Ттг гормон что: Тиреотропный гормон (ТТГ)

Содержание

Сдать анализ крови ТТГ (тиреотропный гормон) в лаборатории Медицинские анализы, цены в лаборатории KDL

ТТГ- тиреотропный гормон. Гормон гипофиза, регулирующий функцию щитовидной железы. Используется для скрининга и диагностики различных нарушений функции щитовидной железы: гипотиреоза (сниженной функции) и гипертиреоза (повышенной функции).

Синтез и секреция ТТГ стимулируются тиролиберином, пептидом гипоталамуса, который вырабатывается при низком уровне гормонов щитовидной железы в кровотоке. Повышенные уровни T3 и T4 подавляют секрецию ТТГ по классическому механизму с отрицательной обратной связью.

В каких случаях обычно назначают исследование уровня ТТГ?

Чаще всего это исследование назначается при наличии симптомом измененной функции щитовидной железы (гипер- или гипотиреозе), при выявлении изменений щитовидной железы на УЗИ, для контроля лечения при приеме гормональных препаратов.

Анализ на ТТГ у женщин обязательно назначают во время беременности.

Что именно определяется в процессе анализа?

Тиреотропный гормон состоит из двух субъединиц: альфа и бета. Альфа единица гормона сходна с аналогичными субъединицами ЛГ, ФСГ и ХГЧ. Бета- единица ТТГ существенно отличается. Используемая тест- система выявляет наличие гормона ТТГ в крови методом хемилюминесцентного иммуноанализа на микрочастицах.

Что означают результаты теста?

Сниженный уровень ТТГ чаще всего наблюдается при гипертиреозе. Болезнь Грейвса (диффузный токсический зоб) является наиболее распространенной причиной гипертиреоза. Это хроническое аутоиммунное расстройство, в результате которого происходит избыточная выработка гормонов щитовидной железы. В результате чего у пациентов могут отмечаться симптомы, связанные с гипертиреозом, такие как сердцебиение, потеря веса, нервозность, дрожание рук, покраснение и раздражение глаз, трудности с засыпанием. В ответ на высокий уровень Т3 и Т4 гипофиз вырабатывает меньше ТТГ, что приводит к его низкому уровню в крови.

Если наблюдается снижение уровня тиреоидных гормонов щитовидной железы (гипотиреоз), у человека могут наблюдаться такие симптомы, как увеличение веса, сухость кожи, регулярные запоры, усталость, плохая переносимость холода. Тиреоидит Хашимото чаще всего становится причиной гипотиреоза. Это хроническое аутоиммунное состояние, при котором иммунная система атакует клетки щитовидной железы, вызывая воспаление, в результате чего щитовидная железа вырабатывает недостаточно гормонов. По принципу обратной связи гипофиз начинает производить больше ТТГ, что проявляется его повышенным уровнем в крови.

В редких случаях изменение уровня ТТГ в крови связано с дисфункцией гипофиза или гипоталамуса.

Обычный срок выполнения теста

Обычно результат анализа на ТТГ можно получить в течение 1-2 дней

Нужна ли специальная подготовка к анализу?

Специальная подготовка не требуется. Подробнее про условия сдачи можно прочитать в разделе «Подготовка». При мониторинге лечения анализ на ТТГ нужно сдавать в сходных условиях: в одно и то же время суток.

Тиреостимулирующий гормон (ТТГ) | Медицинское объединение «Новая больница»


Щитовидная железа – это эндокринный орган, выделяющий йодсодержащие гормоны. Они влияют на многие системы в организме – сердечно-сосудистую, нервную, пищеварительную. При их дефиците или избытке возникают нарушения функции органа.

Гормоны щитовидной железы и их функции

Орган вырабатывает трийодтиронин (Т3) и тироксин (Т4). Эти вещества регулируют метаболизм, рост, развитие тканей. Они образуются в фолликулярных клетках железы под воздействием тиреотропного гормона (ТТГ) гипофиза. Для их синтеза необходим йод и тирозин, которые поступают в организм с пищей.

Кальцитонин – гормон щитовидной железы, который продуцируют тироциты. Он способствует отложению кальция в костях, а также замедляет всасывание его в почках, кишечнике, снижает концентрацию в крови.

Т3, Т4 и ТТГ – это взаимосвязанные вещества, поэтому при сдаче анализа обычно включают все три этих показателя. Они обратно пропорциональны друг другу. При избытке гормонов щитовидной железы (Т3 и Т4) угнетается синтез ТТГ и наоборот.

Трийодтиронин, тироксин, кальцитонин выполняют следующие функции:

  • ускоряют катаболизм белков, жиров, углеводов, активируя процессы выработки энергии,/li>
  • регулируют рост, дифференцировку тканей,/li>
  • контролируют содержание кальция в крови.

Анализы на гормоны щитовидной железы

Перед посещением процедурного кабинета необходимо выполнить подготовительные мероприятия. Их соблюдение влияет на результат. За несколько дней до процедуры исключить прием алкоголя, курение, стрессы. По возможности ограничить употребление лекарственных препаратов. Сдавать кровь лучше натощак или за 12 часов до еды.

Расшифровку полученных данных проведет врач. При обнаружении отклонений потребуется дополнительное обследование для постановки диагноза. Норма взрослые на анализаторе Кобас Е411, ТТГ – 0,27-4,2 Мед/мл, СТ3 общий 3.1 – 6,8 нмоль/л, СТ4 12-22 нмоль/л. Их снижение или повышение свидетельствует о нарушении функции щитовидной железы.

Норма гормонов определяется индивидуально для каждого пациента. Врач учитывает возраст, пол обследуемого, беременность, сопутствующие заболевания. Эти факторы влияют на цифры в анализе крови.

Изменение уровня гормонов говорит об эндокринной дисфункции. При повышении Т3 и Т4, снижении ТТГ можно заподозрить гипертиреоз. При обратной ситуации – гипотиреоз. Эти изменения имеют характерные клинические проявления, которые помогают поставить диагноз эндокринологу. Заболевания щитовидной железы

При обнаружении гипертиреоза стоит задуматься о таких заболеваниях, как диффузный токсический зоб, функциональная автономия органа, даже рак. Отличить эти патологии поможет врач-эндокринолог и дополнительные методы диагностики.

Диффузный токсический зоб клинически проявляется следующими симптомами:

  • повышенной возбудимостью, тремором рук,
  • быстрым снижением веса,
  • частым сердцебиением,
  • выпученными глазами.

При лабораторных и клинических изменениях диагноз становится ясен. Дополнительно проводят ультразвуковое исследование, где можно увидеть увеличение, изменение структуры железы. Также лабораторным методом определяют антитела к рецепторам ТТГ, тиреоглобулину и тиреоидной пероксидазе.

Последний представляет собой фермент, участвующий в синтезе гормонов щитовидной железы. Если уровень АТ-ТПО в норме, значит, выработка гормонов не нарушена. Отклонения этих показателей сигнализирует об аутоиммунном процессе в организме.

При обнаружении гипотиреоза необходимо задуматься об аутоиммунном тиреоидите и дефиците йода. В первом случае будут найдены антитела к тиреоидной пероксидазе и тиреоглобулину. Во втором варианте это диагноз исключения. Достаточно восполнить дефицит йода для улучшения самочувствия пациента.

Онкологическое образование в основном можно увидеть на УЗИ и подтвердить с помощью пункционной биопсии. Вне зависимости от результатов их расшифровкой занимается врач-эндокринолог, который определяет дальнейшую тактику ведения пациента.


Профилактика

Для регулярного поступления в организм йода рекомендуется употреблять в пищу следующие продукты – йодированную соль, морские водоросли ламинарии, любые морепродукты. А также яйца, молоко, горох. При появлении симптомов со стороны органа, а также для профилактики заболеваний щитовидной железы следует периодически проводить УЗИ и посещать эндокринолога.

Сдать анализ на гормон ТТГ (Тиреотропный гормон) в Ростове-на-Дону

Тиреотропный гормон (ТТГ) контролирует работу щитовидной железы, вырабатывается гипофизом. Его главная роль заключается в том, чтобы поддерживать концентрацию тиреоидных гормонов, отвечающих за процессы создания энергии в организме. Если их количество в крови уменьшается, то гипоталамус начинает выпускать гормон, который активизирует выработку ТТГ.

Показания

Необходимость в проведении анализа на тиреотропный гормон ТТГ возникает в следующих случаях:

  • когда нужно определить в каком состоянии находится щитовидная железа, оценить выработку ее гормонов;

  • для регулирования лечения заболеваний щитовидки;

  • для исследования нарушений в работе щитовидной железы у младенцев;

  • для диагности бесплодия у представительниц женского пола и назначения терапии.

Обычно анализ крови щитовидной железы ТТГ назначают:

  • если щитовидная железа увеличена, есть признаки ее гиперфункции или гипотиреоза;

  • при ускоренном сердцебиении;

  • при высокой тревожности;

  • при похудении;

  • при инсомнии;

  • если трясутся руки;

  • при быстрой утомляемости;

  • при поносе;

  • при невыносимости яркого света;

  • если упало зрение;

  • если есть отеки вокруг глаз, сухость, покраснение, выпучивание;

  • при признаках гипотиреоза;

  • если кожа сухая;

  • при запоре;

  • при невыносимости мороза;

  • при отеках;

  • если сильно выпадают волосы;

  • при нарушениях менструального цикла.

Для регулирования лечения заболеваний щитовидки анализ крови на ТТГ проводится регулярно. А также он отслеживается у новорожденных детей, которые находятся в зоне риска по болезням щитовидной железы.

Подготовка

Как сдавать анализ на ТТГ, чтобы результаты были максимально правдивыми? Требуется правильно к нему подготовиться:

  • за несколько часов до проведения исследования воздержаться от приема пищи, пить только чистую воду без газа;

  • за двое суток до исследования прекратить принимать гормональные препараты, после рекомендации врача;

  • за сутки до проведения анализа не напрягаться физически и эмоционально;

  • воздержаться от курения за 3 часа до исследования.

Где сдать анализ ТТГ в Ростове?

Сдать анализ на ТТГ в Ростове-на-Дону можно в нашем центре. У нас оптимальные цены и комфортные условия, а также новейшее оборудование, которое гарантирует получение максимально достоверного результата.

  • Наименование услуги

    Цена

Отзывы об услуге

Анализ ТТГ цена от CMD. Тиреотропный гормон. Кровь на ттг цена

Референсные значения (вариант нормы):

Параметр Возраст, годы Мужчины Женщины Единицы измерения
Тиреотропный гормон (TSH 5 дней — 1 год

0,98-5,63

мМЕ/л
1-6

0,64-5,76

6-11

0,51-4,82

11-14

0,53-5,27

>14

0,40-4,00

Референсные значения для категории беременные:

Параметр I триместр II триместр III триместр
Тиреотропный гормон 0,09 – 2,8 мМЕ/л 0,18 – 2,81 мМЕ/л 0,3 – 2,92 мМЕ/л
Повышение значений Снижение значений
  • Первичный гипотиреоз любого генеза
  • Тиреодит Хашимото
  • Эктопическая секреция ТТГ
  • Синдром резистентности к тиреоидным гормонам
  • Тяжелые физические нагрузки
  • Лекарственные препараты (литий, метоклопрамид, фенобарбитал)
  • Вторичный (центральный) гипотиреоз
  • Эндогенный гипертиреоз
  • Тиреотоксикоз
  • Начальная стадия подострого тиреоидита
  • Передозировка препаратами тиреоидных гормонов
  • Акромегалия
  • Хроническая почечная недостаточность
  • Цирроз печени
  • Лекарственные препараты (ацетилсалициловая кислота, глюкокортикоиды, гепарин, сульфаниламиды, дофамин)

Обращаем Ваше внимание на то, что интерпретация результатов исследований, установление диагноза, а также назначение лечения, в соответствии с Федеральным законом № 323-ФЗ «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации» от 21 ноября 2011 года, должны производиться врачом соответствующей специализации.

Заболевания щитовидной железы

БОЛЕЗНИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ — САМЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ СРЕДИ ЭНДОКРИННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Щитовидная железа располагается в передней области шеи, кпереди от трахеи и пищевода.

