V rámci tyreotropní řídicí smyčky je řídicí smyčka Brokken-Wiersinga-Prummel smyčkou zpětné vazby od TSH k vlastní formaci. Pomocí této kontrolní smyčky TSH tvorba je omezená. Má význam pro výklad TSH úrovně v Gravesova nemoc.
Co je regulační smyčka Brokken-Wiersinga-Prummel?
S pomocí regulační smyčky je tvorba TSH omezena. TSH se vyrábí v hypofýzy a řídí tvorbu hormonu štítné žlázy tyroxin, například. Zpětnovazební regulační smyčka Brokken-Wiersinga-Prummel je ultrakrátký mechanismus zpětné vazby na úrovni TSH k vlastní sekreci TSH. Čím více je TSH vylučováno, tím více je inhibována tvorba TSH. Jedná se však o regulační obvod navazující na hlavní thyrotropní regulační obvod. TSH je proteinogenní hormon zvaný thyrotropin. Thyrotropin se vyrábí v hypofýzy a řídí tvorbu štítné žlázy hormonů tyroxin (T4) a trijodtyronin (T3). Dva hormonů stimulovat metabolismus. Pokud jejich koncentrace je příliš vysoká, hyperthyroidismus (hypertyreóza) se vyskytuje se zrychlenými metabolickými procesy, palpitacemi, pocením, třesem, průjem a hubnutí. V opačném případě existuje hypotyreóza (neaktivní štítná žláza) se zpomalením všech metabolických procesů a přírůstkem hmotnosti. Hlavní kontrolní smyčka způsobuje zvýšení koncentrací T3 a T4 ke snížení uvolňování thyrotropinu prostřednictvím smyčky negativní zpětné vazby. Kromě thyrotropic master control loop, there are other downstream slave control loop. Patří mezi ně kontrolní smyčka zpětné vazby Brokken-Wiersinga-Prummel jako ultrakrátký mechanismus zpětné vazby, kterým je navíc omezena syntéza TSH.
Funkce a úkol
Biologickým významem regulačního obvodu Brokken-Wiersinga-Prummel je se vší pravděpodobností zabránit nadměrnému uvolňování TSH. Poskytuje pulzní kolísání úrovní TSH. Celkově jsou procesy uvnitř tyreotropní regulační smyčky komplikované a vzhledem ke své složitosti vyžadují několik navazujících regulačních smyček. Kromě ultrakrátkého zpětnovazebního mechanismu tedy existuje i dlouhá zpětná vazba štítné žlázy hormonů o uvolňování TRH (hormon uvolňující thyrotropin) a řídicích obvodech pro úpravu plazmy vazba na bílkoviny T3 a T4. Úrovně TSH jsou navíc spojeny s aktivitou deiodináz, které převádějí neaktivní T4 na aktivovaný T3. Thyrotropní hlavní kontrolní smyčka také zahrnuje aktivitu TRH (hormon uvolňující thyrotropin). Hormon uvolňující thyrotropin je vylučován v Hypotalamus a reguluje tvorbu TSH. S pomocí tohoto hormonu, Hypotalamus stanoví cílovou hodnotu pro hormony štítné žlázy. K tomu neustále určuje skutečnou hodnotu. Cílová hodnota musí být v přiměřeném poměru k odpovídajícím fyziologickým podmínkám. Když poptávka po hormony štítné žlázy zvyšuje, stimuluje se tvorba TRH, což zase stimuluje tvorbu TSH. Zvýšené hladiny TSH produkují zvýšené hladiny hormony štítné žlázy T4 a T3. To vyžaduje aktivaci deiodináz k vyvolání přeměny T4 na T3. Navíc, jód absorpci reguluje také TSH. Podléhá však také svému vlastnímu jód-závislá regulace. T4 poskytuje nejdůležitější zpětnou vazbu pro syntézu TSH. T3 působí pouze nepřímo vazbou na thyrotropinový receptor nebo receptor pro TRH. Sekrece TSH je tedy ovlivněna TRH, hormony štítné žlázy a také somatostatin. Neurofyziologické signály dále také ovlivňují tvorbu TSH. Prostřednictvím navazujícího regulačního okruhu Brokken-Wiersinga-Prummel, TSH koncentrace je navíc omezen vlastním vylučováním TSH. K tomu pravděpodobně dochází prostřednictvím peptidového hormonu tyrostimulinu. Funkce tohoto hormonu není v současné době známa. Stejně jako TSH se připojuje k receptoru TSH a zdá se, že funguje podobně. Může proto hrát zprostředkující roli v regulačním okruhu Brokken-Wiersinga-Prummel. Tyto složitosti však neumožňují jednoduchou korelaci mezi koncentracemi TSH a hormony štítné žlázy.
Nemoci a poruchy
Složitý vztah je zvláště patrný při léčbě hyperthyroidismus a hypotyreóza.Tím pádem, hypotyreóza může být způsobeno několika příčinami, jako je například poškození zničené tkáně štítné žlázy štítná žláza, nedostatek TSH v důsledku hypopituitarismu nebo nedostatek TRH v důsledku hypotalamické nedostatečnosti. Hypertyreóza může vyplývat z autoimunitní onemocnění z štítná žláza, v nádorech produkujících TSH nebo v přebytku TRH. Tyto nemoci vést thyrotropní řídicí obvod není schopen správně fungovat. Význam kontrolní smyčky Brokken-Wiersinga-Prummel je zvláště patrný u tzv Gravesova nemoc. Zde již poměr koncentrací TSH a hormonů štítné žlázy neodpovídá. Gravesova nemoc je charakterizován hypertyreózou v důsledku autoimmunologických reakcí. U této nemoci imunitní systém napadá receptory pro TSH ve folikulárních buňkách štítné žlázy. Jedná se o typ IgG protilátky které se vážou na TSH receptor. Tyto autoprotilátky tím trvale stimuluje receptory a tím napodobuje přirozený účinek TSH. Trvalá stimulace také vede k trvalé produkci hormonů štítné žlázy. Zahájí se růstový stimul tkáně štítné žlázy, takže se zvětší růstem (struma). Stávající TSH již není účinný, protože se nemůže vázat na receptory. Kvůli zvýšené hladině hormonů štítné žlázy se koncentrace TSH se ještě sníží. Tento účinek je dále umocněn skutečností, že autoprotilátky jednat také přímo na hypofýzy, čímž inhibuje uvolňování TSH. Přes nízkou koncentraci TSH je u Gravesovy choroby přítomna hypertyreóza. The protilátky také zaútočit na retroorbitální oční svaly, což může způsobit vyčnívání očí. Diagnosticky lze detekovat zvýšené hodnoty pro hormony štítné žlázy T3 a T4 a potlačené hodnoty pro TSH. Tato korelace je typická pro Gravesovu chorobu. Obvykle existuje korelace mezi zvýšenými hladinami štítné žlázy a zvýšenými hladinami TSH.
