Triiodothyronine

Description

Struktura chemiczna trijodotyroniny to C15 H12 I3 NO4. Tarczyca jest jedyną tkanką, która może utleniać jodki do wyższego stanu walencyjnego, który jest niezbędny do organifikacji jodków i biosyntezy hormonów tarczycy. Jest to pośredniczone przez enzym zwany peroksydazą (tyreoperoksydaza) i występuje na powierzchni luminalnej komórek pęcherzykowych gruczołu tarczowego.

Tyroperoksydaza, białko tetrameryczne o masie cząsteczkowej 60 kDa, wymaga nadtlenku wodoru (H2 O2) jako czynnika utleniającego. H2 O2 jest wytwarzany przez zależny od fosforanu dinukleotydu nikotynamido-adeninowego (NADPH) enzym przypominający reduktazę cytochromu-c. Leki przeciwtarczycowe, takie jak tiomocznik, hamują utlenianie jodków, a tym samym ich późniejsze wbudowywanie w monojodotyrozynę (MIT) i dijodotyrozynę (DIT). Po jodowaniu, jod nie jest łatwo opuścić tarczycy. Wolna tyrozyna może być jodowana, ale nie jest włączana do białek, ponieważ tRNA nie rozpoznaje jodowanej tyrozyny.

Sprzęganie dwóch cząsteczek DIT w celu utworzenia T4 lub jednego DIT i jednego MIT w celu utworzenia T3 występuje w cząsteczce tyreoglobuliny. Oddzielny enzym sprzęgania nie został znaleziony, a ponieważ jest to proces utleniający, uważa się, że pośredniczy w tym sam thyroperoxidase poprzez stymulację tworzenia wolnych rodników z jodotyrosine. Tak powstałe hormony tarczycy są przechowywane w tyreoglobulinie, dopóki nie zostanie ona zdegradowana i hormony nie zostaną uwolnione do krążenia.

Anim enzym zwany dejodynazą usuwa jodek z nieaktywnych cząsteczek monojodotyroniny i dijodotyroniny w tarczycy, co przywraca większość jodków używanych w biosyntezie T4 i T3. Z hormonów tarczycy uwalnianych do krwiobiegu, obwodowa dejodynaza w tkankach docelowych, takich jak przysadka, nerki i wątroba, selektywnie usuwa jodek z pozycji 5′ T4, aby T3, który jest znacznie bardziej aktywną cząsteczką.

W narządzie końcowym, T3 jest obecny w dwóch następujących formach:

• Typ 1, który jest obecny w obrębie wątroby i odpowiada za 80% dejodynacji T4

• Typ 2, który jest obecny w obrębie przysadki mózgowej

Tak więc, podobnie jak tyreoglobulina, T4 może być również uważana za prohormon, z tą różnicą, że T4 ma pewną wewnętrzną aktywność, podczas gdy T3 jest faktycznie wykorzystywana przez organ końcowy, a prawie cała aktywność metaboliczna zależy od działania T3.

Wpływ T3 na tkanki docelowe jest około 4 razy więcej niż T4. T3 to tylko 20% wszystkich hormonów tarczycy produkowanych przez gruczoł tarczowy, podczas gdy T4 to 80%. Jednak stężenie T3 w osoczu krwi człowieka jest około 1/40, że T4. Jest to obserwowane w rzeczywistości ze względu na krótki okres półtrwania T3, który jest tylko 2,5 dni, podczas gdy okres półtrwania T4 jest około 6,5 dni.

Hormony tarczycy T3 (i T4) są transportowane w krążeniu związane głównie z nośnikiem białkowym tarczycy białko wiążące globulinę wiążącą tyroksynę (TBG). Obecne są również inne białka wiążące, takie jak prealbuminy i albuminy wiążące tyroksynę. Ponad 99% T3 w krążeniu jest związane z TBG i kilkoma innymi pomniejszymi białkami, podczas gdy pozostała część T3 występuje jako wolny hormon. Innymi słowy, ilość wolnej trijodotyroniny wynosi około 1/1000 całkowitej trijodotyroniny. Jest to pomiar frakcji krążącej T3, która istnieje w stanie wolnym we krwi, niezwiązana z białkami. Jest to ważne w ocenie skuteczności terapii zastępczej tarczycy, w wykluczeniu tyreotoksykozy T3, oraz w wykrywaniu nieprawidłowości związanych z białkami.

