Синтез йодтиронинов
Йодтиронины (Т3 и Т4) синтезируются в составе тиреоглобулина — гликопротеина, содержащего около 115 остатков тирозина. Тиреоглобулин образуется в базальной части тиреоцита и накапливается во внеклеточном коллоиде, где происходит йодирование остатков тирозина и образование йодтиронинов.
Под действием тиреопероксидазы окисленный йод реагирует с остатками тирозина с образованием монойодтирозина (МИТ) и дийодтирозина (ДИТ). При конденсации двух молекул ДИТ образуется тетрайодтиронин (Т4, тироксин); при конденсации ДИТ и МИТ — трийодтиронин (Т3).
Йодированный тиреоглобулин путём эндоцитоза возвращается в клетку, где лизосомальные протеазы отщепляют от него Т3 и Т4. Гормоны секретируются в кровь.
Транспорт и активация
В крови йодтиронины циркулируют преимущественно в связанной форме с тироксинсвязывающим глобулином (ТСГ). В свободном (биологически активном) состоянии находится лишь около 0,03% Т3 и 0,3% Т4. Транспортные белки выполняют роль депо.
В печени и других периферических тканях Т4 дейодируется ферментом дейодиназой до более активного Т3 либо до неактивного реверсивного Т3 (rT3).
Регуляция секреции йодтиронинов
Синтез Т3 и Т4 управляется гипоталамо-гипофизарной системой по принципу отрицательной обратной связи:
- Гипоталамус секретирует тиреолиберин (ТРГ);
- Гипофиз вырабатывает тиреотропный гормон (ТТГ), стимулирующий синтез Т3 и Т4;
- Т3 ингибирует секрецию ТТГ и ТРГ.
Биологические эффекты Т3 и Т4
Йодтиронины контролируют рост и дифференцировку тканей, а также энергетический обмен. Ключевой эффект — повышение активности Na⁺/K⁺-АТФазы, что ускоряет расход АТФ. По механизму дыхательного контроля активируется катаболизм углеводов и липидов, увеличивается потребление кислорода и теплопродукция.
- Углеводный обмен: усиление гликогенолиза и аэробного окисления глюкозы;
- Липидный обмен: усиление липолиза и β-окисления жирных кислот;
- Белковый обмен: активация катаболизма аминокислот;
- Нуклеиновый обмен: стимуляция синтеза пуринов и пиримидинов;
- Надпочечники: подавление синтеза катехоламинов.
Синтез кортизола
Общим предшественником всех кортикостероидов (кортизола, альдостерона, половых стероидов) является холестерол. Источником холестерола служат ЛПНП, доставляющие его эфиры в клетки коры надпочечников.
Синтез происходит в разных компартментах:
- В митохондриях холестерол превращается в прегненолон с отщеплением 6-углеродного фрагмента боковой цепи;
- В эндоплазматическом ретикулуме прегненолон → прогестерон → 17-гидроксипрогестерон → 11-дезоксикортизол;
- В митохондриях 11-дезоксикортизол гидроксилируется до кортизола.
Ключевые ферменты синтеза кортизола — 17α-гидроксилаза, 21-гидроксилаза и 11β-гидроксилаза. Набор ферментов клетки определяет, какой именно стероид образуется.
Регуляция, транспорт и катаболизм кортизола
Секреция кортизола регулируется по принципу отрицательной обратной связи: кортиколиберин гипоталамуса стимулирует выброс АКТГ аденогипофизом, а АКТГ через систему аденилатциклаза–цАМФ–протеинкиназа А активирует синтез кортизола. Кортизол ингибирует секрецию АКТГ и кортиколиберина.
Будучи гидрофобным, кортизол транспортируется в крови специфическим белком — транскортином. Катаболизм осуществляется в печени путём гидроксилирования, окисления и восстановления; продукты экскретируются в виде конъюгатов с глюкуроновой или серной кислотой. Нейтральные метаболиты — 17-кетостероиды; их экскреция с мочой в норме составляет 12–13 мг/сут у мужчин и 7–12 мг/сут у женщин. Повышение уровня указывает на гиперпродукцию стероидов.
Мишени и эффекты кортизола
Стимулы секреции: инфекция, травма, длительное голодание, тяжёлая физическая нагрузка, стресс. Основные мишени — лимфоидная ткань, жировая ткань, печень, мышечная и соединительная ткань. Кортизол проникает в клетку и связывается с внутриклеточными рецепторами, регулируя транскрипцию генов.
- Белковый обмен: подавление трансляции в периферических тканях → усиление катаболизма белков, рост синтеза мочевины;
- Углеводный обмен: индукция фосфоенолпируваткарбоксикиназы (ФЕПКК) → активация глюконеогенеза, гипергликемия;
- Липидный обмен: стимуляция липолиза за счёт индукции ТАГ-липазы;
- Минералокортикоидный эффект: слабая реабсорбция Na⁺ и задержка воды;
- Противовоспалительное действие: ингибирование фосфолипазы А2 → снижение высвобождения арахидоновой кислоты и образования простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов; угнетение транскрипции циклооксигеназы;
- Иммунодепрессия: подавление синтеза антител плазматическими клетками, инволюция лимфоидной ткани.
Ключевые моменты
- Т3 и Т4 синтезируются на тиреоглобулине при участии тиреопероксидазы из йодированных остатков тирозина (МИТ и ДИТ).
- В крови йодтиронины переносятся ТСГ; активна лишь свободная фракция, Т4 дейодируется в Т3 на периферии.
- Ось гипоталамус–гипофиз–щитовидная железа: ТРГ → ТТГ → Т3/Т4 с отрицательной обратной связью.
- Йодтиронины активируют Na⁺/K⁺-АТФазу, усиливают катаболизм, теплопродукцию и потребление кислорода.
- Кортизол синтезируется из холестерола в митохондриях и ЭПР коры надпочечников; ключевые ферменты — 17α-, 21- и 11β-гидроксилазы.
- Секреция кортизола регулируется осью кортиколиберин → АКТГ → кортизол с обратной связью.
- Кортизол — контринсулярный гормон: активирует глюконеогенез, липолиз, катаболизм белков.
- Противовоспалительное и иммунодепрессивное действие кортизола обусловлено ингибированием фосфолипазы А2 и подавлением синтеза антител.