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PRODUKTION UND WIRKUNGSWEISE VON SCHILDDRÜSENHORMONEN

Die wichtigsten menschlichen Schilddrüsenhormone sind das Thyroxin (T4) und das Trijodthyronin (T3). Sie werden – ebenso wie einige weitere Schilddrüsenhormone, die von untergeordneter Bedeutung sind – in den so genannten Follikeln der Schilddrüse gebildet. Diese „Schilddrüsenbläschen“ machen den größten Teil des Schilddrüsengewebes aus und stellen die kleinsten Funktionseinheiten des Organs dar. Die Follikel bestehen aus einem Mantel von Schilddrüsenzellen (Thyrozyten), die einen Kern aus flüssigem Sekret umgeben.

SCHILDDRÜSENHORMONE LEITEN SICH VON EIWEISSBAUSTEINEN AB

Die Schilddrüsenhormone werden an der Grenzfläche von Schilddrüsenzellen und Flüssigkeitskern der Schilddrüsenbläschen gebildet. Ausgangspunkt der Hormonproduktion ist die Aminosäure Tyrosin, einer der zwanzig Bausteine aus denen sich die Eiweiße des Organismus zusammensetzen.

Im Verlauf der Hormonproduktion werden an der Aminosäure drei bzw. vier Jod-Atome eingefügt, so dass die fertigen Hormone Trijodthyronin bzw. Thyroxin entstehen. Dabei wird in der Schilddrüse unter normalen Bedingungen fast zehn Mal so viel T4 wie T3 gebildet.

Fehlt es dem Körper an Jod, kommt es zu Störungen der Hormonproduktion. In leichten Fällen verschiebt sich zunächst nur das Gleichgewicht der Hormonfreisetzung zugunsten des weniger stark jodierten T3. Hält der Jodmangel länger an, entwickelt sich hingegen eine echte Unterversorgung des Organismus mit Schilddrüsenhormonen, eine Hypothyreose.

WIRKSAM SIND NUR FREIE SCHILDDRÜSENHORMONE

Im Anschluss an die Jodierung  in den Schilddrüsenfollikeln werden die Schilddrüsenhormone zunächst an große Eiweißmoleküle ( vor allem Thyroxin-bindendes Globulin, TBG) gebunden. Durch die Eiweißbindung werden die Schilddrüsenhormone inaktiviert. Gebundene Hormone können daher problemlos in den Schilddrüsenfollikeln gespeichert werden und sogar im Blut zirkulieren, ohne den Stoffwechsel des Organismus zu beeinflussen.

Tatsächlich sind über 99 Prozent der Schilddrüsenhormone im Blut durch Bindung an TBG inaktiviert. Lediglich 0,3 Prozent der Hormone liegen als freies T4 (fT4) bzw. freies T3 (fT3) vor und entfalten ihre hormonelle Wirkung auf die Körpergewebe. Das eigentlich aktive Schilddrüsenhormon ist das freie T3. In jeder Körperzelle wird bedarfsgerecht T4 zu T3 durch spezielle Enzyme (Dejodasen) umgewandelt.

Dieser Umstand muss bei der Diagnose von Schilddrüsenerkrankungen berücksichtigt werden. Um verlässliche Aussagen über die Versorgung mit Schilddrüsenhormonen zu erhalten, wird daher bei Laboruntersuchungen nicht die Gesamtmenge des Hormons im Blut bestimmt, sondern der Gehalt an freiem T4 bzw. T3 und als wichtigster Wert das Regelhormon TSH (Thyreoidea stimulierendes Hormon). 

SCHILDDRÜSENHORMONE BEEINFLUSSEN DIE AKTIVITÄT FAST ALLER ORGANE

Schilddrüsenhormone erhöhen bei Erwachsenen die Stoffwechselaktivität nahezu sämtlicher Körpergewebe. Funktionsstörungen der Schilddrüse wirken sich daher in der Regel auf den gesamten Organismus aus und können nahezu jedes Organ in Mitleidenschaft ziehen.

Die Wirkung der Schilddrüsenhormone entfaltet sich, indem sich fT4 bzw. fT3 an spezifische Bindungsstellen auf der Zelloberfläche anheften und von dort ins Innere der Körperzellen gelangen. Dort erhöhen sie die Stoffwechselaktivität und den Energieverbrauch.

Dieser Wirkmechanismus betrifft auch Drüsen und andere Gewebe, die ihrerseits regulierend auf den Organismus einwirken. Dieser Zusammenhang muss bei der Diagnose von Schilddrüsenerkrankungen beachtet werden, da er die wahre Ursache von Symptomen verschleiern kann.

DIE HORMONFREISETZUNG WIRD DURCH DIE HIRNANHANGSDRÜSE REGULIERT

Für den Organismus sind sowohl eine Überversorgung mit Schilddrüsenhormonen als auch ein Hormonmangel schädlich. Der Körper überwacht deshalb die Konzentration der Schilddrüsenhormone im Blut und steuert gegen, wenn es zu Abweichungen kommt. Zuständig dafür sind sowohl die Hirnanhangsdrüse (Hypophyse), die die Bildung und Freisetzung der Schilddrüsenhormone direkt kontrolliert, als auch eine übergeordnete Hirnregion, die ihrerseits die Aktivität der Hirnanhangsdrüse steuert, der Hypothalamus.

Sinkt der Hormonspiegel im Blut ab, regen der Hypothalamus und insbesondere die Hypophyse eine verstärkte Hormonbildung und -freisetzung in der Schilddrüse an. Das geschieht über ein Steuerungshormon, das als TSH (Thyroidea stimulierendes Hormon) bezeichnet wird und von der Hirnanhangsdrüse freigesetzt wird.

Erhöhte Hormonspiegel im Blut führen hingegen dazu, dass die Hirnanhangsdrüse weniger TSH freisetzt. Dadurch vermindert sich der Reiz auf die Schilddrüse, Hormone zu bilden und in die Blutbahn abzugeben. Die Hormonspiegel im Blut sinken ab, bis wieder ein normaler Wert erreicht ist.

Quellen:

Köhrle J, Brabant G. Synthese, Stoffwechsel und Diagnostik der Schilddrüsenhormone. Internist 2010; 5: 559-567. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20405099

Cheng SY, Leonard JL, Davis PJ. Molecular Aspects of Thyroid Hormone Actions. Endocrine Reviews 2010; 31: 139–170. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20051527

Autor:
Jan Groh

Letzte Aktualisierung: 15.08.2018