyroxin

Hormonální třída

Hormony štítné žlázy, jako je tyroxin (T4) a trijodtyronin (T3), patří k takzvaným „lipofilním“ hormonům, což znamená, že jsou rozpustné v tucích. Liší se od ve vodě rozpustných (hydrofilních) hormonů tím, že jsou špatně rozpustné v krvi, a proto musí být vázány na takzvané transportní proteiny. Jejich výhodou však je, že na jedné straně mají delší životnost a na druhé straně mohou snadno procházet lipofilní buněčnou membránou a přenášet své signály přímo na DNA obsaženou v buněčném jádru.