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WIE ENTSTEHEN SCHILDDRÜSENHORMONE?
Schilddrüsenhormone sind evolutionsgeschichtlich betrachtet sehr alt. Sie erfüllen wichtige Funktionen bei Stoffwechsel-, Wachstums- und Entwicklungsprozessen. Neben dem Menschen und anderen Säugetieren kommen Schilddrüsenhormone zum Beispiel auch bei Amphibien vor und steuern deren Entwicklung vom Wasser- zum Landtier.
WIE SIND SCHILDDRÜSENHORMONE AUFGEBAUT?
Die Schilddrüsenhormone bestehen in ihrer Grundstruktur aus der Aminosäure Tyrosin. Dabei sind zwei Tyrosinmoleküle aneinander gekoppelt und weisen an bestimmten Stellen entweder drei oder vier Jodatome auf. Das Schilddrüsenhormon Trijodthyronin (T3) mit nur 3 Jodatomen ist gegenüber dem Tetrajodthyronin (L‑Thyroxin oder T4), das 4 Jodatome aufweist, die deutlich stärker wirksame Form und im Wesentlichen für die Wirkung der Schilddrüsenhormone zuständig.
Eine Umwandlung von T4 zu T3 erfolgt direkt in den Zielzellen, indem mithilfe spezifischer Enzyme, den Dejodasen, ein Jodatom vom T4 abgespalten wird.
WIE WERDEN SCHILDDRÜSENHORMONE HERGESTELLT?
Für die Synthese der Schilddrüsenhormone ist es unter anderem wichtig, dass der Körper ausreichend Jod, Zink, Selen, Eisen und andere Substanzen, wie Tyrosin, zur Verfügung hat. Gebildet werden die Hormone T3 und T4 in den sogenannten Schilddrüsenfollikeln. Diese bestehen außen aus kugelförmig angeordneten Schilddrüsenzellen und bilden so im Inneren eine bläschenförmige Hohlraumstruktur. Dort befindet sich das Protein Thyreoglobulin – ein großes Makromolekül, an welches die Tyrosinreste gebunden sind.
In einem ersten Schritt wird Jod aktiv aus der Blutbahn gesammelt und mit Hilfe des so genannten Natrium-Iodid-Symporters, einem Transportprotein, in die Schilddrüsenzelle ein- und durchgeschleust (im Bild von links nach rechts). Im Follikelinneren wartet das Thyreoglobulin mit den angehängten Tyrosinresten darauf, dass mithilfe eines Enzyms, der eisenabhängigen thyreoidalen Peroxidase, das Jod angebunden wird. Dafür werden entweder ein oder zwei Jodatome benötigt.
Nach der Kopplung jeweils zweier Tyrosinmoleküle und ihrer Abspaltung vom Thyreoglobulin geht es zurück durch die Schilddrüsenzelle in Richtung Blutbahn (im Bild von rechts nach links). So entstehen täglich rund 100 Mikrogramm (µg) T4 und 10 Mikrogramm T3 mit einem Jodbedarf von 100-200 Mikrogramm am Tag.
STEUERUNG UND KONTROLLE DER SCHILDDRÜSENHORMONSYNTHESE
Die Herstellung und Freisetzung der Schilddrüsenhormone wird durch das Steuerhormon TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon oder Thyreotropin) angeregt, welches aus der Hypophyse, der Hirnanhangdrüse, stammt. Die Kontrolle der TSH-Synthese erfolgt wiederum durch das TRH (Thyreotropin Releasing Hormon oder Thyreoliberin) aus dem Hypothalamus. Zudem wird dieser komplexe Regelkreis durch die Schilddrüsenhormone selbst beeinflusst.
So können ausreichend Schilddrüsenhormonwerte im Blut die TSH-Produktion mittels einer so genannten „negativen Rückkopplung“ hemmen. Vereinfacht gesagt: Wenn die Schilddrüsenhormone im Blut steigen, sinkt das TSH und umgekehrt.
So ist die Synthese der Schilddrüsenhormone ein Beispiel für ein komplexes System, bei dem viele Steuerungsmechanismen des Körpers genial zusammenwirken.
Autor:
Dr. Mathias Beyer
Facharzt für Innere Medizin, Endokrinologie, Osteologie (DVO)
Praxis für Endokrinologie, Nürnberg
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Quellen:
- https://www.planet-schule.de/wissenspool/lebensraeume-im-teich/inhalt/hintergrund/schwanzlurche.html (zuletzt aufgerufen am 30.08.2021)
- https://www.researchgate.net/figure/Structure-of-the-thyroid-hormone-triiodothyronine-T3-and-thyroxine-T4_fig5_258056929
(zuletzt aufgerufen am 30.08.2021) - Carvalho DP, Dupuy C; Thyroid hormone biosynthesis and release; Moll Cell Endocrinol 2017 Dec 15, 6-15
Letzte Aktualisierung: 09.11.2021