Предыдущая: Гормоны околощитовидных желез

Щитовидная железа играет исключительно важную роль в обмене веществ. Об этом свидетельствуют как прямые данные резкого изменения основного обмена, наблюдаемые при нарушениях деятельности щитовидной железы, так и ряд косвенных данных, в частности обильное ее кровоснабжение, несмотря на небольшую массу (20-30 г). Щитовидная железа состоит из множества особых полостей - фолликулов, заполненных вязким секретом - коллоидом. В состав этого коллоида входит особый йодсодержащий гликопротеид с высокой молекулярной массой (порядка 680 ООО), получивший название йодтиреоглобулина; он представляет собой запасную форму тироксина - основного гормона фолликулярной части щитовидной железы.

Помимо этого гормона (биосинтез и функции которого будут представлены ниже), в особых клетках - так называемых парафолликулярных, или С-клетках щитовидной железы, синтезируется гормон пептидной природы, обеспечивающий постоянную концентрацию кальция в крови и получивший соответственно название кальцитонина. Впервые на существование кальцитонина, обладающего способностью поддержания постоянства кальция в крови, указал в 1962 г. Копп, который ошибочно считал, что этот гормон синтезируется паращитовидными железами. В настоящее время кaльцитонин не только выделен в чистом виде из ткани щитовидной железы животных и человека, но и полностью раскрыта 32-членная аминокислотная последовательность, подтвержденная химическим синтезом.

Видно, что кальцитонин человека содержит 32 аминокислоты и дисульфидный мостик (между 1 и 7 аминокислотами) с N-концевым полуцистином и С-концевым пролинамидом. Кальцитонины быка, овцы, свиньи и лососевых рыб мало отличаются друг от друга как по структуре и концевым аминокислотам, так и по гипокальциемической активности. Биологическое действие кальцитонина прямо противоположно эффекту паратгормона: вызывает подавление в костной ткани резорбтивных процессов и соответственно гипокальциемию и гипофосфатемию. Таким образом, постоянство уровня кальция в крови человека и животных обеспечивается главным образом паратгормоном и кальцитонином, т. е. деятельностью щитовидной и паращитовидных желез. Это следует учитывать во всех случаях, связанных с хирургическими лечебными манипуляциями на данных железах.

Химическая природа гормонов фолликулярной части щитовидной железы выяснена в деталях сравнительно давно; считается установленным, что все йодсодержащие гормоны, отличающиеся друг от друга содержанием йода, являются производными L-тиронина, который синтезируется в организме из аминокислоты L-тирозина.

Видно, что из L-тиронина легко синтезируется основной гормон щитовидной железы - тироксин, содержащий в 4-х положениях кольцевой структуры йод. Укажем также, что гормональной активностью наделены 3, 5, 3'-трийодтиронин и 3, 3' дийодтиронин, также открытые в щитовидной железе.

В настоящее время нет полной ясности в вопросе о ферментных системах, катализирующих промежуточные стадии синтеза этих гормонов, как и о природе фермента, участвующего в превращений йодидов в свободный йод (2I^-2e --> I₂), необходимый для йодирования тирозина. Последовательность реакций, связанных с синтезом гормонов щитовидной железы, была расшифрована при помощи радиоактивного йода (¹³¹I); было показано, что введенный меченый йод прежде всего обнаруживается в молекуле монойодтирозина, затем дийодтирозина и только потом - тироксина. Эти данные позволили утверждать, что монойод- и дийодтирозины являются предшественниками тироксина. Однако известно, что введение йода осуществляется на уровне не тироксина, а пептидной цепи тиреоглобулина в процессе его постсинтетической модификации; эта точка зрения кажется более правдоподобной, учитывая универсальность постсинтетической химической модификации при биосинтезе биологически активных веществ в организме.

Катаболизм гормонов щитовидной железы протекает по двум направлениям: по пути распада гормонов с освобождением йода (в виде йодидов) и путем дезаминирования (отщепления аминогруппы) боковой цепи гормонов. Продукты обмена или неизмененные гормоны выделяются с мочой или калом. Возможно, что некоторая часть неизмененного тироксина, поступая через печень и желчь в кишечник, вновь всасывается, пополняя резервы гормонов в организме.

