Синтез йодтиронинов
Йодтиронины (Т3 и Т4) синтезируются в составе крупного гликопротеина — тиреоглобулина, содержащего около 115 остатков тирозина. Белок образуется в базальной части тиреоцита и накапливается во внеклеточном коллоиде, где и происходит йодирование.
Под действием фермента тиреопероксидазы окисленный йод реагирует с остатками тирозина, образуя монойодтирозин (МИТ) и дийодтирозин (ДИТ). Дальнейшая конденсация даёт активные гормоны:
- две молекулы ДИТ → тироксин (Т4);
- ДИТ + МИТ → трийодтиронин (Т3).
Йодированный тиреоглобулин возвращается в клетку путём эндоцитоза, во вторичных лизосомах гормоны отщепляются от белка и секретируются в кровь.
Транспорт и регуляция тиреоидных гормонов
В крови йодтиронины почти полностью находятся в связанной форме с тироксин-связывающим глобулином. В свободном состоянии циркулирует лишь около 0,03% Т3 и 0,3% Т4 — именно эти фракции биологически активны. Транспортные белки выполняют роль депо.
Регуляция осуществляется в рамках гипоталамо-гипофизарной системы по принципу отрицательной обратной связи:
- гипоталамус выделяет тиреолиберин;
- гипофиз продуцирует тиреотропный гормон (ТТГ), стимулирующий синтез Т3 и Т4;
- Т3 и Т4 ингибируют выработку ТТГ, а Т3 дополнительно подавляет тиреолиберин.
В печени Т4 под действием дейодиназы может превращаться как в активный Т3, так и в неактивный реверсивный Т3.
Биологические эффекты йодтиронинов
Йодтиронины регулируют рост и дифференцировку тканей, а также энергетический обмен. Основной молекулярный эффект — повышение активности Na⁺/K⁺-АТФазы, что увеличивает расход АТФ и по механизму дыхательного контроля активирует катаболизм.
- Углеводный обмен: усиление гликогенолиза и аэробного окисления глюкозы.
- Липидный обмен: активация липолиза и β-окисления жирных кислот.
- Белковый обмен: стимуляция трансаминирования аминокислот.
- Нуклеиновый обмен: активация ранних стадий синтеза пуринов и пиримидинов.
- Энергетика: рост потребления кислорода, продукции АТФ и теплообразования.
- В надпочечниках подавляют синтез катехоламинов.
Синтез кортикостероидов
Общим предшественником всех кортикостероидов (кортизол, альдостерон, тестостерон) служит холестерол, поступающий в клетку преимущественно в составе ЛПНП в виде эфиров. В ходе стероидогенеза образуется более 40 метаболитов, многие из которых биологически активны.
Синтез кортизола протекает в разных компартментах клетки:
- В митохондриях холестерол превращается в прегненолон путём отщепления шестиуглеродного фрагмента боковой цепи и окисления С21.
- В эндоплазматическом ретикулуме прегненолон → прогестерон → 11-дезоксикортизол.
- 11-дезоксикортизол возвращается в митохондрии, где превращается в кортизол.
Какой именно стероид образуется, определяется набором ферментов клетки. Для синтеза кортизола необходимы 17α-, 21- и 11β-гидроксилазы. Стимуляция осуществляется АКТГ через аденилатциклазную систему (цАМФ, протеинкиназа А) с обратной регуляцией кортизолом синтеза АКТГ и кортиколиберина.
Транспорт и катаболизм кортикостероидов
Стероидные гормоны гидрофобны, поэтому переносятся в крови специфическими транспортными белками (транскортин). Катаболизм происходит в печени путём гидроксилирования, окисления и восстановления с последующей конъюгацией с глюкуроновой или серной кислотой и выведением с мочой.
Продукты катаболизма большинства кортикостероидов (кроме кортикостерона и альдостерона) выделяются в виде 17-кетостероидов. Норма экскреции: у мужчин 12–17 мг/сут, у женщин 7–12 мг/сут. Повышение указывает на гиперпродукцию стероидов.
Мишени и эффекты кортизола
Стимулы секреции кортизола: инфекция, травма, длительное голодание, психоэмоциональный стресс. Гормон проникает в клетку и связывается с внутриклеточными рецепторами. Основные мишени — лимфоидная и жировая ткань, печень, соединительная ткань.
- Белковый обмен: ингибирование трансляции, преобладание катаболизма, увеличение синтеза мочевины.
- Углеводный обмен: индукция фосфоенолпируваткарбоксикиназы и активация глюконеогенеза.
- Липидный обмен: стимуляция липолиза за счёт увеличения синтеза триглицеридлипазы.
- Водно-солевой обмен: слабое минералокортикоидное действие — реабсорбция натрия и задержка воды.
- Противовоспалительный эффект: ингибирование фосфолипазы А2 блокирует высвобождение арахидоновой кислоты и образование простагландинов, лейкотриенов и тромбоксанов.
- Иммунодепрессивный эффект: подавление синтеза антител и угнетение плазматических клеток.
Ключевые моменты
- Йодтиронины синтезируются в составе тиреоглобулина при участии тиреопероксидазы.
- В крови Т3 и Т4 транспортируются тироксин-связывающим глобулином; активны свободные фракции.
- Регуляция тиреоидных и стероидных гормонов идёт по принципу отрицательной обратной связи.
- Главный эффект Т3/Т4 — активация Na⁺/K⁺-АТФазы и усиление энергетического обмена.
- Кортикостероиды синтезируются из холестерола; специфичность определяется набором гидроксилаз.
- Катаболизм стероидов идёт в печени, выделение — в виде 17-кетостероидов.
- Кортизол усиливает глюконеогенез, катаболизм белков и липолиз.
- Противовоспалительное действие кортизола обусловлено ингибированием фосфолипазы А2.