В ходе нового исследования шведские ученые из Каролинского института (Karolinska Institutet), Стокгольм, определили, каким образом гормоны щитовидной железы (ЩЖ) влияют на кровеносные сосуды и тем самым определяют температуру тела. Они полагают, что полученные результаты помогут объяснить, почему пациенты с заболеваниями тиреоидной системы более чувствительны к температуре окружающей среды, чем здоровые люди. Результаты исследования опубликованы в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».
Тиреоидные гормоны являются основными регуляторами термогенеза, оказывая влияние как на периферические органы, так и на центральные автономные механизмы. Известно, что при гиперфункции ЩЖ человек испытывает непереносимость тепла и ощущение постоянного жара, его кожные покровы имеют повышенную температуру, а при гипофункции — наоборот, характерны непереносимость низкой температуры и снижение температуры тела. В ходе предыдущих исследований ученые выяснили, как тиреодные гормоны влияют на метаболизм на клеточном уровне.
В данной работе изучено состояние термогенеза у лабораторных мышей с рецептор-опосредованным гипотиреозом, возникшим в результате мутации одного из рецепторов тиреодных гормонов — TR-alpha 1. Исследователи отмечают, что данный рецептор экспрессируется только в некоторых тканях, и при изучаемой мутации эти ткани (центральная нервная система, костная и мышечная ткань) становятся невосприимчивыми к действию гормонов ЩЖ. Автор исследования — доктор Ами Варнер (Amy Warner) — отметила, что данная мутация значительно облегчает процесс изучения определенных аспектов тиреоидной дисфункции, в то время как состояние большинства органов и систем остается в норме. Она напомнила, что гомоны ЩЖ определяют уровень основного обмена, влияя на скорость клеточного метаболизма, следовательно, при гипотиреозе должно происходить замедление всех процессов.
Однако в предыдущих исследованиях ученые отметили, что у мышей с подобной мутацией наблюдался ускоренный метаболизм из-за производства энергии, необходимой для синтеза тепла их бурой жировой ткани. В данной работе, проанализировав инфракрасное излучение мышей, исследователи с удивлением выявили, что значительное количество энергии мыши теряют через хвосты — мутация рецептора привела к тому, что организмы этих животных были не в состоянии адекватно регулировать сужение кровеносных сосудов.
С помощью хвоста здоровые мыши регулируют температуру тела путем изменения просвета кровеносных сосудов. При невозможности данной регуляции у мышей активизируется синтез тепла из бурой жировой ткани, что, в свою очередь, повышает потребность в энергии и ускоряет метаболизм, несмотря на гипотиреоз. При введении мышам мидодрина — препарата, вызывающего сужение кровеносных сосудов, — потеря тепла через хвост уменьшалась, и мыши были в состоянии поддерживать температуру тела без активизации выработки тепла из бурой жировой ткани. Потребность в кислороде и питательных веществах у них также приходила в норму, что подтверждает предположение о том, что повышенный уровень энергозатрат вызван мобилизацией жировой ткани, а не мутацией рецепторов.
Авторы исследования подчеркивают, что до сих пор нарушения температурной чувствительности, возникающие при тиреоидной дисфункции, объяснялись исключительно изменением скорости основного обмена. Однако полученные результаты доказывают, что не меньшее значение может иметь и регуляция тонуса сосудистой стенки, изменяющаяся в зависимости от уровня гормонов ЩЖ. Они надеются, что данная работа откроет новые возможности лечения при заболеваниях ЩЖ и повышения качества жизни пациентов с нарушенной чувствительностью к температурному режиму. Кроме того, понимание эффектов тиреодных гормонов очень важно для комплексного лечения таких пациентов.
Warner A., Rahman A., Solsjo P. et al. (2013) Inappropriate heat dissipation ignites brown fat thermogenesis in mice with a mutant thyroid hormone receptor α1. PNAS, Sep. 19 [Epub ahead of print].
Whiteman H. (2013) How body temperature is affected by thyroid hormone. Medicalnewstoday, Sep. 19 (www.medicalnewstoday.com/articles/266255.php).
Юлия Котикович
