Щитовидная железа, обмен углеводов

Определение "Щитовидная железа, обмен углеводов" в ЭБНБ

Аккумуляция глюкозы клетками щитовидной железы происходит по гексозо-монофосфатному пути (ГМП) и в ходе гликолиза, который завершается включением образующихся ацетильных остатков в составе ацетил-КоА в цикл лимонной кислоты (цикл Кребса). Роль гексозо-монофосфатного пути сравнительно невелика в количественном распределении внутриклеточного пула глюкозы, однако, представляется метаболически значимой как источник восстановленного никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФН), который является исключительным донатором восстановительных эквивалентов в сопряженных реакциях окисления (протекающих, например, под действием тиреопероксидазы в ходе синтеза тиреоидных гормонов). Приблизительно 20% клеточного аденозинтрифосфата (АТФ) образуется в ходе реакций субстратного фосфорилирования гликолиза и около 80% приходится на долю процессов окислительного фосфорилирования в митохондриях. Незначительная часть углерода глюкозы в ходе синтетических процессов включается в состав молекул белков, гликогена и липидов. В щитовидной железе овец были идентифицированы ферменты цикла Кребса: аконитаза, фумараза, изоцитратдегидрогеназа, α-кетоглутаратдегидрогеназа, сукцинатдегидрогеназа и малат-дегидрогеназа. Активность изоцитратдегидрогеназы оказалась в прямой зависимости от присутствия НАД+, в том числе в митохондриальной фракции. Активность ферментов цикла Кребса оказалась в пределах 20-50% (по отношению к концентрации K+) в сравнении с соответствующими ферментами печени и была значительно выше в гиперплазированной ткани щитовидной железы, чем в интактной. Сукцинатдегидрогеназа распределена преимущественно в митохондриальном компартменте, а изоцитратдегидрогеназа - в цитозольной фракции. Остальные ферменты достаточно равномерно распределены между органелами и растворимой фракцией.

Тиреотропный гормон (ТТГ) активирует поглощение глюкозы путем стимуляции трансмембранного транспорта глюкозы (индуцируя синтез белка- переносчика), а также повышения активности протеинкиназы С. ТТГ также вызывает быструю стимуляцию гексозо-монофосфатного пути окисления глюкозы, меньшее действие оказывает на гликолиз и стимулирует продукцию лактата. Протекание реакций ГМП превращения глюкозы активируется, главным образом, за счет стимуляции использования НАДФН в реакциях окисления (например, при дейодировании йодтирозинов, образовании перекиси водорода H₂O₂, йодировании тиреоглобулина и действии глутатион-редуктазы), что повышает концентрацию НАДФ+ и смещает равновесие в реакции гликолиза, катализируемой глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой. Одновременно, ТТГ повышает концентрацию НАДФН и НАДФ+, стимулируя активность никотинамидадениндинуклеотид-(НАД+)-киназы, а также индуцирует синтез гексокиназы I.

ТТГ стимулирует включение дериватов глюкозы в форме глицерофосфатов в состав липидов клеток щитовидной железы и уменьшает инкорпорацию остатков глюкозы в состав гликогена и структуры белков по неизвестному механизму, возможно, связанному с первичной стимуляцией протеолиза тиреоглобулина и уменьшением внутриклеточного пула предшественников.

Ряд эффектов ТТГ на метаболизм углеводов, возможно, связан с прямой стимуляцией мембранно-связанного фермента аденилат- циклазы и сопряженной продукцией циклического аденозин- монофосфата (цАМФ), что подтверждается воспроизведением действия ТТГ на потребление глюкозы, стимуляцией культуры клеток щитовидной железы цАМФ. Влияние ТТГ на метаболизм глюкозы показано также в условиях отсутствия формирования капель коллоида в просвете фолликула, что может служить указанием на отсутствие сопряжения процессов резорбции коллоида с активностью гликолитических процессов.

Действие ТТГ в течение 3-13 часов в условиях in vitro вызывает двукратное увеличение содержания общих мукополисахаридов в клетках ткани щитовидной железы. Однако, эти данные лишь с большим допущением можно экстраполировать к содержанию полисахаридов в интактной ткани железы. Нормальные значения колеблются в пределах около 135 мкг/100 мг ткани, и варьируют при болезни Хашимото - порядка 76 мкг/100 мг ткани и 228 мг/100 мг ткани - при хроническом тиреоидите. Диагностическая значимость этих показателей остается под вопросом.

Сиаловые кислоты (N-ацетилнейраминовые кислоты) распределены в клетке (20%) и в связанном с тиреоглобулином состоянии (80%). Действие тиротропина и пропилтиоурацила вызывает снижение общего содержания сиаловых кислот и повышение их свободной фракции.