Tyroxín

úvod

Tyroxín alebo „T4“ je hormón produkovaný v štítnej žľaze. Hormóny štítnej žľazy majú veľmi široké spektrum aktivity a sú obzvlášť dôležité pre energetický metabolizmus, rast a dozrievanie. Pretože hormóny štítnej žľazy, a teda tyroxín, podliehajú nadradenej a veľmi zložitej regulačnej slučke a sú závislé od prítomnosti „jódu“, je štítna žľaza veľmi náchylná na funkčné poruchy. Nadmerné a nedostatočné fungovanie štítnej žľazy je preto veľmi častým klinickým obrazom.

Prečítajte si viac o tejto téme: Hormóny štítnej žľazy

Štruktúra tyroxínu

Tyroxín sa vytvára a uvoľňuje v štítnej žľaze. Skladá sa okrem iného z dvoch „molekulárnych kruhov“, ktoré sú navzájom spojené atómom kyslíka. Na dvoch kruhoch sú celkom štyri atómy jódu, dva na vnútornom a dva na vonkajšom kruhu. Z tohto dôvodu je tyroxín tiež známy ako „T4“ alebo „tetrajódtyronín“. Jód tak predstavuje dôležitý stavebný prvok pri syntéze hormónov štítnej žľazy. Je absorbovaný z krvi do štítnej žľazy a okamžite sa mení na to, aby ju už nemohol opustiť. Tento mechanizmus je tiež známy ako „jódový lapač“.

Pretože je jód taký nevyhnutný pre syntézu hormónov štítnej žľazy, a tým aj pre ich funkciu, mal by v tele byť vždy dostatočný prísun jódu, inak hrozí riziko hypotyreózy. Toto bol častý problém, najmä v skorších dobách, pretože tu ešte nebola jódovaná soľ. Dnes je nedostatok jódu v Európe pomerne zriedkavou príčinou hypotyreózy.

Presná štruktúra tyroxínu je pre jeho funkciu veľmi dôležitá, pretože aj malý rozdiel môže spôsobiť veľkú zmenu účinku. Ako dobrý príklad slúži druhý dôležitý hormón štítnej žľazy „T3“ alebo „trijódtyronín“. Líši sa od T4 iba tým, že má na vonkajšom kruhu o jeden menej jódu, a teda celkovo iba tri atómy jódu.

Hormóny štítnej žľazy sú molekuly rozpustné v tukoch. To znamená, že sa rozpúšťajú iba v tukovej látke a „zrážajú sa“ vo vode. Je to ako keď niekto kvapne kvapku tuku do vody a dúfa, že sa rozpustí. Pretože tyroxín je ako všetky hormóny transportovaný krvou v tele a je veľmi vodnatý, preto sa musí viazať na transportný proteín. Po naviazaní na bielkoviny prežíva tyroxín v tele asi týždeň. Keď hormón dorazí do cieľa, oddeľuje sa od transportného proteínu a prechádza cez bunkovú membránu cieľovej bunky, kde rozvinie svoj účinok.

Úlohy / funkcia tyroxínu

Hormóny sú takzvané „látky prenášajúce telo“. Prenášajú sa v krvi a šíria svoje informácie do buniek v cieľovom mieste rôznymi spôsobmi. Hormóny štítnej žľazy dokonca prenášajú svoje signály priamo do DNA. Viažu sa na ne priamo a podporujú čítanie zodpovedajúcich informácií, ktoré sú rozhodujúce pre ich účinok. Nevýhodou je, že implementácia účinku pomocou DNA trvá podstatne dlhšie. Výhodou však je, že životnosť hormónov aj účinky sú dlhodobejšie.

Dva hormóny štítnej žľazy, tyroxín a trijódtyronín, sa líšia iba svojou účinnosťou a môžu sa navzájom konvertovať. Preto v nasledujúcom texte, keď je zmienka o tyroxíne, sa myslí aj trijódtyronín.

Hlavnými úlohami štítnej žľazy sú energetický metabolizmus a rast. Tyroxín podporuje energetický metabolizmus zvýšením množstva voľného cukru v krvi, ktorý pôsobí ako dodávateľ energie. Na jednej strane sa zvyšuje vlastná produkcia molekúl cukru v tele a na druhej strane sa súčasné zásoby cukru štiepia a uvoľňujú do krvi. Okrem dodávky cukru je k dispozícii ďalší dôležitý dodávateľ, a to tuky. Tyroxín podporuje odbúravanie zásobného tuku, ktorý sa tiež premieňa na energiu v zložitejšom procese. Ďalším dôležitým účinkom je zníženie hladiny cholesterolu v plazme podporou metabolizmu cholesterolu v bunkách. Premenou cukru a tukov na energiu sa tiež vytvára teplo. To je navyše umocnené ďalším, komplikovanejším účinkom tyroxínu, preto sa napríklad pacienti s hyperaktívnou štítnou žľazou často potia a nosia iba ľahké oblečenie aj v chladnejších dňoch.

