Schilddrüsenhormone

Unter dem Begriff Schilddrüsenhormone werden die in den Follikelepithelzellen der Schilddrüse (Thyreozyten) gebildeten Hormone zusammengefasst. Hierzu zählen insbesondere Triiodthyronin (T₃) und Thyroxin (Tetraiodthyronin, T₄).<ref>Schilddrüsenhormon. In: Hoffmann-La Roche AG, Urban & Schwarzenberg (Hrsg.): Roche Lexikon Medizin. 4. Auflage. Urban & Schwarzenberg 1998, ISBN 3-541-17114-6.</ref> Die Schilddrüsenhormone spielen eine wichtige Rolle für den Energiestoffwechsel und das Wachstum einzelner Zellen und des Gesamtorganismus und sind somit zwingend lebensnotwendig.

Neben T₄ und T₃ gibt es weitere Iodothyronine (nicht klassische Schilddrüsenhormone) mit schwächeren und zum Teil antagonistischen Wirkungen.

Thyronamine sind Hormone, die in vieler Hinsicht gegenteilige Wirkungen der klassischen Schilddrüsenhormone haben. Es gibt zunehmende Hinweise darauf, dass sie aus Iodothyroninen gebildet werden.<ref>S. Piehl, C. S. Hoefig, T. S. Scanlan, J. Köhrle: Thyronamines – past, present, and future. In: Endocr Rev. 32(1), 2011 Feb, S. 64–80. PMID 20880963</ref><ref name="Hoefig2011">C. S. Hoefig, J. Köhrle, G. Brabant, K. Dixit, B. Yap, C. J. Strasburger, Z. Wu: Evidence for extrathyroidal formation of 3-iodothyronamine in humans as provided by a novel monoclonal antibody-based chemiluminescent serum immunoassay. In: J Clin Endocrinol Metab. 96(6), 2011 Jun, S. 1864–1872. PMID 21490071.</ref>

Iodothyroacetate sind deaminierte Iodothyronine, die im Serum in höherer Konzentration als T₃ vorkommen und partiell agonistische Wirkungen zu Iodothyroninen haben.<ref name="Hoefig2011" />

Das von den parafollikulären Zellen (C-Zellen) der Schilddrüse gebildete Hormon Calcitonin wird üblicherweise nicht als Schilddrüsenhormon bezeichnet, da es weder strukturell noch in seiner Funktion mit den klassischen Schilddrüsenhormonen verwandt ist.

Chemischer Aufbau

Ähnlich aufgebaut sind die noch wenig erforschten Thyronamine und Jodothyroacetate, die durch Decarboxylierung bzw. Desaminierung aus den Jodothyroninen hervorgehen.

Das von den C-Zellen der Schilddrüse gebildete Calcitonin gehört nicht zur Klasse der Iodothyronine, es ist vielmehr ein Peptidhormon.

Bildung und Freisetzung

Biosynthese (Mensch)

Monoiodtyrosin und Diiodtyrosin werden in der Schilddrüse aus L-Tyrosin und Iodid gebildet. Das L-Tyrosin liegt dabei in Form von an Thyreoglobulin gebundenen Tyrosyl-Resten vor und das Iodid wird mit Hilfe des Enzyms Thyreoperoxidase (TPO) an die Tyrosyl-Reste gebunden; durch Bindung eines Iod-Atoms entsteht zunächst Monoiodtyrosin, durch Bindung eines weiteren Iod-Atoms dann Diiodtyrosin (DIT). Da die TPO Häm als prosthetische Gruppe enthält, kann die Synthese von MIT und DIT (und infolgedessen auch die der Schilddrüsenhormone) durch einen Eisenmangel eingeschränkt sein.<ref name="dpc_bühlmann_schilddrüse">Abschnitt Physiologie in „Schilddrüse“ bei DPC-Bühlmann GmbH</ref><ref name="vitalstoff_lexikon_jod">Jod. In: Lexikon für Orthomolekulare Medizin – Vitalstoff-Lexikon.</ref><ref name="diss_plasmahormone_depression">Jörg Sasse: Plasmakonzentrationen von Prolaktin, Cortisol, Trijodthyronin und Thyroxin bei Schlafentzug-Respondern unter Tryptophan-Depletion im Rahmen einer endogenen Depression. Dissertation. (PDF; 385 kB). Medizinische Fakultät Charité der Humboldt Universität zu Berlin, 10. Oktober 2000, Abschnitt 1.5.3.</ref><ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung">Katarzyna Agata Fischmann: Veränderungen der Schilddrüsenparameter TSH, fT3 und fT4 im Verlauf einer Entgiftungs-/Entwöhnungstherapie bei Alkoholkranken. Inaugural-Dissertation. (PDF; 442 kB). Medizinische Fakultät der Eberhard Karls Universität zu Tübingen, 2005, Abschnitt 1.1.2.</ref>