Основные гормоны щитовидной железы — тироксин и трийодтиронин (обозначаемые обычно как Т4 и Т3. ). Для синтеза этих гормонов необходим йод, поступающий в организм из внешней среды (с пищей и водой, а при необходимости — и в виде специальных

препаратов). Активность синтеза этих гормонов регулируется гипофизом, который выделяет тиреотропный гормон (ТТГ) , «заставляющий» железу работать. Этот гормон имеет важное практическое значение. В частности, при уменьшении синтеза гормонов щитовидной железой гипофиз усиливает стимуляцию (повышая выработку ТТГ), на время возвращая уровень Т3 и Т 4 к норме. Поэтому повышение ТТГ — более ранний признак разрушения ткани щитовидной железы, чем снижение уровня гормонов собственно щитовидной железы.

Чтобы разобраться в многообразии различных заболеваний этого органа, надо понимать, что ее «нездоровье» может проявляться в двух основных формах:

ВО-ПЕРВЫХ, это нарушение синтеза ее гормонов (недостаток или избыток), называемые «гипотиреоз» и «гипертиреоз» (или тиреотоксикоз). Частицы «гипо» и «гипер» достаточно часто встречаются в Медицине (и в эндокринологии в частности), имеют латинское происхождение и обозначают соответственно «мало» и «много».

ВО-ВТОРЫХ, это нарушения структуры органа: увеличение в размерах, образование в железе узлов (локальных уплотнений, ограниченных капсулой). Важно различать «простое» диффузное увеличение железы и образование в ней узлов.

Увеличение щитовидной железы (сверх нормального объема) называют зобом. Однако, согласно современным рекомендациям, такой диагноз можно поставить лишь при истинном увеличении железы: когда правильно сделанное ультразвуковое исследование позволяет рассчитать ее объем. Нормальный объем составляет 25 куб. см (или мл) для мужчин и 18 куб. см для женщин.

АНОМАЛИИ структуры железы и изменение функции часто не совпадают. Например, маленькая железа может выделять слишком много гормонов, а увеличенная — слишком мало. Поэтому в диагнозе обычно указывают как изменения структуры (размеров) железы, так и состояние ее функции.

Надо также знать, что если мы хотим выявить снижение или повышение в крови уровня гормонов щитовидной железы — бесполезно делать ультразвуковое исследование этого органа: оно лишь покажет объем и структуру. Надо определять именно содержание гормонов в крови (причем в большинстве случаев достаточно лишь уровня ТТГ). Наиболее частые заболевания щитовидной железы в РБ — узловые образования на фоне нормального уровня гормонов. Происхождение этих узлов может быть самым разным, и для правильного решения вопроса: «лечить лекарствами, удалять узел хирургически или просто наблюдать?» требуется дополнительное обследование.

Не стоит забывать и о том, что одной из самых частых причин поражения щитовидной железы является недостаток йода, который вызывает йододефицитные заболевания.

Врач-эндокринолог

Шешко Татьяна Александровна

Здоровая щитовидная железа — ключ к гармонии и красоте : ПОЗИТИВМЕД

Щитовидная железа — важнейший эндокринный орган, накапливающий йод и синтезирующий йодсодержащие гормоны: тиронин (трийодтиронин или Т3), тироксин (тетрайодтиронин или Т4). От состояния щитовидной железы зависят не только репродуктивная функция, работа органов пищеварения, иммунная и нервная системы, но и обмен веществ во всём организме человека.

Расположение щитовидной железы

Железа расположена в передней области шеи, над щитовидных хрящом, за что и получила свое название. Орган состоит из двух долей, соединённых перешейком. Форма щитовидной железы напоминает бабочку.

Тиреотропный гормон (ТТГ)

Работает и развивается щитовидная железа под влиянием ТТГ- тиреотропного гормона. Этот гормон вырабатывается в главной железе организма — гипофизе. Гипофиз выделяет тропные гормоны, которые определяют работу всех других желез. Таким образом, чем выше показатель ТТГ, тем сильнее стимулируется щитовидная железа.

Функция щитовидной железы

К функциям щитовидной железы относятся:

  • накопление йода;
  • выделение гормонов (Т3, Т4 и кальцитонин).

Гормон тироксин (Т4) и гормон трийодтиронин (Т3)

Это безусловно главный гормон щитовидной железы. Т4 образуется из аминокислоты тирозин, содержит 4 атома йода. Гормон активируется путём отщепления одного атома йода и превращения в Т3 гормон — трийодтиронин.

Эффекты тиреоидных гормонов

Гормоны воздействует практически на все клетки организма.

Сердце:

  • хронотропный эффект — увеличение числа и аффинности бета-адренорецепторов, а воздействие на бета рецепторы повышает число сердечных сокращений и потребление кислорода клетками;
  • инотропный эффект — усиление действия катехоламинов — то есть адреналина, а также повышение давления и частоты сердечных сокращений.

Жировая ткань: стимуляция липолиза, то есть расщепления жиров.

Мышцы: разрушение белков.

Кости:рост и развитие костей.

Нервная система: нормализация развития головного мозга. Эта функция особенно важна при беременности, так как при нескомпенсированном гипотиреозе у матери нервная система плода развивается неправильно, что может привести к различным патологиям развития ребенка.

Кишечник: увеличение всасывания углеводов.

Основная функция гормонов — ускорение катаболизма, что впоследствии влияет на эффективность и скорость обмена веществ.

 Гормон кальцитонин

Щитовидная железа имеет также С-клетки, которые выделяют гормон пептидной природы — кальцитонин. Этот гормон отвечает за кальциево-фосфорный обмен и костеобразование в нашем организме. Показатель кальцитонина имеет значение, как онкомаркёр медуллярного рака щитовидной железы — это очень опасный, быстро растущий и метастатический рак. При этом раке кальцитонин повышается. При снижении кальцитонина ничего страшного не происходит, так люди после удаления щитовидной железы по определенным причинам живут спокойно, уровень кальция в крови поддерживается паратгормоном — гормоном паращитовидной железы.

Симптомы поражения щитовидной железы

Тиреотоксикоз  когда щитовидная железа выделяет слишком много гормонов. Соответственно обмен веществ разгоняется. Основные симптомы тиреотоксикоза:

  • усиленное потоотделение, приливы
  • снижение мышечной массы
  • одышка
  • увеличение груди и гинекоастия у мужчин
  • немотивированная потеря веса
  • тахикардия
  • нарушение менструального цикла
  • претибиальная мексидема (отёк)
  • нервозность, раздражительность
  • аритмия
  • повышенный аппетит
  • тремор
  • мышечная слабость
  • плохое состояние ногтей

Гипотиреоз — снижение функции щитовидной железы, когда она вырабатывает гормонов меньше, чем нужно, либо не вырабатывает их вообще. Симптомы гипотиреоза зависят от выраженности и очень неспецифичны. При лёгком гипотиреозе человек может не жаловаться ни на что вообще. При более выраженном отмечается:

  • выпадение волос, особенно в области бровей
  • задержка жидкости, отёки
  • чувство зябкости и холода
  • снижение потооделения
  • сухость кожи

При тяжелом гипотиреозе:

  • появление желтушности кожных покровов
  • слабость, вялость, сонливость
  • ухудшение памяти
  • снижение когнитивных функций
  • редкий сердечный ритм (брадикардия)
  • снижение рефлексов
  • запоры
  • повышение холестерина
  • повышение, иногда наоборот снижение давления
  • увеличение языка
  • понижение голоса, осиплость
  • храп во сне
  • нарушение менструального цикла
  • прибавка веса.

Узлы щитовидной железы

Частой патологией щитовидной железы являются узлы. Их признакамимогут быть:

  • ощущение сдавления шеи
  • затруднение глотания
  • чувство уплотнения в передней области шеи
  • внешнее увеличение щитовидной железы

Не все узлы являются заболеванием, но при таких признаках необходимо проведение УЗИ щитовидной железы. Маленькие узлы могут никак себя не проявлять, потому рекомендовано делать УЗИ всем людям 1 раз в несколько лет. При обнаружении крупных узлов, некоторых признаках на УЗИ выполняется тонкоигольная аспирационная биопсия узла под контролем УЗИ. Необходимо также определение кальцитонина, как онкомаркера, с целью исключения онкопроцесса.

Таким образом, общее состояние щитовидной железы можно проверить по двум показателям: ТТГ и УЗИ. Если эти показатели показывают отклонения от норм, то необходимо проверить уровни гормонов Т3 и Т4, а также кальцитонина.

Гармония начинается там, где есть быстрый и эффективный обмен веществ. За качество обмена веществ в организме отвечает щитовидная железа, поэтому так важно следить за состоянием этого маленького, но такого важного органа.

Автор статьи — врач-эндокринолог медицинского центра «Позитивмед» Александр Владимирович Лынник.

Еще больше о направлении эндокринологии в нашем центре вы можете узнать здесь. Не стоит забывать, что наш организм очень хрупок — порой серьезные патологии возникают без явных симптомов. Специалисты нашего центра рекомендуют всем пациентам раз в несколько лет проходить обследование для определения общего состояния эндокринной системы.

Вы можете записаться на прием на нашем сайте, а также по телефону: 8 (812) 67-97-202

Сдать анализ ТТГ (тиреотропный гормон) по низкой цене в Екатеринбурге

Тиреотропный гормон (тиреостимулирующий гормон, тиреотропин, ТТГ) – гормон, выделяемый гипофизом – железой, находящейся на нижней поверхности головного мозга. Основная функция –поддержание постоянной концентрации гормонов щитовидной железы – тиреоидных гормонов (Т3 (трийодтиронин) и Т4 – (тироксин)) которые регулируют все обменные процессы в организме. Регуляция выработки тиреоидных гормонов осуществляется посредствам так называемой «обратной связи», т.е. при снижении Т3 и Т4 гипофиз выделяет больше ТТГ для стимуляции щитовидной железы, а при высокой концентрации Т3 и Т4 гипофиз уменьшает синтез ТТГ. Такой механизм позволяет поддерживать постоянную концентрацию гормонов щитовидной железы и стабильный обмен веществ.

Нарушение работы гипофиза может вызывать повышение или понижение уровня ТТГ. При повышении его концентрации тиреоидные гормоны выделяются в кровь в большом количестве, вызывая гипертиреоз. При снижении концентрации ТТГ  выработка тиреоидных гормонов снижается, и развиваются симптомы гипотиреоза.

 

Метод исследования

Иммунохемилюминесцентный анализ.

  1. Исключить приём гормонов щитовидной железы за 48 часов до исследования 
  2. За 3 дня до исследования исключить приём препаратов, содержащих йод
  3. Кровь рекомендуется сдавать утром, натощак, воду пить можно
  4. Исключить спортивные тренировки и эмоциональные нагрузки
  1. Бесплодие
  2. Аменорея
  3. Задержка физического и умственного развития
  4. Диффузный зоб
  5. Гипотиреоз
  6. Миопатия
  7. Аритмия

Показатели нормы:

Новорожденные — 1,1-17,0 мЕд/л

> 2-х месяцев — 0,6-10,0 мЕд/л

2-14 месяцев — 0,4-7,0 мЕд/л

14 месяцев-5 лет — 0,4-6,0 мЕд/л

5-14 лет — 0,4-5,0 мЕд/л

< 14 лет — 0,4-4,0 мЕд/л

Гормон, стимулирующий щитовидную железу | Вы и ваши гормоны от Общества эндокринологов

Альтернативные названия тиреотропного гормона

ТШ; тиреотропин, тиреотрофин

Что такое тиреотропный гормон?

Гормон, стимулирующий щитовидную железу, вырабатывается и попадает в кровоток гипофизом. Он контролирует производство гормонов щитовидной железы, тироксина и трийодтиронина, щитовидной железой, связываясь с рецепторами, расположенными на клетках щитовидной железы.Тироксин и трийодтиронин необходимы для поддержания скорости метаболизма, работы сердца и пищеварительной системы, мышечного контроля, развития мозга и поддержания костей.

Как контролируется тиреотропный гормон?

Когда тиреотропный гормон связывается с рецептором клеток щитовидной железы, эти клетки вырабатывают тироксин и трийодтиронин и высвобождают их в кровоток. Эти гормоны негативно влияют на гипофиз и останавливают выработку тиреотропного гормона, если уровни тироксина и трийодтиронина слишком высоки.Они также отключают выработку гормона, называемого тиреотропин-рилизинг-гормоном. Этот гормон вырабатывается гипоталамусом, а также стимулирует гипофиз к выработке тиреотропного гормона.

