Современные представления о действии тиреоидных гормонов и тиреотропного гормона на костную ткань

Признаки снижения и повышения уровня тиреоидных гормонов

При низкой продукции гормонов щитовидной железы развивается гипотиреоз. Заболевание может долгое время протекать без выраженных симптомов.

Основные проявления низкого уровня тиреоидных гормонов:

• снижение работоспособности;
• появление дневной сонливости и некоторой заторможенности реакций;
• частые заболевания на фоне ослабления иммунной защиты;
• отеки на ногах и руках;
• нарушение менструального женского цикла;
• неустойчивость к низким температурам и повышенная чувствительность к холоду;
• ухудшение состояния кожи и волос.

При повышении концентрации гормонов щитовидной железы появляются следующие признаки:

Виды гормонов щитовидной железы

Щитовидная железа синтезирует два гормона — тироксин (T4) и трийодтиронин (Т3). Они имеют общие физиологические свойства, но отличаются числом атомов йода в молекуле. И Тироксин и трийодтиронин являются производными тирозина. Выработка тиреоидных гормонов регулируется гипоталамо-гипофизарной системой.

Говоря о двух основных гормонах щитовидной железы, нельзя не упомянуть ТТГ или тиреотропный гормон передней доли гипофиза. Он воздействует на специфические рецепторы, которые находятся на эпителии щитовидной железы, стимулирует синтез тироксина.

Таким образом, ТТГ, Т3 и Т4 тесно связаны между собой. Чем выше концентрация тиреотропного гормона ТТГ, тем ниже продукция тиреоидных гормонов щитовидной железы — Т4 и Т3. На ранней стадии эндокринных заболеваний результаты лабораторной диагностики могут не показывать недостаточную или избыточную продукцию тиреоидных гормонов, но уровень ТТГ может говорить о наличии определенных нарушений. Это позволяет провести углубленную диагностику, чтобы как можно раньше начать лечение.

Эффекты антител к рецептору ТТГ в костной ткани

Наличие рецептора ТТГ на костных клетках предполагает определение роли стимулирующих антител к рецептору ТТГ при болезни Грейвса. В то же время дефицит ТТГ, который, согласно мнению Е. Abe, приводит к увеличению как костеобразования, так и резорбции, мог бы парадоксально компенсироваться влиянием стимулирующих антител

, однако степень стимуляции рецептора ТТГ должна зависеть от уровня антител и может быть весьма различной. Подавление костного метаболизма не обязательно должно приводить к увеличению прочности кости и соответственно снижению риска переломов. Если же за основу объяснения физиологической роли ТТГ в костной ткани взять его способность увеличивать экспрессию D2 , то получится, что антитела к рецептору ТТГ при болезни Грейвса могут увеличивать уровень локальной продукции Т3 и, следовательно, усиливать потерю костной массы у пациентов с диффузным токсическим зобом.

Таким образом, тиреоидные гормоны необходимы для нормального развития, роста и минерализации скелета. Повышение содержания тиреоидных гормонов приводит к повышению как костной резорбции, так и костеобразования, однако с преобладанием костной резорбции, которая становится более выраженной в отсутствие протективного действия эстрогенов.

Анализ на гормоны

Анализ крови на гормоны щитовидной железы необходим при наличии вышеупомянутых симптомов. Взятие крови производится из локтевой вены, натощак с утра. До этого в течение получаса необходимо находиться в состоянии покоя.

Подготовка к анализу подразумевает соблюдение следующих правил:

• за сутки отказаться от курения, употребления алкоголя и психостимулирующих веществ (кофеин);
• за 2-3 дня исключить из рациона жареную, острую, пряную и другую тяжёлую пищу;
• за 12 часов избегать физических и эмоциональных нагрузок;
• за месяц прекратить приём препаратов, влияющих на уровень тиреоидных гормонов;
• за 3-4 дня исключить из рациона йодсодержащие продукты (морскую капусту, рыбу, йодированную соль).

Полное и развёрнутое биохимическое исследование включает оценивание следующих показателей:

Норма уровня гормонов во многом определяется интенсивностью физических нагрузок, эмоциональным состоянием и временем года. Для определённых категорий людей норма гормонов может также отличаться.

