Основними елементами, використовуваними в синтезі тиреоїдних гормонів, є йод і тирозин. Щитовидна залоза відрізняється високоефективним механізмом захоплення йоду з крові, а в якості неї очники тирозину вона синтезує і використовує великий ілі- копрогеін тиреоглобулін.
Якщо тирозин в організмі міститься у великій кількості і надходить як з харчових продуктів, так і з розпадаються ендогенних білків, то йод присутній лише в обмеженій кількості і надходить тільки з харчових продуктів. У кишечнику в процесі перетравлення їжі йод відщеплюється, всмоктується у вигляді йодиду і в цій формі циркулює в крові у вільному (незв'язаному) стані.
Йодид, захоплюваний з крові тиреоїдними (фолікулярними) клітинами, і тиреоглобулін, який синтезується в цих клітинах, секретируются (шляхом ендоцитозу) в позаклітинний простір усередині залози, зване просвітом фолікула або колоїдним простором, оточене фолікулярними клітинами. Але йодид не з'єднує з амінокислотами. В просвіті фолікула або (що більш ймовірно) на апікальній поверхні клітин, зверненої в просвіт, йодид під впливом пероксидази, цітохромок- сідази і флавін-ферменту окислюється в атомарний йод та інші окислені продукти і ковалентно зв'язується фенольними кільцями тірозіно- вих залишків, що містяться в поліпептиди каркасі тиреоглобуліну. Окислення йоду може відбуватися і неферментативним шляхом при наявності іонів міді і заліза і тирозину, який в подальшому акцептує елементарний йод. Зв'язування йоду з фенольним кільцем станься! тільки в 3-му положенні, або як в 3-м, так і в 5-м положеннях, в результаті утворюються монойодтірозіна (МІТ) і дийодтирозин (ДІТ) відповідно. Цей процес йодування тирозинових залишків тиреоглобуліну відомий під назвою етапу органіфікациі в біосинтезі тиреоїдних гормонів. Співвідношення в щитовидній залозі монойодтірозіна і дийодтирозина з- ставлять 1: 3 або 2: 3. Іодірованіе тирозину не вимагає наявності неушкодженої клітинної структури залози і може відбуватися в безклітинних препаратах залози за допомогою ферменту тірозінйодінази, що містить мідь. Фермент локалізована в мітохондріях і мікросомах.
Слід зауважити, що лише 1/3 поглиненого йоду використовується для синтезу тирозину, а 2/3 видаляється з сечею.
Наступним етапом є конденсація йодтірозіпов з утворенням йодтиронінів. Все ще залишаючись в структурі тиреоглобуліну, молекули МІТ і ДІТ (МІТ + ДІТ) конденсується! Ся, утворюючи трійодгіронін (Тз), і подібно до цього дві молекули ДІТ (ДІТ + ДІТ) конденсуються, утворюючи молекулу L-тироксину (Т4). У такому вигляді, тобто пов'язані з тіреоглобулі- ном, йодтироніни, так само як і неконденсоване йодтірозінов, зберігаються в тиреоїдних фолликуле. Цей комплекс йодированного тиреоглобуліну часто називають колоїдів. Таким чином, тиреоглобулін, що становить 10% від вологої маси щитовидної залози, служить білком носієм, або попередником накопичуються гормонів.
Співвідношення тироксину і трійодгіроніна дорівнює 7: 1.
Таким чином, в нормі тироксин продукується в значно більшій кількості, ніж трийодтиронін. Але останній має більш високу специфічної активністю, ніж Т4 (перевершуючи його в 5-10 разів за впливом на метаболізм). Вироблення Т3 влаштовується в умовах помірної недостатності або обмежень постачання щитовидної залози йодом.
Секреція тиреоїдних гормонів- процес, що відбувається у відповідь на метаболічні потреби і опосредуемий дією Гірса потрійного гормону (ТТГ) на тиреоїдні клітини - припускає вивільнення гормонів з тиреоглобуліну. Цей процес відбувається в апікальній мембрані шляхом поглинання колоїду, що містить ііреоглобулін (процес, відомий під назвою ендоцігоза).
Тиреоглобулін потім гідролізується в клітці під впливом протеаз, а вивільняються таким чином тиреоїднігормони виділяються в циркулює кров.
Підсумовуючи вищевикладене, можна процес біосинтезу і секреції тиреоїдних гормонів поділити на наступні етапи: 1 - біосинтез тиреоглобуліну, 2 - захоплення йодиду, 3 - органіфікації йодиду, 4 - конденсація, 5 - поглинання клітинами і протеоліз колоїду, 6 - секреція.
Біосинтез тироксину і трийодтирозину прискорюється під впливом тірео- гропного гормону гіпофіза. Цей же гормон активує протеоліз тиреоглобуліну і надходження тиреоїдних гормонів в кров. У цьому ж напрямку впливає збудження центральної нервової системи.
У крові 90-95% тироксину і в меншій мірі Т3 оборотно зв'язуються з сироватковими білками, головним чином, з а-1 і # 945; -2-глобуліна- ми. Тому концентрація білковозв'язаного йоду в крові (БСЙ) відображає кількість йодованих тиреоїдних гормонів, що надходять в циркуляцію, і дозволяє об'єктивно оцінювати рівень функціональної активності щитовидної залози.
Тироксин і трийодтиронін, пов'язані з білками, циркулюють в крові в якості транспортної форми тиреоїдних гормонів. Але в клітинах ефек фекторних органів і тканин йодтироніни зазнають дезамінування, декарбоксилювання і дейодирование. В результаті дезамінування з Т4 і Т3 виходять тетрайодтіреопропіоновая і тетрайодтіреоуксусная (а також, відповідно, трійодтіреопропіоновая і трійодтіреоуксусная) кислоти.
Продукти розпаду йодтиронінів повністю інактивуються і руйнуються в печінці. Відщепився йод з жовчю надходить в кишечник, звідти знову всмоктується в кров і реутілізіруется щитовидною залозою для біосинтезу нових кількостей тиреоїдних гормонів. У зв'язку з реутилізацію втрата йоду з калом і сечею обмежується лише 10%. Значення печінки і кишечника в реутилізацію йоду робить зрозумілим, чому стійкі порушення діяльності травного тракту можуть спричинити за собою стан відносної недостатності йоду в організмі і виявитися однією з етіологічних причин спорадичною зобной хвороби.