Что произойдет, если у меня будет слишком много гормона, стимулирующего щитовидную железу?

С помощью простого анализа крови можно определить уровень гормона, стимулирующего щитовидную железу, в кровотоке. Если у человека слишком много, это может указывать на то, что его щитовидная железа не вырабатывает достаточно гормона щитовидной железы, то есть у него недостаточная активность щитовидной железы или гипотиреоз.Люди с недостаточной активностью щитовидной железы часто чувствуют себя вялыми, набирают вес и чувствуют холод. Их щитовидная железа может увеличиваться, вызывая зоб. Лечение — это прием лекарств в виде таблеток для нормализации уровня гормонов щитовидной железы. Это также снижает количество гормона, стимулирующего щитовидную железу, в кровотоке. Особенно важно, чтобы беременные женщины получали правильное количество гормона, стимулирующего щитовидную железу, и гормонов щитовидной железы, чтобы обеспечить здоровое развитие их детей.Гормон, стимулирующий щитовидную железу, является одним из гормонов, измеряемых у новорожденных. В редких случаях проблемы со стороны гипофиза или редкие генетические заболевания могут привести к чрезмерно высоким уровням гормонов, стимулирующих щитовидную железу, и высоким уровням свободных гормонов щитовидной железы.

Что произойдет, если у меня слишком мало гормона, стимулирующего щитовидную железу?

Если у человека слишком мало гормона, стимулирующего щитовидную железу, наиболее вероятно, что его щитовидная железа вырабатывает слишком много гормона щитовидной железы, то есть у него сверхактивная щитовидная железа или гипертиреоз, который подавляет действие гормона, стимулирующего щитовидную железу.Люди с гиперактивной щитовидной железой имеют симптомы, противоположные тем, у которых есть гипотиреоз, то есть они теряют вес (несмотря на увеличение количества еды), чувствуют себя слишком горячими и могут испытывать учащенное сердцебиение или беспокойство. У них также может быть немного увеличенная щитовидная железа. Лечение — это лекарства в форме таблеток, которые снижают активность щитовидной железы и возвращают все уровни гормонов щитовидной железы в норму. В редких случаях проблемы с гипофизом могут также приводить к низкому уровню гормона, стимулирующего щитовидную железу, и низкому уровню свободных гормонов щитовидной железы.


Последний раз отзыв: март 2018


Распространенность аутоантител, связанных с заболеванием щитовидной железы и целиакией, при синдроме Ульриха-Тернера по отношению к росту взрослого человека после лечения гормоном роста

Проспективное многоцентровое исследование пациентов с синдромом Ульриха-Тернера (UTS) было проведено для оценки распространенности аутоантител к тканевой трансглутаминазе (tTg), рецепторам тиреотропного гормона (TSH-R), тиреоглобулину (TG) и тироидпероксидазе (TPO). относительно роста взрослого человека после длительного лечения гормоном роста (GH).Из 347 почти взрослых (> 16 лет) пациентов с UTS из 96 немецких центров, чей продольный рост был задокументирован в рамках международного исследования роста Pharmacia (KIGS), 188 вернулись на стандартизированный контрольный визит в среднем хронологическом возрасте 18,7 года. (16,0-23,6) лет (костный возраст> 15 лет). Образцы сыворотки крови 120 пациентов были получены для центральных измерений ТТГ, тироксина (Т4), свободного Т4 и аутоантител с помощью стандартных иммуноанализов. Информация о заболеваниях щитовидной железы, кариотипе и антропометрических данных была извлечена из базы данных KIGS.Тридцать шесть процентов пациентов с UTS имели положительные аутоантитела к TG и / или TPO, а у 4% были положительные аутоантитела к tTg, тогда как у 2% были положительные аутоантитела к TG и / или TPO, а также положительные аутоантитела к tTg. Аутоантитела к ТТГ-R не обнаруживались у всех пациентов. Обнаружение аутоантител не связано с конкретным кариотипом. Показатели среднего стандартного отклонения роста (SDS, UTS) в начале лечения GH (0,43; -1,07, 1,85) и при последующем наблюдении (1,36; -0,11, 2,57) были сопоставимы у всех пациентов независимо от их статуса антител.Однако общий SDS дельта-высоты был выше у пациентов с отрицательными титрами аутоантител (1,08; -0,03, 2,25) по сравнению с пациентами с положительными титрами антител (0,68; -0,44, 1,82; p <0,01). Наше исследование подтверждает высокую распространенность аутоантител у пациентов с UTS, предрасполагающих их к аутоиммунному заболеванию щитовидной железы и целиакии, и впервые указывает на то, что аутоиммунные патологии могут мешать терапии GH и, таким образом, снижать конечный рост. Следовательно, медицинская помощь пациентам с UTS должна регулярно включать скрининг этих аутоиммунных заболеваний, чтобы обеспечить раннее выявление и соответствующее лечение.

Роль гормона щитовидной железы в заживлении ран за счет экспрессии гена кератина | Эндокринология

Аннотация

Важность гормона щитовидной железы (TH) в заживлении ран еще не изучена. Чтобы получить представление, мы оценили влияние дефицита TH на гены заживления ран в культивируемых кератиноцитах. По данным RT-PCR, экспрессия генов кератина 6a (K6a) и 16 (K16) в TH-избыточных клетках составила 3,8- ( P <0.005) и в 1,9 раза ( P <0,05), соответственно, больше, чем экспрессия в TH-дефицитных клетках. По данным ПЦР в реальном времени, полная экспрессия K6a, K16 и K17 в клетках TH была выше, чем в дефицитных клетках: 18- ( P <0,001), 10- ( P <0,001) и 4-кратная ( P <0,005) соответственно. Чтобы изучить потребность в TH для оптимального заживления ран, мы сравнили мышей с дефицитом TH и ip T 3 -обработанных мышей. Через четыре дня после ранения у мышей, получавших ip T 3 , степень закрытия ран была в два раза выше, чем у мышей с гипотиреозом ( P <0.001). По данным RT-PCR экспрессия генов K6a и K17 на коже контрольной мыши была выше, чем на коже мышей с гипотиреозом: в 5- ( P <0,001) и 1,7 раза ( P <0,05), соответственно. T 3 необходим для пролиферации кератиноцитов, необходимой для оптимального заживления ран. Т 3 оказывает влияние, стимулируя экспрессию ранозаживляющих кератиновых генов. Таким образом, для пациентов с гипотиреозом, перенесших операцию, которую нельзя отложить до достижения эутиреоза, наши данные подтверждают лечение Т 3 в периоперационном периоде.

ВАЖНОСТЬ гормона щитовидной железы (TH) для заживления ран до конца не изучена. Леннокс и Джонстон (1) сообщили, что экзогенный T 4 улучшает скорость заживления ран у крыс, а также прочность шрамов. Они также сообщили, что скорость заживления ран у крыс с гипотиреозом снизилась. Mehregan и Zamick (2, 3) наблюдали, что дополнительный TH стимулировал скорость и качество заживления ран у эутиреоидных крыс. Рубцы были более гладкими у животных, получавших T 3 с питьевой водой.Пирк и др. (4) отметил отсутствие изменений в заживлении ран у эутиреоидных хомяков, получавших ip T 4 , Cannon (5) сообщил, что гипотиреоз не снижает прочность ран у свиней, а Ladenson et al. (6) не обнаружил дефицита заживления ран у людей с гипотиреозом.

In vitro пролиферация кератиноцитов задерживается в среде с дефицитом T 3 по сравнению с средой с полным содержанием T 3 (7). In vivo , местный T 3 стимулирует эпидермальную пролиферацию (7, 8), а местный триак, мягкий аналог TH, утолщает кожу (9).

Гены кератина кодируют промежуточные волокна, составляющие около 30% белка эпидермиса. Были сделаны некоторые ассоциации между генами кератина и конкретными фазами роста кожи (10–12), в том числе следующие: кератины 1 (K1) и 10 (K10) связаны с дифференцировкой эпидермиса; K6a, K16 и K17 связаны с разрастанием эпидермиса и заживлением ран; и K5 и K14 экспрессируются в базальном слое кожи (их экспрессия снижается по мере дифференциации клеток кожи).

У мышей с нокаутом K6a (13) отсутствие K6a приводило к уменьшению заживления поверхностных ран, но не влияло на заживление ран на всю толщину. Когда K16 сверхэкспрессируется в культивируемых кератиноцитах человека, пролиферация усиливается (14). Однако избыточная экспрессия человеческого K16 у мышей приводила к замедленному заживлению ран у трансгенных животных (15, 16). Ex vivo исследование показало, что сверхэкспрессия K16 ингибирует миграцию кератиноцитов. Мыши с нокаутом K17 страдали алопецией и компенсаторной экспрессией K16 (17).Алопеция была меньше у животных с большей экспрессией K16.

Хотя TH стимулирует экспрессию K6a как in vivo, и in vitro (18), на сегодняшний день идентифицированы только отрицательные элементы ответа TH для генов кератина, связанных с пролиферацией (19–22). Следующее исследование было предпринято, чтобы установить потребность в TH для оптимального заживления ран и прояснить влияние TH на экспрессию генов кератина, связанных с заживлением ран.

Материалы и методы

T

3 Регуляция кератиновых генов в культивируемых кератиноцитах человека

Культивированные кератиноциты человека (HaCaT) выращивали и поддерживали, как описано ранее (7).Культуры инкубировали в течение ночи в среде с добавлением или отсутствием 0,1 нМ T 3 (Sigma, Сент-Луис, Миссури). Сыворотка для культуральной среды была очищена от TH с помощью двух инкубаций с AG 1-X8 в течение ночи (Bio-Rad, Hercules, CA) и одной инкубации с активированным углем (Sigma). Затем добавляли T 3 в указанной концентрации. РНК экстрагировали из клеточных культур с использованием стандартного протокола экстракции РНК (реагент TRIzol, Life Technologies, Inc./Invitrogen, Grand Island, NY).КДНК для ОТ-ПЦР была создана с использованием обратной транскриптазы РНКазы H Superscript II (Life Technologies, Inc., Rockville, MD).

Полные или частичные последовательности человеческих K6a, K10, K14, K16 и K17 размещены в разделе нуклеотидов веб-сайта Национальной медицинской библиотеки (23–26). На основе этих последовательностей были сконструированы следующие праймеры для ОТ-ПЦР: K6a прямой — 5′-GGC TGA GGA GCG GCG TGA ACA G, K6a обратный — 5′-AAG GAG GCA AAC TTG TTG TTG AG, K10 прямой — 5 ‘ -AAT GAA AAA GTA ACC ATG CAG AAT CTG, обратный K10 — 5′-CAC GAG GCT CCC CCT GAT, K14 вперед — 5′-GAG TGT GGA AGC CGA CAT CAA, обратный K14 — 5′-GCC TCT CAG GGC ATT CAT CTC, K16 вперед — 5′-GCA TGC AGT AGC GGC CTT T, K16 обратный — 5′-TCC AAC AGC GAA CTG GTA CAG A, K17 вперед — 5′-AGG AGA TGA CCT TGC CAT CCT и K17 обратный — 5 ′ -GGC TGA TTG GCA GCG TGG AGG A.

Все данные по экспрессии были определены количественно относительно генов глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (GAPDH) и β-актина, которые измеряли одновременно с использованием тех же методов. Как минимум, каждый эксперимент повторялся в трех независимых случаях.

Количественная ПЦР

Количественную (в реальном времени) ПЦР с использованием детектора последовательности ABI Prism 7700 (Applied Biosystems, Foster City, CA) проводили со следующими параметрами: ПЦР-амплификацию 200 нг одноцепочечной матрицы кДНК проводили с использованием SYBR Green Master Mix ( Прикладные биосистемы).Праймеры, описанные выше для ОТ-ПЦР, также использовали для исследований в реальном времени. Количественное определение продуктов ПЦР определяли с использованием программного обеспечения ABI Prism Sequence Detection System (Applied Biosystems) и контролировали общую РНК. Изменение складки определяли путем сравнения экспериментальных данных со стандартами известного количества копий.

Выявление гипотиреоза у мышей

Все описанные эксперименты на животных проводились в соответствии с принятыми стандартами гуманного ухода за животными.Четырнадцать мышей CD-1 соответствующего возраста, пола и размера (Charles River, Бостон, Массачусетс) подверглись тиреоидэктомии (хирургической тиреоидэктомией). Чтобы установить гипотиреоз, у всех мышей на 6-й неделе взяли кровь из глаза и измерили общий уровень Т 4 в сыворотке с помощью стандартного набора для РИА (ICN Biomedicals, Inc., Orangeburg, NY). В отличие от других наборов TH, которые используют антитела против мыши, набор ICN использует антитела против кролика и позволяет избежать ложно завышенных показаний у мышей. Уровни TH для мышей находятся в нижнем пределе человеческого диапазона, поэтому использовались человеческие стандарты, включенные в набор.

Ранозаживляющий анализ

На 6 неделе всех 14 мышей анестезировали, вычерчивая и сбривая срединные области спины размером 3 × 3 см. Затем на спине каждой мыши в выбритой области помещали четыре полные раны диаметром 10 мм. Относительные площади раневой поверхности сравнивали через 4 дня после травмы (анализ № 1). Для каждого животного были усреднены четыре площади поверхности раны. Данные о ранах отражают среднее этих средних значений, при этом среднее значение для каждого животного представляет собой одну точку в анализе.

После 2-недельного периода заживления / вымывания все животные получали 1 неделю ежедневных 0,25 мкг внутрибрюшинных инъекций T 3 , и анализ ран был повторен (анализ № 2). После 3-недельного периода заживления / вымывания, позволяющего животным снова стать гипотиреозом, анализ ран был повторен на всех животных (анализ № 3).

Расчет относительной площади раневой поверхности

После ранения и через 4 дня после ранения для каждого анализа все животные были сфотографированы.На всех фотографиях была стандартная линейка, чтобы размер оставался неизменным. Все фотографии были напечатаны на одной бумаге. Фотографии ран каждого животного были аккуратно вырезаны из фотографий и взвешены. Таким образом, при расчетах можно учесть неправильные границы. Каждое животное служило отдельным контролем с процентом закрытия раны, представляющим вес фотографий раны для конкретной мыши на d 4 по отношению к весу фотографий раны для той же мыши в день ранения.

Анализ экспрессии генов in vivo

Образцы тканей для анализа РНК были взяты, когда животных умерщвляли и содержали в средстве защиты РНК, RNAlater (Ambion, Остин, Техас). Позже РНК была извлечена из образцов кожи с использованием стандартного протокола выделения РНК (реагент TRIzol). Затем была создана кДНК для RT-PCR с использованием обратной транскриптазы Superscript II Rnase H.

Полные или частичные последовательности мышиных K6a и K17 размещены в разделе нуклеотидов веб-сайта Национальной медицинской библиотеки (27).На основе этих последовательностей были сконструированы следующие праймеры для ОТ-ПЦР: K6a прямой — 5′-GTT TGC CTC CTT CAT CGA CAA, K6a обратный — 5′-CTG CGG AGG TTG CTG ATG TA, K17 прямой — 5′-CTT CCG TAC CAA GTT TGA GAC и K17 обратный — 5′-CGG TTC TTC TCC GCC ATC TTC.

Все данные по экспрессии были определены количественно относительно гена домашнего хозяйства GAPDH, который одновременно измеряли с использованием той же методики.

Статистический анализ

Статистический анализ был выполнен с помощью теста Стьюдента t и ANOVA.Данные представлены с сем.

Результаты

Экспрессия генов K6a, K16 и K17 снижена в T

3 -дефицитных кератиноцитах РНК

экстрагировали из кератиноцитов человека, культивированных в течение ночи в среде с добавлением или отсутствием 0,1 нМ T 3 . Экстрагированную РНК подвергали ОТ-ПЦР с количественной оценкой экспрессии гена кератина относительно гена домашнего хозяйства, GAPDH. В клетках, обработанных T 3 , экспрессия гена K6a составляла 3.В 8 ± 0,6 раза больше, чем в клетках с дефицитом T 3 (рис.1, A и B; P <0,005), а экспрессия гена K16 была в 1,9- ± 0,3 раза выше ( P <0,05) . Мы не обнаружили изменений в экспрессии генов K10, K14 или K17 в TH-обработанных клетках по сравнению с дефицитными клетками.

Рис. 1

A, In HaCaT, оцененные с помощью RT-PCR, уровни экспрессии K6a и K16 с поправкой на GAPDH в клетках, обработанных T 3 , были в 3,8 и 1,9 раза выше, чем уровни, наблюдаемые в T 3 -дефицитных ячеек соответственно.Никаких изменений в экспрессии K17 с помощью ОТ-ПЦР выявить не удалось. B: Типичные гели показывают полосы для кератиновой РНК, экстрагированной из T 3 -обработанных и T 3 -дефицитных клеток с соответствующими полосами GAPDH ниже. C. В кератиноцитах, оцененных с помощью ПЦР в реальном времени, уровни экспрессии K6a, K16 и K17 с поправкой на общую РНК в клетках, обработанных T 3 , были в 18, 10 и 4,4 раза выше, чем у T 3 — дефицитные клетки соответственно. ***, P <0,001; **, P <0.005; *, P <0,05.

Рис. 1

A, В HaCaT, оцененных с помощью ОТ-ПЦР, уровни экспрессии K6a и K16 с поправкой на GAPDH в клетках, обработанных T 3 , были в 3,8 и 1,9 раза выше, чем уровни, наблюдаемые в T 3 — дефицитные клетки соответственно. Никаких изменений в экспрессии K17 с помощью ОТ-ПЦР выявить не удалось. B: Типичные гели показывают полосы для кератиновой РНК, экстрагированной из T 3 -обработанных и T 3 -дефицитных клеток с соответствующими полосами GAPDH ниже.C. В кератиноцитах, оцененных с помощью ПЦР в реальном времени, уровни экспрессии K6a, K16 и K17 с поправкой на общую РНК в клетках, обработанных T 3 , были в 18, 10 и 4,4 раза выше, чем у T 3 — дефицитные клетки соответственно. ***, P <0,001; **, P <0,005; *, P <0,05.

РНК

, экстрагированная из HaCaT, обработанных, как указано выше, анализировали с помощью ПЦР в реальном времени. Данные были скорректированы на общую загруженную РНК. В клетках, обработанных T 3 , экспрессия гена K6a составляла 18 ± 0.В 8 раз больше, чем в T 3 -дефицитных клетках (рис. 1C; P <0,001), экспрессия гена K16, обработанного T 3 , была в 10 ± 0,2 раза выше, чем экспрессия в T 3 — в дефицитных клетках ( P <0,001) и экспрессия гена K17, обработанного T 3 , была в 4,4 ± 0,6 раза выше, чем в дефицитных клетках ( P <0,005). Клетки, обработанные Т 3 , не имели статистически значимых изменений в экспрессии генов К10 или К14.

Гипотироидные мыши имели замедленное заживление ран

Чтобы определить, может ли in vitro T 3 -опосредованный паттерн экспрессии гена кератина быть воспроизведен in vivo , и будет ли этот паттерн быть связан со значительно более плохим заживлением ран, мы сравнили влияние хирургического гипотиреоза на заживление ран. и экспрессия гена кератина, связанная с пролиферацией.По сравнению с исходным уровнем уровни T 4 у мышей после тиреоидэктомии были на 84% ниже (4,2 ± 0,4 мкг / дл для эутиреоидных мышей по сравнению с 0,66 ± 0,5 мкг / дл для животных с гипотиреозом; P <0,001) на 6 неделе.

Оценивали четырнадцать мышей, подвергнутых тиреоидэктомии. Через 6 недель после тиреоидэктомии у всех животных были обнаружены раны дорсальной кожи диаметром 10 миллиметров. Относительные площади раневой поверхности определяли через 4 дня после травмы (анализ № 1). После 2-недельного периода заживления / вымывания все животные получали 1 неделю 0% в день.25 мкг внутрибрюшинно Т 3 инъекций и повторный анализ ран (анализ № 2). После 3-недельного периода заживления / вымывания, позволяющего животным снова стать гипотиреозом, анализ ран был повторен на всех животных (анализ № 3).

На день 4 процент закрытия раны для мышей, получавших ip T 3 , составил 208% от такового у животных с гипотиреозом (фиг. 2). У мышей, получавших ip T 3 , площадь раневой поверхности уменьшилась на 54 ± 2,8% на 4 день. 1 раны мышей с гипотиреозом закрыли 26 ± 5.3% на день 4 ( P = 0,001 по сравнению с животных, получавших ip), а в анализе № 3 раны мышей с гипотиреозом были закрыты 26 ± 5,6% ( P = 0,004 против животных, получавших ip) .

Рис. 2

A, У мышей с гипотиреозом заживление ран значительно отставало от заживления в T 3 полных животных. Через четыре дня после ранения кожные раны у мышей с гипотиреозом закрылись на 26%. У тех же мышей, получавших ip T 3 в течение 1 недели, раны закрылись на 54% через 4 дня.Когда мышам снова разрешили стать гипотиреозом, раны закрылись на 26% через 4 дня. **, P <0,005. B - Типичная мышь с гипотиреозом с исходными ранами. C. Та же самая гипотиреозная мышь с ранами на d 4. D. Представитель ip T 3 -обработанная мышь с исходными ранами. E, Та же самая ip T 3 -обработанная мышь с ранами на d 4.

Рис. 2

A, У гипотиреоидных мышей заживление ран значительно отставало от заживления у животных с полным T 3 .Через четыре дня после ранения кожные раны у мышей с гипотиреозом закрылись на 26%. У тех же мышей, получавших ip T 3 в течение 1 недели, раны закрылись на 54% через 4 дня. Когда мышам снова разрешили стать гипотиреозом, раны закрылись на 26% через 4 дня. **, P <0,005. B - Типичная мышь с гипотиреозом с исходными ранами. C. Та же самая гипотиреозная мышь с ранами на d 4. D. Представитель ip T 3 -обработанная мышь с исходными ранами. E, тот же ip T 3 — лечил мышь с ранами на d 4.

Связанная с пролиферацией экспрессия гена кератина была снижена у мышей с гипотиреозом

РНК экстрагировали из образцов эпидермиса мыши, и экспрессию гена кератина определяли с помощью ОТ-ПЦР относительно контроля гена домашнего хозяйства GAPDH (фиг. 3). В образцах от контрольных мышей экспрессия гена K6a была в 5 раз выше, чем экспрессия от мышей с гипотиреозом ( P <0,001), а экспрессия гена K17 была в 1,7 раза больше ( P <0.05).

Рис. 3

Экспрессия K6a, K17 в коже контрольных мышей была выше, чем у животных с гипотиреозом. A, экспрессия РНК K6a с поправкой на GAPDH была в 5 раз выше у контрольных мышей, а экспрессия с поправкой на GAPDH РНК K17 была в 1,7 раза выше. ***, P <0,001; *, P <0,05. B. Типичные гели показывают полосы для РНК кератина, экстрагированной из гипотиреоидных и контрольных мышей, с соответствующими полосами GAPDH ниже.

Рис. 3

Экспрессия K6a, K17 в коже контрольных мышей была выше, чем у животных с гипотиреозом.A, экспрессия РНК K6a с поправкой на GAPDH была в 5 раз выше у контрольных мышей, а экспрессия с поправкой на GAPDH РНК K17 была в 1,7 раза выше. ***, P <0,001; *, P <0,05. B. Типичные гели показывают полосы для РНК кератина, экстрагированной из гипотиреоидных и контрольных мышей, с соответствующими полосами GAPDH ниже.

Обсуждение

Сообщаемое значение TH в заживлении ран противоречиво. Хотя некоторые авторы сообщают об улучшении скорости и качества заживления ран в ответ на TH (2, 3, 28–31), другие сообщают об отсутствии явных TH-опосредованных изменений в заживлении ран (4–6).В исследованиях, подтверждающих роль TH, использовались люди, крысы и морские свинки. В отрицательных исследованиях использовались люди, свиньи и хомяки. Чтобы расширить представление о действии TH на кожу, мы исследовали последствия умеренного гипотиреоза на заживление кожных ран у мышей.