К ним относятся:

• люди старше 50 лет;
• подростки;
• дети до 12 лет;
• дети «переломного» возраста;
• беременные женщины.

Врач может назначить определение лишь некоторых из этих показателей. Так, для лечения щитовидной железы достаточно определить лишь два показателя – Т4 свободный и ТТГ. При беременности определяются 4 показателя – ТТГ, Т3 свободный, Т4 свободный и АТ-ТПО. Ввиду трудоёмкости и дороговизны процедуры определения каждого показателя рекомендуется исследование лишь тех показателей, изменение которых может быть причиной соответствующей симптоматики.

Особенности щитовидного гормонального обмена

Постарайтесь внимательно прочесть и понять содержание этого подраздела. Следующие сведения очень важны для оценки анализа крови. Эти знания послужат ключом к пониманию данных анализа.свободном

Рисунок 2. Схема обмена гормонов щитовидной железы (Т4 и Т3) с пояснениями.

1 уровень.2 уровень.3 уровень.4 уровень.5 уровень.связаннымисвободнымиТолько свободные гормоны оказывают биологическое действие.Связанные гормоны не активны.связанныхсвободныхобщихпоступающихсвязываемыхгормон Т4 в 4-5 раз менее активен по сравнению с гормоном Т3Т4 можно рассматривать как полуфабрикат, из которого создаётся главный гормон ― Т3

Цитаты из книги

М.И. Балаболкин, Е.М. Клебанова, В.М. Креминская «Фундаментальная и Клиническая Тироидология». Руководство для врачей. М.: Медицина, 2007, 816 с. В следующем изложении авторы под Т3 и Т4 представляют свободные формы щитовидных гормонов. Стр. 121: «Наибольшее биологическое действие имеет Т3, который активнее Т4 в 4-5 раз. В течение длительного времени считалось, что Т4 и Т3 в равной степени принимают участие в обмене веществ. Однако было показано, что на периферии Т4 конвертируется (переходит) в Т3 и биологическое действие тиреоидных гормонов более чем на 90-92% осуществляется за счёт Т3. Применение радиоиммунологического метода для определения концентрации Т3 в сыворотке крови позволило установить, что около 80% циркулирующего в крови Т3 является производным от Т4 в следствие его периферического монодейодирования, и только 20% Т3 сыворотки непосредственно образуется в щитовидной железе». Стр. 122: «… почти 100% действия тиреоидных гормонов осуществляется Т3, а не Т4…». Стр. 134: «Основная роль тироксина в организме заключается в том, что он является своего рода источником или, правильнее, прогормоном, для Т3, который и оказывает биологическое действие в тканях организма».
дейодированиедейодиназы

Цитаты из книги

Г.М. Кроненберг, Ш. Мелмед, К.С. Полонски, П.Р. Ларсен «Заболевания щитовидной железы». Пер. с англ. под ред. И.И. Дедова, Г.А. Мельниченко. М.: ООО «Рид Элсивер», 2010, 392 с.
Авторы сообщают, что в организме из Т4св. образуется 80% активного гормона Т3св., путём отсоединения от него одного атома йода (с помощью специальных ферментов ― дейодиназ). Лишь малая часть гормона Т3 неактивна. Стр. 37: «Нужно отметить, что тканями захватываются, действуют на них, подвергаются дейодированию и инактивации только свободные тиреоидные гормоны. Связанная же их форма служит резервуаром». Стр. 40: «Наиболее значимый путь метаболизма Т4 ― его монодейодирование по наружному кольцу в 5ʾ-положении. Результатом может быть продукция активной формы тиреоидных гормонов, Т3. Эта реакция катализируется дейодиназами 1-го и 2-го типов (D1 и D2) и служит источником примерно 80% всего Т3, циркулирующего в крови человека». Авторы указывают на ведущее участие периферической вегетативной нервной системы (её симпатической части) в регуляции образования Т3св. из Т4св., путём влияния на активность дейодиназы D2 . Стр. 45: «Поскольку экспрессия кодирующего D2 гена Din2 возрастает под влиянием цАМФ, в бурой жировой ткани при холодовой стимуляции симпатических нервных волокон быстро нарастают активность D2 и продукция Т3».
Т3св. ― важный и обязательный показатель!Только Т3св. преимущественно потребляется организмом и лучше оказывает энергообразующее действие, чем Т4св.активнапассивнареверсивнымобратнымгипотезыпрактикавидеть факты и понимать ихнежелание познавать и совершенствоватьсявсегда, как минимум, совместно определять три показателя: ТТГ, Т4св. и Т3св. ключевым

