THYREOGLOBULIN: STRUKTUR, SYNTHESE, FUNKTION, WERTE - BIOLOGIE - 2025

Das Thyreoglobulin ist ein Protein mit 660 kDa, das aus zwei identischen Untereinheiten besteht und durch nichtkovalente Bindungen strukturell miteinander verbunden ist. Es wird von den Follikelzellen der Schilddrüse synthetisiert, ein Prozess, der im endoplasmatischen Retikulum stattfindet, im Golgi-Apparat glykosyliert und in das Kolloid oder Lumen der Follikel ausgeschieden wird.

TSH oder Thyrotropin, das durch die Adenohypophyse ausgeschieden wird, reguliert die Synthese von Thyreoglobulin in den Schilddrüsenfollikeln sowie dessen Sekretion in das Follikellumen oder das Schilddrüsenkolloid. TSH-Spiegel werden durch die zirkulierenden Spiegel von Schilddrüsenhormonen und durch das Hypothalamushormon TRH oder das Thyrotropin freisetzende Hormon negativ rückkoppelt.

Grafische Zusammenfassung der Synthese von Schilddrüsenhormonen (Quelle: Mikael Häggström. Wenn dieses Bild in externen Arbeiten verwendet wird, kann es zitiert werden als: Häggström, Mikael (2014). «Medizinische Galerie von Mikael Häggström 2014». WikiJournal of Medicine 1 ( 2) DOI: 10.15347 / wjm / 2014.008. ISSN 2002-4436. Public Domain.oder von Mikael Häggström, Verwendung mit Genehmigung. / CC0 über Wikimedia Commons)

Thyreoglobulin enthält in seiner Struktur mehr als 100 Reste der Aminosäure Tyrosin, die zusammen mit Jod die Grundlage für die Synthese von Schilddrüsenhormonen bilden. Mit anderen Worten, die Hormonsynthese erfolgt innerhalb der Thyreoglobulinstruktur durch Iodierung von Tyrosinresten.

Normalerweise stellt Thyroxin oder T4 den größten Teil der Produkte der Hormonsynthese dar, die in den Kreislauf freigesetzt und in vielen Geweben in 3,5,3'-Triiodthyronin oder T3 umgewandelt werden, eine viel aktivere Form des Hormons.

Wenn die organischen Jodgehalte sehr niedrig sind, besteht die bevorzugte Synthese aus T3, für das direkt viel größere Mengen an T3 als an T4 erzeugt werden. Dieser Mechanismus verbraucht weniger Jod und setzt direkt die aktive Form des Hormons frei.

Unter normalen Bedingungen sind 93% der produzierten und in den Kreislauf freigesetzten Schilddrüsenhormone T4 und nur 7% entsprechen T3. Einmal freigesetzt, werden sie größtenteils an Plasmaproteine ​​gebunden, sowohl Globuline als auch Albumine.

Serumthyreoglobulinspiegel werden als Tumormarker für bestimmte Arten von Schilddrüsenkrebs wie papillär und follikulär verwendet. Durch Messung der Thyreoglobulinwerte im Serum während der Behandlung von Schilddrüsenkrebs können die Auswirkungen von Schilddrüsenkrebs bewertet werden.

Struktur von Thyreoglobulin

Thyreoglobulin ist ein Vorläufermolekül für T3 und T4. Es ist ein Glykoprotein, dh ein sehr großes glykosyliertes Protein mit ungefähr 5.496 Aminosäureresten. Es hat ein Molekulargewicht von 660 kDa und einen Sedimentationskoeffizienten von 19S.

Es ist ein Dimer, das aus zwei identischen 12S-Untereinheiten besteht, jedoch werden manchmal kleine Mengen eines 27S-Tetramers oder eines 12S-Monomers gefunden.

Es enthält fast 10% Kohlenhydrate in Form von Mannose, Galactose, Fucose, N-Acetylglucosamin, Chondroitinsulfat und Sialinsäure. Der Jodgehalt kann zwischen 0,1 und 1% des Gesamtgewichts des Moleküls variieren.

Jedes Thyreoglobulinmonomer besteht aus Wiederholungen von Domänen, die bei der Hormonsynthese keine Rolle spielen. Nur vier Tyrosinreste sind an diesem Prozess beteiligt: ​​einige am N-terminalen Ende und die anderen drei innerhalb einer 600-Aminosäuren-Sequenz, die an den C-Terminus gebunden ist.

Das humane Thyreoglobulin-Gen hat 8.500 Nukleotide und befindet sich auf Chromosom 8. Es codiert ein Prethyreoglobulin, das ein Signalpeptid mit 19 Aminosäuren enthält, gefolgt von 2.750 Resten, die eine Thyreoglobulin-Monomerkette bilden.

Die Synthese dieses Proteins erfolgt im rauen endoplasmatischen Retikulum und die Glykosylierung erfolgt während seines Transports durch den Golgi-Apparat. In dieser Organelle werden Thyreoglobulindimere in exozytische Vesikel eingebaut, die mit der apikalen Membran der Follikelzelle verschmelzen, die sie produziert, und ihren Inhalt an das Kolloid oder Follikellumen abgeben.

Hormonsynthese

Die Synthese von Schilddrüsenhormonen wird durch Jodierung einiger Tyrosinreste des Thyreoglobulinmoleküls hergestellt. Thyreoglobulin ist eine Reserve von Schilddrüsenhormonen, die eine ausreichende Menge enthält, um den Körper mehrere Wochen lang zu versorgen.