Умеренный гипотиреоз привел к ухудшению заживления ран. У наших гипотиреозных мышей концентрации Т 4 составляли 16% от контрольных уровней. Ожидается, что люди, перенесшие почти полную тиреоидэктомию, будут страдать от гипотиреоза этой степени через 3 недели после операции (T 1/2 для T 4 у людей составляет 1 неделю).

Ранее мы продемонстрировали, что TH может стимулировать эпидермальную пролиферацию у мышей и крыс (7, 8). В соответствии с этим открытием мы продемонстрировали, что связанная с пролиферацией экспрессия цитокератина 6a снижается при гипотиреозе и резко стимулируется супрафизиологическими дозами местного TH (18). Однако, поскольку K6a опосредует только поверхностное заживление ран (13), TH-регуляция K6a не может быть единственным механизмом для эффекта заживления ран, наблюдаемого in vivo . Более того, предыдущие исследователи сообщали, что гены цитокератина, связанные с пролиферацией, содержат в своих промоторах элементы ингибирующего ответа TH, предполагая, что их экспрессия будет снижаться в присутствии TH.

Гены, наиболее связанные с эпидермальной пролиферацией, — это K6a, K16 и K17. Их регуляция с помощью TH, по-видимому, играет роль в опосредовании влияния TH на эпидермальную пролиферацию. Хотя TH стимулирует экспрессию связанных с пролиферацией генов кератина, на сегодняшний день для этих генов идентифицированы только отрицательные элементы ответа на TH (21, 22). Неизвестно, отражает ли указанное выше индукцию TH непрямых путей стимуляции гена кератина или существование неидентифицированных элементов положительного ответа TH для генов кератина.

Опровергая предположение о том, что кератиновые гены служат только маркерами пролиферации и сами не являются факторами пролиферации, Wojcik et al. (13) сообщил о дефекте заживления ран у мышей с нокаутом K6a. Paramio et al. (14) сообщил о повышенной пролиферации культивируемых кератиноцитов, трансфицированных K16. Таким образом, стимуляция экспрессии K16 TH обеспечивает механизм, посредством которого может быть стимулирована пролиферация эпидермиса.

Мы представили три анализа транскрипции генов. In vivo ОТ-ПЦР-исследования обеспечили лучший показатель, но были подвержены межжизненной изменчивости. In vitro RT-PCR исследования обеспечили более точные измерения, но страдали от маскировки небольших различий в транскрипции. Анализ ПЦР в реальном времени включал данные каждого цикла ПЦР и давал наиболее точный отчет с изображениями RT-PCR, служащими визуальным дополнением к данным в реальном времени.

TH-дефицитные мыши имеют более слабое заживление ран, чем у мышей с индивидуальным нокаутом гена кератина.TH действует на все три гена кератина, связанных с заживлением ран, наряду с прямым или косвенным действием TH на другие гены, необходимые для оптимальной пролиферации кератиноцитов. При поражении нескольких генов компенсаторная экспрессия генов предотвращается.

Мы предполагаем, что T 3 необходим для пролиферации кератиноцитов, необходимой для оптимального заживления ран. T 3 оказывает влияние, стимулируя экспрессию пролиферативных цитокератинов 6a, 16 и 17. Таким образом, у хирургических пациентов должен быть установлен тиреоидный статус.Для пациентов с гипотиреозом, перенесших операцию, которую нельзя отложить до достижения эутиреоза, наши данные подтверждают лечение Т 3 в периоперационном периоде.

Сокращения:

  • GAPDH,

    Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа;

  • HaCaT,

    культивируемых кератиноцитов человека;

  • K,

  • TH,

Благодарности

Эта работа была частично поддержана грантами Консультативного совета по исследованиям щитовидной железы, спонсируемого Abbott Pharmaceuticals (J.D.S.) и Фонд Эванса в Школе медицины Бостонского университета (J.D.S.).

Список литературы

1

Леннокс

Дж

,

Джонстон

ID

1973

Влияние статуса щитовидной железы на азотистый баланс и скорость заживления ран после травм у крыс.

Br J Surg

60

:

309

2

Zamick

P

,

Мехреган

AH

1973

Влияние l-трийодтиронина на краевые рубцы ожогов после трансплантации кожи у крыс.

Plast Reconstr Surg

51

:

71

75

3

Мехреган

AH

,

Zamick

P

1974

Эффект трийодтиронина при заживлении глубоких кожных ожогов и краевых рубцов кожных трансплантатов. Гистологическое исследование.

J Cutan Pathol

1

:

113

116

4

Пирк

ФВ

,

Эль Аттар

MA

,

Рот

GD

1974

Влияние аналогов стероидных и тироксиновых гормонов на заживление ран у хомяков.

J Периодонтальная резкость

9

:

290

297

5

Пушка

CR

1994

Гипотиреоз у больных раком головы и шеи: экспериментальные и клинические наблюдения.

Ларингоскоп

104

:

1

22

6

Ладенсон,

PW

,

Левин

AA

,

Риджуэй

EC

,

Дэниелс

GH

1984

Осложнения хирургических вмешательств у пациентов с гипотиреозом.

Am J Med

77

:

261

266

7

Безопаснее

JD

,

Кроуфорд

TM

,

Фрейзер

LM

,

Hoa

M

,

Луч

S

,

Чен

TC

,

Лица

K

,

Holick

MF

2003

Действие гормона щитовидной железы на кожу: различные эффекты местного и внутрибрюшинного введения.

Щитовидная железа

13

:

159

165

8

Безопаснее

JD

,

Фрейзер

LM

,

Луч

S

,

Holick

MF

2001

Трийодтиронин для местного применения стимулирует распространение эпидермиса, утолщение дермы и рост волос у мышей и крыс.

Щитовидная железа

11

:

717

724

9

Faergemann

J

,

Sarnhult

T

,

Хеднер

E

,

Карлссон

Б

,

Лавин

Т

,

Чжао

X-E

,

вс

X-Y

2002

Дозозависимые эффекты трийодтироуксусной кислоты (Triac) и других аналогов тироидных гормонов на вызванную глюкокортикоидами атрофию кожи у шерстяных мышей.

Acta Derm Venereol

82

:

179

183

10

Фишер

С

,

Блюменберг

M

,

Tomic-Canic

M

1995

Ретиноидные рецепторы и кератиноциты.

Crit Rev Oral Biol Med

6

:

284

301

11

Paladini

RD

,

Такахаши

К

,

Браво

NS

,

Coulombe

PA

1996

Начало реэпителизации после повреждения кожи коррелирует с реорганизацией кератиновых волокон в кератиноцитах края раны, определяя потенциальную роль кератина 16.

J Cell Biol

132

:

381

397

12

Фридберг

IM

,

Tomic-Canic

M

,

Комине

М

,

Блюменберг

M

2001

Кератины и цикл активации кератиноцитов.

J Invest Dermatol

116

:

633

640

13

Войчик

SM

,

Бундман

ДС

,

Руп

DR

2000

Отсроченное заживление ран у мышей с нокаутом по кератину 6a.

Mol Cell Biol

20

:

5248

5255

14

Paramio

JM

,

Казанова

ML

,

Segrelles

C

,

Mittnacht

S

,

переулок

EB

,

Хоркано

JL

1999

Модуляция клеточной пролиферации цитокератинами K10 и K16.

Mol Cell Biol

19

:

3086

3094

15

Такахаши

К

,

Фольмер

Дж

,

Coulombe

PA

1994

Повышенная экспрессия кератина 16 вызывает аномалии в цитоархитектуре и ороговение кожи трансгенных мышей.

J Cell Biol

127

:

505

520

16

Ваверсик

МДж

,

Mazzalupo

S

,

Нгуен

Д

,

Coulombe

PA

2001

Повышенные уровни кератина 16 изменяют потенциал эпителизации кератиноцитов кожи мыши in vivo и ex vivo.

Ячейка Mol Biol

12

:

3439

3450

17

McGowan

км

,

Тонг

X

,

Колуччи-Гийон

E

,

Langa

F

,

Бабинет

С

,

Coulombe

PA

2002

У мышей с отсутствием кератина 17 проявляется алопеция, зависящая от возраста и вида.

Genes Dev

16

:

1412

1422

18

Безопаснее

JD

,

Кроуфорд

TM

,

Holick

TM

2003

Гормон щитовидной железы стимулирует экспрессию генов и белков кератина 6a, связанного с пролиферацией.

Щитовидная железа

13

:

694

19

Tomic

M

,

Цзян

СК

,

Эпштейн

HS

,

Фридберг

IM

,

Самуэльс

HH

,

Блюменберг

M

1990

Ядерные рецепторы ретиноевой кислоты и гормона щитовидной железы регулируют транскрипцию генов кератина.

Cell Regul

1

:

965

973

20

Оцуки

М

,

Tomic-Canic

M

,

Фридберг

IM

,

Блюменберг

M

1992

Регулирование экспрессии эпидермального кератина ретиноевой кислотой и гормоном щитовидной железы.

J Дерматол

19

:

774

780

21

Tomic-Canic

M

,

Фридберг

IM

,

Блюменберг

M

1996

Кодоминантная регуляция экспрессии гена кератина рецепторами клеточной поверхности и ядерными рецепторами.

Exp Cell Res

224

:

96

102

22

Радоя

N

,

Диаз

DV

,

Минары

TJ

,

Фридберг

IM

,

Блюменберг

M

,

Tomic-Canic

M

1997

Специфическая организация элементов отрицательного ответа для рецепторов ретиноевой кислоты и тироидных гормонов в семействе генов кератина.

J Invest Dermatol

109

:

566

572

23

Марчука

Д

,

МакКрохон

S

,

Fuchs

E

1985

Полная последовательность гена, кодирующего кератин типа I человека: последовательности, гомологичные энхансерным элементам в регуляторной области гена.

Proc Natl Acad Sci USA

82

:

1609

1613

24

RayChaudhury

A

,

Марчука

Д

,

Линдхерст

M

,

Fuchs

E

1985

Три прочно связанных гена, кодирующих кератины человека I типа: сохранение последовательности в 5′-нетранслируемом лидере и 5′-вышележащих областях коэкспрессированных генов кератина.

Mol Cell Biol

6

:

539

548

25

Ригер

М

,

Franke

WW

1988

Идентификация ортологичного гена цитокератина млекопитающих. Высокая степень сохранения интронной последовательности в процессе эволюции цитокератина человека 10.

J Mol Biol

204

:

841

856

26

Розенберг

M

,

Fuchs

E

,

Ле Бо

ММ

,

Эдди

RL

,

Показывает

ТБ

1991

Три эпидермальных и один простой эпителиальный гены кератина типа II отображаются на хромосоме 12 человека.

Cytogenet Cell Genet

57

:

33

38

27

Такахаши

К

,

Ян

Б

,

Яманиши

К

Имамура

S

,

Coulombe

PA

1998

Два функциональных гена кератина 6 мыши по-разному регулируются и эволюционируют независимо от их человеческих ортологов.

Геномика

53

:

170

183

28

Херндон

DN

,

Wilmore

DW

,

Мейсон

н.э.

,

Curreri

PW

1979

Повышенная скорость заживления ран у обожженных морских свинок, получавших L-тироксин.

Хирург Форум

30

:

95

97

29

Александр

МВ

,

Зайтчук

JT

,

Хендерсон

RL

1982

Гипотиреоз и заживление ран: возникновение после облучения головы и шеи и хирургических вмешательств.

Арка Отоларингол

108

:

289

291

30

Талми

YP

,

Финкельштейн

Y

,

Зохар

Y

1989

Свищи глотки у пациентов с послеоперационным гипотиреозом.

Анн Отол Ринол Ларингол

98

:

267

268

31

Эрдоган

M

,

Ильхан

YS

,

Аккус

MA

,

Caboglu

SA

,

Озеркан

И

,

Ильхан

N

,

Яман

М

1999

Влияние терапии L-тироксином и цинком на заживление ран у крыс с гипотиреозом.

