Трийодтиронин

Трийодтиронин (также известный как Т3) — это один из двух основных гормонов щитовидной железы, наряду с тироксином (Т4). Он представляет собой йодсодержащее производное аминокислоты тирозина и обладает значительно более высокой биологической активностью, чем тироксин. Трийодтиронин регулирует множество физиологических процессов, включая метаболизм, рост тканей, работу сердечно-сосудистой и нервной систем.

Химическая структура и свойства

Трийодтиронин (C₁₅H₁₂I₃NO₄) отличается от тироксина (Т4) отсутствием одного атома йода в молекуле. В молекуле Т3 три атома йода присоединены к тирозиновым кольцам: два — к внутреннему кольцу и один — к внешнему. Молекулярная масса трийодтиронина составляет 650,98 г/моль. Гормон является липофильным соединением, что позволяет ему легко проникать через клеточные мембраны.

В крови трийодтиронин циркулирует преимущественно в связанном с белками виде. Основными транспортными белками являются тироксин-связывающий глобулин (ТСГ), транстиретин и альбумин. Однако аффинность Т3 к этим белкам ниже, чем у Т4, поэтому доля свободного (активного) трийодтиронина в крови выше, чем у тироксина.

Синтез и метаболизм

Образование в щитовидной железе

Трийодтиронин синтезируется в фолликулярных клетках щитовидной железы. Процесс начинается с захвата йодида из крови, его окисления и присоединения к тирозиновым остаткам белка тиреоглобулина. В результате образуются монойодтирозин (МИТ) и дийодтирозин (ДИТ). При соединении одной молекулы МИТ и одной молекулы ДИТ образуется Т3. Непосредственно в щитовидной железе производится лишь около 20 % циркулирующего в крови трийодтиронина.

Периферическое превращение

Основная часть трийодтиронина (около 80 %) образуется в периферических тканях (печени, почках, мышцах) путём дейодирования тироксина (Т4) под действием ферментов дейодиназ. Существует три типа дейодиназ:

• D1 — преимущественно в печени и почках, обеспечивает образование Т3 из Т4 и его поступление в кровь.
• D2 — в центральной нервной системе, гипофизе, бурой жировой ткани, мышцах; обеспечивает локальное образование Т3 для внутриклеточных нужд.
• D3 — инактивирует Т3 и Т4, превращая их в реверсивный Т3 (rT3) и дийодтиронин.

Метаболизм и выведение

Период полувыведения трийодтиронина из крови составляет около 1,5 суток, что значительно короче, чем у тироксина (около 7 суток). Метаболизм Т3 происходит в печени путём дейодирования, конъюгации с глюкуроновой или серной кислотой. Продукты метаболизма выводятся с мочой и желчью.

Физиологические эффекты

Трийодтиронин действует на клетки-мишени через ядерные рецепторы тиреоидных гормонов (TRα и TRβ), которые являются факторами транскрипции. Связывание Т3 с рецептором приводит к активации или подавлению экспрессии множества генов. Основные эффекты включают:

Метаболические эффекты

• Ускорение основного обмена: Т3 стимулирует потребление кислорода и теплопродукцию во всех тканях, кроме головного мозга, селезёнки и яичек.
• Углеводный обмен: усиливает гликогенолиз и глюконеогенез в печени, повышает всасывание глюкозы в кишечнике.
• Липидный обмен: стимулирует липолиз, снижает уровень холестерина и триглицеридов в крови.
• Белковый обмен: в физиологических концентрациях стимулирует синтез белка, в высоких — катаболизм.

Влияние на органы и системы

• Сердечно-сосудистая система: увеличивает частоту сердечных сокращений, силу сокращений миокарда, сердечный выброс. Повышает чувствительность к катехоламинам.
• Нервная система: необходим для нормального развития мозга у плода и детей. У взрослых регулирует скорость мыслительных процессов, возбудимость.
• Костная система: стимулирует рост костей в длину у детей, у взрослых — ускоряет костный обмен.
• Желудочно-кишечный тракт: усиливает моторику и секрецию пищеварительных соков.
• Репродуктивная система: влияет на менструальный цикл у женщин и сперматогенез у мужчин.

Регуляция секреции

Секреция трийодтиронина (и тироксина) регулируется гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной осью. Гипоталамус секретирует тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ), который стимулирует переднюю долю гипофиза к выделению тиреотропного гормона (ТТГ). ТТГ, в свою очередь, стимулирует щитовидную железу к продукции Т3 и Т4. По механизму отрицательной обратной связи высокий уровень Т3 подавляет секрецию ТРГ и ТТГ.

Клиническое значение

Гипотиреоз

Недостаток трийодтиронина приводит к замедлению всех метаболических процессов. Симптомы включают утомляемость, сонливость, зябкость, увеличение массы тела, брадикардию, запоры, сухость кожи, выпадение волос. В анализах крови при первичном гипотиреозе отмечается снижение свободного Т3 и повышение ТТГ. Для заместительной терапии обычно используют синтетический левотироксин (Т4), который в организме превращается в Т3.

Тиреотоксикоз

Избыток трийодтиронина вызывает ускорение метаболизма. Симптомы: тахикардия, тремор, потливость, потеря веса, раздражительность, бессонница, экзофтальм (при болезни Грейвса). В анализах — повышение свободного Т3 и снижение ТТГ. Лечение включает тиреостатики, бета-блокаторы, радиоактивный йод или хирургическое вмешательство.

Синдром эутиреоидной патологии

При тяжёлых заболеваниях (сепсис, инфаркт, голодание) может наблюдаться снижение уровня Т3 при нормальном ТТГ. Это связано с подавлением активности дейодиназы D1 и усилением образования реверсивного Т3. Данное состояние не требует коррекции тиреоидными гормонами.

Диагностика

Уровень трийодтиронина в крови определяют иммунохимическими методами. В клинической практике чаще всего измеряют:

• Свободный Т3 (св. Т3) — биологически активная фракция, не связанная с белками.
• Общий Т3 — сумма связанного и свободного гормона (менее информативен, так как зависит от уровня транспортных белков).

Референсные значения свободного Т3 в сыворотке крови взрослых обычно составляют 2,3–6,3 пмоль/л (1,5–4,1 пг/мл), но могут различаться в зависимости от лаборатории и используемых реагентов.

Применение в медицине

Синтетический трийодтиронин (лиотиронин) используется в клинической практике реже, чем левотироксин. Показания включают:

• Терапия подавления при раке щитовидной железы (в комбинации с Т4).
• Лечение гипотиреоза в редких случаях, когда нарушено периферическое превращение Т4 в Т3 (например, при дефиците дейодиназы).
• Диагностические пробы (например, тест подавления с Т3).

Из-за короткого периода полувыведения и высокой активности Т3 препараты на его основе требуют тщательного контроля дозировки и частоты приёма.

Интересные факты

• Трийодтиронин был впервые выделен и идентифицирован в 1952 году группой учёных под руководством Джека Гросса и Розалинд Питт-Риверс.
• Реверсивный Т3 (rT3), образующийся при дейодировании Т4, не обладает гормональной активностью, но может конкурировать с Т3 за связывание с рецепторами.
• У млекопитающих, впадающих в спячку, уровень Т3 резко снижается, что способствует замедлению метаболизма.
• В некоторых популяциях, проживающих в условиях йодного дефицита, частота зоба и гипотиреоза остаётся высокой, несмотря на программы йодирования соли.

Источники

• Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 14th Edition.
• Harrison's Principles of Internal Medicine, 21st Edition.
• Williams Textbook of Endocrinology, 14th Edition.
• Клинические рекомендации «Гипотиреоз» (Российская ассоциация эндокринологов, 2021).
• Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению тиреотоксикоза (2022).