Okrem energetického metabolizmu je zrejmý druhý hlavný účinok hormónov štítnej žľazy v raste. To hrá dôležitú úlohu najmä u detí a dospievajúcich, a preto sa vyšetruje ako súčasť skríningu novorodencov. Tyroxín podporuje rast a dozrievanie buniek, najmä uvoľňovaním ďalších rastových hormónov, a je obzvlášť dôležitý pre vývoj mozgu u novorodencov. Ak nedostatočne aktívna štítna žľaza nebude objavená a liečená včas, môže to viesť k poruchám rastu a vývoja.

Okrem dvoch hlavných funkcií tyroxín pôsobí aj na spojivové tkanivo a má tam podpornú funkciu. U pacientov s hypofunkciou sa môže vyvinúť takzvaný „myxedém“. Tyroxín ovplyvňuje aj srdce. Tam to spôsobuje jednak zvýšenie srdcovej frekvencie, jednak zvýšenie sily kontrakcie. Ako už bolo spomenuté, štítna žľaza produkuje okrem tyroxínu (T4) aj malé množstvo trijódtyronínu (T3). Tieto dva hormóny fungujú rovnako, líšia sa však svojou účinnosťou. T3 má účinok asi trikrát silnejší ako T4. Preto sa potom veľká časť T4 (asi 30%) prevedie na T3. Trijódtyronín však nie je príliš stabilný a v krvi prežíva iba asi jeden deň.

Prečítajte si viac o tejto téme: Hormóny T3 - T4

Syntéza tyroxínu

Syntéza tyroxínu prebieha v štítnej žľaze. Toto absorbuje jód z krvi a prenáša ho na takzvaný „tyroglobulín“. Tyreoglobulín je proteín podobný reťazcu, ktorý sa nachádza v štítnej žľaze, čo je základ pre syntézu hormónov štítnej žľazy. Pri prenose jódu vznikajú molekuly s tromi alebo štyrmi atómami jódu. V poslednom kroku sa oddelia časti proteínového reťazca a podľa počtu atómov jódu sa vytvoria konečné hormóny T3 (trijódtyronín) a T4 (tetrajódtyronín / tyroxín).

Regulačný mechanizmus

Ako nosné látky v tele sú hormóny zodpovedné za reguláciu rôznych procesov. Na kontrolu svojho účinku však sami podliehajú veľmi zložitému a citlivému regulačnému mechanizmu. Pôvod je v centrálnej oblasti mozgu, v „hypotalame“. Hormón „TRH“ (Hormón uvoľňujúci tyreotropín) vyrobené. TRH sa uvoľňuje do krvi a cestuje do ďalšej stanice v kontrolnej slučke, hypofýze alebo „hypofýze“. Tam spôsobuje uvoľnenie ďalšieho hormónu, „TSH“ (Hormón stimulujúci štítnu žľazu), ktorý sa teraz vracia späť do krvi a dosiahne svoje konečné miesto určenia, štítnu žľazu.

TSH signalizuje štítnej žľaze, aby uvoľňovala tyroxín (T4) a trijódtyronín (T3), ktoré sú distribuované krvou v tele a teraz môžu mať skutočný účinok. Regulačný mechanizmus je možný nielen v jednom, ale aj v druhom smere. T3 a T4 majú inhibičný účinok na TRH aj TSH. Tento mechanizmus je v medicíne známy ako „inhibícia spätnej väzby“. Hormóny štítnej žľazy tak poskytujú spätnú väzbu o tom, koľko hormónov sa už uvoľnilo, a zabráni tak nadprodukcii.

Prečítajte si viac o tejto téme: L-tyroxín

Trieda hormónov

Hormóny štítnej žľazy ako tyroxín (T4) a trijódtyronín (T3) patria medzi takzvané „lipofilné“ hormóny, čo znamená, že sú rozpustné v tukoch. Líšia sa od vo vode rozpustných (hydrofilných) hormónov tým, že sú zle rozpustné v krvi, a preto musia byť viazané na takzvané transportné proteíny. Ich výhodou však je, že na jednej strane majú dlhšiu životnosť a na druhej strane môžu ľahko prechádzať cez lipofilnú bunkovú membránu a prenášať svoje signály priamo na DNA obsiahnutú v bunkovom jadre.