Hormonvorstufe (Mensch)

Monoiodtyrosin und Diiodtyrosin sind beim Menschen einer der Vorläufersubstanzen des Schilddrüsenhormons Triiodthyronin (T₃) und, vermittels Diiodtyrosin, die mittelbare Vorläufersubstanz des Schilddrüsenhormons L-Thyroxin (T₄).

Datei:Dejodasenfunktion.png

T₄: Thyroxin
T₃: 3,3′,5-Triiod-L-thyronin
rT₃: 3,3′,5′-Triiod-L-thyronin
3,3'T₂: 3,3′-Diiod-L-thyronin

MIT liegt zusammen mit DIT in der Schilddrüse an Thyreoglobuline (TG) gebunden vor. Die Globuline bilden in dieser Form die unmittelbare Vorstufe der in der Schilddrüse produzierten Schilddrüsenhormone. Durch Zusammenlagerung (Koppelung über eine Etherbrücke<ref name="diss_t3_bei_ratten">Christoph Kraft: Der Einfluß von Triiodthyronin auf die extrazelluläre Matrix von Rattenherzen und Rattennieren. Inaugural-Dissertation. Fachbereich Humanmedizin der Justus-Liebig-Universität Giessen, 2001, Abschnitt 1.1.1.</ref>) im TG-Molekül von einem MIT- und einem DIT-Molekül wird T₃ (ca. 11 μg/Tag<ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung" />), durch Zusammenlagerung von zwei DIT-Molekülen T₄ (ca. 100 μg/Tag<ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung" />) gebildet. In der Schilddrüse wird T₃ sowohl in Form von 3,5,3'-Triiodthyronin (T₃, ca. 10 μg/Tag) als auch als inaktives<ref name="expasy_1_97_1_11">Thyroxine 5-deiodinase (EC 1.97.1.11) (englisch) bei ExPASy.</ref> 3,3',5'-Triiodthyronin (rT₃, für: reverses Triiodthyronin, ca. 1 μg/Tag) gebildet.<ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung" /> Auch bei diesen Koppelungsvorgängen ist wieder die Thyreoperoxidase beteiligt.<ref name="dpc_bühlmann_schilddrüse" /><ref name="vitalstoff_lexikon_jod" /><ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung" />

Plasmaproteinbindung (Mensch)

Die entstandenen Hormone werden nicht frei, sondern in an Transportproteine (TBG, TTR, TBA, TBPA, SHBG) gebundener, inaktiver Form in den Blutkreislauf abgegeben. Sie liegen im Blut zu über 99 % (T₄ zu 99,95 %, T₃ zu 99,7 %<ref name="dpc_bühlmann_schilddrüse" />) in an Proteine gebundener Form vor und erst bei Bedarf bildet der Körper aus den gebundenen Schilddrüsenhormonen freie, aktive Hormone. Dabei wird freies T₄ (fT₄) durch einfache Freisetzung des T₄ aus seiner Eiweißbindung gebildet.

Dejodierung (Konversion)

Freies T₃ (fT₃) und inaktives<ref name="expasy_1_97_1_11" /> rT₃ wird sowohl unmittelbar durch Freisetzung aus seiner Eiweißbindung, größtenteils aber mittelbar mit Hilfe von Thyroxindeiodinasen im Zytoplasma der Zielzelle aus freiem, in die Zelle eingewandertem T₄ durch Abspaltung eines Iod-Atoms

• an der 5'-Position (=T₃, ca. 25 μg aus den 100 μg tgl. erzeugten T₄)<ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung" /> oder
• an der 5-Position (=rT₃, ca. 35 μg aus den 100 μg tgl. erzeugten T₄)<ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung" />

gewonnen. Da die Thyroxindeiodinasen selenhaltige Enzyme sind, kann die Synthese von fT₃ in den Zielzellen durch einen Selenmangel eingeschränkt sein.<ref name="dpc_bühlmann_schilddrüse" /><ref name="vitalstoff_lexikon_jod" /><ref name="diss_plasmahormone_depression" /><ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung" />