- Jodierung

Die Thyreoglobulinjodierung erfolgt an der apikalen Grenze der Follikelzellen der Schilddrüse. Dieser gesamte Prozess der Synthese und Freisetzung in das Follikellumen wird durch das Thyrotropinhormon (TSH) reguliert.

Das erste, was auftritt, ist der Transport von Jod oder die Aufnahme von Jod durch die Basalmembran der Follikelzellen der Schilddrüse.

Die Schilddrüse (Quelle: Der ursprüngliche Uploader war Arnavaz in der französischen Wikipedia., Übersetzt von Angelito7 / Public Domain, über Wikimedia Commons)

Damit Jod an Tyrosin binden kann, muss es mittels einer Peroxidase oxidiert werden, die mit Wasserstoffperoxid (H2O2) arbeitet. Die Iodidoxidation tritt gerade auf, wenn Thyreoglobulin den Golgi-Apparat verlässt.

Diese Peroxidase oder Thyroperoxidase katalysiert auch die Bindung von Iod an Thyreoglobulin, und an dieser Iodierung sind ungefähr 10% seiner Tyrosinreste beteiligt.

Das erste Produkt der Hormonsynthese ist Monoiodthyronin (MIT) mit einem Jod in Position 3. Dann erfolgt die Jodierung in Position 5 und Diiodthyronin (DIT) wird gebildet.

- Kupplung

Sobald MIT und DIT gebildet sind, tritt der sogenannte „Kopplungsprozess“ auf, für den die dimere Struktur von Thyreoglobulin wesentlich ist. In diesem Prozess kann ein MIT mit einem DIT verbunden werden und der T3 wird gebildet oder zwei DITs werden gekoppelt und der T4 wird gebildet.

- Befreiung

Um diese Hormone in den Kreislauf freizusetzen, muss das Thyreoglobulin vom Kolloid wieder in die Follikelzelle gelangen. Dieser Prozess erfolgt durch Pinozytose, wodurch ein zytoplasmatisches Vesikel erzeugt wird, das später mit den Lysosomen fusioniert.

Lysosomale Enzyme hydrolysieren Thyreoglobulin, was zur Freisetzung von T3, T4, DIT und MIT sowie einiger Peptidfragmente und einiger freier Aminosäuren führt. T3 und T4 werden in den Kreislauf freigesetzt, MIT und DIT werden deiodiert.

Funktion

Die Funktion von Thyreoglobulin besteht darin, die Vorstufe für die Synthese von T3 und T4 zu sein, die die wichtigsten Schilddrüsenhormone sind. Diese Synthese findet innerhalb des Thyreoglobulinmoleküls statt, das im Kolloid der Schilddrüsenfollikel konzentriert und akkumuliert ist.

Wenn die TSH- oder Thyrotropinspiegel erhöht werden, werden sowohl die Synthese als auch die Freisetzung von Schilddrüsenhormonen stimuliert. Diese Freisetzung beinhaltet die Hydrolyse von Thyreoglobulin innerhalb der Follikelzelle. Das Verhältnis der freigesetzten Hormone beträgt 7 zu 1 zugunsten von T4 (7 (T4) / 1 (T3)).

Eine andere Funktion von Thyreoglobulin, obwohl nicht weniger wichtig, besteht darin, eine Hormonreserve innerhalb des Schilddrüsenkolloids zu bilden. So kann es bei Bedarf sofort eine schnelle Hormonquelle für den Kreislauf bereitstellen.

Hohe, normale und niedrige Werte (Bedeutung)

Normalwerte

Normale Thyreoglobulinwerte sollten unter 40 ng / ml liegen. Die meisten gesunden Menschen ohne Schilddrüsenprobleme haben Thyreoglobulinwerte von weniger als 10 ng / ml. Diese Thyreoglobulinwerte können bei einigen Schilddrüsenerkrankungen ansteigen oder in einigen Fällen nicht nachweisbare Werte aufweisen.

Hohe Werte

Schilddrüsenerkrankungen, die mit hohen Serumthyreoglobulinspiegeln verbunden sein können, umfassen Schilddrüsenkrebs, Thyreoiditis, Schilddrüsenadenom und Hyperthyreose.

Die Bedeutung der Thyreoglobulinmessung ist ihre Verwendung als Tumormarker für differenzierte maligne Tumoren der Schilddrüse von papillären und follikulären histologischen Typen. Obwohl diese Tumoren eine gute Prognose haben, liegt ihr Rezidiv bei etwa 30%.

Aus diesem Grund müssen diese Patienten über einen längeren Zeitraum regelmäßig untersucht und nachuntersucht werden, da nach 30 Jahren Nachbeobachtungszeit Fälle von Rezidiven gemeldet wurden.

Innerhalb der Behandlung, die für diese Pathologie verwendet wird, ist die Schilddrüsenentfernung, dh die chirurgische Entfernung der Schilddrüse und die Verwendung von radioaktivem Jod, um jegliches restliches Gewebe zu entfernen. Unter diesen Bedingungen und in Abwesenheit von Antithyroglobulin-Antikörpern wird theoretisch erwartet, dass die Thyreoglobulinspiegel nicht nachweisbar sind.

Niedrige Level

Wenn während der Nachuntersuchung Thyreoglobulinspiegel festgestellt werden und diese Spiegel ansteigen, muss es ein Gewebe geben, das Thyreoglobulin synthetisiert, und daher liegt ein Rezidiv oder eine Metastasierung vor. Dies ist die Bedeutung von Thyreoglobulinmessungen als Tumormarker.

Verweise

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