Профилактика

Для того чтобы предупредить заболевания щитовидной железы, связанные с нарушением гормонального баланса, либо устранить незначительные сбои, необходимо обеспечить поступление в организм с пищей достаточного количества тирозина и йода.

Основными йодсодержащими продуктами являются подсолнечное масло, йодированная соль, морские водоросли ламинарии, крабы, рыба (океаническая), креветки, кальмары и т.д. Тирозин содержится в яйцах, молоке, арахисе, горохе, фасоли. Поддержание гормонального баланса – залог здоровой щитовидной железы. И всё, что для этого нужно, – полноценное и сбалансированное питание. Также не стоит забывать и о регулярных визитах к эндокринологу. Достаточной является проверка раз в 3 месяца.

Анализ крови на общий трийодтиронин (Т3)

Что это такое. Анализ венозной крови, при котором в образце определяют концентрацию общего трийодтиронина (Т3). Как правило, анализ назначают вместе с ТТГ и Т4, чтобы уточнить, есть ли у человека гипертиреоз.

Как это работает. Как и Т4, Т3 существует в организме в свободной и связанной форме. Но поскольку его мало, в лабораторной практике определяют и ту, и другую форму сразу — это называется общий трийодтиронин. А поскольку общего Т3 в организме меньше, колебания его уровня в некоторых случаях могут дать больше информации, чем анализ на свободный Т4.

Зачем назначают. Чтобы разобраться, есть у человека гипертиреоз, или нет. Бывают ситуации, когда у пациента есть симптомы гипертиреоза — учащенное сердцебиение, потеря веса, дрожь и потоотделение, анализы показывают низкий уровень ТТГ, но при этом свободный Т4 в норме. Чтобы уточнить, что происходит с человеком, пациенту назначают анализ на свободный Т3.

Как понять результаты. За рубежом норма общего Т3 — 1,1-2,6 нмоль/л. В нашей стране норма шире — 1,23-3,0 нмоль/л. Сами по себе эти показатели почти ни о чем не говорят. Оценивать результат анализа нужно, ориентируясь на результаты тестов на ТТГ и свободный Т4.

Если у человека есть симптомы гипертиреоза, при этом низкий уровень ТТГ, а свободный Т4 в норме, но:

• Т3 выше нормы — скорее всего, у него все-таки есть гипертиреоз
• Т3 в норме — вероятнее всего, гипертиреоза нет, а симптомы связаны с другими причинами.

Функция щитовидной железы

Основной функцией щитовидной железы является выработка тиреоидных гормонов. Синтез гормонов происходит в тироцитах, которые составляют основную массу щитовидной железы. К тиреоидным гормонам относятся:- трийодтиронин (Т3), в своем составе имеет три атома йода (I);– тетрайодтиронин или тироксин (Т4), в своем составе имеет четыре атома йода.Образование гормонов происходит из аминокислоты тирозина с участием специфического белка тиреоглобулина и специальных ферментов — дейодиназ. Гормон Т3 в 3-4 раза активнее тироксина и рассматривается как истинный гормон, а Т4 – как прогормон.В крови тиреоидные гормоны находятся в двух состояниях:- в связи с белком (практически весь);- в свободном состоянии (около 0,04 %).

Гормоны щитовидной железы

Функциональное состояние щитовидной железы можно точно определить по концентрации свободных фракций Т3 и Т4 (свТ3 и свТ4). Так как, на уровень гормонов, связанных с белками, может влиять большое количество как физиологических, так и патологических состояний.

