Hormon tiroid T3 dan T4

Oleh Fabrizio Felici

Kelenjar tiroid, yang terletak di daerah anterior leher, dekat cincin trakea pertama, mengandung banyak folikel bola, masing-masing terdiri dari satu lapisan sel sekretori, yang disebut sel folikuler, yang mengelilingi glikoprotein yang disekresikan oleh sel-sel folikel, didefinisikan koloid. Hormon T3 dan T4 disintesis dalam folikel.

Tiroglobulin, zat utama yang ditemukan dalam koloid, adalah protein yang bertindak sebagai pendahulu hormon tiroid. Enzim untuk sintesis T3 dan T4 dan ion iodida juga ditemukan dalam koloid. Secara skematis, fase sintesis hormon tiroid dan sekresi mereka adalah:

Molekul tirosin di beriodium. Penambahan ion iodida membentuk monoiodothyrosine (MIT), sedangkan penambahan iodida kedua ke molekul yang sama membentuk diiodotyrosine (DIT);

Dua molekul tirosin iodat (MIT atau DIT) digabungkan pada molekul tiroglobulin dan dua residu tirosin disatukan oleh ikatan kovalen. Jika dua molekul DIT digabungkan, produk akhirnya adalah 3, 5, 3 ', 5' - tetraiodothyronine atau T4 (juga disebut tiroksin); jika molekul DIT digabungkan dan molekul MIT produk akhirnya adalah 3, 5, 3 '- triiodothyronine atau T3.
T3 dan T4 adalah hormon tiroid, meskipun pada tahap ini mereka masih terkait dengan tiroglobulin;

Hormon-hormon ini disimpan dalam koloid bersama dengan tiroglobulin hingga tiga bulan sebelum dilepaskan;

Hormon perangsang tiroid (TSH), yang berasal dari aliran darah, merangsang pelepasan hormon tiroid. TSH pertama mengikat reseptor pada membran sel folikuler, mengaktifkan utusan AMP siklik kedua; ini mengarah pada fosforilasi serangkaian protein sel folikel yang diperlukan untuk sekresi hormon;

Sel-sel folikuler mengambil molekul-molekul tiroglobulin beryodium dari koloid dengan fagositosis;

Fagosom yang mengandung tiroglobulin iodinasi berfusi dengan lisosom;

Paparan molekul tiroglobulin terhadap enzim lisosom menghasilkan pelepasan T3 dan T4 bebas dalam sel folikuler. Hormon tiroid adalah molekul lipofilik, sehingga mereka dapat berdifusi melalui membran plasma dan dari sana ke sirkulasi, di mana mereka secara selektif mengikat untuk mengangkut protein seperti globulin pengikat tiroksin dan transthyretin, atau mereka dapat mengikat dengan cara yang tidak spesifik untuk albumin.

T4 biasanya diproduksi dan disekresikan pada kecepatan sepuluh kali lebih cepat daripada T3, meskipun T3 sekitar empat kali lebih kuat pada organ target. Sebagian besar T4 yang dikeluarkan dalam plasma biasanya dikonversi oleh hati, ginjal, dan organ target menjadi T3 yang lebih aktif.

Tingkat hormon tiroid hampir konstan dalam kondisi normal, karena mekanisme utama untuk mengendalikan sekresi mereka adalah umpan balik negatif. Seperti yang telah kita lihat, sekresi hormon tiroid dirangsang oleh TSH yang berasal dari adenohipofisis. Sekresi TSH pada gilirannya dirangsang oleh thyrotropin-releasing hormone (TRH), yang berasal dari hipotalamus. Ketika dilepaskan ke dalam sirkulasi, hormon tiroid bertindak dengan umpan balik negatif pada hipotalamus dan lobus hipofisis anterior untuk membatasi sekresi TRH dan TSH. Perhatikan bahwa T4 mengaktifkan umpan balik negatif yang lebih efektif daripada T3.