Биологическое действие гормонов щитовидной железы распространяется на множество физиологических функций организма. В частности, они регулируют скорость основного обмена, рост и дифференцировку тканей, обмен белков, углеводов и липидов, водно-электролитный обмен, деятельность ЦНС, желудочно-кишечного тракта, гемопоэз, функцию сердечно-сосудистой системы, потребность в витаминах, сопротивляемость организма инфекциям и др. Точкой приложения действия тиреоидных гормонов считаются окислительно-восстановительные процессы, хотя прямых экспериментов, доказывающих это положение, за исключением активирования синтеза КоА, пока нет. Естественно поэтому, что недостаточная функция щитовидной железы (гипофункция) или, наоборот, повышенная секреция гормонов (гиперфункция) вызывает глубокие расстройства физиологического статуса организма.

Гипофункция щитовидной железы в раннем детском возрасте приводит к развитию болезни, известной в литературе как кретинизм (рис. 70). Помимо остановки роста, специфических изменений со стороны кожи, волос, мышц, резкого снижения скорости процессов обмена, при кретинизме отмечаются глубокие нарушения психики; специфическое гормональное лечение в этом случае не дает положительных результатов.

Недостаточная функция щитовидной железы в зрелом возрасте сопровождается развитием микседемы (от греч. myxa - слизь, oedemo - отек) (рис. 71). Это заболевание чаще встречается у женщин и характеризуется нарушением водно-солевого, основного и жирового обмена. У больных отмечаются слизистый отек, патологическое ожирение, резкое снижение основного обмена, выпадение волос и зубов, общие мозговые нарушения и психические расстройства. Кожа становится сухой, температура тела падает; в крови повышено содержание сахара. Все эти явления гипотиреоидизма сравнительно легко поддаются лечению препаратами щитовидной железы.

Следует отметить еще одно поражение щитовидной железы, получившее название эндемического зоба. Болезнь обычно развивается у лиц, проживающих в горных местностях, где содержится недостаточно йода в воде и растениях. Недостаток йода приводит к компенсаторному увеличению ткани щитовидной железы за счет преимущественного разрастания соединительной ткани, однако этот процесс не сопровождается увеличением секреции тиреоидных гормонов. Болезнь не приводит к серьезным нарушениям функции организма, хотя увеличенная в размерах щитовидная железа создает определенные неудобства. Лечение в данном случае сводится к обогащению продуктов питания, в частности поваренной соли, неорганическим йодом.

Повышенная функция щитовидной железы (гиперфункция) вызывает развитие гипертиреоза, известного в литературе под названием базедовой болезни (рис. 72). Резкое повышение обмена веществ сопровождается усиленным распадом тканевых белков, что приводит к развитию отрицательного азотистого баланса.

Наиболее характерным проявлением базедовой болезни считается триада симптомов: резкое увеличение числа сердечных сокращений (тахикардия), пучеглазие (экзофтальм) и зоб, т. е. увеличенная в размерах щитовидная железа, у больных развивается общее истощение организма, а также психические расстройства.

Лечение гиперфункции щитовидной железы и, в частности, токсического зоба сводится к оперативному удалению всей железы или к введению ¹³¹I (β- и γ-излучение частично разрушает ткань железы) и антагонистов тироксина, тормозящих синтез тиреоидных гормонов. К подобным веществам относятся, например, тиомочевина, тиоурацил (или метилтиоурацил), имеющие следующее строение:

Тормозящее действие на функцию щитовидной железы оказывают, кроме того, тиоцианат и вещества, содержащие аминобензольную группу, а также микродозы йода. Механизм действия антитиреоидных веществ, тормозящих образование гормонов щитовидной железы, окончательно не выяснен. Возможно, они оказывают ингибирующее действие на ферментные системы, участвующие в биосинтезе тиреоидных гормонов.

Продолжение: Гормоны поджелудочной железы