Тиреотропный гормон

Тиреотропный гормон (ТТГ, тиротропин, thyrotropin) — это гликопротеидный гормон, вырабатываемый базофильными клетками передней доли гипофиза (аденогипофизом). Он является ключевым регулятором функции щитовидной железы: стимулирует синтез и секрецию её гормонов — тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3), а также участвует в поддержании их концентрации в крови. ТТГ относится к семейству гипофизарных гормонов, в которое также входят фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ), и действует по принципу обратной связи с гипоталамусом.

Химическая структура и свойства

Тиреотропный гормон представляет собой гетеродимерный гликопротеин с молекулярной массой около 28–30 кДа. Он состоит из двух нековалентно связанных субъединиц: альфа (α) и бета (β). Альфа-субъединица (92 аминокислоты) идентична для ТТГ, ФСГ, ЛГ и хорионического гонадотропина человека (ХГЧ), а бета-субъединица (118 аминокислот) определяет специфичность действия гормона. Обе субъединицы содержат углеводные остатки (сиаловые кислоты, N-ацетилглюкозамин, маннозу), которые влияют на стабильность и биологическую активность ТТГ. Период полувыведения ТТГ из крови составляет около 30–60 минут, что значительно короче, чем у гормонов щитовидной железы (Т4 — около 7 дней, Т3 — около 1 дня).

Синтез и секреция

Синтез ТТГ происходит в тиротрофах — клетках передней доли гипофиза. Процесс регулируется несколькими факторами, главным из которых является тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ), вырабатываемый гипоталамусом. ТРГ стимулирует секрецию ТТГ, а также его гликозилирование, что влияет на биологическую активность. Уровень ТТГ в крови подвержен циркадным колебаниям: максимальная концентрация наблюдается в ночные часы (около 2–4 часов утра), минимальная — в дневное время. На секрецию также влияют стресс, температура окружающей среды, уровень физической активности и приём некоторых лекарственных средств (например, дофамина, соматостатина, глюкокортикоидов).

Регуляция по принципу обратной связи

Основной механизм регуляции — отрицательная обратная связь: повышение концентрации свободных Т4 и Т3 в крови подавляет синтез и секрецию ТТГ, а также снижает чувствительность тиротрофов к ТРГ. Напротив, снижение уровня тиреоидных гормонов (например, при недостатке йода или заболеваниях щитовидной железы) приводит к увеличению выработки ТТГ. Этот механизм обеспечивает поддержание гомеостаза тиреоидных гормонов в узком диапазоне. Кроме того, существует короткая петля обратной связи: сам ТТГ может подавлять секрецию ТРГ в гипоталамусе.

Механизм действия

ТТГ действует на клетки щитовидной железы через связывание со специфическими рецепторами, расположенными на базолатеральной мембране тироцитов. Рецептор ТТГ (TSHR) относится к семейству рецепторов, сопряжённых с G-белками (GPCR). После связывания гормона активируется аденилатциклазная система: увеличивается внутриклеточная концентрация циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), что запускает каскад фосфорилирования белков. Это приводит к нескольким эффектам:

• Усиление захвата йодида (I⁻) из крови через натрий-йодный симпортер (NIS).
• Увеличение синтеза тиреоглобулина — предшественника тиреоидных гормонов.
• Активация пероксидазы щитовидной железы (TPO), которая катализирует окисление йодида и его присоединение к тиреоглобулину (йодирование).
• Стимуляция протеолиза тиреоглобулина с высвобождением Т4 и Т3 в кровоток.
• Увеличение размера и количества тироцитов (трофический эффект), что при длительной стимуляции может приводить к гипертрофии и гиперплазии щитовидной железы (зобу).

Клиническое значение

Определение уровня ТТГ в крови является одним из наиболее чувствительных и специфичных тестов для оценки функции щитовидной железы. В клинической практике ТТГ используется как скрининговый маркёр для диагностики как гипотиреоза, так и гипертиреоза. Референсные значения ТТГ варьируют в зависимости от лаборатории, возраста и пола, но обычно составляют 0,4–4,0 мЕд/л (международные единицы на литр). Для беременных женщин существуют более узкие референсные интервалы (например, в первом триместре — 0,1–2,5 мЕд/л).