Es ist zu beachten, dass einerseits T₄ den Großteil der in der Schilddrüse gebildeten Schilddrüsenhormone ausmacht, andererseits der Großteil des im Körper bzw. in den Zellen freigesetzten fT₃ mittelbar aus in die Zielzelle eingewandertem fT₄ hergestellt wird.<ref name="dpc_bühlmann_schilddrüse" /><ref name="vitalstoff_lexikon_jod" /><ref name="diss_schilddruesenparameter_alkoholentgiftung" /><ref name="diss_t3_bei_ratten" /> Somit ist

• DIT die Hauptvorstufe sowohl von (in den Zielzellen gebildetem) fT₃ als auch von T₄/fT₄,
• MIT die unmittelbare Vorstufe des in geringen Mengen in der Schilddrüse produzierten T₃, hauptsächlich aber mittelbare Vorstufe der aus DIT produzierten Schilddrüsenhormonanteile,
• fT₄ die unmittelbare Hauptvorstufe von fT₃.

Außer T3 und rT3 werden durch Dejodinasen weitere Jodothyronine, z. B. 3,5-T2 produziert. Enzymvermittelte Dejodierungsprozesse sind auch an der Umwandlung nicht klassischer Schilddrüsenhormone, d. h. von Thyronaminen und Jodothyroacetaten beteiligt.

Obwohl DIT Vorstufe von Schilddrüsenhormonen ist, kann es nicht durch vermehrte (künstliche) Zufuhr zur Steigerung der Schilddrüsenhormonproduktion verwendet werden, da es paradoxerweise als Thyreostatikum wirkt.<ref name="atc_h03bx01">ATC-H03BX01-Eintrag (englisch) bei ATC/DDD Index 2007.</ref>

Iodaufnahme in die Schilddrüsenfollikel

Für die Synthese der Schilddrüsenhormone wird Iod benötigt, das mit der Nahrung in Form von Iodid-Ionen aufgenommen wird. Die Schilddrüse ist auf eine regelmäßige und ausreichende Iodzufuhr angewiesen. Die Iodid-Ionen werden über das Blut zu den Follikelepithelzellen (Thyreozyten) der Schilddrüse transportiert und von diesen über ein Transportprotein, den Natrium-Iodid-Symporter (NIS) aufgenommen. Dabei nutzt der Natrium-Iodid-Symporter, der in die basolaterale Plasmamembran der Thyreozyten integriert ist, den durch die Natrium-Kalium-Pumpe (Natrium-Kalium-ATPase) energieabhängig aufgebauten elektrochemischen Konzentrationsgradienten für die Natrium-Ionen, so dass Iodid- und Natrium-Ionen zusammen (im Symport) in die Follikelepithelzellen transportiert werden können. Es handelt sich um einen sekundär aktiven Transport.

Mit diesem Transportsystem werden im Zellinneren wesentlich höhere Konzentrationen erreicht, als dies im Extrazellulärraum, also außerhalb der Zelle, der Fall ist. Im Blutplasma ist die Iodid-Konzentration beispielsweise 25 bis 30-fach niedriger als in den Follikelepithelzellen.<ref name="Fonyó">A. Fonyó (Hrsg.): Principles of Medical Physiology. 1. Auflage. Medicina Publishing House Co., 2002, ISBN 963-242-726-2, S. 765 ff. (engl.)</ref> Die Aktivität des Natrium-Iodid-Symporters wird durch das in der Hypophyse gebildete Thyreotropin (Syn. Thyreoidea-stimulierendes Hormon, TSH) reguliert. Thyreotropin steigert die Aufnahme von Iod in die Thyreozyten.

Am Transport der Iodid-Ionen in das Lumen der Schilddrüsenfollikel sind zwei voneinander unabhängige passive Transportproteine beteiligt, die nur in der apikalen Membran der Thyreozyten lokalisiert sind: Pendrin und der human apical iodide transporter (hAIT).<ref name="Lacroix">L. Lacroix: Expression of the apical iodide transporter in human thyroid tissues: a comparison study with other iodide transporters. In: J Clin Endocrinol Metab. 89(3), 2004 Mar, S. 1423–1428. PMID 15001644.</ref>

Iodierung

Das von den Thyreozyten durch Proteinbiosynthese gebildete Thyreoglobulin wird durch Exozytose, das heißt durch Verschmelzung von sekretorischen Vesikeln mit der apikalen Plasmamembran der Follikelepithelzellen, in das Lumen der Schilddrüsenfollikel ausgeschüttet.

