Йодид

Йодид перетинає цитоплазму до верхівкової сторони тироцита, де викидається у фолікул через йодид/хлоридний транспортер, пендрин.

йодид

Пов’язані терміни:

  • Хлорид
  • Тиреотропний гормон
  • Тиреоглобулін
  • Фосфопротеїн
  • Йод
  • Альфа-окислення
  • Вкладений ген
  • Мутація

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Частота, патогенез, профілактика та лікування йодогенного гіпертиреозу

К.С. Мюльберг, Ральф Пашке, у Всебічному довіднику йоду, 2009

Метаболізм і транспорт йоду

Йодид, що надходить з їжею, зв’язується із сироватковими білками, особливо з альбуміном. Непарений йодид виводиться із сечею (70%), а незначна частина виводиться через шлунково-кишкову систему.

Синтез гормонів щитовидної залози відбувається в кілька етапів. Спочатку неорганічний йодид активно концентрується фолікулярними клітинами щитовидної залози за допомогою симпортера йодистого натрію. Низький рівень йодиду стимулює споживання йодиду за рахунок збільшення експресії симпортера йодистого натрію. Йодид здебільшого зв’язується із залишками тирозину тиреоглобуліну (Tg) і зберігається позаклітинно у фолікулярному просвіті.

Фармакологія гіпофіза, щитовидної залози та паращитовидної залози

Йодид

Йодид - найдавніший засіб від розладів щитовидної залози. Йод/йодиди необхідні для синтезу гормонів щитовидної залози (див. Рис. 29-3); однак високі концентрації йодиду обмежують власний транспорт. Крім того, високі концентрації йодиду пригнічують синтез йодотирозинів та йодтиронінів (організація) та гальмують вивільнення гормонів щитовидної залози. Ці ефекти, які залежать від внутрішньоклітинної концентрації йодиду, є тимчасовими. Високі концентрації йодиду в плазмі також інгібують вивільнення гормонів щитовидної залози. Йодид застосовували до операції для підготовки до тиреоїдектомії, оскільки він робить залозу менш судинною. Йодид також використовується разом з антитиреоїдними препаратами та пропранололом для лікування тиреотоксичного кризу.

Підвищена чутливість до йодидів є основним несприятливим ефектом. Йодизм, який є хронічною токсичністю йоду, має багато несприятливих наслідків, включаючи неприємний смак, печіння в роті та горлі, хворобливість зубів та ясен та посилене слиновиділення. Симптоми, подібні до симптомів застуди на голові, часто виникають, як і прорізування шкіри, подразнення шлунка та діарея. Може статися запалення гортані, мигдаликів і легенів, а також збільшення привушних і підщелепних залоз. Йодид концентрується в слинних залозах.

Роль реактивних видів у руйнуванні

2.5.6 Окислений вид йоду

Окислення йодиду гемопероксидазами призводить до утворення кислоти йодної кислоти (HOI), йоду I 2, I 3 - та деяких інших активних видів йоду [257, 258]. Існують численні взаємозв'язки між окисленими видами йоду в залежності від рН та концентрації йодиду [259]. Наприклад, гіпойодова кислота домінує лише при рН 8–9 [259]. Через низьку кількість йодидів у біологічних рідинах (близько 0,1 мкМ [260]), окислення йодиду цими ферментами малоймовірне в умовах in vivo. Однак йодид накопичується в щитовидних залозах, де, як частина синтезу гормонів щитовидної залози, він окислюється і входить у залишки тирозину тиреоглобуліну за допомогою пероксидази щитовидної залози [261] .

Визначення йоду в морській воді

Атомно-емісійна спектрометрія

Споживання йоду та здорове старіння

Лейда Каллехас,. Філіп Р. Орландер, у "Молекулярні основи харчування та старіння", 2016

Всмоктування та метаболізм

Всмоктування йоду відбувається переважно в шлунку та верхній частині тонкої кишки. Різні форми йоду відновлюються до йодиду в кишечнику перед всмоктуванням [1,3]. У здорових дорослих поглинання йодиду перевищує 90%. Він поглинається активним транспортним білком на апікальних поверхнях ентероцитів, який називається симпортером натрій-йодид (NIS). Експресія NIS регулюється, коли концентрація йодиду в їжі збільшується. Потрапляючи в кровообіг, щитовидна залоза та нирки швидко поглинають йодид. Щитовидна залоза накопичує йодид залежно від йоду та гомеостазу гормонів щитовидної залози [1,3–5] .

