Vairogdziedzeris, endokrīnais dziedzeris, kas atrodas kakla apakšējās daļas priekšējā daļā, zem balsenes (balss kaste). Vairogdziedzeris izdala hormonus, kas ir svarīgi metabolismam un augšanai. Jebkuru vairogdziedzera palielināšanos neatkarīgi no cēloņa sauc par goiteru.
Vairogdziedzera anatomija
Vairogdziedzeris rodas no rīkles grīdas izliekuma uz leju, un šīs migrācijas paliekošais atlikums ir pazīstams kā tiroglossālais kanāls. Pati dziedzeru veido divas iegarenas daivas, kas atrodas abās trahejas pusēs (vēja pīpē) un ir savienotas ar šauru audu joslu, ko sauc par lokšņu. Parastiem pieaugušajiem vairogdziedzeris sver no 10 līdz 15 gramiem (0,4 līdz 0,5 unces), lai arī tas spēj izaugt daudz lielāks.
Dziedzeru daivās, kā arī pakaļgalā, ir daudz mazu globulāru maisu, ko sauc par folikulām. Folikuli ir izklāta ar folikulu šūnām un ir piepildīta ar šķidrumu, kas pazīstams kā koloīds un satur prohormona tiroglobulīnu. Folikulu šūnās ir fermenti, kas nepieciešami tireoglobulīna sintezēšanai, kā arī fermenti, kas nepieciešami vairogdziedzera hormona atbrīvošanai no tireoglobulīna. Ja ir nepieciešami vairogdziedzera hormoni, vairogdziedzera hormoni no folikulu lūmenā esošā koloīda tiek absorbēti šūnās, kur tas tiek sadalīts tā sastāvdaļās, ieskaitot divus vairogdziedzera hormonus tiroksīnu (T 4) un trijodtironīnu (T 3). Pēc tam hormoni izdalās, nonākot šūnās apritē.
Vairogdziedzera hormonu bioķīmija
Tiroksīns un trijodtironīns satur jodu un tiek veidoti no tironīniem, kas sastāv no divām aminoskābes tirozīna molekulām. (Uzturā tiek iegūts gan jods, gan tirozīns.) Tiroksīns satur četrus joda atomus, un trijodtironīns satur trīs joda atomus. Tā kā katra tirozīna molekula saista vienu vai divus joda atomus, gan tiroksīna, gan trijodtironīna sintezēšanai tiek izmantoti divi tirozīni. Šie divi hormoni ir vienīgās bioloģiski aktīvās vielas, kas satur jodu, un, ja nav joda, tos nevar ražot. Vairogdziedzera folikulu šūnās, kurās no seruma koncentrējas jods, sākas process, kas noved pie tiroksīna un trijodtironīna sintēzes. Pēc tam jods tiek oksidēts un pievienots tirozīna atlikumiem (veidojot savienojumus, ko sauc par jodotirozīniem) tireoglobulīna molekulās. Tad jodētie tirozīna atlikumi tiek pārkārtoti, veidojot tiroksīnu un trijodtironīnu. Tāpēc tiroglobulīns kalpo ne tikai kā struktūra, kurā sintezējas tiroksīns un trijodtironīns, bet arī kā divu hormonu uzglabāšanas forma.
Vairogdziedzeris ražo un izdala vairāk tiroksīna nekā trijodtironīns. Tomēr tiroksīns daudzos audos tiek pārveidots par trijodtironīnu, pateicoties enzīmu, ko sauc par deiodināzēm, darbībai. Pēc tiroksīna nonākšanas šūnā deiodināzes, kas atrodas citoplazmā, noņem vienu no četriem joda atomiem, pārvēršot to trijodtironīnā. Trijodtironīns vai nu nonāk šūnas kodolā, vai arī tiek atgriezts asinsritē. Rezultātā viss tiroksīns un apmēram 20 procenti no trijodtironīna, kas tiek ražots katru dienu, nāk no vairogdziedzera. Atlikušie 80 procenti trijodtironīna nāk no tiroksīna deiodinācijas ārpus vairogdziedzera. Lielāko, ja ne visu vairogdziedzera hormonu darbību mērķa audos veic trijodtironīns. Tādēļ tiroksīnu var uzskatīt par trijodtironīna cirkulējošo priekšteci.
Serumā vairāk nekā 99 procenti tiroksīna un trijodtironīna ir piesaistīti vienam no trim proteīniem. Šie saistošie proteīni ir pazīstami kā tiroksīnu saistošais globulīns, trantiretiīns (tiroksīnu saistošais prealbumīns) un albumīns. Atlikušais tiroksīns un trijodtironīns (mazāk nekā 1 procents) ir bez vai nav saistību. Kad brīvais hormons nonāk šūnā, to nekavējoties papildina hormons, kas pievienots saistošajiem proteīniem. Saistošie proteīni kalpo par divu hormonu rezervuāriem, lai aizsargātu audus no pēkšņa vairogdziedzera hormonu ražošanas pārsprieguma un, iespējams, arī lai atvieglotu hormonu piegādi lielu, cietu orgānu, piemēram, aknu, šūnās.
Būtībā visas ķermeņa šūnas ir trijodtironīna mērķa šūnas. Tiklīdz trijodtironīns atrodas šūnā, tas nonāk kodolā, kur tas saistās ar olbaltumvielām, kas pazīstamas kā kodola receptori. Pēc tam trijodtironīna-receptoru kompleksi saistās ar dezoksiribonukleīnskābes (DNS) molekulām. Tā rezultātā palielinās skarto DNS molekulu transkripcijas ātrums, lai iegūtu ribonukleīnskābes (mRNS) molekulu molekulas, un palielinās DNS kodētā proteīna (translācijas) sintēzes ātrums (izmantojot mRNS).). Trijodtironīns palielina DNS molekulu transkripciju, kas kodē daudzus un dažādus proteīnus; tomēr tas arī kavē DNS transkripciju, kas kodē noteiktus citus proteīnus. Aktivizācijas un kavēšanas veidi dažādos audu un šūnu tipos atšķiras.
