17.) Die Schilddrüse (Glandula thyroidea)

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1. Thyroliberin

1969 publizierten Schally, und einige Wochen darauf unabhängig von Schally Guillemin die Struktur für das hypothalamische Releasinghormon des thyreotropen Hormons, eben Thyreoliberin (TRH). Es handelt sich um das Tripeptid Pyro-Glu-His-Pro-Amid. Dieses an beiden Enden blockierte Tripeptid war das erste Releasinghormon, welches isoliert und analysiert wurde. Das TRH gelangt über das Pfortadersystem in die Hypophyse, und stimuliert dort die Freisetzung von Thyreoidea-Stimulierendem-Hormon (TSH). TSH wiederum gelangt in die Schilddrüse, wo es die Synthese und Ausschüttung der Schilddrüsenhormone veranlaßt.

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2.Thyroxin und Trijodthyronin

Bei den Schilddrüsenhormonen handelt es sich um Tetrajodthyronin = Thyroxin (T4) und um Trijodthyronin (T3). Der Thyroxinspiegel im Blut wird über negative Rükkoplung zur Hypophyse und zum Hypothalamus (ZNS) geregelt. Zur Synthese von T4 bzw. T3 muß Jod mit der Nahrung aufgenommen werden (ca. 150 µg/d). Seit Kochsalz jodiert wird kann normalerweise genügend des Spurenelementes aufgenommen werden. Vorher war Jodmangel in jodarmen Regionen aber häufig feststellbar. Jodmangel führt zur Schilddrüsenvergrößerung (Struma, Kropf).

Die Aufnahme von Jod aus dem Blut (dort findet man anorganisches Jod, geringe Mengen organisches von jodiertem Thyreoglobulin und Dijodthyrosin sowie das in den an Plasmaproteine gebundene T3 und T4 enthaltene Jod) erfolgt gegen ein Konzentrationsgefälle über einen aktiven Transport (Diffusion ist nicht möglich). Das Jodid (J-) wird durch eine Peroxydase zu molekularem Jod oxydiert, welches dann am Benzolring (Stelle 3 und 5) der Thyrosinradikale des Thyreoglobulins (Globulin mit vielen Thyrosinmolekülen) eingebaut wird. Die jodierten Thyroxylradikale kondensieren dann zu T4 und in geringen Mengen zuT3. Beide werden in das Thyreoglobulin eingebettet und in den Schilddrüsenfollikel (Kolloid) gespeichert.

Das Kolloid ist umgeben von Schilddrüsenzellen, welche das T4 und T3 vor der Ausschüttung erst pinocytotisch aufnehmen müssen. In den Zellen wird dann das Thyreoglobin agbebaut und T4 und T3 können ins Blut abgegeben werden. Beide liegen im Blut aber nur in geringen Mengen frei vor, denn der Großteil wird an das thyroxinbindende Globulin (TBG), an das Thyroxinbindende Präalbumin /TBPA) und an weitere Albumine gebunden.

T3 ist wirksamer als T4, welches h.s. für mittelfristeige Wirkungen sorgt. Thyroxin wird teilweise aber erst im Blut zu T3 dejodiert. Sowohl T3 als auch T4 kann in der Leber und in der Niere dejodiert werden. Ein Teil des entstehenden Jodes wird der Schilddrüse wieder zugeführt.

Die Speicherkapazität im Kolloid ist so hoch, daß der Organismus monatelang ohne Jodaufnahme auskommen kann.

Für den stark schwankenden T3 und T4-Verbrauch pro Tag findet man Mittelwerte um 150 µg.

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3. Wirkung der Schilddrüsenhormone

Trijodthyronin stimuliert den gesamten Metabolismus des Körpers. T3 kann die Zellmembran passieren an Kernreceptoren binden und so die Proteinsynthese in allen Körperzellen stimulieren. T3 beeinflußt auch den Na+- und K+-Strom (Na/K-ATPase) zwischen ICF und ECF. Es erhöht auch Enzymaktivitäten, sodaß die Utilisation von Kohlenhydraten verstärkt wird. Weiters steigert T3 Aktivitäten in den Mitochondrien, die ebenfalls zu dem erhöhten Energieumsatz beitragen.

Der Grundumsatz ist dem T3-Spiegel direkt proportional.

T3 fördert weiters das Wachstum von Kindern und ist für die postnatale Hirnentwicklung wichtig (Myelinisierung).

Thyroxin bzw. T3 steigert den O2-Verbrauch und fördert die Thermogenese.

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4. Funktionsstörungen

Hypothyreosen führen zur Verlangsamung der Stoffwechselvorgänge. Durch die Unterfunktion entsteht das Krankheitsbild des Myxödems, wobei ein müdes aussehen, wegen der teigigen Konsistenz der Haut charakteristisch ist. Im Kindesalter führt T3-mangel zum Kretinismus (vermindetes Längenwachstum und irreversible Hirnschäden). Bei zu geringer Produktion ist daher eine rasche Substitution erforderlich (Hypothyreosescreening). Wie bereits erwähnt, konnten durch die Jodprophylaxe (Kochsalzjodierung) die Mangelerscheinungen und somit auch Kretinismus und Myxödem zurückgedrängt werden.

Bei Hyerthyreosen (Überproduktion an T4 bzw. T3) wird der Grundumsatz gesteigert. Eiweiß, Fett und Kohlenhydrate werden schneller auf- und wieder abgebaut. Es kommt zu starkem Schwitzen, Herzklopfen, Nervosität und Schlafstörungen; oft wird ein Exophthalmus (Hervortreten der Augäpfel) beobachtet. Da fast alle Zellen von den Funktionen des T4 und T3 betroffen sind, können Über- oder Unterfunktionen der Schilddrüse mannigfache Funktionsstörungen zur Folge haben. Bei Morbus Basedow wird im Gegensatz zum Schilddrüsenadenom die Schilddrüse durch einen sog. long acting thyroid stimulator (LATS) zur Überfunktion gebracht. Der Kropf (Struma) entsteht übrigens dadurch, daß die Schilddrüse bei dem jVersuch einen Mangel auszugleichen hypertrophiert.

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5. Funktionsdiagnostik

Durch die Serum-Hormonbestimmung läßt sich Eu-, Hyper- oder Hypothyreose feststellen. Die Konzentrationen von T4, T3 und TSH werden mittels Radioimmunessay (RIA) direkt gemessen. Nur ein geringer Teil des T3 und T4 liegen in freier Form vor. Bei Gesamt-T4-Messung müssen die Konzentrationen der Transpotproteine berücksichtigt werden. Die TBG-Konzentration wirkt sich auf den Gesamthormonspiegel aus. Er kann erhöht sein, z.B. bei Lebererkrankungen oder bei Gravidität, oder er kann verringert sein, z.b. bei Synthesestörungen in der Leber. Der freie Hormonspiegel kann aus dem Quotienten: T4-RIA / TBG-RIA erschlossen berechnet werden.

Über den TRH-Test kann man nach Gabe von Thyreoliberin (TRH) bei einem gewissen Anstieg an TSH auf eine euthyreote Stoffwechsellage, bei ausbleibendem Anstieg auf eine Hyperthyreose und bei einem starken Anstieg auf eine primäre Hypothyreose schließen.

Mittels Schilddrüsenszintigraphie kann man auf sog. „heiße“ und „kalte“ Knoten untersuchen. Als kalte Bezirke werden dabei solche bezeichnet, welche radioaktive Isotope 123J oder auch 99mTc nicht speichern. Sie können ein malignes Geschehen, entzündliche Prozesse oder eine Zyste anzeigen. Bei autonomen Adenomen hingegen finden sich Bezirke die eine hohe Konz. an Hormon produzieren und speichern. Sie werden als sog. heiße Knoten sichtbar.

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6. Zwischenfragen

  • Was bewirkt Thyroxin?
  • Welches Schilddrüsenhormon kommt in höherer Konzentration vor?
  • Erklären Sie mir wie das Jod in die Schilddrüse kommt.
  • Wie kann der T4-Spiegel gemessen werden?
  • Wie kommt ein Kropf zustande?
  • Wie hoch ist in etwa der Tagesbedarf an Jod?

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