Контроль над щитовидной железой

Работу щитовидной железы регулирует гипоталамус, который вырабатывает тиротропин-рилизинг гормон (ТРГ). Гормон попадает в гипофиз, который в свою очередь вырабатывает тиреотропный гормон (ТТГ), действующий на клетки щитовидной железы, непосредственно на выработку Т3 и Т4. Данный механизм регуляции называют – отрицательной обратной связью. Если в крови мало гормонов щитовидной железы – происходит выработка ТТГ (под влиянием ТРГ). Если же в организме достаточно гормонов щитовидной железы происходит торможение выработки ТТГ.

Несмотря на небольшой размер щитовидной железы, тиреоидные гормоны, вырабатываемые в ней, обладают многочисленными эффектами и влияют на функцию всех органов и систем. Тиреоидные гормоны необходимы для нормального роста и развития, в том числе и плода. Они оказываю влияние на деятельность центральной нервной системы, дыхательной, пищеварительной и репродуктивной. Так недостаток тиреоидных гормонов в детстве, может привести к прекращению роста. Известно участие гормонов в выработке некоторых витаминов (Витамин А).

Избыток и недостаток гормонов щитовидной железы

Когда щитовидная железа вырабатывает нормальное количество гормонов, такое состояние называют – эутиреоз («Эу» — нормальное количество, тиреоз — гормоны ЩЖ).Состояние при котором щитовидная железа вырабатывает большое количество гормонов — гипертиреоз («Гипер» — много). В случае пониженной выработки гормонов щитовидной железой, говорят о гипотиреозе («Гипо» — мало). Более подробно о избыточной или пониженной функции щитовидной железы можно узнать из раздела «Заболевания щитовидной железы».

Почему у меня медленный метаболизм?

У разных людей уровень метаболизма отличается. Вас может удивить, что у других людей быстрый метаболизм, а у вас медленный. Для этого может быть много причин. Существует множество различных факторов, влияющих на метаболизм:

• Возраст. С возрастом метаболизм замедляется.
• Пол. У мужчин, как правило, метаболизм выше, чем у женщин
• Размер тела. Чем больше тело, тем больше калорий оно сжигает.
• Температура тела. Метаболизм увеличивается, когда тело подвергается воздействию экстремальных температур.
• Потребление кофеина или других стимуляторов. Ваш метаболизм может увеличиться, если вы потребляете стимуляторы, например кофеин (Сколько чашек можно пить в день без вреда здоровью?).
• Гормоны. Если у вас нарушена выработка гормонов щитовидной железы, ваш метаболизм может увеличиться или уменьшиться, в зависимости от уровня гормонов.
• Беременность. У женщин метаболизм увеличивается во время беременности (Роды после 35? Что необходимо знать женщинам).
• Принятие пищи. Если вы недоедаете, ваш метаболизм замедляется.
• Конституция. Сухая мышечная масса сжигает больше калорий, чем жир, даже когда ваше тело находится в состоянии покоя.
• Уровень физической активности. Когда вы больше двигаетесь в течение дня, например, делаете физические упражнения или просто выполняете обычные действия (гуляете, стоите), ваш организм сжигает больше калорий.

Влияние тиреоидных гормонов на костный метаболизм

Т₃ способен влиять на функцию остеобластов как прямым воздействием через TRa-рецепторы, так и опосредованно. 13 частности, Т₃ стимулирует синтез остеокальцина, коллагена 1-го типа и щелочной фосфатазы, а также индуцирует проангио- генный фактор коллагеназу—3/матрикс металлопротеиназы 13 (ММР13), желатиназу—В (ММР9) и тканевый ингибитор матрикс металлопротеиназы . Кроме того, Т₃ опосредованно регулирует ответ остеобластов на паратиреоидный гормон через изменение синтеза рецепторов к паратгормону , увеличение скорости дифференцировки остеобластов и апоптоза и стимуляцию синтеза RANKL . Также Т₃ влияет на экспрессию гена рецептора фактора роста фибробластов 1 (FGFR1), что может иметь значение в пропроли- феративном и проапоптотическом действии Т₃ . Наиболее вероятно, что Т₃ влияет на резорбцию костной ткани остеокластами опосредованно, через стимулирование интерлейкина-6 (IL-6), интерлейкина-8 (IL-8), простагландина Е₂ и других цитокинов, вовлеченных в остеокластогенез . Т₃ также стимулирует синтез инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1) и его регуляторных связывающих протеинов (IGF-1 ВР-2 и ВР-4) . Эти наблюдения показывают, что Т₃ прямо и косвенно способствует пролиферации остеобластов, их дифференцировке и апоптозу (рис. 2). В то же время стимуляция Т₃ остеокластов приводит только к резорбции костной ткани и действие Т₃ на остеокласты происходит через стимуляцию IGF-1, а также воздействие на фактор роста фибробластов (FGF), IL-6, простагландины и индукцию RANKL (см. рис. 2) . Здесь же необходимо отметить протективный эффект эстрогенов на кость, отсутствие которого усугубляет потерю костной ткани у пациентов с избытком тиреоидных гормонов. Эстрогены уменьшают остеокластогенез через увеличение OPG и подавление синтеза интерлейкина-1 (IL-1), IL-6, фактора некроза опухолей a (TNFa) и макрофаг-ко- лониестимулирующего фактора (M-CSF). Кроме того, эстрогены оказывают регулирующее влияние на IGF-1 (хотя ответ может зависеть от пола) и способны увеличивать трансформирующий фактор роста р (TGFJ3), который снижает активность остеокластов и увеличивает их апоптоз (см. рис. 2) .