Під час лактації молочні залози концентрують йод і виділяють його в молоко для новонародженого. Інші тканини поглинають невелику кількість йоду, включаючи слинні залози, слизову шлунка та судинні сплетення. Йод не має доведеної функції в цих тканинах; однак є пропозиції щодо узагальненої підтримки імунної системи [1,3–5] .

НІС знаходиться на базальній мембрані в фолікулярних клітинах щитовидної залози і є ключовим ферментом, відповідальним за накопичення йодиду. Активність НІС у щитовидній залозі в три-чотири рази більша, ніж у будь-якій іншій тканині організму. Це дозволяє залозі накопичуватись і виділяти йодид з крові. Концентрація йодиду в цитоплазмі фолікулярних клітин більш ніж у 40 разів більша, ніж у плазмі [1,3,4] .

За умови достатнього або надлишкового надходження їжі в їжу, щитовидна залоза поглинає менше 10% поглиненого йодиду. Коли дієтичного йодиду менше, частка йодиду, що поглинається щитовидною залозою з крові, збільшується приблизно до 80%. Тиреотропний гормон (ТТГ) та йодид плазми регулюють експресію NIS у фолікулярних клітинах щитовидної залози, визначаючи поглинання йодиду щитовидною залозою. При гіпотиреозі спостерігається посилена секреція ТТГ в гіпофізі, що призводить до підвищення регуляції експресії НІС. Під час еутиреоїдного або гіпертиреоїдного стану секреція ТТГ знижується і не стимулює експресію НІС. Високі концентрації йодиду в плазмі безпосередньо знижують експресію NIS [1,3,4] .

NIS використовує енергію, що виділяється внутрішньою транслокацією натрію, за його електрохімічним градієнтом, щоб мати можливість транслокувати йодид проти його електрохімічного градієнта. Градієнт натрію як рушійна сила поглинання йодиду створюється Na +/K + -ATPase. Цей активний транспорт, опосередкований NIS, може конкурентно інгібуватися тіоціанатом, перхлоратом, пертехнетатом та перренатом [1,3,4,18] .

Усередині щитовидної залози йодид переміщується в колоїдний простір через пендрин, незалежний від натрію йодид/хлоридний транспортний білок. Потім фермент тиреопероксидази (TPO) організовує йодид, зв’язуючи його із залишками тирозину на тиреоглобуліні, утворюючи монойодтирозин (MIT) або дійодтирозин (DIT). Тироксин (Т4) утворюється з комбінації двох молекул DIT, тоді як трийодтироїнін (T3) утворюється з однієї молекули DIT і однієї молекули MIT. Підвищений рівень ТТГ стимулює протеоліз тиреоглобуліну та викид гормонів щитовидної залози в кровообіг. Залежно від загального рівня йоду, колоїдний простір зберігає достатньо ковалентно зв’язаного йоду в тиреоглобуліні, щоб забезпечити секрецію гормонів протягом декількох тижнів або місяців [1,3–5] .

Вплив йоду на щитовидну залозу

В. Панельс,. Дж. Ван Санде, у Всебічному довіднику йоду, 2009

Підсумкові пункти

Йодид, основний субстрат, що використовується в синтезі гормону щитовидної залози, здійснює негативний контроль на активність і ріст щитовидної залози.

Йодид є обмежуючим фактором синтезу гормонів щитовидної залози. Більша кількість йодиду дозволяє синтезувати більше гормонів щитовидної залози, які пригнічують секрецію ТТГ гіпофіза, головного стимулятора щитовидної залози.

Йодид також безпосередньо пригнічує активність і ріст щитовидної залози завдяки виробленню організованого інгібітора XI в щитовидній залозі.

Два йодоліпіди були визначені кандидатами на XI: йодолактони, які діють на щитовидну залозу, але можуть не синтезуватися в залозі, і 2-IHDA, який міститься в щитовидній залозі і може пояснювати деякі йодидні ефекти, включаючи ефект Вольфа – Чайкова.

Непрямий вплив йодиду через гормони щитовидної залози спостерігається при низькому або фізіологічному рівні споживання йодиду та концентрації в сироватці крові. Прямі ефекти здебільшого спостерігаються на надфізіологічному, терапевтичному або токсичному рівнях.

Однак при дуже високих дозах йодид може безпосередньо пригнічувати секрецію щитовидної залози та кровотік, ефекти, які використовуються при передопераційному лікуванні хвороби Грейвса Люголем.

Вісь гіпоталамуса-гіпофіза-щитовидної залози (ВПТ) ссавців

Девід О. Норріс, доктор філософії, доктор філософії Джеймс А. Карр, з ендокринології хребетних (п’яте видання), 2013

2 Дієта

Низька доступність йодиду зменшує синтез гормонів щитовидної залози та призводить до розвитку гіпотиреоїдних станів. Найбільш серйозно впливає на зменшення йодиду синтез ДІТ, який, у свою чергу, зменшує кількість Т 4, яка може бути синтезована. Надмірний рівень йодиду в крові може пригнічувати поглинання та накопичення йодиду фолікулярними клітинами, явище, відоме як ефект Вольфа – Чайкова. Цей ефект є тимчасовим, і навіть за наявності підвищеного йодиду крові щитовидна залоза знову почне виробляти гормон щитовидної залози через знижену експресію гена NIS. Клітинна основа ефекту Вольфа – Чайкова не повністю відома, але частково може включати місцевий зворотний зв'язок йодоліпідів (див. Вище).

У природі було б найбільш незвичним для ссавців зазнавати надлишку йодиду, але для людей відомо кілька випадків надмірного вмісту йодиду. Проковтування японською рибалкою великої кількості морських водоростей, які в природі багаті йодидом, викликає стан гіпотиреозу. На початку 1980-х рр. Високий рівень йодиду в молоці та фаст-фудах через штучні добавки або забруднювачі викликав медичні занепокоєння щодо потенційної індукції гіпотиреозу, особливо у дітей, нервова система яких особливо чутлива до недостатнього гормону щитовидної залози. Однак низький вміст йодиду, що додається до комерційних сольових препаратів, не становить загрози для нормального споживання солі і є важливим стримуючим фактором для розвитку гіпотиреозу через недостатню доступність йодиду як у дітей, так і у дорослих. Як зазначалося раніше, вміст йодидів у молоці помітно зменшився за останні роки.

Знижене споживання калорій або голодування пригнічує циркулюючий Т3 з (у щурів) або без (у людей) депресією рівня Т4. Це адаптивна реакція, яка обмежує ріст або швидкість метаболізму, коли джерел енергії мало. Дослідження на щурах показують, що перегодовування (особливо вуглеводів) підвищує рівень Т3 і подібне споживання вуглеводів може бути пов’язане з гіперактивністю у дітей.

Том 2

Йодид

Перенесення йоду від матері через плаценту має важливе значення для вироблення гормонів щитовидної залози у плода і, ймовірно, починається на початку другого триместру. Механізми, відповідальні за плацентарний транспорт йодиду, залишаються повністю встановленими, але, ймовірно, включають поглинання через MVM, опосередковане симпортером йодиду натрію (NIS, також відомим як SLC5A5), що виражається в MVM плаценти 205 і культивованих трофобластах. 205 Пендрин (SLC26A4), обмінник Cl - –OH - –HCO3, який також транспортує йодид, виражений у MVM 205; однак роль цього транспортера у перенесенні йодиду матері та плода незрозуміла, оскільки пендрин опосередковує витікання йодиду в інші тканини. Нещодавно повідомлялося, що переносник Na + –мультівітамінів людини (hSMVT, також відомий як SLC5A6), який експресується в плаценті, опосередковує клітинне поглинання йодиду, 206 але внесок hSMVT у транспорт плацентарного йодиду наразі невідомий.

