Тиреоглобулин

Тиреоглобулин — это крупный гликопротеин, синтезируемый фолликулярными клетками щитовидной железы. Он служит предшественником в биосинтезе тиреоидных гормонов — тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3), а также выполняет функцию внутриклеточного депо для йода и самих гормонов. В норме тиреоглобулин обнаруживается в крови в низких концентрациях, однако его уровень может значительно возрастать при различных заболеваниях щитовидной железы, что делает его важным лабораторным маркером.

Структура и синтез

Тиреоглобулин представляет собой димерный белок с молекулярной массой около 660 кДа. Его молекула состоит из двух идентичных субъединиц, каждая из которых содержит около 2750 аминокислотных остатков. В структуре тиреоглобулина присутствуют многочисленные участки гликозилирования, а также уникальные тирозиновые остатки, которые служат акцепторами для йода. Ген, кодирующий тиреоглобулин (TG), расположен у человека на длинном плече 8-й хромосомы (8q24.22).

Синтез тиреоглобулина происходит в фолликулярных клетках щитовидной железы (тироцитах). Процесс включает транскрипцию гена TG, трансляцию мРНК на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума, последующее гликозилирование в аппарате Гольджи и упаковку в секреторные везикулы. Готовый белок секретируется в просвет фолликула — коллоид, где он накапливается в высокой концентрации (до 100 мг/мл).

Физиологическая роль

Основная функция тиреоглобулина — обеспечение субстрата для синтеза тиреоидных гормонов. Этот процесс включает несколько этапов:

1. Йодирование. В коллоиде происходит ферментативное окисление йодида (I⁻) до активного йода под действием тиреоидной пероксидазы (ТПО). Активный йод ковалентно присоединяется к тирозиновым остаткам в составе тиреоглобулина, образуя монойодтирозин (МИТ) и дийодтирозин (ДИТ).

1. Конденсация. Под действием той же ТПО две молекулы ДИТ соединяются с образованием тироксина (Т4), а МИТ и ДИТ — с образованием трийодтиронина (Т3). Эти реакции происходят непосредственно в молекуле тиреоглобулина.

1. Хранение. Образовавшиеся гормоны остаются связанными с тиреоглобулином в коллоиде до момента необходимости. Это обеспечивает резерв гормонов на несколько недель.

1. Высвобождение. При стимуляции тиреотропным гормоном (ТТГ) гипофиза тироциты поглощают капли коллоида с тиреоглобулином. Внутри клетки лизосомальные ферменты гидролизуют белок, высвобождая свободные Т4 и Т3, которые затем секретируются в кровоток. МИТ и ДИТ, не обладающие гормональной активностью, дейодируются, и высвободившийся йод повторно используется.

Клиническое значение

Тиреоглобулин как маркер

Измерение уровня тиреоглобулина в сыворотке крови используется в клинической практике, прежде всего, в онкологии. После тиреоидэктомии (удаления щитовидной железы) и радиойодтерапии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы (папиллярного или фолликулярного) уровень тиреоглобулина должен падать до неопределяемых значений. Обнаружение тиреоглобулина в крови у таких пациентов свидетельствует о наличии остаточной ткани щитовидной железы или метастазов опухоли. В связи с этим анализ на тиреоглобулин является «золотым стандартом» мониторинга рецидивов дифференцированного рака щитовидной железы.

Антитела к тиреоглобулину

При некоторых аутоиммунных заболеваниях щитовидной железы, в частности при аутоиммунном тиреоидите (болезни Хашимото) и болезни Грейвса (диффузном токсическом зобе), в крови могут обнаруживаться антитела к тиреоглобулину (АТ-ТГ). Эти антитела атакуют собственный белок щитовидной железы, что способствует хроническому воспалению и разрушению ткани органа. Определение уровня АТ-ТГ используется в диагностике аутоиммунных тиреопатий, хотя его чувствительность и специфичность ниже, чем у антител к тиреоидной пероксидазе (АТ-ТПО).

Факторы, влияющие на уровень

Концентрация тиреоглобулина в крови может повышаться при:

• Стимуляции щитовидной железы ТТГ (например, при гипотиреозе);
• Воспалительных процессах (тиреоидиты, в том числе подострый тиреоидит де Кервена);
• Травмах или пункциях щитовидной железы;
• Доброкачественных узловых образованиях (многоузловой зоб);
• Беременности (физиологическое повышение).

Снижение уровня тиреоглобулина наблюдается при:

• Гипертиреозе (из-за подавления ТТГ);
• Приеме экзогенных тиреоидных гормонов (супрессивная терапия);
• Атрофии щитовидной железы.

Методы определения

В лабораторной практике для количественного определения тиреоглобулина используются иммунохимические методы, в основном иммуноферментный анализ (ИФА) и хемилюминесцентный иммуноанализ (ХЛИА). Важной особенностью является то, что присутствие антител к тиреоглобулину в крови пациента может искажать результаты измерения (как завышать, так и занижать их), поэтому при интерпретации результатов необходимо учитывать уровень АТ-ТГ.

История изучения

Тиреоглобулин был впервые выделен и описан в 1896 году немецким биохимиком Эрнстом Бауманом. Он обнаружил, что щитовидная железа содержит йодсодержащий белок, который он назвал «тиреоидином». Позднее, в 1915 году, американский биохимик Эдвард Кендалл выделил из этого белка кристаллический тироксин. Детальная структура тиреоглобулина и механизм синтеза гормонов были расшифрованы во второй половине XX века.

Источники

1. Болезни щитовидной железы / под ред. И. И. Дедова, Г. А. Мельниченко. — М.: Медицина, 2000.
2. Клиническая эндокринология / под ред. Н. Т. Старковой. — М.: Медицина, 1991.
3. Гарднер Д., Шобек Д. Базисная и клиническая эндокринология. — М.: Бином, 2010.
4. Braverman L. E., Cooper D. S. Werner & Ingbar's The Thyroid: A Fundamental and Clinical Text. — 10th ed. — Lippincott Williams & Wilkins, 2012.
5. Bianco A. C., Dumont J. E., Refetoff S. Thyroid Hormone Synthesis and Secretion // Endocrinology. — 7th ed. — Elsevier, 2016.