Acta Chir Belg

99

:

72

77

Авторские права © 2004 Эндокринное общество

гормонов действуют ниже TTG и GL2, способствуя разрастанию корневых волосков во время развития эпидермиса в корне Arabidopsis по JSTOR

Абстрактный

Корень арабидопсиса продуцирует зависящий от положения образец клеток с волосяным покровом и безволосых типов во время развития эпидермиса.Сообщалось, что пять локусов (TRANSPARENT TESTA GLABRA [TTG], GLABRA2 [GL2], ROOT HAIR DEFECTIVE6 [RHD6], CONSTITUTIVE TRIPLE RESPONSE1 [CTR1] и AUXIN RESISTANT2 [AXR2]) влияют на выработку этилена и ауксина. корневых волосков и голых клеток корня арабидопсиса. В этом исследовании были использованы генетические, молекулярные и физиологические тесты для определения роли этих локусов и гормонов. Тесты на эпистаз и исследования репортерных генов показали, что гены TTG и GL2, способствующие безволосым клеткам, скорее всего, будут действовать рано, негативно регулируя пути этилена и ауксина.Исследования времени развития эффектов гормона показали, что пути этилена и ауксина способствуют росту корневых волосков после того, как была инициирована дифференцировка клеточного типа. Генетический анализ мутаций, связанных с этиленом и ауксином, показал, что на формирование корневых волосков влияет сеть гормональных путей, включая частично повторяющийся путь передачи сигналов этилена. Предложена модель, в которой формирование паттерна эпидермальных клеток корня арабидопсиса регулируется зависимым от положения клеток действием пути TTG / GL2, а пути этиленового и ауксинового гормонов действуют, способствуя разрастанию корневых волосков на относительно поздней стадии дифференцировки. .

Информация о журнале

«Растительная клетка» выходит 19-й год. Через три года после своей первой публикации он занял первое место по значимости среди основных исследовательских журналов по наукам о растениях, и с тех пор он поддерживает этот стандарт качества. The Plant Cell публикует новые исследования, имеющие особое значение в биологии растений, особенно в областях клеточной биологии, молекулярной биологии, генетики, развития и эволюции. Статьи дают новые знания, которые представляют большой интерес не только для специалистов, но и для биологов растений.

Информация об издателе

Oxford University Press — это отделение Оксфордского университета. Издание во всем мире способствует достижению цели университета в области исследований, стипендий и образования. OUP — крупнейшая в мире университетская пресса с самым широким глобальным присутствием. В настоящее время он издает более 6000 новых публикаций в год, имеет офисы примерно в пятидесяти странах и насчитывает более 5500 сотрудников по всему миру. Он стал известен миллионам людей благодаря разнообразной издательской программе, которая включает научные работы по всем академическим дисциплинам, библии, музыку, школьные и университетские учебники, книги по бизнесу, словари и справочники, а также академические журналы.

Гормон ТТГ: физиологическое значение

Гормон ТТГ (тиреотропин, тиреотропный гормон) стимулирует развитие и деятельность щитовидной железы. Это вещество впервые было выделено из экстракта гипофиза. Тиротропин представляет собой гликопротеин с молекулярной массой от 23000 до 32000 дальтон, хорошо растворяется в воде, инактивируется пепсином, трипсином и химотрипсином. Гормон ТТГ состоит из α- и β-субъединиц.α-субъединицы имеют одинаковую структуру не только у разных гормонов (лутропина и тиреотропина), но и у гормонов разных видов животных. Они отличаются друг от друга только строением углеводных фрагментов молекулы. Удельная биологическая активность гормона определяется свойствами β-субъединицы. Однако эта активность определяется только после связывания α- и β-субъединиц.

При концентрации тироидных гормонов в крови синтез тиреотропина снижается по принципу отрицательной обратной связи: в гипоталамусе снижается синтез тиолобирина, в гипофизе — меланотропина, в щитовидной железе — тироксина.

Гормон ТТГ стимулирует рост и развитие эпителиальных фолликулов щитовидной железы, активирует деятельность органелл, которые принимают участие в биосинтезе ее гормонов. Механизм его действия состоит из нескольких этапов: сначала гормон ТТГ активирует образование цАМФ, это, в свою очередь, биосинтез тиреоглобулинов. Тиротропин способствует «захвату» йода клетками фолликулов и расщеплению тиреоглобулинов на отдельные гормоны и белковый остаток.

Гормон стимулирует поглощение кислорода клетками щитовидной железы и увеличивает их проницаемость для моносахаридов, аминокислот и других биологических соединений.

При заболеваниях переднего отдела гипофиза снижает синтез ТТГ, что впоследствии приводит к угнетению биосинтеза гормонов щитовидной железы. Это может спровоцировать развитие таких заболеваний, как микседема и зоб.

Морфологические и функциональные части щитовидной железы — эпителиальные клетки и фолликул, которые заполнены вязкой жидкостью желтого цвета — коллоидом.Его биохимический состав представлен в основном белком — тиреоглобулином. Это относится к гликопротеинам с молекулярной массой 660 000 дальтон. Он состоит из тиронина, образовавшегося в результате конденсации двух молекул тирозина (аминокислоты). Тиронин является основным материалом для построения йодированных гормонов щитовидной железы — тироксина (Т4, тетрайодтиронин) и трийодтиронина (Т3), которые синтезируются в фолликулах железы.

В крови эти гормоны соединяются с белками плазмы и циркулируют в организме.При контакте с клетками-мишенями белки разрушаются, и гормоны выделяются в межклеточную жидкость. Большая часть гормонов в клетке сосредоточена в гиалоплазме, меньшая часть — в митохондриях и рибосомах.

Низкий уровень гормона ТТГ в крови молодого организма может вызвать кретинизм и нарушение пропорциональности организма. У взрослых бывает микседема. При этом образуется отечность, задерживается вода в тканях, снижается основной обмен, наступает общая слабость, патологическое ожирение и преждевременное старение.Если гипотиреоз возникает при недостатке йода в пище и воде, то развивается эндемический зоб, щитовидная железа увеличивается в размерах.

При гипертиреозе возникает болезнь Грейвса (диффузный токсический зоб). Причины могут быть разными: хронические интоксикации, инфекционные заболевания и др. Под действием гормонов увеличивается проницаемость клеточных мембран, особенно митохондрий. При этом нарушаются все виды обмена веществ, развивается интоксикоз.

В тех случаях, когда повышен уровень гормона ТТГ, лечение нужно проводить вовремя.В процессе лечения данной патологии назначается гормональная терапия с использованием йодсодержащих препаратов.

Тяжелый врожденный гипотиреоз, вызванный гомозиготной мутацией гена βTSH

Биохимические данные. Определение уровней гормонов щитовидной железы в сыворотке крови после госпитализации на 14-й день жизни выявило почти неопределяемый низкий общий T 4 10,2 нмоль / л и уровень T 3 0,46 нмоль / л, тогда как ТТГ также был низкий с 0.07 мкЕд / л. Уровень ТГ был в низком диапазоне нормы (17,5 мкг / л).

Концентрации глюкозы в крови, которые измерялись каждые 4 часа в течение первых 24 часов после поступления, были на нормальном уровне (3,6-4,1 ммоль / л), а исходные уровни кортизола, пролактина и гормона роста были в пределах нормы, исключая множественный дефицит гормонов гипофиза. Все остальные биохимические показатели были в пределах нормы, за исключением все еще повышенного уровня свободного билирубина в сыворотке 172 мкмоль / л. Показаний к инфекционным сердечно-сосудистым или метаболическим заболеваниям не было.

Замена гормона щитовидной железы была начата на 15-й день жизни, и контрольное обследование, проведенное через 1 неделю, показало нормальные результаты для T 4 с 248,4 нмоль / л и T 3 с 1,9 нмоль / л и неизмеримого ТТГ <0,01 мЕд / л.

После 1 недели терапии у мальчика была нормальная частота стула, повышенный мышечный тонус и более длительные периоды бодрствования. Проблемы с кормлением улучшились, в результате чего за эту неделю вес увеличился на 260 г. Заболевание щитовидной железы матери и отца было исключено путем определения ТТГ: гормоны щитовидной железы и аутоантитела щитовидной железы были в пределах нормы.Результаты биохимических исследований приведены в таблице 1.

Таблица 1 Биохимические данные пациента и родителей

Ультразвуковые исследования. Ультразвуковое исследование головного мозга показало нормальные результаты, особенно прозрачную перегородку и мозолистое тело. Ультразвуковое исследование щитовидной железы показало наличие нормальной ткани щитовидной железы в нормальном положении, но железа была значительно уменьшена в размере (0,6 мл) по сравнению с неонатальными контрольными значениями (9) .Костный возраст, оцененный с помощью рентгеновского и ультразвукового исследования коленного и голеностопного суставов, был значительно замедлен и составлял всего 35 недель в возрасте 43 недель беременности.

Идентификация мутации βTSH. Сочетание тяжелых симптомов врожденного гипотиреоза, низких концентраций гормонов щитовидной железы и низкого уровня ТТГ убедительно указывает на то, что причиной гипотиреоза является дефицит ТТГ. Поскольку дефицита других гормонов гипофиза обнаружено не было, немедленно был начат поиск мутаций в гене βTSH пациента.

Ген βTSH человека расположен на хромосоме 1p13 и состоит из трех экзонов. Первый экзон не транслируется, два других экзона кодируются зрелым пептидом βTSH из 118 аминокислот после высвобождения сигнального пептида из 20 аминокислот (10) .

Амплификацию экзонов 2 и 3 проводили отдельными фрагментами. Прямое секвенирование обоих продуктов ПЦР с помощью автоматического секвенатора показало гомозиготную делецию одного основания (Т) в кодоне 105 в экзоне 3, что привело к сдвигу рамки считывания.Эта мутация приводит к потере высококонсервативного остатка цистеина в кодоне 105 (11) , который заменяется валином, а за ним следуют восемь негомологичных аминокислот. Аминокислотная последовательность мутированного ТТГ по сравнению с последовательностью дикого типа показана на фиг. 1. Из-за преждевременного стоп-кодона мутированный пептид на пять аминокислот короче, чем дикого типа.

Фиг. 1

Аминокислотная последовательность мутантного гена βTSH дикого типа. Удаленный нуклеотид в кодоне 105 помечен, а результирующая нуклеотидная и аминокислотная последовательность мутанта от кодона 105 до 114 указана курсивом.Показаны соответствующие нуклеотидная и аминокислотная последовательность βTSH дикого типа.

Делеция Т в кодоне 105 создает новый уникальный сайт рестрикции для Sna BI в экзоне 3 гена βTSH. Ограничительный анализ продуктов ПЦР был проведен у пациента, всех доступных членов семьи и 20 контрольных лиц (рис. 2). Пациент является гомозиготным по мутации, на которую указывает полное разрезание экзона 3, приводящее к фрагментам размером 250 и 82 пар оснований. Все остальные члены семьи были гетерозиготными по мутации.Следовательно, один аллель экзона 3 не разрезан, показанный фрагментом длиной 332 п.н., а другой аллель разрезан, показанный фрагментом 250 п.н. Экзон 3 βTSH контрольного человека не ограничивался (см. Рис. 2).

Рисунок 2

Анализ мутаций экзона 3 гена βTSH. ( A ) Родословная исследуемой семьи. Пациент обозначен серым символом. ( B ) Делеция Т в кодоне 105 создает новую уникальную сторону рестрикции для Sna BI. ПЦР экзона 3 гена βTSH пациента, родителей и бабушек выполняли, как описано в разделах «Пациент» и «Методы».«Продукты ПЦР были расщеплены Sna BI и разделены на 2% агарозном геле. Пациент гомозиготен по этой мутации, все остальные изученные члены семейства гетерозиготны. Контрольный образец экзона 3 не был разрезан Sna BI.

Анализ ДНК обоих родителей и бабушек, которые не являются родственниками и происходят из разных частей Германии, показал, что все они гетерозиготны по этой мутации.

Несмотря на отсутствие семейной истории гипотиреоза, причина дефицита ТТГ в этот новорожденный был прояснен в течение 4 недель и провел дальнейшие исследования, e.грамм. МРТ и тесты эндокринной функции, ненужные.