W tkankach obwodowych, hormony wiążą się z receptorami tarczycy w prawie wszystkich głównych układów narządów w organizmie, które dotyczą metabolizmu (np. serce, mózg, wątroba, mięśnie, skóra). Będąc lipofilne, T3 (i T4) przechodzi przez warstwy fosfolipidowe komórek docelowych.

Na poziomie komórkowym, T3 zwiększa podstawową szybkość przemiany materii poprzez produkcję Na+/K+ -ATPazy, a tym samym zwiększa zużycie tlenu i energii w organizmie. T3 stymuluje produkcję polimerazy RNA I i II, a zatem zwiększa tempo syntezy białek, jak również ich rozkład. Tak więc, gdy poziom T3 jest zwiększona, tempo rozpadu białka przekracza tempo syntezy, a waga jest utracone. Zwiększa tempo rozpadu glikogenu i syntezy glukozy, co prowadzi do glukoneogenezy. Stymuluje również rozpad cholesterolu i zwiększa liczbę receptorów lipoprotein o niskiej gęstości (LDL), zwiększając w ten sposób tempo lipolizy.

W narządach docelowych (np. serce), T3 zwiększa częstość akcji serca i siłę skurczu, zwiększając w ten sposób rzut serca poprzez zwiększenie poziomu receptorów β-adrenergicznych w mięśniu sercowym. Powoduje to wzrost skurczowego ciśnienia krwi i zmniejszenie rozkurczowego ciśnienia krwi. T3 jest niezbędna dla rozwoju płuc i układu nerwowego u płodu i noworodka oraz jego wzrostu w okresie niemowlęcym i dziecięcym. Jest to również ważne w rozwoju układu mięśniowo-szkieletowego.

Gdy poziomy hormonów tarczycy są deranged, objawy i oznaki nadczynności lub niedoczynności tarczycy są widoczne i mogą być odzwierciedlone w stężeniach tych hormonów we krwi, w szczególności TSH, produkowane i wydzielane przez przysadkę mózgową. W rzeczywistości, poziom TSH jest zazwyczaj mierzony jako pierwsza linia testowania w określaniu stanu tarczycy, czy normalne (euthyroid), hiperfunkcji (nadczynność tarczycy), lub hipofunkcji (niedoczynność tarczycy), ponieważ produkcja i uwalnianie hormonów tarczycy z tarczycy zależy od osi przysadka-podwzgórze, który działa na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Oznacza to, że gdy we krwi obecne są prawidłowe ilości hormonów tarczycy, uwalnianie TSH jest tłumione; jest ono podwyższone, gdy poziom hormonów jest niski i obniżone, gdy poziom hormonów jest wysoki. Uwalnianie TSH jest dodatkowo kontrolowane przez hormon uwalniający tyreotropinę (TRH) wydzielany przez podwzgórze, ponownie przez ujemne sprzężenie zwrotne.

Pierwotne zaburzenia czynności tarczycy (tj. nadczynność lub niedoczynność tarczycy) wynika z choroby w samym gruczole tarczowym, spowodowane albo niedoborem lub brakiem enzymów przetwarzających lub procesem autoimmunologicznym atakującym te enzymy lub architekturę komórkową gruczołu. Wynika to również z niedoboru w przyjmowaniu hormonów tarczycy (np. wole endemiczne) lub upośledzonego wchłaniania i przetwarzania jodu z powodu leków.

Drugorzędowa nadczynność lub niedoczynność tarczycy wynika z choroby i / lub dysfunkcji przysadki mózgowej lub podwzgórza, co prowadzi do nieprawidłowej stymulacji tarczycy. Wole, lub tyreomegalia (tj. powiększenie gruczołu tarczowego), może lub nie może wystąpić z nadczynnością lub niedoczynnością tarczycy. Tarczyca nie staje się mniejsza niż normalnie.