Das Thyreoglobulin ist reich an Tyrosin-Seitenketten. Tyrosin ist eine Aminosäure und Bestandteil des Thyroglobulins. Die Tyrosinseitenketten werden im Rahmen der Schilddrüsenhormonsynthese iodiert. Dafür verantwortlich ist ein zu den Peroxidasen gehörendes Enzym, die so genannte Thyreoperoxidase, die in die apikale Zellmembran der Thyreozyten integriert ist und in das Follikellumen ragt. Sie überführt die sehr reaktionsträgen (inerten) Iodid-Ionen (I⁻) außerhalb der Zellen durch Oxidation und Verbrauch von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) in ein reaktionsfreudigeres Molekül. Dabei handelt es sich wahrscheinlich um kurzlebige Iodonium-Ionen (I⁺).<ref name="Löffler">G. Löffler, P. E. Petrides (Hrsg.): Biochemie und Pathobiochemie. 7. Auflage. Springer Medizin Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-540-42295-1, S. 871 ff.</ref> Das Wasserstoffperoxid wird durch die ebenfalls in der apikalen Membran integrierte NADPH-abhängige Oxidase (ThOx) gebildet.<ref>B. Caillou u. a.: Expression of reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase (ThoX, LNOX, Duox) genes and proteins in human thyroid tissues. In: J Clin Endocrinol Metab. 86(7), 2001 Jul, S. 3351–3358, PMID 11443211.</ref>

Anschließend erfolgt die Iodierung des aromatischen Rings der Tyrosinseitenketten des Thyreoglobulins, zunächst an Position 3, so dass Monoiodtyrosin entsteht, und dann an Position 5 der gleichen Seitenkette, so dass Diiodtyrosin entsteht. Über die Vorstufen Monoiodtyrosin und Diiodtyrosin entsteht durch intramolekulare Kopplung zweier Moleküle zunächst T₄. Daraus wird unter Verlust eines Iodatoms T₃ gebildet.<ref name="diss_plasmahormone_depression" /> Zur Speicherung werden die Hormone an Transporteiweiße, insbesondere Thyroxin-bindendes Globulin (TBG), gebunden.

Freisetzung der Schilddrüsenhormone

Die Schilddrüse setzt etwa 90–95 % T₄ (Thyroxin) und nur eine geringe Menge T₃ (Triiodthyronin) frei. Davon befinden sich etwa 80 % in der Blutbahn und Leber. Gebildet werden die Hormone in der Drüse durch Anlagerung von Iod an die zuerst synthetisierten und mit einem Kohlenhydratanteil versehenen Aminosäuren. Daher zählt man sie zu den Aminosäure-Derivaten. Thyroxin hat im Körper eine Halbwertszeit von ca. 7 Tagen, T₃ eine Halbwertszeit von ca. 1 Tag.<ref>Eintrag zu Thyroid-Hormone. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 16. Juni 2014.</ref>

Regulation der Schilddrüsenhormonsynthese und -freisetzung

Die Ausschüttung von Thyroxin wird verstärkt, wenn der Thyroxinspiegel im Blutplasma zu stark absinkt und umgekehrt. Die Aufrechterhaltung des Schilddrüsenhormonspiegels wird dadurch geregelt.

Der Hypothalamus schüttet das TRH (Syn. Thyreoliberin oder Thyreotropin-Releasinghormon) aus. TRH regt die Hypophyse zur Ausschüttung von TSH (Syn. Thyreotropin oder Thyroidea stimulierendes Hormon) an.

Das TSH der Hypophyse bewirkt eine verstärkte Bildung der Schilddrüsenhormone T₃ und T₄. Die Schilddrüsenhormone gelangen über die Blutbahn an die Zielzellen und entfalten dort ihre Wirkung, wobei sie sich ganz ähnlich wie Steroidhormone verhalten. Über die Blutbahn gelangen die Hormone auch in den Bereich von Hypothalamus und Hypophyse. Diese können mit speziellen Rezeptoren den T₃ und T₄ Blutspiegel wahrnehmen.