IJMS | Бесплатный полнотекстовый | Гормоны щитовидной железы защищают от атрофии скелетных мышц, вызванной голоданием, способствуя метаболической адаптации

1. Введение

Гормоны щитовидной железы (ТГ), Т3 и Т4, играют решающую роль в росте, дифференцировке и метаболизме. Они проникают в клетку через молекулярные переносчики [1] и связываются с рецепторами щитовидной железы (TR), которые классически действуют как факторы транскрипции [2]. Кроме того, сообщалось о «негеномном действии» TH с участием неядерных TR или различных TH-связывающих белков, которое не нацелено на транскрипцию генов, действуя как в цитоплазме, так и в ядре [3,4].Т3-зависимая активация пути фосфатидилинозитол-3-киназы (PI3K) / AKT доказана в различных типах клеток, что приводит к предотвращению гибели клеток во многих органах [5,6,7,8]. Активация Akt, опосредованная T3, также улучшает функцию и жизнеспособность островков поджелудочной железы как в моделях ex vivo, так и in vivo [9,10]. Наша группа недавно также подчеркнула митогенное и антиапоптотическое действие Т3 на клетки гранулезы и теноциты [8,11,12]. ТН также нацелены на ткань скелетных мышц, регулируя потребление кислорода, состав волокон, мобилизацию кальция и поглощение глюкозы [13,14].Адекватные уровни ТГ в сыворотке имеют решающее значение для гомеостаза скелетных мышц, поскольку работоспособность мышц снижается как при гипо-, так и при гипертиреозе [15]. Масса и состав скелетных мышц постоянно изменяются во время развития или при различных стимулах, включая патологические состояния и старение [16,17]. . Например, анорексия, являющаяся следствием нескольких хронических патофизиологических процессов или старения, приводит к атрофии мышц. Атрофия скелетных мышц вызывается уменьшением размера клеток с сопутствующей потерей органелл, цитоплазмы и белков [18], а также уменьшением количества миофибрилл.Независимо от специфического пускового стимула, мышечная атрофия характеризуется дисбалансом между синтезом и деградацией белка [19,20]. Атрофия мышц, вызванная голоданием, имеет общие реакции транскрипционного перепрограммирования с истощением, вызванным другими атрофическими стимулами, такими как активация убиквитин-протеасомы или аутофагия-лизосомной системы, а также снижение экспрессии генов, участвующих в транскрипции и трансляции [ 21]. В отличие от других атрофических стимулов, при атрофии мышц, вызванной голоданием, распад белка необходим как источник аминокислот для глюконеогенеза.Более того, измененные уровни факторов роста инсулина и глюкокортикоидов способствуют атрофии мышц [22], в то время как Nuclear Factor kB не активируется в скелетных мышцах при голодании [23]. Как убиквитин-протеасома, так и аутофагия-лизосомные пути активируются транскрипционным фактором FoxO3 [24,25], который негативно регулируется AKT. В системе убиквитин-протеасома белки, помеченные для деградации, становятся мишенью посредством ковалентного присоединения множества молекул убиквитина. Как только белок полиубиквитинируется, он стыкуется с протеасомой для деградации.Убиквитин-лигазы E3, которые катализируют присоединение убиквитина из убиквитин-лигазы E2 к субстрату, считаются лимитирующей стадией процесса убиквитинирования, что напрямую отражает протеасомозависимую деградацию белка. Специфичные для мышц убиквитинлигазы E3, Atrogin-1 и MAFbx, определенные как атрогены, являющиеся общими последующими эффекторами различных атрофических стимулов [26], активируются в катаболических условиях и считаются маркерами мышечной атрофии [27].Аутофагия — это хорошо законсервированный катаболический процесс, который способствует клеточному гомеостазу и обеспечивает выживание клеток, присутствуя на низких уровнях в физиологических условиях. В ответ на голодание или недостаток пищи клетки увеличивают образование мембраносвязанных аутофагосом, поглощающих цитоплазматические белки, липиды и органеллы [25,28,29,30]. Грузы доставляются в лизосомы для разложения, которые обеспечивают метаболиты для поддержания потребности в энергии в условиях ограничения питательных веществ. Скелетные мышцы состоят из волокон разных типов с различными сократительными и метаболическими свойствами.По метаболизму миофибры делятся на окислительные, промежуточные и гликолитические [31]. Окислительные волокна характеризуются большим количеством митохондрий и более медленным метаболизмом. Фактор транскрипции, рецептор, активируемый пролиферацией пероксисом, гамма-коактиватор 1 альфа (PGC-1α) способствует экспрессии нескольких генов, участвующих в митохондриогенезе и окислительном метаболизме, а также контролирует различные сигнальные пути, участвующие в истощении скелетных мышц [32,33,34]. Метаболизм клетчатки может меняться в зависимости от окружающей среды.Например, медленный фенотип зависит от иннервации медленного типа и соответствующей внутриклеточной передачи сигналов кальция [35,36,37]; в то время как THs влияют на переход от медленной к быстрой сократительной функции [35,36,38]. Несмотря на то, что была описана роль TH в регуляции метаболизма и развития скелетных мышц, ничего не известно об их роли в регуляции гомеостаза мышц при патологическом состоянии, таком как атрофия мышц, вызванная голоданием.

Здесь мы показываем, что Т3 противодействует вызванной голоданием атрофии скелетных мышц, модулируя типоспецифический метаболизм волокон, не влияя на активацию убиквитин-протеасомной или аутофагической-лизосомной систем или за счет увеличения синтеза белка.Наше открытие не только описывает ранее не охарактеризованную роль Т3 в модуляции мышечного гомеостаза, но также раскрывает новый механизм сохранения мышечной массы, независимый от модуляции катаболических или анаболических путей.

3. Обсуждение

Мышечное истощение — разрушительное осложнение нескольких миопатий и системных заболеваний, включая хроническую обструктивную болезнь легких, муковисцидоз, рак или диабет, и может присутствовать при старении [18]. При патологических состояниях или во время голодания скелетные мышцы являются надежным источником метаболитов и аминокислот, которые могут использоваться для производства энергии самими скелетными мышцами, а также другими органами, включая сердце, печень и мозг.Атрофия скелетных мышц характеризуется уменьшением мышечной массы, площади поперечного сечения волокон, содержания белка и силы, что приводит к повышенной утомляемости и инсулинорезистентности [50]. Важно отметить, что потеря мышечной массы напрямую коррелирует с плохим прогнозом при некоторых заболеваниях и может снизить эффективность лечения. Таким образом, атрофия мышц способствует заболеваемости и смертности при многих патологических состояниях, подчеркивая важность воздействия на скелетные мышцы с помощью фармакологических подходов.Анорексия или потеря аппетита — частый сопутствующий фактор многих заболеваний, включая рак или СПИД [51,52,53]. Атрофия скелетных мышц, вызванная голоданием, имитирующая анорексию, характеризуется увеличением скорости катаболизма белка при снижении синтеза мышечного белка [53]. В поисках методов лечения, направленных на противодействие мышечной атрофии, вызванной голоданием, мы исследовали Т3, важный регулятор метаболизма и гомеостаза скелетных мышц [38]. Гипертиреоз увеличивает метаболизм, потребление кислорода и тепловыделение; наоборот, гипотиреоз был связан со снижением скорости метаболизма [54].Важно отметить, что в наших экспериментальных условиях введение Т3 значительно повлияло на экспрессию многих хорошо известных генов-мишеней Т3 в скелетных мышцах, не увеличивая уровни экспрессии Dio2 в скелетных мышцах, что привело к значительному подавлению голодания, как сообщалось ранее [ 55], или уровни свободного Т3 в сыворотке, как и ожидалось, учитывая короткий период полувыведения Т3 (около 12–18 часов) [56,57]. В то время как STV значительно снижал массу, всю мышцу и CSA миофибрилл двух отдельных мышц, таких как TA и камбаловидная мышца, лечение Т3 сохраняет мышечную массу и CSA, несмотря на проатрофический стимул.Основной вклад в деградацию белка в мышцах обычно зависит от активации пути убиквитин-протеасома [58]. Помимо протеасомы, аутофагия увеличивается при голодании или ограничении калорийности, что способствует развитию мышечной атрофии [59,60]. FOXO3 является вышестоящим регулятором как протеасомных, так и аутофагических путей деградации в скелетных мышцах [61]. Интересно отметить, что, хотя лечение Т3 предотвращало атрофию мышц, вызванную голоданием, оно не влияло на активацию FOXO3, протеасомы или аутофагию после проатрофического стимула.Являясь маркерами атрофии мышц, но также необходимыми для атрофии скелетных мышц [26,62], экспрессия атрогина-1 и MuRF1 была определена количественно в условиях наших экспериментов. В соответствии с данными об активности протеасом, уровни экспрессии двух мышечных убиквитин-лигаз Е3 не подвергались значительной модуляции Т3 после голодания. Аналогичным образом, экспрессия и уровни белка двух аутофагических маркеров LC3b и p62 не были изменены Т3 в скелетных мышцах голодных мышей, подтверждая, что опосредованные Т3 эффекты на мышечную массу не зависели от нарушения активации катаболических путей.Лечение, направленное на противодействие истощению мышц, обычно улучшает регенерацию мышц [63,64]. Было продемонстрировано, что тироидный гормон регулирует миогенез и регенерацию мышц, а также поддерживает пул сателлитных клеток при истощении мышц и старении [44,65,66]. Однако высокие уровни Т3 ингибируют пролиферацию сателлитных клеток, способствуя преждевременной дифференцировке и препятствуя регенерации мышц [67]. Более того, было продемонстрировано, что гормон щитовидной железы индуцирует передачу сигналов фосфоинозитид-3-киназа / Akt в других тканях [5,6,7,8], что может способствовать предотвращению мышечной атрофии, вызванной голоданием.Поэтому мы проанализировали анаболизм мышц, активацию Akt и маркеры миогенеза de novo в наших экспериментальных условиях, обнаружив, что лечение Т3 не увеличивает миогенез, синтез белка или активацию сателлитных клеток в голодных или контрольных скелетных мышцах. Вероятно, гормон щитовидной железы может усиливать регенерацию мышц после активации сателлитных клеток, но введение Т3 не запускает регенерацию мышц как таковую или после истощения скелетных мышц. С целью понять молекулярные механизмы, лежащие в основе опосредованной Т3 устойчивости к атрофии скелетных мышц, вызванной голоданием, мы провели анализ транскриптома, сравнивая контрольные, голодные и обработанные Т3 голодные мышцы, поскольку большинство клеточных изменений после лечения Т3 опосредовано транскрипционной регуляцией экспрессии генов через рецепторы тироидных гормонов, а не негеномными действиями [68] .Интересно, что «клеточные и метаболические процессы» были биологическими процессами, на которые больше всего влияли как голодание, так и Т3 в скелетных мышцах. В то время как модуляция метаболических процессов ожидалась в результате голодания [21,69], было интригующим то, что тот же самый биологический процесс был изменен при сравнении STV с мышцами STVT3. Затем мы проанализировали метаболизм мышц по окрашиванию NADH, что является мерой окислительной способности миофибрилл. Голодание вызвало метаболический сдвиг, характеризующийся значительным увеличением количества медленно окисляющих волокон, как сообщалось ранее [70,71].Эти данные также подтверждаются индукцией экспрессии генов и белка PGC-1α и TOM20, а также экспрессией других митохондриальных маркеров, т.е. TFAM, CytC, COX2 и Cpt1b, которые участвуют в митохондриальном биогенезе. окислительное фосфорилирование и окисление жирных кислот и отражает структурный / метаболический сдвиг в скелетных мышцах, опосредованный STV [72,73]. Поразительно, что лечение Т3 предотвращало опосредованное STV увеличение количества окислительных волокон и индукцию экспрессии всех этих маркеров, сохраняя состав волокон, подобный таковому у мышей, получавших контрольную пищу.Соответственно, известно, что тироидный гормон вызывает переход к более быстрой сократительной функции, способствуя экспрессии быстрых генов [74] и подавляя экспрессию и активность кальциневрина, важного регулятора фенотипа медленных мышц [13]. Интересно, что метаболический сдвиг, вызванный либо голоданием, либо тироидным гормоном, не сопровождался изменениями в экспрессии изоформы тяжелой цепи миозина, специфичной для определенного типа волокон, феномен, уже описанный в другом контексте [75]. Эти данные показывают, что метаболический сдвиг опосредует мышечную атрофию, вызванную голоданием, и что Т3 противодействует мышечной атрофии, модулируя мышечный метаболизм.В многочисленных исследованиях изучались механизмы, участвующие в регуляции массы скелетных мышц, с долгосрочной целью улучшить прогноз многих заболеваний или улучшить качество жизни при старении за счет предотвращения атрофии мышц. Было идентифицировано несколько потенциальных фармакологических мишеней, хотя эффективного лечения для противодействия мышечной атрофии пока нет. Ингибиторы протеасом эффективно устраняли атрофию скелетных мышц у мышей [76,77], хотя длительное ингибирование пагубно для скелетных мышц [78].Точно так же правильный аутофагический ответ имеет решающее значение для поддержания гомеостаза скелетных мышц, как в физиологических, так и в патологических состояниях [29,78,79,80]. Метаболизм скелетных мышц был идентифицирован как потенциальная цель в различных моделях мышечной атрофии или саркопении с фармакологическим лечением, направленным на то, чтобы вызвать метаболический сдвиг, имитирующий физические упражнения [81,82,83,84]. Наши результаты важны в свете возможных клинических последствий, учитывая, что некоторые патологические состояния характеризуются метаболическим сдвигом, например, сепсис, кахексия, денервация, острый диабет или глюкокортикоиды [85].В этих условиях противодействие метаболическому сдвигу может быть полезным для поддержания мышечной массы.

