Tyroxin

úvod

Tyroxin neboli „T4“ je hormon produkovaný ve štítné žláze. Hormony štítné žlázy mají velmi široké spektrum aktivity a jsou zvláště důležité pro energetický metabolismus, růst a zrání. Protože hormony štítné žlázy, a tedy také tyroxin, podléhají nadřazené a velmi složité regulační smyčce a jsou závislé na přítomnosti "jodu", je štítná žláza velmi citlivá na funkční poruchy. Nadměrné a nedostatečné fungování štítné žlázy je proto velmi běžným klinickým obrazem.

Přečtěte si více o tomto tématu: Hormony štítné žlázy

Struktura tyroxinu

Tyroxin se vyrábí a uvolňuje ve štítné žláze. Mimo jiné se skládá ze dvou „molekulárních kruhů“, které jsou vzájemně propojeny atomem kyslíku. Na obou kruzích jsou celkem čtyři atomy jodu, dva na vnitřním a vnějším kruhu. Z tohoto důvodu se tyroxin označuje také jako „T4“ nebo „tetrajodtyronin“. Jód tak představuje důležitý stavební blok v syntéze hormonů štítné žlázy, je absorbován z krve do štítné žlázy a okamžitě přeměněn tak, aby jej nemohl znovu opustit. Tento mechanismus se také nazývá „jodový pasti“.

Protože jód je tak nezbytný pro syntézu hormonů štítné žlázy a tedy pro jejich funkci, měl by být v těle vždy dostatečný přísun jódu, jinak existuje riziko hypotyreózy. To byl běžný problém, zejména v dřívějších dobách, protože ještě nebyla žádná jodizovaná sůl. Dnes je nedostatek jódu v Evropě poměrně vzácnou příčinou hypotyreózy.

Přesná struktura tyroxinu je velmi důležitá pro jeho funkci, protože i malý rozdíl může způsobit velkou změnu účinku. Dobrým příkladem je druhý důležitý hormon štítné žlázy „T3“ nebo „trijodtyronin“. Liší se od T4 pouze tím, že má na vnějším kruhu o jeden méně jodu, a tedy celkem jen tři atomy jodu.

Hormony štítné žlázy jsou molekuly rozpustné v tucích. To znamená, že se rozpustí pouze v mastných látkách a „se vysráží“ ve vodě. Je to, jako kdyby někdo kapil tuk ve vodě a doufal, že se rozpustí. Protože tyroxin, stejně jako všechny hormony, je transportován krví v těle a je velmi vodnatý, musí být vázán na transportní bílkovinu. Když se tyroxin váže na protein, přežívá v těle asi týden. Když hormon dosáhl svého cíle, oddělí se od transportního proteinu a prochází buněčnou membránou cílové buňky, kde rozvíjí svůj účinek.

Úkoly / funkce tyroxinu

Hormony jsou tzv. "Poselské látky v těle". Jsou transportovány v krvi a předávají své informace do buněk v místě určení různými způsoby. Hormony štítné žlázy dokonce přenášejí své signály přímo do DNA. S nimi se přímo váží a podporují čtení příslušných informací, které jsou pro jejich účinek zásadní. Nevýhodou je, že účinek na DNA trvá podstatně déle. Výhodou však je, že jak životnost hormonů, tak účinky jsou dlouhodobější.

Dva hormony štítné žlázy, tyroxin a trijodtyronin, se liší pouze svou účinností a lze je převést na sebe. Proto je-li thyroxin uveden v následujícím textu, míní se také trijodtyronin.

Nejdůležitějšími úkoly štítné žlázy jsou energetický metabolismus a růst. Tyroxin podporuje energetický metabolismus zvýšením množství volného cukru v krvi, který působí jako dodavatel energie. Za tímto účelem se na jedné straně zvyšuje vlastní produkce molekul cukru v těle a na druhé straně se stávající zásoby cukru rozkládají a uvolňují do krve. Kromě dodávek cukru je k dispozici další důležitý dodavatel, a to tuky. Tyroxin podporuje rozklad tukových zásob, které se také komplexnějším procesem přeměňují na energii. Dalším důležitým účinkem je snížení hladiny cholesterolu v plazmě podporou metabolismu cholesterolu v buňkách. Převod cukru a tuku na energii také vytváří teplo. To je navíc umocněno dalším, komplikovanějším účinkem tyroxinu, což je důvod, proč se například pacienti s hyperaktivní štítnou žlázou často potí a lehčí oblečení nosí pouze v chladnějších dnech.

Kromě energetického metabolismu je v růstu patrný i druhý hlavní účinek hormonů štítné žlázy. To hraje důležitou roli zejména u dětí a dospívajících, a proto je zkoumáno jako součást novorozeneckého screeningu. Tyroxin podporuje růst a zrání buněk, zejména uvolňováním dalších růstových hormonů, a je obzvláště důležitý pro vývoj mozku u novorozenců. Pokud není dostatečně aktivní štítná žláza objevena a léčena včas, může to vést k poruchám růstu a vývoje.

Kromě těchto dvou hlavních funkcí tyroxin také působí na pojivovou tkáň a má tam podpůrnou funkci. U pacientů s nedostatečně aktivní funkcí se může vyvinout tzv. „Myxedém“. Tyroxin také ovlivňuje srdce. Způsobuje jak zvýšení srdeční frekvence, tak zvýšení síly kontrakce. Jak již bylo zmíněno, štítná žláza produkuje malé množství trijodtyroninu (T3) kromě tyroxinu (T4). Oba hormony pracují stejným způsobem, ale liší se svou účinností. T3 má účinek asi třikrát silnější než T4. Proto je velká část T4 (asi 30%) následně převedena na T3. Avšak trijodtyronin není příliš stabilní a v krvi přežívá pouze jeden den.

Přečtěte si více o tomto tématu: Hormony T3 - T4

Syntéza tyroxinu

Syntéza tyroxinu probíhá ve štítné žláze. Tento absorbuje jód z krve a přenáší jej na tzv. "Thyroglobulin". Thyreroglobulin je řetězový protein, který se nachází v štítné žláze, což je základem pro syntézu hormonů štítné žlázy. Přenos jodu vytváří molekuly se třemi nebo čtyřmi atomy jodu. V posledním kroku se oddělí části proteinového řetězce a v závislosti na počtu atomů jodu se vytvoří konečné hormony T3 (trijodtyronin) a T4 (tetrajodtyronin / tyroxin).

Regulační mechanismus

Jako poselské látky v těle jsou hormony zodpovědné za regulaci různých procesů. Pro kontrolu jejich účinku jsou však sami vystaveni velmi složitému a citlivému regulačnímu mechanismu. Původ je v centrální oblasti mozku, „hypotalamu“. Hormon "TRH" (Hormon uvolňující thyrotropin) vyrobeno. TRH se uvolňuje do krve a putuje k další stanici v regulační smyčce, hypofýze nebo „hypofýze“. Tam to způsobí uvolnění dalšího hormonu, "TSH" (Hormon stimulující štítnou žlázu), která je nyní vrácena do krve a dosáhne svého konečného cíle, štítné žlázy.

TSH signalizuje štítné žláze, aby uvolňovala tyroxin (T4) a trijodtyronin (T3), které jsou distribuovány s krví v těle a nyní mohou mít svůj skutečný účinek. Regulační mechanismus je možný nejen v jednom směru, ale i ve druhém směru. T3 a T4 mají inhibiční účinek jak na TRH, tak na TSH. Tento mechanismus je v medicíně označován jako „inhibice zpětné vazby“. Hormony štítné žlázy tedy dávají zpětnou vazbu o tom, kolik hormonů již bylo uvolněno, a tím brání nadprodukci.

Přečtěte si více o tomto tématu: L-tyroxin

Hormonální třída

Hormony štítné žlázy, jako je tyroxin (T4) a trijodtyronin (T3), patří k tzv. „Lipofilním“ hormonům, což znamená, že jsou rozpustné v tucích. Liší se od vodorozpustných (hydrofilních) hormonů tím, že jsou špatně rozpustné v krvi, a proto musí být vázány na tzv. Transportní proteiny. Jejich výhodou je však to, že na jedné straně mají delší životnost a na druhé straně mohou snadno procházet lipofilní buněčnou membránou a přenášet své signály přímo do DNA obsažené v buněčném jádru.