Том II

Специфічний контроль йодидом

Механізм дії йодиду на всі метаболічні етапи, крім секреції, відповідає парадигмі "XI" Ван Санде. 83 Ці гальмування полегшуються агентами, які блокують захоплення йодиду (наприклад, перхлорат) або його окислення (наприклад, метимазол) - критерії Ван Санде. Отже, ефекти приписуються одному або декільком постульованим внутрішньоклітинним йодованим інгібіторам, які називаються XI. Ідентичність таких сигналів досі не доведена. У різні періоди на цю роль пропонувалося кілька кандидатів, наприклад, тироксин, йодовані ейкозаноїди (йодолактон) (які не підтверджуються останніми дослідженнями 84) та більш правдоподібні йодогексадеканали. Останній, переважний йодований ліпід у щитовидній залозі, безумовно, може пояснювати пригнічення аденилілциклази та утворення H2O2. Слід підкреслити, що йодування різних ферментів, а також каталітична роль йодиду в утворенні радикалів O2 (показано, що він бере участь у токсичній дії йодиду), можуть враховувати критерії Ван Санде без необхідності XI парадигма. 83,85 Що стосується секреції щитовидної залози та кровотоку, їх інгібування йодидом у пацієнтів, які отримують антитиреоїдні препарати, свідчить про прямий, XI-незалежний ефект.

Окрім інгібуючої дії, йодид при низьких фізіологічних концентраціях також активує утворення H2O2 і, отже, йодування білка в щитовидній залозі деяких видів, включаючи людей. Цей ефект також інгібується інгібіторами тиреопероксидази та транспорту, і його можна класифікувати як XI-ефект. Він має фізіологічний сенс, оскільки пов’язує утворення H2O2 з наявністю йодиду косубстрату.

У собак in vivo йодид у помірних дозах зменшує проліферацію клітин та експресію мРНК TPO та NIS, але не синтез або секрецію гормону щитовидної залози. Законодавче регулювання NIS пояснює адаптацію до ефекту Вольфа-Чайкова. 86,87 І 6-йод-дельталактон, і 2-йодгексадеканал також запобігають ріст зоба, залежного від ТТГ, у щурів. 84

Щитовидна залоза

Включення йоду

Йодид, який потрапляє на базолатеральні поверхні фолікулярної клітини, повинен надходити до фолікулярного просвіту, де відбувається біосинтез гормонів. Йодид дифундує по всій фолікулярній клітині і виходить з апікальної мембрани за допомогою натрій-незалежного йодистого транспортера, званого пендіном, який також експресується в мозку та нирках. Для того щоб йодид міг вбудовуватися в залишки тирозину в тиреоглобуліні, спочатку його слід перевести в деякий вищий окислений стан. Цей етап каталізується тиреоїдною тиреопероксидазою у присутності пероксиду водню, утворення якого може обмежувати швидкість. Перекис водню утворюється внаслідок каталітичної активності кальцій-залежної НАДФН-оксидази, яка присутня в щітковій межі. Тиреопероксидаза є ключовим ферментом у формуванні гормонів щитовидної залози, і, як вважають, каталізує реакції йодування та сполучення, описані далі на додаток до активації йодиду. Тиропероксидаза охоплює мембрану кисті на апікальній поверхні фолікулярних клітин і орієнтована своїм каталітичним доменом до фолікулярного просвіту.

Додавання молекул йоду до залишків тирозину в тиреоглобуліні називається організацією. Тиреоглобулін йодується на апікальній поверхні фолікулярних клітин, коли він екструдується в фолікулярний просвіт. Місця акцепції йоду в тиреоглобуліні перевищують доступність йодиду, щоб вільний йодид не накопичувався у фолікулярному просвіті. Хоча посттрансляційні конформаційні зміни, організовані ендоплазматичними ретикулярними білками, організовують конфігурацію тиреоглобуліну для підвищення його здатності йодуватися, йодування та утворення гормонів, здається, не є особливо ефективними. Тирозину не особливо багато в тиреоглобуліні, і він містить лише приблизно 1 із 40 залишків пептидного ланцюга. Тільки близько 10% із 132 залишків тирозину в кожному димері тиреоглобуліну виявляються в позиціях, сприятливих для йодування. Початковими продуктами, що утворюються, є монойодтирозин (MIT) та дійодтирозин (DIT), і вони залишаються в пептидному зв’язку в молекулах тиреоглобуліну. Зазвичай більше DIT утворюється, ніж MIT, але коли йоду недостатньо, йодування менше, і відношення MIT до DIT зворотне.

Рекомендовані публікації:

  • Біохімія та фізіологія пестицидів
  • Про ScienceDirect
  • Віддалений доступ
  • Магазинний візок
  • Рекламуйте
  • Зв'язок та підтримка
  • Правила та умови
  • Політика конфіденційності

Ми використовуємо файли cookie, щоб допомогти забезпечити та покращити наші послуги та адаптувати вміст та рекламу. Продовжуючи, ви погоджуєтесь із використання печива .