4. Материалы и методы

4.1. Животные и сбор образцов. Использовали
взрослых (10-недельных) мышей-самцов Balb / c. На протяжении экспериментов мышей лечили в строгом соответствии с руководящими принципами Институционального комитета по уходу и использованию животных, а также национальным и европейским законодательством. Все эксперименты на животных проводились в соответствии с протоколом ухода за животными и их благополучия, утвержденным Министерством здравоохранения Италии (разрешение № 138/2016-PR).Мышей содержали в клетках в помещении с контролируемой средой (23 ° C, 12-часовой цикл свет-темнота) и давали пищу и воду ad libitum. В качестве метода индукции состояния атрофии было выбрано голодание: после взвешивания, сначала утром, животных лишали пищи в течение 24 или 48 часов и ежедневно вводили внутрибрюшинно (100 мкг / кг массы тела) Т3 (основной раствор 10 ). -3 M в NaOH) (Sigma Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США) или наполнитель (0,95% NaCl) в качестве контролей, как это было сделано ранее [39].

Мышей умерщвляли смещением шейных позвонков через 24 или 48 ч для проведения молекулярной биологии или гистологического и морфометрического анализов.Кровь собирали после 48 часов обработки, плазму отделяли центрифугированием и хранили при -20 ° C.

4.2. Гистология

TA и камбаловидных мышц были разрезаны, помещены в среду для замораживания тканей (Leica, Wetzlar, Германия) и заморожены в охлаждаемом жидким азотом изопентане. Криосрезы (5–7 мкм) получали из середины живота мышц с помощью криостата Leica (Leica Biosystems, Nussloch GmbH 2019, Германия).

4.2.1. Подготовка гистологического образца

Криосрезы окрашивали гематоксилином и эозином (Sigma Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США) с использованием стандартной процедуры.Окрашивание NADH-трансферазой использовали для различения метаболизма различных типов волокон и проводили стандартными методами.

4.2.2. Иммунофлуоресценция

Для Pax7 и ламинина криосрезы фиксировали в 4% растворе параформальдегидного буфера в течение 10 минут при комнатной температуре и пропитывали абсолютным метанолом в течение 6 минут при -20 ° C. Затем криосрезы активировали нагреванием 0,01 М цитратным буфером pH 6,0 в течение 10 мин. Затем образцы блокировали в течение трех часов 4% BSA в PBS и инкубировали в течение ночи с антителом против Рах7 1:20 (мышиное моноклональное, банк гибридных исследований развития) и с кроличьим поликлональным антителом против ламинина 1: 100 (Sigma Aldrich, L9393). .После промывки в 0,1% BSA / PBS криосрезы инкубировали с конъюгированным с биотином вторичным антителом 1: 1000 (Jackson ImmunoResearch, Пенсильвания, США) и с разведением 1: 500 антикроличьего Alexa 488 (Life Technologies, Карлсбад, Калифорния, США, США). США) вторичных антител в течение 45 мин при комнатной температуре. Затем образцы инкубировали с антителом к ​​стрептавидину 1: 2500 (Jackson ImmunoResearch) в течение 30 минут при комнатной температуре. Ядра контрастировали с помощью Hoechst 0,5 мкг / мл, а образцы помещали в 60% глицерин в Трис HCl 0.2 M pH 9,3.

Для ламинина криосрезы фиксировали в 4% параформальдегиде в течение 10 минут при комнатной температуре, затем промывали и блокировали 1% BSA (Sigma, Сент-Луис, Миссури, США) в течение 30 минут. Затем образцы инкубировали с кроличьими поликлональными антителами против ламинина 1: 100 (Sigma Aldrich, L9393) в 1% BSA в течение ночи при 4 ° C. Для обнаружения первичного антитела мы инкубировали образцы с разведением 1: 500 вторичных антител против кроличьего Alexa 488 (Life Technologies) в 1% BSA в течение 1 часа при комнатной температуре.

4.3. Морфометрический анализ

Фотографии были получены с использованием системы Axio imager A2, оснащенной Axiocam HRc, с программным обеспечением Axiovision Release 4.8.2 (Zeiss, Oberkochem, Германия) при стандартном разрешении 1300 × 1030 пикселей. ППС всей мускулатуры или ППС мышечных волокон всего криосрезов количественно оценивали по средней части живота ТА и камбаловидной мышцы на гематоксилиновых и эозиновых срезах с помощью программного обеспечения ImageJ.

Подсчитывали количества TA-волокон типа IIb (низкая активность НАДН-трансферазы, гликолитический), типа IIa / x (средняя активность НАДН-трансферазы, промежуточное звено) и типа I (высокая активность НАДН-трансферазы, окислительная) во всем криосрезе.Для каждой мышцы номер типа волокна был нормализован по общему количеству волокон, чтобы вычислить процентное соотношение типов волокон.

Было проанализировано все поперечное сечение каждой мышцы для количественной оценки CSA миофибрилл или% типа волокна (от 900 до 1300 волокон на мышцу TA и от 600 до 900 волокон на камбаловидную мышцу).

4.4. Выделение РНК и количественный анализ RT-PCR
Общую РНК экстрагировали из образцов мышечной ткани с помощью TRIzol (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) в соответствии с протоколом производителя.Один мкг РНК ретранскрибировали с использованием набора для обратной транскрипции High-Capacity cDNA kit (Applied Biosystem, Foster City, CA, USA). ПЦР в реальном времени выполняли с использованием инструмента Step One Plus Real-time PCR System (Applied) и PowerSYBR ® Green PCR Master Mix (Applied Biosystems), следуя инструкциям производителя. 18S использовали для нормализации экспрессии генов. Праймеры перечислены в таблице 2 и были синтезированы BioFab Research Srl.
4.5. Секвенирование РНК
Полную РНК экстрагировали из мышц ТА с использованием Trizol и очищали с использованием набора RNeasy MinElute Cleanup Kit (Qiagen, Hilden, Германия).Для каждого образца 2 мкг РНК были отправлены в компанию IGA Technology Services (Удине, Италия). «TruSeq Stranded mRNA Sample Prep» (Illumina, San Diego, CA, USA) использовали для приготовления библиотеки в соответствии с инструкциями производителя. Библиотеки обрабатывались с помощью Illumina cBot для создания кластеров на проточной ячейке и секвенировались в одностороннем режиме на уровне мультиплексирования, запрошенном в HiSeq. 2500 (Иллюмина, Сан-Диего, Калифорния, США). Библиотеки ДНК из разных образцов, объединенных в одну пробирку для секвенирования, однозначно отличались добавлением определенной последовательности штрих-кода; После идентификации последовательности штрих-кода можно было приступить к демультиплексированию считанных данных и их выравниванию с эталонными последовательностями в базах данных для получения реальной последовательности каждого анализируемого образца.Все полученные выравнивания были предоставлены в Cufflinks [86] для создания транскрипта транскриптома для каждого экспериментального условия. Затем эти транскрипты были слиты с использованием Cuffmerge, входящего в комплект Cufflinks, и стали основой для расчета экспрессии гена в любых условиях. Считывание и транскрипты также были переданы в программное обеспечение Cuffdiff, которое вычисляет уровни экспрессии генов и проверяет статистическую значимость наблюдаемых вариаций.
4.6. Биоинформатический анализ
Стандартный биоинформатический анализ RNA-Seq был проведен компанией IGA Technology Services, который включал базовый вызов и демультиплексирование, обрезку (удаление баз и адаптеров более низкого качества) с использованием программного обеспечения ERNE [87] и Cutadapt [88], согласование с TopHat2 [86,89], попарный анализ дифференциальной экспрессии (Cuffdiff) [90].Из списка генов Cuffdiff, те гены, которые значительно модулировались в зависимости от различных условий лечения (http://www.pantherdb.org/) (анализ белков через эволюционные отношения), биологическая база данных семейств генов и белков, которая идентифицирует и классифицирует функции генных продуктов.
4,7. Протеасомный анализ

ТА мышц выделяли, измельчали ​​и гомогенизировали в буфере для лизиса (50 мМ Tris HCl pH 7,4, 1 мМ EDTA, 150 Mm NaCl, 1% тритон, с добавлением ингибиторов протеаз и фосфатаз).10 мкг свежевыделенных белковых экстрактов использовали для измерения протеасомной активности с помощью набора Chemicon Proteasome Activity Assay Kit (APT280), следуя инструкциям производителя. Активность расщепления определяли количественно с использованием флуоресцентного планшет-ридера (Infinite F200 PRO, TECAN, Männedorf, Швейцария) при 360/460 нм.

4.8. Экстракция белка и вестерн-блот

Мышцы препарировали, измельчали ​​и гомогенизировали в буфере для лизиса (50 мМ Tris HCl pH 7,4, 1 мМ EDTA, 150 Mm NaCl, 1% тритон) с добавлением ингибиторов протеаз и фосфатаз.Концентрацию белка определяли количественно с использованием метода BCA (набор BCA Protein Assay Kit, Thermo Fisher Scientific). Для каждого образца 40–70 мкг белков обрабатывали гелями nUView Tris-Glycine. Гели переносили на нитроцеллюлозные мембраны, и полосы белка визуализировали в УФ-свете без окрашивания. Весь сигнал всей полосы был использован для управления погрузкой и трансфером. Мембраны блокировали 5% молоком или 5% BSA в TBST и блотировали различными первичными антителами. После промывки в TBST мембраны инкубировали с конъюгатами вторичных антител HRP (BIO-RAD 170-6515 или 170-6516), и сигналы детектировали с помощью химии ECL (Cyanagen XLS3,0100).Изображения были получены на системе визуализации ChemiDoc MP (BIO-RAD, Геркулес, Калифорния, США) с программным обеспечением Image Lab 5.2.1. Были использованы следующие первичные антитела: пуромицин (Sigma-Aldrich clone 12D10 # MABE343), pAKT Ser 473 (Cell Signaling # 9271), Akt (Cell Signaling # 9272), pFoxo3a Ser 253 (Cell Signaling # 9466), Foxo3a (Cell Signaling # 9466). # 2497), LC3b (Cell Signaling # 2775), p62 (Sigma-Aldrich # P0067), TOM20 (Santacruz # sc11415) и PGC1-α (Abcam # ab54481).

4.9. Анализ SUnSET
После 48 часов голодания мышам вводили пуромицин (0.04 мкмоль / г BW) и умерщвляли через 30 минут. ТА-мышцы выделяли, и белки экстрагировали, как описано выше. Синтез белка оценивали с помощью вестерн-блоттинга с антителом против пуромицина (Sigma-Aldrich clone 12D10 # MABE343), как описано в [46].
4.10. ELISA

Свободный Т3, присутствующий в плазме, определяли количественно с использованием конкурентного иммуноферментного анализа ELISA с колориметрическим детектированием (Abnova Corporation # KA0199), следуя инструкциям производителя.

4.11. Статистика
Данные выражены в виде среднего +/- стандартного отклонения (SD) или +/- SEM.Статистическую значимость определяли с помощью t-критерия Стьюдента или двухфакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим апостериорным тестом HSD Тьюки, если сравнивались одна или две переменные, соответственно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *