THYROGLOBULIN: STRUKTURA, SYNTÉZA, FUNKCE, HODNOTY - BIOLOGIE - 2025

Tyreoglobulin je protein o 660 kDa, skládající se ze dvou identických podjednotek a strukturálně spojeny nekovalentními vazbami. Je syntetizován folikulárními buňkami štítné žlázy, což je proces, který se vyskytuje v endoplazmatickém retikulu, je glykosylován v Golgiho aparátu a vylučován do koloidu nebo lumenu folikulů.

TSH nebo thyrotropin, vylučovaný adenohypofýzou, reguluje syntézu thyroglobulinu ve štítných žlázách, jakož i jeho sekreci do folikulárního lumenu nebo koloid štítné žlázy. Hladiny TSH jsou negativně zpětnovazebně regulovány cirkulujícími hladinami hormonů štítné žlázy a hypothalamickým hormonem TRH nebo hormonem uvolňujícím thyrotropin.

Grafické shrnutí syntézy hormonů štítné žlázy (Zdroj: Mikael Häggström. Při použití tohoto obrázku v externích pracích lze citovat jako: Häggström, Mikael (2014). «Lékařská galerie Mikael Häggström 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.008. ISSN 2002-4436. Public Domain.nebo Mikael Häggström, používá se svolením. / CC0 přes Wikimedia Commons)

Thyroglobulin obsahuje ve své struktuře více než 100 zbytků aminokyseliny tyrosinu, které spolu s jódem tvoří základ pro syntézu hormonů štítné žlázy. Jinými slovy, k syntéze hormonů dochází uvnitř thyroglobulinové struktury jodací tyrosinových zbytků.

Normálně tvoří tyroxin nebo T4 většinu produktů hormonální syntézy, které se uvolňují do oběhu a přeměňují se v mnoha tkáních na 3,5,3'-trijodtyronin nebo T3, mnohem aktivnější formu hormonu.

Když jsou organické hladiny jodu velmi nízké, preferenční syntéza je T3, pro kterou se produkuje přímo mnohem větší množství T3 než T4. Tento mechanismus spotřebovává méně jódu a přímo uvolňuje aktivní formu hormonu.

Za normálních podmínek je 93% tyreoidálních hormonů produkovaných a uvolňovaných do oběhu T4 a pouze 7% odpovídá T3. Jakmile jsou uvolněny, jsou převážně vázány na plazmatické proteiny, globuliny i albuminy.

Hladiny thyroglobulinu v séru se používají jako nádorové markery pro určité typy rakoviny štítné žlázy, jako jsou papilární a folikulární. Měření hodnot thyroglobulinu v séru během léčby rakoviny štítné žlázy umožňuje vyhodnotit účinky rakoviny štítné žlázy.

Struktura thyroglobulinu

Thyroglobulin je prekurzorová molekula pro T3 a T4. Je to glykoprotein, tj. Velmi velký glykosylovaný protein s přibližně 5 496 aminokyselinovými zbytky. Má molekulovou hmotnost 660 kDa a sedimentační koeficient 19S.

Je to dimer složený ze dvou identických 12S podjednotek, někdy se však vyskytuje malá množství 27S tetrameru nebo 12S monomeru.

Obsahuje téměř 10% sacharidů ve formě manózy, galaktózy, fukózy, N-acetylglukosaminu, chondroitin sulfátu a kyseliny sialové. Obsah jodu se může pohybovat mezi 0,1 a 1% z celkové hmotnosti molekuly.

Každý monomer thyroglobulinu sestává z opakování domén, které nemají žádnou roli v syntéze hormonů. Na tomto procesu se podílejí pouze čtyři tyrosinové zbytky: některé na N-terminálním konci a další tři v rámci 600 aminokyselinové sekvence spojené s C-terminálním.

Gen lidského thyroglobulinu má 8 500 nukleotidů a je umístěn na chromozomu 8. Kóduje prethyroglobulin, který obsahuje signální peptid s 19 aminokyselinami, po kterém následuje 2 750 zbytků, které tvoří monomerní řetězec thyroglobulin.

K syntéze tohoto proteinu dochází v hrubém endoplazmatickém retikulu a k jeho glykosylaci dochází během jeho transportu Golgiho aparátem. V této organele jsou tyreoglobulinové dimery inkorporovány do exocytárních váčků, které fúzují s apikální membránou folikulární buňky, která je produkuje, a uvolňují jejich obsah do koloidního nebo folikulárního lumenu.

Syntéza hormonů

Syntéza hormonů štítné žlázy je produkována jodací některých tyrosinových zbytků molekuly thyroglobulinu. Thyroglobulin je rezerva hormonů štítné žlázy, která obsahuje dostatečné množství pro zásobování těla po dobu několika týdnů.

- Jódování

Jodace thyroglobulinu se vyskytuje na apikálním okraji folikulárních buněk štítné žlázy. Celý tento proces syntézy a uvolňování do folikulárního lumenu je regulován thyrotropinovým hormonem (TSH).

První věc, která se vyskytuje, je transport jódu nebo příjem jódu přes bazální membránu folikulárních buněk štítné žlázy.

Štítná žláza (Zdroj: Původní nahrávač byl Arnavaz na francouzské Wikipedii., Přeloženo Angelito7 / Public Domain, přes Wikimedia Commons)

Aby se jod mohl vázat na tyrosin, musí být oxidován peroxidázou, která pracuje s peroxidem vodíku (H2O2). K oxidaci jodidu dochází stejně jako thyroglobulin opouští Golgiho aparát.

Tato peroxidáza nebo thyroperoxidáza také katalyzuje vazbu jodu na thyroglobulin a tato jodace zahrnuje přibližně 10% jeho tyrosinových zbytků.

Prvním produktem hormonální syntézy je monoiodothyronin (MIT) s jodem v poloze 3. Potom se v poloze 5 vyskytuje jodace a vzniká diiodotyronin (DIT).

- Spojování

Jakmile se vytvoří MIT a DIT, dojde k tomu, co se nazývá „kopulační proces“, pro který je nezbytná dimerní struktura thyroglobulinu. V tomto procesu lze MIT spojit s DIT a vytvoří se T3 nebo se spojí dva DIT a vytvoří se T4.

- Osvobození

Aby se tyto hormony uvolnily do oběhu, musí thyroglobulin znovu vstoupit z koloidu do folikulární buňky. K tomuto procesu dochází pinocytózou, čímž se vytvoří cytoplazmatický váček, který se později spojí s lysosomy.

Lysozomální enzymy hydrolyzují thyroglobulin, což vede k uvolnění T3, T4, DIT a MIT, plus některých peptidových fragmentů a některých volných aminokyselin. T3 a T4 se uvolňují do oběhu, MIT a DIT jsou jodovány.

Funkce

Funkce thyroglobulinu má být předchůdcem pro syntézu T3 a T4, které jsou hlavními hormony štítné žlázy. K této syntéze dochází uvnitř molekuly thyroglobulinu, která je koncentrována a akumulována v koloidu štítných žláz.

Při zvýšení hladin TSH nebo thyrotropinu je stimulována jak syntéza, tak uvolňování hormonů štítné žlázy. Toto uvolnění zahrnuje hydrolýzu thyroglobulinu ve folikulární buňce. Poměr uvolněných hormonů je 7: 1 ve prospěch T4 (7 (T4) / 1 (T3)).

Další funkcí thyroglobulinu, i když neméně důležitou, je vytvoření hormonální rezervy v koloidě štítné žlázy. Takovým způsobem, že v případě potřeby může okamžitě poskytnout rychlý zdroj hormonů do oběhu.

Vysoké, normální a nízké hodnoty (význam)

Normální hodnoty

Normální hodnoty thyroglobulinu by měly být menší než 40 ng / ml; většina zdravých lidí bez problémů se štítnou žlázou má hodnoty thyroglobulinů menší než 10 ng / ml. Tyto hodnoty thyroglobulinu se mohou zvýšit v některých patologiích štítné žlázy nebo v některých případech mohou mít nezjistitelné hodnoty.

Vysoké hodnoty

Onemocnění štítné žlázy, které mohou být spojeny s vysokou hladinou sérového tyreoglobulinu, jsou rakovina štítné žlázy, štítná žláza, adenom štítné žlázy a hypertyreóza.

Důležitost měření thyroglobulinu je jeho použití jako nádorového markeru pro diferencované maligní nádory štítné žlázy papilárních a folikulárních histologických typů. Přestože tyto nádory mají dobrou prognózu, jejich recidiva je přibližně 30%.

Z tohoto důvodu tito pacienti vyžadují pravidelné hodnocení a sledování po dlouhou dobu, protože případy recidivy byly hlášeny po 30 letech sledování.

V rámci léčby používané pro tuto patologii je tyreoidektomie, tj. Chirurgické odstranění štítné žlázy a použití radioaktivního jodu k odstranění zbytkové tkáně. Za těchto podmínek a v nepřítomnosti antithyroglobulinových protilátek se teoreticky očekává, že hladiny thyroglobulinu budou nedetekovatelné.

Nízké úrovně

Pokud se hladiny thyroglobulinu začnou detekovat během sledování pacienta a tyto hladiny stoupají, musí existovat tkáň, která syntetizuje tyreoglobulin, a proto jsme v přítomnosti recidivy nebo metastázy. To je význam měření thyroglobulinu jako nádorového markeru.

Reference

1. Díaz, RE, Véliz, J. a Wohllk, N. (2013). Význam preablativního sérového thyroglobulinu při predikci přežití bez onemocnění u diferencované rakoviny štítné žlázy. Medical Journal of Chile, 141 (12), 1506-1511.
2. Gardner, DG, Shoback, D. a Greenspan, FS (2007). Základní a klinická endokrinologie Greenspana. McGraw-Hill Medical.
3. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA a Rodwell, VW (2014). Harperova ilustrovaná biochemie. Mcgraw-hill.
4. Schlumberger, M., Mancusi, F., Baudin, E., & Pacini, F. (1997). Terapie 131I pro zvýšené hladiny thyroglobulinu. Thyroid, 7 (2), 273-276.
5. Spencer, CA, a LoPresti, JS (2008). Technologický vhled: měření thyroglobulinu a thyroglobulinové autoprotilátky u pacientů s diferencovanou rakovinou štítné žlázy. Přírodní klinická praxe Endokrinologie a metabolismus, 4 (4), 223-233.
6. Velasco, S., Solar, A., Cruz, F., Quintana, JC, León, A., Mosso, L., & Fardella, C. (2007). Thyroglobulin a jeho omezení při sledování diferencovaného karcinomu štítné žlázy: Zpráva ze dvou případů. Medical Journal of Chile, 135 (4), 506-511.