Гипотиреоз

При первичном гипотиреозе (снижении функции щитовидной железы) уровень ТТГ повышается, так как гипофиз пытается стимулировать недостаточно работающую железу. Это состояние называется гипертиротропинемией. Причины первичного гипотиреоза включают аутоиммунный тиреоидит Хашимото, дефицит йода, последствия лечения радиоактивным йодом или хирургического удаления щитовидной железы. Вторичный гипотиреоз (обусловленный патологией гипофиза или гипоталамуса) характеризуется низким или нормальным уровнем ТТГ при низких Т4 и Т3.

Гипертиреоз

При первичном гипертиреозе (например, при болезни Грейвса — диффузном токсическом зобе) уровень ТТГ снижается (супрессируется) из-за избытка тиреоидных гормонов. Вторичный гипертиреоз (например, при ТТГ-продуцирующей аденоме гипофиза) встречается крайне редко и сопровождается повышением ТТГ при высоких Т4 и Т3.

Другие состояния

• Субклинический гипотиреоз: повышенный ТТГ при нормальных уровнях Т4 и Т3.
• Субклинический гипертиреоз: сниженный ТТГ при нормальных уровнях Т4 и Т3.
• Синдром эутиреоидной патологии (синдром низкого Т3): при тяжёлых соматических заболеваниях (например, сепсис, инфаркт миокарда) уровень ТТГ может быть нормальным или сниженным, а Т3 — низким, что не требует лечения.
• Резистентность к тиреоидным гормонам: редкое генетическое заболевание, при котором ткани нечувствительны к Т4 и Т3, что приводит к повышению ТТГ и уровня тиреоидных гормонов одновременно.

Лабораторное определение

Для измерения ТТГ в сыворотке или плазме крови используются иммунохимические методы, такие как иммуноферментный анализ (ИФА), хемилюминесцентный иммуноанализ (ХЛИА) или радиоиммунный анализ (РИА). Современные методы (третьего поколения) обладают высокой чувствительностью (до 0,01 мЕд/л) и специфичностью. Анализ обычно проводится натощак, но значительные колебания уровня ТТГ в течение дня требуют учёта времени забора крови. Некоторые лекарства (например, амиодарон, литий, глюкокортикоиды, дофамин) могут влиять на результаты.

Интересные факты

• Впервые ТТГ был выделен из гипофиза в 1940-х годах, а его структура была расшифрована в 1970-х годах.
• Уровень ТТГ у новорождённых значительно выше, чем у взрослых (до 10–20 мЕд/л в первые дни жизни), что связано с адаптацией к внеутробной среде.
• В некоторых популяциях (например, в России) в регионах с йодным дефицитом наблюдается более высокий средний уровень ТТГ у населения.
• Мутации в гене рецептора ТТГ могут приводить к наследственным формам гипотиреоза или гипертиреоза.

Источники

• Балаболкин М. И. Эндокринология. — М.: Медицина, 1998.
• Дедов И. И., Мельниченко Г. А., Фадеев В. В. Эндокринология: учебник. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015.
• Ларина В. Н., Бутрова С. А. Клиническая эндокринология. — М.: Медицинское информационное агентство, 2011.
• Шустов С. Б., Халимов Ю. Ш. Функциональная диагностика в эндокринологии. — СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2009.
• Ross D. S. et al. 2016 American Thyroid Association Guidelines for Diagnosis and Management of Hyperthyroidism and Other Causes of Thyrotoxicosis // Thyroid. — 2016. — Vol. 26, No. 10. — P. 1343–1421.
• Garber J. R. et al. Clinical Practice Guidelines for Hypothyroidism in Adults // Endocrine Practice. — 2012. — Vol. 18, No. 6. — P. 988–1028.