A pajzsmirigyhormonok erősen hidrofób molekulák, így a vérplazmában fehérjékhez kötődve szállítódnak (a T4 99,98%-ban, a T3 99,8%-ban). Biológiai hatást azonban csak a szabad frakció tud kiváltani.
| Fehérje | Rövidítés | Kötött tiroxin az összes %-ában |
|---|---|---|
| Thyroxine-binding globulin | TBG | 80% |
| Thyroxine-binding prealbumin | TBPA | 15% |
| Albumin | 5% | |
A kötőfehérjék keringő hormonraktárt képeznek, valamint csökkentik a vesén keresztül vesztett hormon mennyiségét. A fehérjék hormonkötését mindig figyelembe kell venni a hormonszintek mérésénél.
T4 + TBG ⇔ T4.TBG
[T4]teljes=[T4]szabad+ [T4.TBG]
Ezek alapján a TBG-szint erősen befolyásolja a teljes hormonkoncentrációt azonos szabad hormonszint mellett.
A pajzsmirigyhormonok intracelluláris magreceptorokon fejtik ki hatásukat a géntranszkripció befolyásolásán keresztül. A magba - lipofil jellegük által - passzívan, egyszerű diffúzióval jutnak be, de feltételezhetően transzportfehérjéik is vannak, amelyek meggyorsítják a bejutást.
Receptoraik a tiroid receptor (TR) és a retinoid X receptor (RXR), amelyek - a magreceptoroktól megszokott módon - dimert képeznek. Három domént tartalmaznak:
A TR hormonkötésének hatására a dimer a DNS tiroid-response element (TRE) szakaszához kapcsolódik és transzkripciót indukál.
A pajzsmirigyhormon - hatásmechanizmusa miatt - lassan, órák vagy napok alatt fejti ki a hatását.
Feltételeznek azonban olyan pajzsmirigyhormon-receptorokat is, amelyek nem a géntranszkripció változtatása révén fejtik ki hatásukat.
Fontos beszélnünk a hormonok lebontásáról is, mivel a termelésen kívül ez szabja meg a hormon koncentrációját és biológiai hatását.
A pajzsmirigyhormonok metabolizmusában dejodinázok vesznek részt:
| Enzim | Katalizált folyamat | Eredmény | Megtalálható |
|---|---|---|---|
| I. típusú dejodináz | T4 → T3 | A hatáserősség növekszik | Máj, vese |
| II. típusú dejodináz | Hypophysis, agy, barna zsírszövet | ||
| III. típusú dejodináz | T4 → Reverz T3 | inaktiváció | Sok helyen |
Az I. típusú dejodinázok által termelt T3 újra a véráramba kerül, míg a II. típus által termelt T3 lokálisan használódik fel.
Az enzimek expressziója változhat különböző hatásokra, pl. az I-II. típusú dejodinázok expressziója hidegben nő, éhezésben csökken.
A pajzsmirigyhormonok legtöbbször permisszív hatást fejtenek ki, azaz másik hormonok hatására megengedő módon hatnak (pl. más hormonok receptorainak expresszióját befolyásolják).
Az alapanyagcsere fokozódik, amely fokozott hőtermeléssel jár. A mitokondriális légzés stimulálódik, nő a Na+-K+-ATPáz expressziója és aktivitása.
Annak ellenére, hogy ez a legrégebben ismert hatás, még mindig nem ismert a mechanizmusa.
Az anabolikus és katabolikus folyamatok is gyorsulnak. Hormontúltermelés hatására a lebontó folyamatok túlsúlya tűnik fel, de hormonhiányos állapotban a felépítő folyamatok sem működnek kielégítően.
Az agy, lép és here anyagcseréjét nem befolyásolják a pajzsmirigyhormonok.
Fokozzák a szívfrekvenciát és a szívösszehúzódások erejét (a β1-receptor expresszióját növelik), ez emelkedett perctérfogathoz vezet. Az adenilát-cikláz expresszióját is növelik, így a szignáltranszdukcióba is beleszólnak. Emelik a miozin könnyű láncának és a Ca++-ATPáznak az expresszióját is.
Az alapanyagcserét emelő hatás is beleszól a keringésbe, mert a periférián fokozott ütemben termelődő metabolitok vazodilatációt és ezáltal a TPR1) esését okozzák.
Ezen hatások emelkedett pulzusnyomást2) okoznak.
A növekedési hormon szintézisét fokozzák, és - permisszív hatásként - az IGF-1 szintézisét is. Stimulálják a chondrocyták differenciálódását, a lineáris csontnövekedést, a csontátépülést4) és a fogak, körmök növekedését. Hormonhiányos állapotban törpenövés alakul ki.
Kétéltűek metamorfózisában fontos szerepet játszanak a pajzsmirigyhormonok.
Fontos szerepet játszanak a központi idegrendszer posztnatális fejlődésében. Növelik a szinapszisok számát és a myelinizációt, serkentik a dendritek elágazódását. Szerepet játszik a normális reakcióidő, a kognitív és motoros működés egészségének fenntartásában.
Pajzsmirigyhormonok hiányában kreténizmus alakul ki, amely súlyos, irreverzibilis központi idegrendszeri károsodások összefoglaló neve. Ezért fontos, hogy csecsemőben nagyon hamar felismerjük a hypothyroid állapotot, mert a károsodások már az első hetekben nagyok lehetnek.
A kötőszövetben proteoglikánok és glikoproteinek lebontását fokozzák.
A hormonszintézist a hypophysis által termelt TSH5) serkenti. Ez a hormon glikoprotein. α-lánca közös az LH, FSH és hCG hormonokkal, specificitását a β-lánca adja. Receptora Gq-fehérjéhez kapcsolt. A pajzsmirigyhormonok szintézisének minden lépését azonnal gyorsítja.
Középtávú hatásai is vannak, ez a DNS- és RNS-szintézis emelésében, így a hormonszintézisben részt vevő fehérjék expressziójának fokozódásával jár együtt.
Hosszú távon a magas TSH-szint a tiroid sejtek számának és méretének növekedésével jár.
A kórosan növekedett pajzsmirigyet golyvának nevezzük. Fontos, hogy a pajzsmirigy mérete nem ad információt a pajzsmirigy funkcióinak állapotáról.
A hypothalamus TRH6)-t termel, ami serkenti a hypophysis TSH-szekrécióját. A pajzsmirigyhormonok visszahatva mindkét hormon termelését gátolják.
Jódhiányos állapotban - mivel nincs hatásos T3 és T4 - nincs, ami gátló hatással lenne a hypotalamusra vagy a hypophysis, ezért magas TSH-szint és így golyva alakul ki. Ilyenkor a megnövekedett pajzsmirigy még mindig nem működik elégségesen.
Hypophysistumor esetén szintén megnagyobbodhat a pajzsmirigy, ilyenkor viszont túlműködik.