チロキシン

前書き

チロキシン、または「T4」は、甲状腺で生成されるホルモンです。甲状腺ホルモンは非常に幅広い活動スペクトルを持ち、エネルギー代謝、成長、成熟に特に重要です。甲状腺ホルモン、したがってチロキシンも、非常に複雑な制御ループの影響を受け、「ヨウ素」の存在に依存しているため、甲状腺は機能障害の影響を非常に受けやすくなっています。したがって、甲状腺の機能過剰および機能低下は、非常に一般的な臨床像です。

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チロキシンの構造

チロキシンは甲状腺で作られ、放出されます。とりわけ、それは酸素原子を介して互いに接続されている2つの「分子リング」から成ります。 2つのリングに合計4つのヨウ素原子があり、それぞれ2つが内側と外側のリングにあります。このため、チロキシンは「T4」または「テトラヨードチロニン」とも呼ばれます。このようにヨウ素は甲状腺ホルモンの合成における重要な構成要素であり、血液から甲状腺に吸収され、すぐに変換されて、そのままにしておくことはできません。このメカニズムは「ヨウ素トラップ」としても知られています。

ヨウ素は甲状腺ホルモンの合成とその機能にとって非常に重要であるため、体内には常に十分な量のヨウ素が供給されている必要があります。そうでなければ、甲状腺機能低下症のリスクがあります。ヨウ素化された塩がまだなかったので、これは特に初期の時代に一般的な問題でした。今日、ヨウ素欠乏症はヨーロッパで甲状腺機能低下症のかなりまれな原因です。

チロキシンの正確な構造はその機能にとって非常に重要です。小さな違いでも効果に大きな変化をもたらす可能性があるためです。 2番目の重要な甲状腺ホルモン「T3」または「トリヨードチロニン」が良い例です。 T4との違いは、外環のヨウ素が1つ少ないため、合計でヨウ素原子が3つだけであることです。

甲状腺ホルモンは脂溶性分子です。これは、それらが脂肪物質にのみ溶解し、水に「沈殿」することを意味します。それは誰かが水に脂肪を一滴落として、それが溶けることを望んでいるようなものです。チロキシンは、すべてのホルモンと同様に、体内の血液とともに輸送され、これは非常に水っぽいので、輸送タンパク質に結合する必要があります。タンパク質に結合すると、チロキシンは体内で約1週間生存します。ホルモンが目的地に到達すると、輸送タンパク質から分離して、標的細胞の細胞膜を通過し、そこでその効果が展開されます。

チロキシンの仕事/機能

ホルモンは、いわゆる「体のメッセンジャー物質」です。それらは血液中で輸送され、さまざまな方法で目的地の細胞に情報を伝えます。甲状腺ホルモンは、その信号を直接DNAに送信します。それらはこれらに直接結びつき、それらの効果のために重要である関連情報の読み取りを促進します。欠点は、DNAに影響を与えるまでにかなり時間がかかることです。ただし、利点は、ホルモンの寿命と効果の両方が長く続くことです。

2つの甲状腺ホルモン、チロキシンとトリヨードチロニンは、効力が異なるだけで、互いに変換することができます。したがって、以下でチロキシンに言及する場合、トリヨードチロニンも意味する。

甲状腺の最も重要な仕事は、エネルギー代謝と成長です。チロキシンは、血液中の遊離糖の量を増やすことでエネルギー代謝を促進し、エネルギー供給者として機能します。この目的のために、一方では、体内での糖分子の産生が増加し、他方では、既存の糖貯蔵庫が分解されて血中に放出されます。砂糖の供給に加えて、別の重要な供給業者、すなわち脂肪が利用可能になります。チロキシンは貯蔵脂肪の分解を促進し、さらにより複雑なプロセスでエネルギーに変換されます。別の重要な効果は、細胞のコレステロール代謝を促進することによって血漿コレステロール値を下げることです。砂糖と脂肪のエネルギーへの変換も熱を生み出します。これは、チロキシンのもう1つのより複雑な効果によってさらに強化されます。たとえば、甲状腺機能亢進症の患者は、汗をかくことが多く、寒い日には軽い服を着るだけです。

エネルギー代謝に加えて、甲状腺ホルモンの2番目の主要な効果は成長に明らかです。これは特に子供や青年で重要な役割を果たすため、新生児スクリーニングの一環として検査されます。チロキシンは、特にさらなる成長ホルモンの放出を通じて、細胞の成長と成熟を促進し、新生児の脳の発達に特に重要です。甲状腺機能低下症が発見されず、適時に治療されない場合、成長および発達障害につながる可能性があります。

2つの主要な機能に加えて、チロキシンは結合組織にも作用し、そこでサポート機能を持っています。活動が低下している患者では、いわゆる「粘液水腫」が発症することがあります。チロキシンは心臓にも影響を与えます。心拍数の増加と収縮力の増加の両方を引き起こします。すでに述べたように、甲状腺はチロキシン（T4）に加えて少量のトリヨードチロニン（T3）を生成します。 2つのホルモンは同じように機能しますが、効力が異なります。 T3はT4の約3倍の効果があります。これが、T4の大部分（約30％）が後でT3に変換される理由です。しかし、トリヨードチロニンは安定性が低く、血中では約1日しか生存しません。

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チロキシン合成

チロキシンの合成は甲状腺で行われます。これは血液からヨウ素を吸収し、それをいわゆる「サイログロブリン」に転送します。チレログロブリンは、甲状腺ホルモンの合成の基礎である甲状腺にある鎖状タンパク質です。ヨウ素の移動により、3つまたは4つのヨウ素原子を持つ分子が作成されます。最後のステップでは、タンパク質鎖の一部が分離され、ヨウ素原子の数に応じて、最終的なホルモンT3（トリヨードチロニン）とT4（テトラヨードチロニン/チロキシン）が作成されます。

規制メカニズム

ホルモンは体内のメッセンジャー物質として、さまざまなプロセスの調節に関与しています。しかし、それらの効果を制御するために、それら自体は非常に複雑で敏感な規制メカニズムの影響を受けます。起源は脳の中央領域、「視床下部」にあります。ホルモン「TRH」（甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン）生産された。 TRHは血液中に放出され、制御ループ内の次のステーションである下垂体または「下垂体」に移動します。そこでは別のホルモン、「TSH」（甲状腺刺激ホルモン）、現在は血液に戻され、最終目的地である甲状腺に到達しています。

TSHは甲状腺に信号を送り、チロキシン（T4）とトリヨードチロニン（T3）を放出します。これらは体内に血液とともに分布し、実際に効果を発揮します。調整メカニズムは、一方向だけでなく、他の方向でも可能です。 T3とT4は、TRHとTSHの両方に抑制効果があります。このメカニズムは医学では「フィードバック抑制」と呼ばれています。したがって、甲状腺ホルモンは、いくつのホルモンがすでに放出されているかについてフィードバックを提供し、それによって過剰生産を防ぎます。

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ホルモンクラス

チロキシン（T4）やトリヨードチロニン（T3）などの甲状腺ホルモンは、いわゆる「親油性」ホルモンに属しており、脂溶性です。これらは水溶性（親水性）ホルモンとは異なり、血液に溶けにくいため、いわゆる輸送タンパク質に結合する必要があります。しかし、その利点は、一方では寿命が長く、他方では親油性細胞膜を容易に通過して、細胞核に含まれるDNAに直接信号を伝達できることです。