Тироксин: гормон щитовидной железы¶

Тироксин (тетрайодтиронин, T4) — один из двух основных гормонов щитовидной железы, производное аминокислоты тирозина, содержащее четыре атома йода. Представляет собой прогормон, который в периферических тканях превращается в биологически активный трийодтиронин (T3). Регулирует скорость основного обмена, рост, развитие и дифференцировку тканей, влияет практически на все системы организма. Синтез тироксина невозможен без поступления йода в организм.

¶Химическая структура и свойства

Тироксин — йодированное производное тиронина (дийодтирозина), образующееся при соединении двух молекул дийодтирозина. Молекулярная формула — C₁₅H₁₁I₄NO₄, молярная масса — около 776,87 г/моль. В чистом виде вещество представляет собой кристаллический порошок белого или кремового цвета, плохо растворимый в воде и хорошо — в щелочных растворах и некоторых органических растворителях.

В крови тироксин циркулирует преимущественно в связанном с белками виде. Основные транспортные белки — тироксинсвязывающий глобулин (TBG), тироксинсвязывающий преальбумин и альбумин. На долю свободной, биологически доступной фракции приходится менее 0,05 % от общего количества. Именно свободный T4 (свT4) определяют в клинической лабораторной диагностике.

¶Синтез в организме

Синтез тироксина происходит в фолликулах щитовидной железы и включает несколько этапов:

1. Захват йодида из крови с помощью натрий-йодидного симпортера (NIS).
2. Окисление йодида и его присоединение к остаткам тирозина в составе тиреоглобулина (йодирование).
3. Образование моно- и дийодтирозинов, их соединение с формированием тироксина и трийодтиронина в составе тиреоглобулина.
4. Захват тиреоглобулина в клетку, его расщепление в лизосомах и высвобождение гормонов в кровь.

Регуляция синтеза осуществляется тиреотропным гормоном (ТТГ) гипофиза по принципу отрицательной обратной связи: повышение уровня T4 и T3 в крови подавляет секрецию ТТГ.

¶Метаболизм и механизм действия

Основная часть тироксина превращается в активные метаболиты в печени, почках и других тканях. Дейодиназы — ферменты, отщепляющие атомы йода, — преобразуют T4 в T3 (активация) либо в реверсивный T3 (инактивация). На долю T3 приходится основная биологическая активность: он связывается с ядерными рецепторами тиреоидных гормонов, которые регулируют экспрессию генов, влияя на энергетический обмен, синтез белка, чувствительность тканей к катехоламинам.

Тиреоидные гормоны повышают потребление кислорода клетками, стимулируют термогенез, ускоряют углеводный, липидный и белковый обмен, необходимы для нормального развития центральной нервной системы и скелета.

¶Клиническое значение

Отклонения уровня тироксина указывают на нарушения функции щитовидной железы.

Гипотиреоз проявляется замедлением обмена веществ, зябкостью, прибавкой массы тела, сухостью кожи, утомляемостью, брадикардией. У детей недостаток гормона приводит к задержке умственного и физического развития. Тиреотоксикоз (в том числе при диффузном токсическом зобе) сопровождается тахикардией, похудением, потливостью, тревожностью, тремором.

Для оценки функции щитовидной железы определяют свободный T4, свободный T3 и ТТГ. Дополнительно используют УЗИ, сцинтиграфию, определение антител к рецепторам ТТГ.

¶Применение в медицине

Синтетический левотироксин натрия применяется для заместительной терапии при гипотиреозе, после операций на щитовидной железе, при врождённом гипотиреозе, а также для подавления секреции ТТГ при некоторых новообразованиях. Дозировка подбирается индивидуально, препарат принимают утром натощак. Контроль осуществляется по уровню ТТГ и свободного T4.

Передозировка левотироксина вызывает симптомы тиреотоксикоза. Приём препарата требует осторожности при сердечно-сосудистых заболеваниях, а взаимодействие с рядом лекарств (препараты железа, кальция, ингибиторы протонной помпы) снижает его всасывание.

¶Историческая справка

В 1914 году американский биохимик Эдвард Кендалл выделил кристаллическое вещество из ткани щитовидной железы и назвал его тироксином. В 1927 году Чарльз Харрингтон установил его химическую структуру и осуществил синтез. В 1952 году Розалинд Питт-Риверс и Джек Гросс описали трийодтиронин как более активный метаболит. Синтез левотироксина в промышленных масштабах сделал возможной эффективную терапию гипотиреоза.

¶Факторы, влияющие на уровень

На концентрацию тироксина влияют:

• поступление йода с пищей (дефицит ведёт к снижению синтеза);
• беременность (повышение потребности в гормонах);
• приём эстрогенов, повышающих уровень связывающих белков;
• тяжёлые заболевания (синдром низкого T3);
• аутоиммунные процессы, разрушающие ткань железы.

Дефицит йода остаётся значимой проблемой общественного здравоохранения в ряде регионов, для профилактики применяют йодирование соли.