Таким образом, при увеличении концентрации тиреоидных гормонов сверх физиологической нормы время всех фаз костного ремоделирования уменьшается, а частота появления участков ремоделирования увеличивается, т. е. активность остеобластов и остеокластов увеличивается, а цикл ремоделирования уменьшается на 50%. Эти изменения непропорциональны (активность остеокластов и остеобластов увеличивается неодинаково), что приводит к потере 10% массы кости за один цикл ремоделирования и увеличению риска развития переломов .

Лечение

Лечение болезней щитовидной железы бывает консервативным и хирургическим. С помощью медикаментозной терапии нормализуют уровень тиреоидных гормонов в крови.

При гипофункции этого добиваются с помощью заместительной терапии – приема таблетированного тироксина. При гиперфункции назначат препараты из группы тиреостатиков – они контролируемо снижают выработку гормонов щитовидной железы.

В качестве дополнительного лечения опционально назначают симптоматические средства – для снижения тревожности, нормализации пульса и других проявлений патологии. При тиреоидитах показана противовоспалительная терапия.

При чрезмерном разрастании органа, образовании узлов, диффузных изменениях функциональных тканей назначают хирургическое лечение. В ходе операции орган иссекают частично либо полностью (полностью – если есть угроза жизни пациента). Для этого используют классические хирургические методики, склеротерапию (введение инъекций склерозантов), лазерную либо радиочастотную деструкцию. После вмешательства больному назначают пожизненную заместительную терапию.

Анализ крови на тиреотропный гормон

Что это такое. Анализ венозной крови, при котором в образце определяют концентрацию тиреотропного гормона (ТТГ). Позволяет разобраться, насколько эффективно работает щитовидная железа.

Как это работает. ТТГ работает как биохимическая «педаль газа». При помощи него гипофиз — небольшая железа, расположенная в основании головного мозга — управляет работой щитовидной железы. Если ее гормонов в крови становится слишком мало, гипофиз усиливает производство ТТГ. Это заставляет щитовидную железу увеличить синтез собственных гормонов. А если их в крови и так слишком много, гипофиз прекращает выработку ТТГ. У здоровых людей это приводит к сокращению выработки гормонов щитовидной железы.

Зачем назначают. При подозрении на гипотиреоз — состояние, при котором щитовидная железа не вырабатывает достаточного количества гормонов, и гипертиреоз, при котором она, напротив, излишне активна, и гормонов в крови становится слишком много.

Как понять результаты. Во всем мире считается, что нормальный уровень ТТГ в крови взрослого человека — 0,3-5,0 мМЕ/л. В нашей стране нормальный диапазон ТТГ уже: 0,32-3,0 мМЕ/л. Если ТТГ в крови меньше нормы, врач вправе предположить, что щитовидная железа работает слишком активно. А если ТТГ слишком много, скорее всего, щитовидная железа недостаточно активна.

При этом анализ на ТТГ не позволяет понять, в чем причина проблем с щитовидной железой, и как далеко зашло заболевание. Чтобы разобраться с этими вопросами, врачи назначают дополнительные анализы.