Tindakan hormon tiroid

Hormon tiroid seperti disebutkan bersifat lipofilik, sehingga mereka dengan mudah mengatasi membran sel; reseptor untuk hormon-hormon ini berada di inti sel target. Pengikatan hormon-reseptor memodifikasi tingkat transkripsi RNA messenger dari DNA, sehingga memodifikasi sintesis protein dalam sel target. Modifikasi ini membutuhkan jam atau hari untuk menciptakan efek yang cukup besar, yang, sekali diinduksi, akan berlangsung selama berhari-hari.

Tindakan utama T3 dan T4 tentu saja adalah peningkatan metabolisme basal. Sebagai akibatnya, ada peningkatan produksi panas, sebuah fenomena yang dikenal sebagai efek termogenik. Hormon tiroid meningkatkan metabolisme basal di sebagian besar jaringan tubuh dengan pengecualian otak, limpa dan gonad. Mekanisme yang digunakan oleh T3 dan T4 untuk meningkatkan metabolisme basal adalah stimulasi aktivitas pompa natrium-kalium. Saat pompa aktif, ATP dihidrolisis dan panas dilepaskan. Pada saat yang sama peningkatan penggunaan ATP meningkatkan laju oksidasi substrat energi untuk menghasilkan ATP baru, dan dalam proses ini lebih banyak panas dihasilkan. Selain itu T3 dan T4 menginduksi peningkatan jumlah mitokondria dan merangsang aktivitas beberapa enzim yang terlibat dalam fosforilasi oksidatif.

Ketika mereka hadir dalam konsentrasi lebih tinggi dari norma T3 dan T4, mereka tidak hanya merangsang penggunaan energi, tetapi juga mobilisasi cadangan energi dengan merangsang glikogenolisis, konversi protein otot menjadi asam amino dan lipolisis; mereka juga menyukai glukoneogenesis dan sintesis keton. Berbeda dengan konsentrasi yang lebih rendah dari biasanya, hormon ini memiliki efek yang berlawanan: mereka merangsang sintesis glikogen dan sintesis protein.

Hormon T3 dan T4 diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan normal banyak jaringan dan untuk mempertahankan fungsi normal setelah selesainya pertumbuhan. Banyak dari efek ini dimediasi oleh stimulasi pelepasan GH (bersinergi dengan glukokortikoid) dan oleh tindakan permisif pada aksi GH pada organ target. Juga penting adalah tindakan yang dilakukan oleh hormon tiroid pada sistem saraf: kurangnya T3 dan T4 di masa kanak-kanak dapat menyebabkan bentuk kerusakan otak yang tidak dapat diubah yang disebut kretinisme, di mana perkembangan mental dan pertumbuhan tubuh tertunda dan sel-sel saraf ditandai dari perkembangan akson dan dendrit yang buruk dan mielinisasi yang tidak lengkap. Bahkan dalam sistem saraf yang berkembang sepenuhnya, hormon tiroid sangat penting untuk fungsi normal. Pada orang dewasa, defisiensi dapat menyebabkan pembusukan fungsi kognitif, tetapi gangguan ini benar-benar mengalami kemunduran jika kadar plasma hormon ini dinormalisasi.

Hormon tiroid dan olahraga

Setelah aktivitas fisik yang intens tetapi singkat, peningkatan kadar hormon tiroid dalam plasma tidak diamati. Hanya setelah sesi pelatihan yang berkepanjangan tercatat peningkatan T3 dan T4.

Sebuah penelitian yang dilakukan di Norwegia oleh Herald E. Refsum menunjukkan peningkatan kadar T3, T4, TSH dan protein plasma yang mengikat hormon tiroid TBG, pada atlet yang berlatih ski lintas negara segera setelah pertunjukan, mencatat bahwa kadar plasma kembali dalam batas awal hanya setelah beberapa hari pemulihan. Proses ini tampaknya disebabkan oleh fakta bahwa selama aktivitas fisik, hormon tiroid dikonsumsi secara konsisten, oleh karena itu karena tindakan fisiologis dari umpan balik hipofisis dirangsang untuk menghasilkan TSH dalam jumlah tinggi dengan konsekuensi peningkatan kadar plasma. hormon tiroid.

bibliografi