Generalnie, widać tyreomegalię, lub powiększenie gruczołu, w zapaleniu tarczycy Hashimoto, z powodu stymulacji TSH spowodowanej przez niedoczynność tarczycy. Jednak w tzw. zapaleniu tarczycy Ord-Hashimoto opisywano zanik gruczołu. Ponadto, w odmianie choroby Gravesa-Basedowa znanej jako pierwotny obrzęk lub zanikowe zapalenie tarczycy, które może być spowodowane przeciwciałami blokującymi receptor TSH, gruczoł może się kurczyć lub zanikać; może to spowodować, że będzie on niewidoczny w badaniu klinicznym lub niewykrywalny w badaniach obrazowych, oprócz spowodowania ciężkiej niedoczynności tarczycy.

Nadczynność tarczycy może wynikać z podwyższonego poziomu zarówno T3 jak i T4, tylko T3 (toksykoza T3), lub tylko T4 (toksykoza T4). Toksyczność T3 może być spowodowana przez toksyczny guzek i jest zazwyczaj obserwowana u osób starszych. U tych pacjentów nieprawidłowy poziom T4, jeśli jest mierzony oddzielnie, może wywołać mylne wrażenie niedoczynności tarczycy. Toksyczność T4 może wynikać ze zwiększonego spożycia jodu; w toksyczności T3 lub T4 obwodowa konwersja T4 do T3 nie jest zaburzona.

Objawy i oznaki nadczynności tarczycy obejmują bezsenność, utratę masy ciała, zwiększoną potliwość, zmęczenie, luźne ruchy, oligomenorrhea, drżenia, kołatanie serca, nietolerancję ciepła i/lub światła, niepokój, tachykardię, zmiany oczne, niepłodność i osteoporozę. Wszystkie lub niektóre z tych cech mogą występować u tego samego pacjenta. U osób starszych zmiany te mogą zostać przeoczone ze względu na efekty starzenia się, co określa się mianem „apatycznej nadczynności tarczycy”. Objawy i oznaki niedoczynności tarczycy są przeciwieństwem tych wymienionych powyżej, jak również jak obrzęk śluzowaty, zgrubienie błon śluzowych powodujące ochrypły głos, suche włosy i wypadanie włosów oraz opóźnienie psychoruchowe.

Najczęściej stosowaną metodą oznaczania T3 jest test immunoenzymatyczny (enzyme-linked immunosorbent assay – ELISA). Szczegółowy opis zawartości zestawu, instrukcje dotyczące jego stosowania i interpretacji wyników są przedstawione w zestawie i nie są tutaj szczegółowo wymienione.

Zestaw ELISA do oznaczania ludzkiej T3, który wykorzystuje monoklonalny anty-T3 i koniugat T3-peroksydaza chrzanowa (HRP), może być stosowany do pomiaru bardzo niskich stężeń T3 w małych objętościach surowicy (50 μL na test). Bufor i próbka są inkubowane razem z płytką pokrytą przeciwciałem anty-T3 przez jedną godzinę, a następnie przemywane. Następnie, rozcieńczony koniugat T3-HRP jest dodawany do każdego dołka i inkubowany. Po zakończeniu inkubacji studzienki zestawu T3 ELISA są dekantowane i płukane 3-krotnie. Następnie studzienki inkubuje się z substratem dla enzymu, w wyniku reakcji którego powstaje kompleks o niebieskim zabarwieniu. W ostatnim etapie reakcja jest zatrzymywana po dodaniu roztworu zatrzymującego, a kolor roztworu zmienia się na żółty.

Następny obraz przedstawia spryskiwacz ELISA.

Intensywność koloru jest mierzona w czytniku mikropłytek za pomocą spektrofotometrii przy długości fali 450 nm (patrz obraz poniżej). Ponieważ T3 z próbki konkuruje z koniugatem T3-HRP o miejsca wiążące przeciwciała anty-T3, intensywność koloru jest odwrotnie proporcjonalna do stężenia T3. Ponieważ T3 z próbki zajmuje więcej miejsc, mniej miejsc pozostaje do wiązania koniugatu T3-HRP, ponieważ liczba miejsc jest ograniczona.

