Kilpirauhashormoni

Kilpirauhashormonit ovat kilpirauhasen ja elimistön muiden kudosten valmistamia rasvaliukoisia hormoneja. Kilpirauhashormonit vaikuttavat elimistöön laaja-alaisesti, minkä vuoksi Ihmisen henkinen ja fyysinen suorituskyky edellyttää riittävän korkeita kilpirauhashormonien pitoisuuksia. 

Kilpirauhanen tuottaa dijodityroniinia (T2-hormonia ja L-trijodityroniinia (T3-hormoni) sekä kalsitosiini (C145H240N44O48S2) ja tyronamiini nimisiä hormoneita.  

Kilpirauhasessa syntyy lisäksi tyroksiinia eli T4-hormonia, joka toimii heikkona kilpirauhashormonina, ja jota maksa ja suolisto sekä vähäisessä määrin myös aivot ja lihakset muuntavat trijodityroniiniksi eli T3-hormoniksi. Kokonaiset 80 prosenttia kilpirauhasen tuottamasta T4-hormonista muuntuu terveen ihmisen maksassa joko aktiiviseksi T3-hormoniksi (60 %) tai pysyvästi inaktiiviseksi rT3-hormoniksi (20 %). Loput 20 prosenttia muuntuu T3-hormoniksi lähinnä suolistossa. 

T1-, T2, T3 ja T4 koostuvat jodista ja tyreoglobuliini-proteiinista. T2- ja T3-hormoneita  syntyy myös muualla kehossa dejodinaasientsyymien vaikutuksesta. Dejodinaasientsyymit irrottavat jodityroniinista aina yhden jodiatomin kerrallaan. 

Elimistössä syntyy dejodinaasi D3-entsyymin vaikutuksesta myös käänteistä T3-hormonia (RT3-hormoni eli 3,3’,5’-trijodityroniini). Kyseinen hormoni on biologisesti inaktiivinen ja sen tarkoituksena on suojella elimistöä vakavien sairauksien ja aliravitsemuksen aikana.

Kilpirauhashormonien toimintamekanismeja ei tunneta vielä kovin hyvin, mutta tiedetään, että ne tehostavat perusaineenvaihduntaa ja kudosten hapenkäyttöä sekä hiilihydraatteihin, rasvahappoihin ja proteiineihin littyvää aineenvaihduntaa. Kilpirauhashormonit ovat erityisen tärkeitä aivojen ja muun keskushermoston kehityksen kannalta.CYTOMEL. Brand of liothyronine sodium tablets. https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2002/10379s47lbl.pdf   

 Rakenne 

Tyroniini rakentuu kahdesta keskenään esteröityneestä bentseenirenkaasta, joista toisen para-asemassa on alaniinisivuketju, toisen para-asemassa hydroksyyliryhmä.

Kilpirauhashormoneissa tyroniinin bentseenirenkaisiin on liittynyt jodiatomeja. Kilpirauhasen erittämät kilpirauhashormonit ovat 3,5,3’,5’-tetrajodityroniini eli tyroksiini, joka sisältää neljä jodiatomia ja josta siksi käytetään lyhennettä T4; sekä 3,5,3’-trijodityroniini, jossa on kolme jodiatomia ja josta käytetään lyhennettä T3.

Trijodityroniini on paljon potentimpaa eli vaikuttaa voimakkaammin kuin tyroksiini. Tyroksiinista muokataan elimistössä trijodityroniinia.

 Synteesi ja eritys 

Kilpirauhashormonien synteesi tapahtuu suureksi osaksi kilpirauhasen follikkelissa, siis solunulkoisessa tilassa. Kilpirauhasen follikulaarisoluissa syntyy proteiinisynteesissä tyroglobuliini-proteiinia, joka siirtyy follikkeliin. Tyroglobuliinissa on 132 tyrosiinitähdettä ja noin 40-kertainen määrä muita aminohappoja.

Tyroideaperoksidaasi-entsyymin (follikulaarisolun follikkelinpuoleisella solukalvolla) ajatellaan katalysoivan seuraavia reaktioita:Goodman 2009
 Jodidin (I−) hapettaminen.
 Jodin liittäminen tyroglobuliiniin. Jodia liittyy tyroglobuliinin tyrosiinitähteiden bentseenirenkaisiin. Vain osa tyrosiineista saa yhden tai kaksi jodiatomia. Näin tyroglobuliiniin syntyy monojodityrosiini- (MIT) ja dijodityrosiini- (DIT-)tähteitä.
 Kilpirauhashormonien muodostaminen MIT- ja DIT-tähteistä. Ei tiedetä tarkalleen, miten tämä tapahtuu, mutta joka tapauksessa jotkin tyroglobuliinin MIT- ja DIT-tähteet saavat jodibentseenirenkaan muilta MIT- ja DIT-tähteiltä.

Kypsä tyroglobuliini varastoituu follikkeliin. Follikkelissa on varastossa tyroglobuliinia kolloidina.

Kun kilpirauhashormonia eritetään, ensin tyroglobuliinia otetaan follikkelista follikulaarisoluun endosytoosilla. Endosytoosirakkulaan fuusioituu lysosomi, jonka entsyymit pilkkovat tyroglobuliinia, niin että vapautuu peptidifragmentteja sekä aminohappotähteitä kuten MIT:a, DIT:a ja tyroksiinia. Yhdestä tyroglobuliinimolekyylistä saadaan 1–3 tyroksiinimolekyyliä, trijodityroniini on huomattavasti harvemmassa.

Saadun MIT:n ja DIT:n jodi kierrätetään uuteen tyroglobuliiniin liitettäväksi. Kilpirauhashormonit taas poistuvat follikulaarisolusta verenkiertoon. Kilpirauhashormoneja erittyy follikulaarisoluista suunnilleen suhteessa 1 trijodityroniini : 20 tyroksiinia. (Toisen lähteen mukaan suunnilleen suhteessa 1:10.)

 Erityksen säätely 

Tyrotropiini lisää kilpirauhashormonien synteesiä ja eritystä. Ilman tyrotropiinia kilpirauhashormonien eritys kilpirauhasesta on aivan riittämätöntä elimistön tarpeisiin nähden.

Eräät lääkeaineet häiritsevät kilpirauhasen hormonituotantoa.

 Liikunnan vaikutus 
Raskaan liikunnan on todettu vähentävän merkittävästi elimistön kilpirauhaspitoisuuksia sekä myös TSH-hormonin pitoisuuksia etenkin vanhemmilla ja huonokuntoisemmilla harrastajilla. Näissä tapauksissa on vältettävä liian kovaa harjoittelua. Kyseinen vaikutus kestää useamman päivän, minkä aikana kannattaa pitää taukoa liikunnasta. 

 Imeytyminen 
Rauta häiritsee suun kautta nautitun kilpirauhashormonin imeytymistä.

 Kilpirauhashormonit verenkierrossa ja kudoksissa 

Trijodityroniinin (T3) puoliintumisaika on yksi vuorokausi ja tyroksiinin (T4) 5-7 vuorokautta. 

Yli 99,8 % kilpirauhashormoneista kiertää verenkierrossa sitoutuneena plasmaproteiineihin. Vapaan fraktion, yleensä siis 0,2 %, pitoisuus on se millä on merkitystä hormonien vaikutuksen voimakkuuden kannalta. Joissain tilanteissa plasmaproteiinien määrät ja näin ollen myös kilpirauhashormonien kokonaismäärät veressä voivat muuttua mutta vapaiden hormonien pitoisuudet pysyä normaaleina.

Eri kudoksissa monodejodinaasi-entsyymit poistavat tyroksiinista (T4) jodiatomeja, niin että syntyy trijodityroniinia (T3). Noin 80 % veren T3:sta on syntynyt tällä tavoin kudoksissa. Kudoksissa syntyy saman entsyymin katalysoimana myös inaktiivisia metaboliitteja, rT3:a, kaksi jodiatomia sisältävää dijodityroniinia (T2), yhden jodiatomin monojodityroniinia (T1) ja joditonta tyroniinia (T0).

 Vaikutukset   

 Dijodityroniini 
Dijodityroniini säätelee muun muuassa lepoaineenvaihduntaa ja lämmöntuottoa.

 L-trijodityroniini 
Trijodityroniini on välttämätöntä hermoston normaalille kehitykselle. Trijodityroniini puute kriittiseen aikaan kehityskaudella johtaa kretinismiin. Trijodityroniinia tarvitaan myös luiden kehitykseen ja pituuskasvuun.

Trijodityroniini kiihdyttää myös  perusaineenvaihduntaa (sekä anaboliaa että kataboliaa) ja natrium-kalium-pumppujen määrää lihaksissa, maksassa ja munuaisessa.

Sammakkoeläimillä kilpirauhashormoni säätelee metamorfoosia. Jos nuijapäältä poistetaan kilpirauhanen, se ei kehity aikuiseksi yksilöksi.

 Tyronamiini 
Tyronamiinin tiedetään osallistuvan kuumuuden säätelyyn.

 Kalsitosiini 
Kalsitosiini säätelee elimistön kalsiumpitoisuutta estäen hyperkalsemiaa. Kalsitosiini estää  lisäksi luuston hajoamista. Hiirikokeista on saatu kuitenkin viitteitä siitä, että elimistön luuta tuottavat mekanismit sopeutuisivat ajan kanssa kalsitosiinin puutteeseen.  

Kalsitosiini osallistuu myös elimistön D-vitamiinituotantoon. Sillä saattaa olla muitakin tehtäviä, joita ei vielä tunneta. 

Kalsitosiinin puute saattaa aiheuttaa ripulia. 

 Vaikutusmekanismi 
Kilpirauhashormonireseptori (THR) on kohdesolun sisällä. Kilpirauhashormonit pääsevät kohdesoluunsa kantajaproteiinin avulla tai diffundoitumalla solukalvon läpi. Trijodityroniinin (T3) affiniteetti THR:iin on suurempi kuin tyroksiinin (T4).Boron ja Boulpaep 2005

Kun hormonimolekyyli kiinnittyy THR:iin, THR muodostaa dimeerin retinoidi-X-reseptorin (RXR) kanssa, ja dimeeri vaikuttaa tumassa eri geenien luentaan lisäävästi tai vähentävästi.

 Lähteet 




 Viitteet 

*
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit