ฮอร์โมนไทรอยด์
ฮอร์โมนไทรอยด์เป็นฮอร์โมน สองชนิด ที่ผลิตและหลั่งโดยต่อมไทรอยด์ได้แก่ไตรไอโอโดไทโรนีน T3 และไทรอกซีน (T4 ฮอร์โมนเหล่านี้เป็น ฮอร์โมนที่มี ไทโรซีนเป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งมีหน้าที่หลักในการควบคุมการเผาผลาญ T3 และ ประกอบด้วยไอโอดีน บางส่วน ซึ่งได้มาจากอาหาร[ 2 ]การขาดไอโอดีนทำให้การผลิต T3 และ T4 ลดลงไทรอยด์ใหญ่ขึ้น และทำให้ เกิดโรคคอพอก[ 3 ]
ฮอร์โมนไทรอยด์ชนิดหลักในเลือดคือไทรอกซีน (T4 ซึ่งมีครึ่งชีวิตประมาณหนึ่งสัปดาห์[ 4 ]ยาวนานกว่า T3 [5] ในมนุษย์ อัตราส่วนของ T4 ต่อ T3 ที่ปล่อยออกมาในเลือดอยู่ที่ประมาณ 14:1 [6] T4 จะถูกเปลี่ยนเป็น T3 ที่ออกฤทธิ์ (มีฤทธิ์แรงT4สามถึงสี่ ) เซลล์โดยเอนไซม์ดีไอโอส( 5′-ดีไอไดเนส) จากนั้นจะถูกประมวลผลเพิ่มเติมโดย กระบวนการ ดีคาร์บอกซิเลชันและดีไอโอดีเนชันเพื่อผลิตไอโอโดไทโรนามีน (T1a และไทโรนามีน (T0a ไอโซฟอร์มทั้งสามของดีไอโอไดเนสเป็น เอนไซม์ที่มี ซีลีเนียมดังนั้นซีลีเนียมในอาหารจึงจำเป็นต่อการผลิตนินซึ่งเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่ผลิตและหลั่งโดยต่อมไทรอยด์ มักจะไม่รวมอยู่ในความหมายของ "ฮอร์โมนไทรอยด์"
ฮอร์โมนไทรอยด์เป็นหนึ่งในปัจจัยที่รับผิดชอบในการปรับการใช้พลังงาน ซึ่งเกิดขึ้นผ่านกลไกหลายอย่าง เช่น การสร้างไมโตคอนเดรียและการสร้างความร้อนแบบปรับตัว[ 7 ]
นักเคมีชาวอเมริกันEdward Calvin Kendallเป็นผู้รับผิดชอบในการแยกไทรอกซีนในปี 1915 [ 8 ]ในปี 2020 เลโวไทรอกซีนซึ่งเป็นไทรอกซีนในรูปแบบสังเคราะห์ เป็นยาที่ถูกสั่งจ่ายมากเป็นอันดับสองในสหรัฐอเมริกา โดยมี ใบสั่งยามากกว่า 98 ล้านใบ[ 9 ] [ 10 ]เลโวไทรอกซีนอยู่ใน รายชื่อยาจำเป็น ขององค์การอนามัยโลก[ 11 ]
การทำงาน
ฮอร์โมนไทรอยด์มีผลต่อเซลล์เกือบทุกเซลล์ในร่างกาย พวกมันทำหน้าที่เพิ่มอัตราการเผาผลาญพื้นฐานส่งผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนช่วยควบคุมการเจริญเติบโตของกระดูกยาว (ทำงานร่วมกับฮอร์โมนการเจริญเติบโต ) และการเจริญเติบโตของระบบประสาท และเพิ่มความไวของร่างกายต่อแคเทโคลามีน (เช่นนอร์เอพิเนฟ ริน และเอพิเนฟริน ) โดยการยอมรับโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัมผัสกับความเย็น[ 12 ]ฮอร์โมนไทรอยด์มีความสำคัญต่อการพัฒนาและการแบ่งแยกเซลล์ทั้งหมดของร่างกายมนุษย์อย่างเหมาะสม ฮอร์โมนเหล่านี้ยังควบคุมการ เผาผลาญ โปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตส่งผลต่อวิธีที่เซลล์ของมนุษย์ใช้สารประกอบพลังงาน พวกมันยังกระตุ้นการเผาผลาญวิตามิน สิ่งกระตุ้นทางสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาจำนวนมากมีอิทธิพลต่อการสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอยด์
ฮอร์โมนไทรอยด์ทำให้เกิดความร้อนในร่างกายมนุษย์ อย่างไรก็ตามไทโรนามีนทำงานผ่านกลไกที่ไม่ทราบแน่ชัดในการยับยั้ง การทำงานของ เซลล์ประสาทซึ่งมีบทบาทสำคัญใน วงจร การจำศีลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและ พฤติกรรม การผลัดขนของนก ผลกระทบอย่างหนึ่งของการให้ไทโรนามีนคือ อุณหภูมิร่างกายลดลงอย่างรุนแรง
การใช้ทางการแพทย์
ทั้ง T3 T4 ในการรักษาภาวะขาดฮอร์โมนไทรอยด์ ( ภาวะไฮโปไทรอยด์ ) ทั้งสองชนิดดูดซึมได้ดีในกระเพาะอาหาร จึงสามารถรับประทานได้เลโวไทรอกซีนเป็นชื่อทางเคมีของ T4 ที่ผลิตขึ้นถูกเผาผลาญช้ากว่า T3 โดยทั่วไปจึงต้องการการรับประทานเพียงวันละครั้งฮอร์โมนไทรอยด์แห้งจากธรรมชาติได้มาจากต่อมไทรอยด์ของหมู และเป็นวิธีการรักษาภาวะไฮโปไทรอยด์แบบ "ธรรมชาติ" ซึ่งประกอบด้วย T3 20% มีT2 , T1 แคลซิโทนินใน ปริมาณ
นอกจากนี้ยังมีสารผสมสังเคราะห์ของ T3 T4 อัตราส่วนต่างๆ (เช่นliotrix ) และ ยา T3 บริสุทธิ์ ( : liothyronine ) เลโวไทรอกซีนโซเดียมมักเป็นยาที่ใช้ในการรักษาเป็นอันดับแรก ผู้ป่วยบางรายรายงานว่าได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นด้วยฮอร์โมนไทรอยด์แห้ง อย่างไรก็ตาม ข้อมูลนี้อิงตามหลักฐานจากประสบการณ์ และการทดลองทางคลินิกยังไม่แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ใดๆ เหนือกว่ารูปแบบสังเคราะห์ทางชีวภาพ[ 13 ]มีรายงานว่ายาเม็ดไทรอยด์มีผลที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจเกิดจากความแตกต่างของมุมบิดรอบๆ บริเวณที่เกิดปฏิกิริยาของโมเลกุล[ 14 ]
ไทโรนามีนยังไม่มีประโยชน์ทางการแพทย์ใดๆ แม้ว่าจะมีการเสนอให้ใช้ไทโรนามีนเพื่อเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำ อย่างควบคุมได้ ซึ่งจะทำให้สมอง เข้าสู่วงจรป้องกันและอาจมีประโยชน์ใน การป้องกันความเสียหายระหว่างภาวะช็อกจากการขาดเลือด[ 15 ]ไทรอกซีนสังเคราะห์ได้รับการผลิตสำเร็จเป็นครั้งแรกโดยCharles Robert HaringtonและGeorge Bargerในปี พ.ศ. 2469
สูตรผสม
คนส่วนใหญ่ได้รับการรักษาด้วยเลโวไทรอกซีน หรือฮอร์โมนไทรอยด์สังเคราะห์ที่คล้ายกัน[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]โพลีมอร์ฟที่แตกต่างกันของสารประกอบนี้มีความสามารถในการละลายและศักยภาพที่แตกต่างกัน[ 19 ]นอกจากนี้ ยังมีผลิตภัณฑ์เสริมฮอร์โมนไทรอยด์จากธรรมชาติ จากต่อมไทรอยด์แห้งของสัตว์ [ 18 ] [ 20 ] [ 21 ]เลโวไทรอกซีนประกอบด้วย T เท่านั้น ดังนั้นจึงไม่มีประสิทธิภาพมากนักสำหรับผู้ป่วยที่ไม่สามารถเปลี่ยน T เป็น T [ 22 ] ผู้ป่วยเหล่านี้อาจเลือกที่จะรับประทานฮอร์โมนไทรอยด์จากธรรมชาติ เนื่องจากมีส่วนผสมของ T และ T [ 18 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] หรืออาจเสริมด้วย การรักษาด้วย T [ 27 ]ในกรณีเหล่านี้ ลิโอไทโรนีนสังเคราะห์เป็นที่นิยมมากกว่าเนื่องจากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างผลิตภัณฑ์ไทรอยด์จากธรรมชาติ การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าการบำบัดแบบผสมผสานมีประโยชน์ต่อผู้ป่วยทุกคน แต่การเพิ่มไลโอไทโรนีนทำให้เกิดผลข้างเคียง ดังนั้นควรประเมินยาเป็นรายบุคคล[ 28 ]ฮอร์โมนไทรอยด์ธรรมชาติบางยี่ห้อได้ รับการอนุมัติ จาก FDAแต่บางยี่ห้อก็ไม่ได้ รับการอนุมัติ [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]โดยทั่วไปฮอร์โมนไทรอยด์สามารถทนได้ดี[ 17 ]โดยปกติฮอร์โมนไทรอยด์ไม่เป็นอันตรายต่อหญิงตั้งครรภ์หรือมารดาที่ให้นมบุตร แต่ควรได้รับภายใต้การดูแลของแพทย์ อันที่จริง หากหญิงตั้งครรภ์ที่มีภาวะไทรอยด์ทำงานต่ำไม่ได้รับการรักษา ทารกในครรภ์ของเธอจะมีความเสี่ยงสูงกว่าปกติที่จะมีความพิการแต่กำเนิด เมื่อตั้งครรภ์ หญิงที่มีต่อมไทรอยด์ทำงานต่ำจะต้องเพิ่มขนาดยาฮอร์โมนไทรอยด์ด้วย[ 17 ]ข้อยกเว้นประการหนึ่งคือฮอร์โมนไทรอยด์อาจทำให้อาการหัวใจแย่ลง โดยเฉพาะในผู้ป่วยสูงอายุ ดังนั้นแพทย์อาจเริ่มให้ยาผู้ป่วยเหล่านี้ในขนาดที่ต่ำกว่าและค่อยๆ เพิ่มขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะหัวใจวาย[ 18 ]
การเผาผลาญของต่อมไทรอยด์
กลาง
ฮอร์โมนไทรอยด์ (T4 T3 ผลิตโดยเซลล์เยื่อบุผิวไทรอยด์ ( หรือที่เรียกว่าเซลล์ฟอลลิคูลาร์ของไทรอยด์) และถูกควบคุมโดยฮอร์โมนกระตุ้นไทรอยด์ (TSH) ที่สร้างโดยไทโรโทรปของต่อมใต้สมองส่วนหน้าผลของ T4 ร่างกายนั้นเกิดขึ้นผ่านทาง T3 T4 ถูกแปลงเป็น T3 เนื้อเยื่อเป้าหมาย) T3 ฤทธิ์มากกว่า T4 ถึงสามถึงห้าเท่า T4 ไทรซีน (3,5,3′,5′-tetraiodothyronine) ผลิตโดยเซลล์ฟอลลิคูลาร์ของต่อมไทรอยด์ มันถูกผลิตจากสารตั้งต้นไทโรโกลบูลิน (ซึ่งไม่เหมือนกับไทรอกซีน-ไบน์ดิงโกลบูลิน [TBG]) ซึ่งถูกตัดโดยเอนไซม์เพื่อผลิต T4 ออกฤทธิ์[ 35 ]
ขั้นตอนในกระบวนการนี้มีดังต่อไปนี้: [ 32 ]
- ตัวขนส่งร่วม Na + /I− ขนส่ง ไอออนโซเดียมสองตัวข้ามเยื่อฐานของเซลล์ฟอลลิเคิลพร้อมกับไอออนไอโอไดด์ นี่คือตัวขนส่งแบบแอคทีฟรองที่ใช้ความแตกต่างของความเข้มข้นของ Na +เพื่อเคลื่อนย้ายI−สวนทางกับความแตกต่างของความเข้มข้น เรียกว่าการดักจับไอโอไดด์[ 36 ]โซเดียมถูกขนส่งร่วมกับไอโอไดด์จากด้านฐานด้านข้างของเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปในเซลล์จากนั้นจะถูกทำให้เข้มข้นในฟอลลิเคิลของต่อมไทรอยด์ประมาณสามสิบเท่าของความเข้มข้นในเลือด[ 37 ] [ 38 ]
- ไอโอดีน (I⁻ )ถูกเคลื่อนย้ายผ่านเยื่อหุ้มส่วนปลายเข้าไปในคอลลอยด์ของฟอลลิเคิลโดยเพนดรินนอกจากนี้ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ยังถูกนำเข้าไปในฟอลลิเคิลโดยการทำงานของ DUX (Dual Oxidase)
- ไอโอไดด์ไม่ทำปฏิกิริยา และจำเป็นต้องใช้ไอโอดีนไอออน (I2) ซึ่งเป็นสารที่ทำปฏิกิริยาได้ในขั้นตอนต่อไป เอนไซม์ไทรอยด์เปอร์ออกซิเดส (TPO) จะลดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ให้กลายเป็นน้ำโดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอนหนึ่งตัวจากอะตอม I− สองอะตอมที่ทำปฏิกิริยากันเพื่อสร้าง
- ไอโอดีน (I2) ถูกแปลงเป็นHOI [ 39 ] โดยการไฮเดรชั่นกับน้ำ ทั้ง I2 และ HOI จะทำปฏิกิริยากับหมู่ไทโรซิลเฉพาะของไทโรโกลบูลินภายในคอลลอยด์เพื่อสร้าง หมู่ 3-โมโนไอโอไดไทโรซิล (MIT-yl) และ3,5-ไดไอโอไดไท โรซิล (DIT-yl) ซึ่งเป็นการนำอะตอมของไอโอดีนเข้าไปในตำแหน่งออร์โธหนึ่งตำแหน่งหรือทั้งสองตำแหน่ง ที่อยู่ ตรงข้ามกับหมู่ไฮดรอกซิลของไทโรซีน[ 40 ]ไทโรโกลบูลินถูกสังเคราะห์ขึ้นใน ER ของเซลล์ฟอลลิคูลาร์และถูกหลั่งออกมาในคอลลอยด์
- TPO ยังแปลงสารตกค้างไทโรซิล, MIT-yl และ DIT-yl ให้เป็นรูปแบบอนุมูลอิสระ รูปแบบเหล่านี้จะโจมตีสารตกค้าง MIT-yl และ DIT-yl อื่นๆ เมื่ออนุมูลอิสระ DIT-yl โจมตี DIT จะเกิด T -yl (peptidic T ) ขึ้น เมื่ออนุมูลอิสระ MIT-yl โจมตี DIT จะเกิด T -yl ขึ้น ปฏิกิริยาอื่นๆ ก็เป็นไปได้ แต่ไม่ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์ทางสรีรวิทยา[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]
- ไทโรโกลบูลินที่ถูกไอโอดีนจับกับเมกาลินเพื่อนำกลับเข้าสู่เซลล์โดยกระบวนการเอนโดไซโทซิส
- ฮอร์مون TSH ที่หลั่งออกมาจากต่อมใต้สมองส่วนหน้า ( หรือที่เรียกว่าอะดีโนไฮโปฟิซิส) จะจับกับตัวรับ TSH (ตัวรับที่เชื่อมต่อกับโปรตีน G ) บนเยื่อหุ้มเซลล์ด้านฐาน และกระตุ้นการดูดซึมคอลลอยด์เข้าสู่เซลล์
- เวสิเคิลที่นำเข้าสู่เซลล์จะรวมเข้ากับไลโซโซมของเซลล์ฟอลลิเคิล เอนไซม์ไลโซโซมจะแยก MIT, DIT, T3 T4 ถึงอะนาล็อกที่ไม่ทำงานออกจากไทโรโกลบูลินที่มีไอโอดีน[ 44 ] [ 45 ]
- ฮอร์โมนไทรอยด์จะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ฟอลลิเคิลไปยังหลอดเลือดด้วยกลไกที่ไม่ทราบแน่ชัด[ 32 ]ตำราเรียนระบุว่าการแพร่เป็นวิธีการขนส่งหลัก[ 46 ]แต่การศึกษาล่าสุดระบุว่าตัวขนส่งโมโนคาร์บอกซิเลต 8 (MCT 8) และ10มีบทบาทสำคัญในการขับฮอร์โมนไทรอยด์ออกจากเซลล์ไทรอยด์[ 33 ] [ 34 ]
ไทโรโกลบูลิน (Tg) เป็นโปรตีนไดเมอร์ ขนาด 660 kDaที่ผลิตโดยเซลล์ฟอลลิคูลาร์ของต่อมไทรอยด์และใช้ภายในต่อมไทรอยด์ทั้งหมด[ 47 ]ไทรอกซีนผลิตขึ้นโดยการติดอะตอมไอโอดีนเข้ากับโครงสร้างวงแหวนของหมู่ไทโรซีน ของโปรตีนนี้ ไทรอกซีน (T ) ประกอบด้วยอะตอมไอโอดีนสี่อะตอม ในขณะที่ไตรไอโอโดไทโรนีน (T ) ซึ่งเหมือนกับ T ทุกประการ มีอะตอมไอโอดีนน้อยกว่าหนึ่งอะตอมต่อโมเลกุล[ 48 ]โปรตีนไทโรโกลบูลินคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของปริมาณโปรตีนในต่อมไทรอยด์[ 49 ]โมเลกุลไทโรโกลบูลินแต่ละโมเลกุลประกอบด้วยหมู่ไทโรซีนประมาณ 100–120 หมู่ ซึ่งมีจำนวนน้อย (<20) ที่ถูกไอโอดีนโดยเอนไซม์ไทโรเพอร์ออกซิเดส[ 50 ]จากนั้นเอนไซม์ตัวเดียวกันจะเร่งปฏิกิริยา "การเชื่อมต่อ" ของไทโรซีนที่ดัดแปลงหนึ่งตัวกับอีกตัวหนึ่ง ผ่านปฏิกิริยาที่เกิดจากอนุมูลอิสระ และเมื่อโมเลกุลไบไซคลิก ที่มีไอโอดีนเหล่านี้ ถูกปล่อยออกมาโดยการไฮโดรไลซิสของโปรตีนผลลัพธ์ที่ได้คือ T และ T [ 51 ]ดังนั้น โมเลกุลโปรตีนไทโรโกลบูลินแต่ละโมเลกุลจึงให้ฮอร์โมนไทรอยด์ในปริมาณน้อยมาก (จากการทดลองพบว่ามีประมาณ 5-6 โมเลกุลของ T หรือ T ต่อโมเลกุลไทโรโกลบูลินดั้งเดิมหนึ่งโมเลกุล) [ 50 ]
การไฮโดรไลซิส (การแยกเป็นกรดอะมิโนแต่ละตัว) ของโปรตีนที่ดัดแปลงโดยโปรตีเอสจะปลดปล่อย T และ T รวมถึงอนุพันธ์ไทโรซีนที่ไม่จับคู่กัน MIT และ DIT ฮอร์โมน T และ T เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญต่อการควบคุมการเผาผลาญ[ 52 ]