Standardy znanych stężeń T3 są przetwarzane jednocześnie z badanymi próbkami, a krzywa standardowa, która odnosi intensywność koloru (gęstość optyczną) do stężenia T3 jest wykreślana. Nieznane stężenie T3 każdej próbki jest interpolowane w oparciu o tę krzywą.

Wskazania

Poziomy T3 są uzyskiwane w podejrzanych przypadkach nadczynności tarczycy, ponieważ pacjent ma typowe objawy lub gdy poziomy TSH są niższe niż normalne. Łagodna lub subkliniczna nadczynność tarczycy występuje, gdy poziom TSH jest niski, ale poziomy T4 i T3 są prawidłowe.

Oczywiste oznaki i objawy nadczynności tarczycy występują, gdy poziom TSH jest niski, a poziomy T4 i T3 są wysokie lub na wyższym końcu normy. Prawidłowe lub niskie poziomy T3 lub T4 wraz z wysokim poziomem TSH sugerują odpowiednio łagodną lub subkliniczną niedoczynność tarczycy i jawną niedoczynność tarczycy, podczas gdy prawidłowe lub niskie poziomy T3 i T4 wraz z niskim poziomem TSH sugerują nie-tarczycową i przysadkową lub wtórną niedoczynność tarczycy.

Syntetyczny preparat T3 może być stosowany jako terapia zastępcza u pacjentów z zespołem niskiego poziomu T3 i współistniejącą kardiomiopatią.

Uwagi

Faktory, które zakłócają ocenę FT3 obejmują niedawno podane radioizotopy, dużą wysokość nad poziomem morza i niektóre leki.

Leki, które powodują podwyższone lub fałszywie dodatnie wartości obejmują amiodaron, aspirynę, karbamazepinę, fenoprofen, fenytoinę, ranitydynę, tyroksynę i lewotyroksynę.

Drugs that cause reduced or false-negative values include corticosteroids, methimazole, propranolol, somatostatin, and radiographic agents.

In addition to the drugs that affect the estimation of free T3, medications such as estrogen, certain types of oral contraceptive pills, clofibrate, and opiates affect the estimation of total T3 (and total T4) by increasing the values because binding proteins are increased. Podobnie, całkowity poziom T3 (i T4) jest obniżany przez lit, dopaminę, salicylany, leki przeciwdrgawkowe, androgeny i kortykosteroidy.

Zmieniony status hormonalny, jak w ciąży, zwiększa całkowity poziom T3 w przypadku braku prawdziwej nadczynności tarczycy. Dlatego też ocena wolnego T3, a nie całkowitego T3, jest wiarygodnym parametrem do oceny stanu tarczycy. W przypadku oznaczania całkowitego stężenia hormonów, należy na tydzień lub dłużej przed badaniem odstawić leki, o których wiadomo, że mogą zaburzać wynik oznaczenia. Jest to jednak często niepożądane, dlatego obecnie zazwyczaj zleca się oznaczenie poziomu wolnych hormonów.

Test wychwytu tarczycy (T3 uptake), znany również jako wychwyt żywicy T3 (T3RU), służy do obliczania ilości białek wiążących hormony tarczycy w krążeniu na podstawie poziomów T3 i T4 w surowicy pacjenta. Jednak obecnie nie jest to wykonywane, ponieważ można zmierzyć poziom wolnych hormonów i jest to bardziej przydatne w planowaniu leczenia.

Odwrócona T3 (RT3 lub REVT3) jest biologicznie nieaktywną formą T3, która powstaje w niewielkich ilościach, gdy T4 jest przekształcana w T3. W czasach stresu lub ciężkiej ostrej lub przewlekłej choroby, poziom RT3 jest podwyższony w przypadku braku nadczynności tarczycy. Jest to znane jako zespół chorobowy eutyreozy. Dlatego nie jest wskazane badanie stanu tarczycy u pacjentów, którzy są chorzy lub przebywają w szpitalu z innych powodów.

.