Im Kontext des thyreotropen Regelkreises wird mit wachsendem T₃- und T₄-Spiegel die Bildung von TRH und TSH zunehmend gehemmt.

Der thyreotrope Regelkreis ist ein mehrschleifiger Regelkreis, der zwischen der Hypophyse und der Schilddrüse aufgespannt ist. Er reguliert die Konzentration an Schilddrüsenhormonen im Blutplasma.

Die Hypophyse schüttet das Steuerhormon Thyreotropin (TSH) aus, das in der Schilddrüse die Sekretion von Thyroxin (T₄) und Triiodthyronin (T₃) anregt. Umgekehrt hemmen Schilddrüsenhormone im Sinne einer Gegenkopplung (negatives Feedback) die Produktion und Ausschüttung von TSH, so dass sich normalerweise ein Gleichgewichtsspiegel der Menge an Schilddrüsenhormonen im Blut einstellt. Die Produktion und die Ausschüttung des TSH hängen zudem von dem Spiegel des Thyreoliberin (TRH) ab, das vom Hypothalamus produziert und ausgeschüttet wird. Der Hypothalamus gibt den Sollwert der Schilddrüsenhormone im Blut vor und misst ständig den Istwert. Um den Istwert der Schilddrüsenhormone im Blut an den Sollwert der Schilddrüsenhormone im Blut anzupassen, kann der Hypothalamus die Produktionsmenge an TRH und damit die Produktionsmenge an TSH und Schilddrüsenhormonen beeinflussen.

Abgesehen von diesem Hauptregelkreis gibt es weitere eingeschaltete Rückkoppelungsschleifen, z. B. ein Ultra-Short-Feedback von TSH auf seine eigene Ausschüttung, ein Long-Feedback von Schilddrüsenhormonen auf die TRH-Freisetzung und Regelkreise, welche die Plasmaproteinbindung von T₄ und T₃ einstellen.<ref>J. W. Dietrich: Der Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis. Entwicklung und klinische Anwendung eines nichtlinearen Modells. Logos-Verlag, Berlin 2002, ISBN 3-89722-850-5.</ref><ref>J. W. Dietrich, A. Tesche, C. R. Pickardt, U. Mitzdorf: Thyrotropic Feedback Control: Evidence for an Additional Ultrashort Feedback Loop from Fractal Analysis. In: Cybernetics and Systems. 35 (4), 2004, S. 315–331. doi:10.1080/01969720490443354.</ref><ref>C. Gauna, G. H. den Berghe, A. J. der Lely: Pituitary Function During Severe and Life-threatening Illnesses. In: Pituitary. 8(3-4), 2005, S. 213–217. doi:10.1007/s11102-006-6043-3.</ref>

Funktionszustände des Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreises

• Euthyreose (Normale Schilddrüsenfunktion)
• Hypothyreose (Schilddrüsenunterfunktion)
  • Primäre Hypothyreose (Regelkreis in der Schilddrüse unterbrochen, z. B. durch mangelnde Inkretionsleistung nach Operation oder bei Autoimmunthyreopathien)
  • Sekundäre Hypothyreose (Regelkreis in der Hypophyse unterbrochen, z. B. im Rahmen einer HVL-Insuffizienz)
  • Tertiäre Hypothyreose (Vorgabe des Sollwertes fehlt durch Mangel an TRH, z. B. im Rahmen einer Schädigung des Hypothalamus, eines Pickardt-Syndroms oder eines Euthyroid-Sick-Syndroms.)
• Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion)
  • Primäre Hyperthyreose (Inappropriate Sekretion von Schilddrüsenhormonen durch eine Erkrankung der Schilddrüse, z. B. bei Autonomien und beim Morbus Basedow)
  • Sekundäre Hyperthyreose (z. B. durch TSH-produzierende Tumoren der Hypophyse)
  • Tertiäre Hyperthyreose (durch TRH-Überproduktion im Hypothalamus)
• Thyreotoxikose (Überversorgung mit Schilddrüsenhormonen, z. B. durch zu hochdosierte medikamentöse Behandlung einer Hypothyreose)
• Schilddrüsenhormonresistenz (Unterbrechung des Regelkreises an den Rezeptoren in der Hypophyse oder der Peripherie)

