Hormonproduktion in der Schilddrüse

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Wissenschaftler haben eine Art Schalter entdeckt, der eine Erklärung für die Regulierung der Hormonproduktion in der Schilddrüse bietet.

Obwohl Schilddrüsenerkrankungen in der Bevölkerung sehr häufig vorkommen, konnte die Wissenschaft bisher eine grundlegende Frage dazu nicht ausreichend beantworten: Wie wird die Hormonproduktion in der Schilddrüse eigentlich molekular reguliert? Wissenschaftler der Universität Leipzig haben unter der Leitung von Prof. Dr. Torsten Schöneberg in einer Studie wichtige Erkenntnisse über diesen Prozess gewonnen. Die Resultate ihrer Arbeit liefern auch neue Ansätze, wie Erkrankungen der Schilddrüse und auch anderer, ähnlich funktionierender Drüsen therapiert werden könnten.

 

Hormonproduktion und Schilddrüsenerkrankungen

Millionen Menschen in aller Welt sind von Schilddrüsenerkrankungen betroffen. Zu den bekanntesten gehören die Schilddrüsenüberfunktion, wie bei der Basedow Erkrankung, und die Schilddrüsenunterfunktion mit Kropfbildung. Sehr viele Menschen mit Schilddrüsenfunktionsstörungen wissen nicht einmal davon, jedoch können diese für Herzrhythmusstörungen, Gewichtsprobleme, Unfruchtbarkeit (Infertilität) und psychische Störungen verantwortlich sein. Deshalb werden auch Neugeborene routinemäßig auf Schilddrüsenfunktionsstörungen untersucht.

Die Schilddrüse ist eine Hormonfabrik, die unter normalen Bedingungen durch das Schilddrüsen-stimulierende Hormon TSH reguliert wird. TSH bindet an einen speziellen Rezeptor, den TSH-Rezeptor, der sich an der Oberfläche von Schilddrüsenzellen befindet. Dieses TSH-Signal führt zu einer Produktion und Freisetzung von Schilddrüsenhormonen – den bekannten Thyroxin und Triiodthyronin. Diese beiden Hormone sind für nahezu alle Prozesse im Körper – Stoffwechsel, Entwicklung und Wachstum, Reproduktion – essentiell. Manchmal jedoch können auch Autoantikörper oder Mutationen, die die gleiche Wirkung auf den TSH-Rezeptor haben, die Schilddrüse unkontrolliert aktivieren. Dies führt dann zu einer übermäßigen Hormonproduktion mit zum Teil fatalen Folgen für den Gesamtorganismus.

 

TSH und seine Wirkung auf die Schilddrüse

In der eingangs zitierten Untersuchung widmeten sich die Forscher der Frage, wie TSH, Autoantikörper und Mutationen unabhängig voneinander die gleiche aktivierende Wirkung auf die Schilddrüse haben können. Die Antwort dafür lag im TSH-Rezeptor selbst, wo eine kurze Peptidsequenz – die Wissenschaflter benannten diese p10, da sie aus zehn Aminosäuren besteht – entdeckt wurde. Bei Bindung des TSH oder von Autoantikörpern funktioniert diese internePeptidsequenz als Aktivator für den Rezeptor. Der Rezeptor schaltet sich also selber an, wenn TSH, ein Autoantikörper oder eine Mutation ihn dazu bewegen. Bei den meisten anderen Rezeptorsystemen zur Hormonproduktion im Körper aktiviert das Hormon TSH den Rezeptor direkt.

 

Neue Wirkstoffe entwickeln

Diese zur Hormonproduktion in der Schilddrüse neu gewonnenen Informationen über den Mechanismus des An- und Ausschaltens dieser Rezeptorfamilie können zukünftig genutzt werden, therapeutische Substanzen allen voran bei Schilddrüsenerkrankungen und Fertilitätsstörungen zu entwickeln. So ist es beispielsweise gelungen, mit modifizierten p10 Peptiden die Aktivierung des TSH-Rezeptors durch Autoantikörper zu blockieren. Somit scheint es prinzipiell möglich zu sein, derartige Rezeptorfehlfunktionen direkt zu beeinflussen.

Originaltitel der Veröffentlichung zur Hormonproduktion in der Schilddrüse im „The Journal of Biological Chemistry“:

„The Activation Mechanism of Glycoprotein Hormone Receptors with Implications in the Cause and Therapy of Endocrine Diseases“ doi: 10.1074/jbc.M115.701102

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