รอบนอก
เชื่อกันว่าไทรอกซีนเป็นโปรฮอร์โมนและแหล่งสะสมของฮอร์โมนไทรอยด์ที่ออกฤทธิ์มากที่สุดและหลักคือ T3 [ ] T4 จะถูกแปลงตามความจำเป็นในเนื้อเยื่อโดยไอโอโดไทโรนีนดีไอโอไดเนส [ 54 ] การ ขาดดีไอโอไดเน สสามารถเลียนแบบภาวะพร่องไทรอยด์เนื่องจากการขาดไอโอดีนได้55 ] T3มีฤทธิ์มากกว่า T4 56 ] แม้ว่าจะมีปริมาณน้อยกว่า
การเริ่มต้นการผลิตในทารกในครรภ์
ฮอร์โมนไทรอยด์รีลีสซิงฮอร์โมน (TRH) ถูกปล่อยออกมาจากไฮโปทาลามัสในช่วง 6–8 สัปดาห์ของการตั้งครรภ์และ การหลั่ง ฮอร์โมนไทรอยด์กระตุ้น (TSH) จากต่อมใต้สมองของทารกในครรภ์นั้นเห็นได้ชัดเจนในช่วง 12 สัปดาห์ของการตั้งครรภ์ การผลิตไทรอกซีน (T4) ของทารกในครรภ์ถึงระดับที่มีนัยสำคัญทางคลินิกในช่วง 18–20 สัปดาห์[ 57 ] ไตร ไอโอโดไทโรนีน (T3 ของทารกในครรภ์ยังคงต่ำ (น้อยกว่า 15 ng/dL) จนถึง 30 สัปดาห์ของการตั้งครรภ์ และเพิ่มขึ้นเป็น 50 ng/dL เมื่อครบกำหนด[ 57 ] การพึ่งพาตนเองของฮอร์โมนไทรอยด์ในทารกในครรภ์ช่วยปกป้องทารกใน ครรภ์ จากความผิดปกติทางระบบประสาทที่เกิดจาก ภาวะพร่องไทรอยด์ของมารดาเป็นต้น[ 58 ]
ภาวะขาดไอโอดีน
ในมนุษย์ที่มีภาวะขาดไอโอดีน ในอาหาร ต่อ มไทรอยด์จะไม่สามารถสร้างฮอร์โมนไทรอยด์ได้[ 59 ]การขาดฮอร์โมนไทรอยด์จะนำไปสู่การลดลง ของ กลไกป้อนกลับเชิงลบต่อต่อมใต้สมอง ส่งผลให้มีการผลิตฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ต่อมไทรอยด์ขยายใหญ่ขึ้นในภาวะทางการแพทย์ที่เรียกว่าคอพอกคอลลอยด์เฉพาะถิ่น[ 60 ]ซึ่งมีผลทำให้ต่อมไทรอยด์มีความสามารถในการดักจับไอโอไดด์ได้มากขึ้น ชดเชยการขาดไอโอดีน และทำให้สามารถผลิตฮอร์โมนไทรอยด์ได้ในปริมาณที่เพียงพอ[ 61 ]
การหมุนเวียนและการขนส่ง
การขนส่งพลาสมา
ฮอร์โมนไทรอยด์ส่วนใหญ่ที่ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดจะจับกับโปรตีนขนส่งและมีเพียงส่วนน้อยมากเท่านั้นที่ไม่จับกับโปรตีนและมีฤทธิ์ทางชีวภาพ ดังนั้น การวัดความเข้มข้นของฮอร์โมนไทรอยด์อิสระจึงมีความสำคัญต่อการวินิจฉัย ในขณะที่การวัดระดับรวมทั้งหมดอาจทำให้เกิดความเข้าใจผิดได้
โดยปกติแล้วฮอร์โมนไทรอยด์ในเลือดจะมีการกระจายตัวดังนี้:
| พิมพ์ | เปอร์เซ็นต์ |
|---|---|
| จับกับโกลบูลินที่จับกับไทรอกซิน (TBG) | 70% |
| จับกับทรานส์ไทเรตินหรือ "พรีอัลบูมินที่จับกับไทรอกซิน" (TTR หรือ TBPA) | 10–15% |
| อัลบูมิน | 15–20% |
| T ที่ไม่ผูกมัด (fT ) | 0.03% |
| T ที่ไม่ผูกมัด (fT ) | 0.3% |
แม้ว่า T และ T จะมีคุณสมบัติชอบไขมัน แต่พวกมันก็สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ได้ โดยการขนส่งผ่านตัวพา ซึ่งขึ้นอยู่กับ ATP [ 62 ]
T a และ T a มีประจุบวกและไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ เชื่อกันว่าพวกมันทำงานผ่านตัวรับที่เกี่ยวข้องกับอะมีนชนิดติดตามTAAR1 (TAR1, TA1) ซึ่ง เป็น ตัวรับที่เชื่อมต่อกับโปรตีน Gที่อยู่ในไซโตพลาสซึม
อีกหนึ่งเครื่องมือวินิจฉัยที่สำคัญคือการวัดปริมาณฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ (TSH) ที่มีอยู่
การขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
ตรงกันข้ามกับความเชื่อทั่วไป ฮอร์โมนไทรอยด์ไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้แบบพาสซีฟเหมือน สาร ลิโปฟิลิก อื่นๆ ไอโอดีนใน ตำแหน่ง oทำให้กลุ่ม OH ของฟีนอลมีความเป็นกรดมากขึ้น ส่งผลให้มีประจุลบที่ค่า pH ทางสรีรวิทยา อย่างไรก็ตาม มีการระบุ ตัวขนส่งไอโอโดไทโรนีน ที่ทำงานอยู่ซึ่งต้องอาศัยพลังงานและถูกควบคุมโดยพันธุกรรมอย่างน้อย 10 ชนิด ในมนุษย์ ซึ่งรับประกันว่าระดับฮอร์โมนไทรอยด์ภายในเซลล์จะสูงกว่าในพลาสมา ใน เลือดหรือของเหลวระหว่างเซลล์[ 63 ]
การขนส่งภายในเซลล์
ความรู้เกี่ยวกับจลนศาสตร์ภายในเซลล์ของฮอร์โมนไทรอยด์ยังมีน้อย อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็วๆ นี้ได้มีการแสดงให้เห็นว่าคริสตัลลินCRYMจับกับ 3,5,3′-ไตรไอโอโดไทโรนีนในร่างกาย[ 64 ]
กลไกการออกฤทธิ์
ฮอร์โมนไทรอยด์ทำงานผ่านชุดตัวรับนิวเคลียร์ที่ ได้รับการศึกษามาเป็นอย่างดี ซึ่งเรียกว่าตัวรับฮอร์โมนไทรอยด์ตัวรับเหล่านี้ร่วมกับโมเลกุลโคเรเพรสเซอร์จะจับกับบริเวณ DNA ที่เรียกว่าองค์ประกอบการตอบสนองต่อฮอร์โมนไทรอยด์ (TREs) ใกล้กับยีน คอมเพล็กซ์ตัวรับ-โคเรเพรสเซอร์-DNA นี้สามารถปิดกั้นการถอดรหัสยีนได้ ไตรไอโอโดไทโรนีน (T3 ซึ่งเป็นรูปแบบที่ออกฤทธิ์ของไทรอกซีน (T4 จะจับกับตัวรับ ปฏิกิริยาที่เร่งโดยดีไอโอไดเนสจะกำจัดอะตอมไอโอดีนออกจากตำแหน่ง 5′ ของวงแหวนอะโรมาติกด้านนอกของโครงสร้างไทรอกซีน (T4) 65 ] เมื่อไตรไอโอโดไทโรนีน (T3 จับกับตัวรับ มันจะเหนี่ยวนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในตัวรับ ทำให้โคเรเพรสเซอร์หลุดออกจากคอมเพล็กซ์ ซึ่งนำไปสู่การดึงดูด โปรตีน โคแอคติเวเตอร์และRNA โพลีเมอเรสทำให้เกิดการกระตุ้นการถอดรหัสของยีน[ 66 ]แม้ว่าแบบจำลองการทำงานทั่วไปนี้จะได้รับการสนับสนุนจากการทดลองอย่างมาก แต่ก็ยังมีคำถามที่ยังเปิดอยู่อีกมากมาย[ 67 ]
เมื่อไม่นานมานี้ มีหลักฐานทางพันธุกรรมที่แสดงให้เห็นถึงกลไกที่สองของการออกฤทธิ์ของฮอร์โมนไทรอยด์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวรับนิวเคลียร์ตัวเดียวกันตัวหนึ่ง คือ TRβ ซึ่งออกฤทธิ์อย่างรวดเร็วในไซโตพลาสซึมผ่านทางPI3K [ 68 ] [ 69 ]กลไกนี้ได้รับการอนุรักษ์ไว้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิด แต่ไม่พบในปลาหรือสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และควบคุมการพัฒนาของสมอง[ 68 ]และการเผาผลาญในวัยผู้ใหญ่[ 69 ]กลไกนี้มีความคล้ายคลึงกับการทำงานของตัวรับนิวเคลียร์ในนิวเคลียส กล่าวคือ ในกรณีที่ไม่มีฮอร์โมน TRβ จะจับกับ PI3K และยับยั้งการทำงานของมัน แต่เมื่อฮอร์โมนจับกับคอมเพล็กซ์ คอมเพล็กซ์จะแยกตัวออก การทำงานของ PI3K จะเพิ่มขึ้น และตัวรับที่จับกับฮอร์โมนจะแพร่กระจายเข้าไปในนิวเคลียส[ 68 ]
ไทรอกซิน ไอโอดีน และอะพอพโทซิส
ไทรอกซีนและไอโอดีนกระตุ้น การเกิดอะพอพโท ซิสของเซลล์เหงือก หาง และครีบของตัวอ่อนในการเปลี่ยนแปลง รูปร่างของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก และกระตุ้นการพัฒนาของระบบประสาท ทำให้ลูกอ๊อดที่อาศัยอยู่ในน้ำและกินพืชกลายเป็นกบที่อาศัยอยู่บนบกและกินเนื้อ ในความเป็นจริง กบสะเทินน้ำสะเทินบกXenopus laevis เป็นระบบแบบจำลองที่เหมาะสมสำหรับการศึกษา เกี่ยวกับกลไกของการเกิดอะพอพโทซิส[ 70 ] [ 71 ] [ 72 ] [ 73 ]
ผลกระทบของไตรไอโอโดไทโรนีน
ผลของไตรไอโอโดไทโรนีน (T3 ซึ่งเป็นรูปแบบที่ออกฤทธิ์ทางเมตาบอลิซึม:
- เพิ่มปริมาณเลือดที่หัวใจสูบ ฉีด
- อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น
- เพิ่มอัตราการระบายอากาศ
- เพิ่มอัตราการเผาผลาญพื้นฐาน
- เสริมฤทธิ์ของแคเทโคลามีน (เช่น เพิ่มการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติก)
- ช่วยเสริมสร้างพัฒนาการของสมอง
- ทำให้เยื่อบุโพรง มดลูกหนาขึ้นในเพศหญิง
- เพิ่มการสลายตัวของโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต[ 74 ]
การวัด
ข้อมูลเพิ่มเติม: การตรวจการทำงานของต่อมไทรอยด์
ไตรไอโอโดไทโรนีน (T3 และไทรอกซีน (T4 สามารถวัดได้ในรูปของอิสระและอิสระซึ่งเป็นตัวบ่งชี้กิจกรรมของสารเหล่านี้ในร่างกาย[ 75 ]นอกจากนี้ยังสามารถวัดได้ในรูปของรวมและรวมซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณที่จับกับโกลบูลินที่จับกับไทรอกซีน (TBG) [ 75 ]พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องคือดัชนีไทรอกซีนอิสระซึ่งคือรวมคูณด้วยการดูดซึมฮอร์โมนไทรอยด์ซึ่งในทางกลับกันเป็นการวัด TBG ที่ไม่จับกับสาร[ 76 ]นอกจากนี้ ยังสามารถตรวจพบความผิดปกติของต่อมไทรอยด์ได้ก่อนคลอดโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูงและการทดสอบระดับฮอร์โมนของทารกในครรภ์[ 77 ]
โรคที่เกี่ยวข้อง
ทั้งภาวะไทรอกซินมากเกินไปและภาวะไทรอกซินน้อยเกินไปสามารถก่อให้เกิดความผิดปกติได้
- ภาวะไทรอยด์ฮอร์โมนสูงเกิน (ตัวอย่างเช่นโรคเกรฟส์ ) คือกลุ่มอาการทางคลินิกที่เกิดจากปริมาณไทรอกซีนอิสระ ไตรไอโอโดไทโรนีนอิสระ หรือทั้งสองอย่างในกระแสเลือดมากเกินไป เป็นโรคที่พบได้บ่อย โดยส่งผลกระทบต่อผู้หญิงประมาณ 2% และผู้ชาย 0.2% คำว่าภาวะไทรอยด์เป็นพิษมักใช้สลับกับภาวะไทรอยด์ฮอร์โมนสูงเกิน แต่มีความแตกต่างกันเล็กน้อย แม้ว่าภาวะไทรอยด์เป็นพิษจะหมายถึงการเพิ่มขึ้นของฮอร์โมนไทรอยด์ในกระแสเลือดเช่นกัน แต่ก็อาจเกิดจากการรับประทานยาเม็ดไทรอกซีนหรือจากต่อมไทรอยด์ทำงานมากเกินไป ในขณะที่ภาวะไทรอยด์ฮอร์โมนสูงเกินหมายถึงต่อมไทรอยด์ทำงานมากเกินไปเพียงอย่างเดียว
- ภาวะไทรอยด์ฮอร์โมนต่ำ (ตัวอย่างเช่นโรคไทรอยด์อักเสบฮาชิโมโตะ ) คือภาวะที่ร่างกายขาดฮอร์โมนไทรอกซิน ไตรไอโอโดไทโรนิน หรือทั้งสองอย่าง
- ภาวะซึมเศร้าทางคลินิกบางครั้งอาจเกิดจากภาวะไทรอยด์ฮอร์โมนต่ำ [ 78 ] งานวิจัยบางชิ้น[ 79 ]แสดงให้เห็นว่า T พบในจุดเชื่อมต่อของไซแนปส์และควบคุมปริมาณและกิจกรรมของเซโรโท นิน นอ ร์เอพิเนฟรินและกรดแกมมาอะมิโนบิวทิริก (GABA) ในสมอง
- บางครั้งผมร่วงอาจเกิดจากความผิดปกติของฮอร์โมน T3 T4 อาจส่งผลกระทบต่อวงจรการเจริญเติบโตของเส้นผม ทำให้การเจริญเติบโตของเส้นผมหยุดชะงัก
- ทั้งภาวะฮอร์โมนไทรอยด์เกินและขาดสามารถทำให้เกิดความผิดปกติของระบบหัวใจและหลอดเลือดหรือทำให้อาการที่เป็นอยู่เดิมแย่ลงได้[ 80 ]ความเชื่อมโยงระหว่างภาวะฮอร์โมนไทรอยด์เกินและขาดกับภาวะต่างๆ เช่น ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ภาวะหัวใจล้มเหลว และโรคหลอดเลือดแดงแข็ง ได้รับการพิสูจน์มาเกือบ 200 ปีแล้ว[ 81 ] [ 80 ]
- การทำงานของต่อมไทรอยด์ที่ผิดปกติ—ภาวะไทรอยด์ต่ำและภาวะไทรอยด์สูง—สามารถแสดงออกเป็นภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรงโดยมีอาการเมื่อออกกำลังกายกล้ามเนื้อล้าตะคริว ปวดกล้ามเนื้อ และอาจรวมถึงกล้ามเนื้ออ่อนแรงส่วนต้น หรือกล้ามเนื้อโตเกิน (โดยเฉพาะน่อง) [ 82 ] [ 83 ]ภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรงจากภาวะไทรอยด์ต่ำและภาวะไทรอยด์สูงเป็นเวลานานจะนำไปสู่การฝ่อของเส้นใยกล้ามเนื้อ ชนิดที่ 2 (หดตัวเร็ว/ไกลโคไลติก) และการมีเส้นใยกล้ามเนื้อชนิดที่ 1 (หดตัวช้า/ออกซิเดทีฟ) มากขึ้น[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] การตรวจชิ้นเนื้อกล้ามเนื้อแสดงให้เห็น ไกลโคเจน ใน กล้ามเนื้อที่ผิดปกติ: การสะสมสูงในภาวะไทรอยด์ต่ำและการสะสมต่ำในภาวะไทรอยด์สูง[ 84 ] [ 86 ] [ 87 ]ภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรงที่เกี่ยวข้องกับภาวะไทรอยด์ต่ำ ได้แก่กลุ่มอาการ Kocher-Debre-Semelaigne (เริ่มในวัยเด็ก) กลุ่มอาการ Hoffman (เริ่มในวัยผู้ใหญ่) กลุ่มอาการ myasthenicและรูปแบบกล้ามเนื้อฝ่อ[ 86 ]โรคกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับภาวะไทรอยด์เป็นพิษ ได้แก่โรคกล้ามเนื้อจากไทรอยด์เป็นพิษ อัมพาตเป็นระยะจากไทรอยด์เป็น พิษ และ โรคตา จากเกรฟส์[ 82 ]ในโรคตาจากเกรฟส์ อาการ ตาโปนเป็นผลมาจากการขยายตัวของกล้ามเนื้อนอกลูกตา (EOM) และการขยายตัวอย่างมากของไขมันในเบ้าตา[ 88 ]
ทารกที่คลอดก่อนกำหนดอาจประสบกับความผิดปกติทางพัฒนาการของระบบประสาทเนื่องจากขาดฮอร์โมนไทรอยด์ของมารดา ในขณะที่ต่อมไทรอยด์ของทารกเองไม่สามารถตอบสนองความต้องการหลังคลอดได้[ 89 ]นอกจากนี้ ในการตั้งครรภ์ปกติ ระดับฮอร์โมนไทรอยด์ของมารดาที่เพียงพอมีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้แน่ใจว่าทารกในครรภ์และสมองที่กำลังพัฒนาจะมีฮอร์โมนไทรอยด์ เพียงพอ [ 90 ]ภาวะพร่องไทรอยด์แต่กำเนิดเกิดขึ้นในทารกแรกเกิด 1 ใน 1600–3400 ราย โดยส่วนใหญ่เกิดมาโดยไม่มีอาการ และจะมีอาการที่เกี่ยวข้องในอีกหลายสัปดาห์หลังคลอด[ 91 ]
ยาต้านไทรอยด์
การดูดซึมไอโอดีนโดยต้านความเข้มข้นจะถูกควบคุมโดยโซเดียม-ไอโอดีนซิมพอร์เตอร์และเชื่อมโยงกับโซเดียม-โพแทสเซียมเอทีพีเอส เพอร์คลอเรตและไทโอไซยาเนตเป็นยาที่สามารถแข่งขันกับไอโอดีน ณ จุดนี้ได้ สารประกอบเช่นโกอิทรินคาร์บิมาโซลเมธิมาโซล โพรพิล ไทโอราซิลสามารถลดการผลิตฮอร์โมนไทรอยด์โดยการรบกวนการออกซิเดชันของไอโอดีน[ 92 ]