Medizinische Bezüge

Transport im Blut

Die Schilddrüsenhormone sind nicht wasserlöslich. Sie liegen im zirkulierenden Blut zum größten Teil gebunden an drei Proteinen vor: Thyroxinbindendes Globulin (TBG), Thyroxin bindendes Präalbumin (TTR, auch Transthyretin) und Albumin. Die Bindung ist bei allen Transportproteinen reversibel. Obwohl die Transportkapazität vom Albumin sehr viel größer ist, wird der größte Anteil der Schilddrüsenhormone durch das TBG transportiert – bei Thyroxin sind dies beispielsweise etwa 75 %.<ref name="Siegenthaler">Siegenthaler (Hrsg.): Klinische Pathophysiologie. 9. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2006, ISBN 3-13-449609-7, S. 271 ff.</ref> Die Ursache liegt in der Affinität zu den Schilddrüsenhormonen, die beim TBG mit Abstand am höchsten ist und beim TTR etwas höher ist als beim Albumin.

Der wesentlich kleinere, aber biologisch aktive Anteil der Schilddrüsenhormone liegt nicht an Proteine gebunden vor, sondern zirkuliert frei im Blut. Sie werden als freies Triiodthyronin (freies T₃, fT₃) beziehungsweise freies Thyroxin (freies T₄, fT₄) bezeichnet. Die freien Schilddrüsenhormone machen jeweils nur einen Anteil von etwa 0,3 % aller Schilddrüsenhormone aus.<ref name="Siegenthaler" />

Membrantransport

Da Schilddrüsenhormone geladene Aminosäurederivate sind, können sie nicht – wie oft angenommen wird – passiv die Zellmembran durchqueren, sondern benötigen spezifische Transportproteine.<ref>J. W. Dietrich, K. Brisseau, B. O. Boehm: Resorption, Transport und Bioverfügbarkeit von Schilddrüsenhormonen. In: Dtsch Med Wochenschr. 133(31-32), 2008 Aug, S. 1644–1648. PMID 18651367.</ref> Über eine Regulation der Aufnahme von Schilddrüsenhormonen in die Zelle wird somit auch die lokale Verfügbarkeit gesteuert und dadurch eine weitere Regulationsebene hinzugefügt. Es sind ca. 25 Schilddrüsenhormontransporter bekannt. Mutationen in einem sehr spezifischen Schilddrüsenhormontransporter, dem Monocarboxylattransporter 8 (MCT8), führen beim Menschen zu einer schweren X-chromosomal gekoppelten mentalen Retardierung, dem Allan-Herndon-Dudley-Syndrom.<ref>D. Braun, E. K. Wirth, U. Schweizer: Thyroid hormone transporters in the brain. In: Reviews in the neurosciences. Band 21, Nummer 3, 2010, S. 173–186, ISSN 0334-1763. PMID 20879691.</ref> Die Transporter MCT8 und MCT10 scheinen ebenfalls eine große Rolle beim Passieren der Zellmembran der Thyreozyten in die Blutbahn zu spielen.<ref name="Edith 2008">Edith C. H. Friesema, Jurgen Jansen, Jan-willem Jachtenberg, W. Edward Visser, Monique H. A. Kester, and Theo J. Visser. Effective Cellular Uptake and Efflux of Thyroid Hormone by Human Monocarboxylate Transporter. Molecular endocrinology. 2008. doi:10.1210/me.2007-0112.</ref><ref name="Brix 2011">Brix K, Führer D, Biebermann H. Molecules important for thyroid hormone synthesis and action – known facts and future perspectives. Thyroid Res. 2011 Aug 3;4 Suppl 1:S9. doi:10.1186/1756-6614-4-S1-S9.</ref>

Wirkungsweise

Beim Gesunden dienen die Schilddrüsenhormone der Aufrechterhaltung einer ausgeglichenen Energiebilanz des Organismus. Sie ermöglichen, dass der Stoffwechsel dem jeweiligen Bedarf angepasst werden kann. Im Kindesalter regen die Hormone die Tätigkeit der Körperzellen aller Organe an. Sie fördern in diesem Lebensabschnitt das Wachstum.

Im Erwachsenenalter haben sie auf die Gewebe des Gehirns, der Hoden und der Milz keinen Einfluss, in allen anderen Geweben steigern sie den Stoffwechsel. Die biochemische Wirkung in der einzelnen Körperzelle ist noch nicht ganz genau geklärt.