Обмен тиреоидных гормонов

У здорового человека продукция Т₄ щитовидной железой составляет около 100 мкг/сут (см. рисунок), продукция Т₃ — 30 мкг/сут, из них 20% секретируется щитовидной железой и 80% образуется путем дейодирования Т₄ на периферии . Существует 2 типа дейодиназ, обеспечивающих конверсию Т₄ в Т₃ за счет монодейодирования наружного тирозильного кольца Т₄ . Дейодиназы типа 1 (D1) содержатся в основном в периферических тканях (печени, почках, щитовидной железе), а дейодиназы типа 2 (D2) — преимущественно в гипофизе, центральной нервной системе (ЦНС), а также в костях скелета и миокарде . В норме дейодирование Т₄ осуществляется преимущественно в печени и почках с участием D1. Многие ткани организма зависят от уровня Т₃ в плазме, но в ЦНС наличие D2 обеспечивает поступление Т₃ за счет местного дейодирования из Т₄ независимо от уровня Т₃ в крови. При гипотиреозе активность D1 подавляется, a D2 — повышается и как следствие в ЦНС большее количество Т₄ переходит в Т₃. В щитовидной железе D1 и D2 за счет интратиреоидной конверсии Т₄ в Т₃ обеспечивают в условиях гипотиреоза поддержание высокого отношения Т₃ к Т₄. Известно, что тиреоидные гормоны подавляют активность D2 и повышают D1, поэтому при гипотиреозе основная доля Т₃ сыворотки крови обеспечивается за счет активности D2. Следовательно, при сниженном уровне Т₄ в сыворотке крови, в гипофизе большее количество Т₄ будет переходить в Т₃, чем в периферических тканях . Таким образом, экзогенный Т₄ эффективно снижает уровень ТТГ, во-первых, за счет конверсии в Т₃, во-вторых, он является прогормоном Т₃ в тканях гипофиза и ЦНС .

Эти предположения были подтверждены в опытах на животных . Крысам вводили Т₄ и Т₃, меченные разными изотопами, а затем в препаратах разных тканей оценивали долю ядер- ных рецепторов Т₃, связанных с Т₃. В гипофизе 78% рецепторов оказались связанными с гормоном, и около половины всего Т₃ было образовано путем конверсии из Т₄. В печени и почках в связанном виде находилось только около половины ядерных рецепторов Т₃, и менее чем в 20% из них Т₃ был конвертирован из Т₄ .

Как проводится диагностика и лечение гормональных патологий щитовидной железы

Симптомы, возникающие при дисфункции щитовидки, могут появляться и при других болезнях. Поэтому вначале нужно убедиться, что заболевание вызвано именно нарушением работы этого органа.

Для этого больному назначают:

• Анализы на уровень ТТГ, свободного и связанного Т3 и Т4, антител к тиреопероксидазе, рецепторам ТТГ и тиреоглобулину.
• Анализы на половые гормоны, концентрация которых часто изменяется при патологиях щитовидки.
• Клинические и биохимические анализы крови, указывающие на патологические процессы, спровоцированные дисфункцией железы.
• УЗИ щитовидной железы, томографию или рентген гипофиза и щитовидной железы.
• При жалобах на менструальную дисфункцию и бесплодие проводится УЗИ малого таза.
• Подозрение на рак органа назначают анализы на онкомаркеры — кальцитонин, РЭА, ТРА. MUC. На раковые поражения указывает появление в крови тиреоглобулина — вещества из которого синтезируются гормоны. В норме оно должно находиться только внутри фолликулов железы и не попадать в кровоток.

По результатам диагностики назначается лечение выявленных нарушений. При гипо- и гиперфункции назначают препараты, тормозящие выделение гормонов или гормонозамещающие средства. Показаны симптоматические препараты, нормализующие работу сердца и нервной системы. При обнаружении опухолевых процессов проводится хирургическое лечение.

В случае нехватки йода рекомендуется солить пищу йодированной солью. Поможет нормализовать количество поступающего микроэлемента употребление в пищу рыбы, морской капусты, морепродуктов, яблок и зелени. При значительном йодном дефиците назначаются йодсодержащие препараты.