Die Schilddrüsenhormone haben ebenfalls eine Wirkung auf den Einbau von α- und β-Adrenozeptoren, und damit Auswirkung auf die Herzfunktion. Aber auch auf Muskulatur, Fettgewebe und Lymphozyten. Durch die Schilddrüsenhormone werden β-Rezeptoren vermehrt und α-Rezeptoren vermindert in die Zellmembranen eingebaut.<ref name="Silbernagl 624"> Hans-Christian Pape, Armin Kurtz, Stefan Silbernagl: Physiologie. 7. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2014, ISBN 978-3-13-796007-2, S. 624.</ref>

Wichtig ist aber, dass die Schilddrüsenhormone auf die Tätigkeit anderer endokrinen Drüsen einwirken. So fördern sie die Abgabe des Wachstumshormons STH durch die Hypophyse, greifen in den Glukosestoffwechsel über Steigerung der Insulinfreisetzung aus der Bauchspeicheldrüse ein und regen die Tätigkeit der Nebenniere, besonders der Nebennierenrinde an. Eine Wechselwirkung mit den Sexualhormonen ist ebenfalls bekannt.

Liothyronin (zum Beispiel das verschreibungspflichtige Präparat Thybon) wird manchmal bei der Therapie der Unterfunktion in Kombination mit Thyroxin verschrieben, zum Beispiel wenn der Patient nicht genügend eigenes T₃ aus dem Thyroxin bildet.

Epidemiologie der Schilddrüsenhormone und Pharmakoepidemiologie der Schilddrüsenmedikamente

Zur Epidemiologie der Schilddrüsenhormone und zur Pharmakoepidemiologie der Schilddrüsenmedikamente in der deutschen Bevölkerung liegen umfangreiche Untersuchungen des Robert-Koch-Instituts vor.<ref>Hans-Ulrich Melchert, Bernd Görsch, Wulf Thierfelder: Schilddrüsenhormone und Schilddrüsenmedikation bei Probanden in den Nationalen Gesundheitssurveys. Robert-Koch-Institut, Berlin 2002, ISBN 3-89606-138-0.</ref>

Tiere

Thyroxin beim Tier

Die Metamorphose von der Kaulquappe zum Frosch wird durch Thyroxin ausgelöst. Zieht man also Kaulquappen in iodfreiem Wasser auf, wird kein Frosch daraus, sondern eine übermäßig große Kaulquappe. Ein in Mittelamerika vorkommendes Amphibium (Axolotl) erreicht bereits als Kaulquappe die Geschlechtsreife und verwandelt sich unter Thyroxinbehandlung in einen sonst nicht existenten Landmolch.

Hunde leiden häufig unter einer Schilddrüsenunterfunktion. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen dem aggressiven Verhalten von Hunden und einer Schilddrüsenunterfunktion. Das gilt auch, wenn die im Blut gemessenen Thyroxinwerte noch innerhalb des klinischen Normbereichs liegen. Ähnlich wie bei Menschen kann das Thyroxin in Tablettenform zugeführt werden. Die Dosis liegt dabei oft weit höher als beim Menschen: 1000 bis 4000 µg pro Tag sind nicht ungewöhnlich.

Phylogenetik

Die Schilddrüsenhormone Thyroxin (T₄) und Trijodthyronin (T₃) sind stammesgeschichtlich sehr alte Verbindungen, die schon bei Wirbellosen Chordaten und auch bei einigen Pflanzen nachgewiesen werden können.<ref name="Welsch 437"> Ulrich Welsch: Lehrbuch Histologie. 4. Auflage. Urban & Fischer bei Elsevier, München 2014, ISBN 978-3-437-44433-3, S. 437.</ref>

Quellen

• J. W. Dietrich: Der Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis. Entwicklung und klinische Anwendung eines nichtlinearen Modells. Logos-Verlag, Berlin 2002, ISBN 3-89722-850-5.
• J. W. Dietrich, A. Tesche, C. R. Pickardt, U. Mitzdorf: Thyrotropic Feedback Control: Evidence for an Additional Ultrashort Feedback Loop from Fractal Analysis. In: Cybernetics and Systems. 35 (4), 2004, S. 315–331. doi:10.1080/01969720490443354
• C. Gauna, G. H. den Berghe, A. J. der Lely: Pituitary Function During Severe and Life-threatening Illnesses. In: Pituitary. 8(3-4), 2005, S. 213–217. doi:10.1007/s11102-006-6043-3

Einzelnachweise

<references />

Weblinks