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Schilddrüsenhormone haben einen tief greifenden Einfluss
auf Organentwicklung und Energiestoffwechsel im
Menschen. Es gibt praktisch kein Organ und keinen
Stoffwechselweg, der nicht durch Hypo- oder Hyperthyreose
beeinträchtigt ist, die euthyreote Stoffwechsellage
ist ein wichtiges Stück Lebensqualität. Schilddrüsenhormone
(T3) entfalten ihre Wirkung in den
Zielorganen über Schilddrüsenhormon-Rezeptoren (TR).
Diese binden mit ihren Liganden T3 an TR-responsive
Elemente (TREs) in der Promotorregion T3-responsiver
Gene, um – in koordinierter Abstimmung mit anderen
Hormonen oder Faktoren – definierte Gene zu induzieren
und damit spezifische Enzyme, Proteine etc. für die
sinnvolle Funktion einer Zelle bereitzustellen.
Aus Gründen, die bisher nicht verstanden sind, entfaltet
T3 seine kernvermittelte Wirkung über verschiedene
Rezeptor-Isoformen (wie �1 �1 bzw. �2). Die
physiologische Bedeutung ist bisher nicht bekannt,
jedoch ist offensichtlich, dass der �-Isoform wahrscheinlich
eine höhere physiologische Bedeutung als
der �-Isoform zukommt, da bei thyroid hormone resistance
als Ursache bisher nur Mutationen in der �-
Form beobachtet wurden.
Während die T3-vermittelte Induktion wichtiger Enzyme
in der Glykolyse/Glukoneogenese u.a. binnen 3–6
Stunden beobachtet wurde, sind alle Effekte auf die
Induktion mitochondrialer Enzyme/Transporter verzögert.
Mind. 12–24 Stunden sind notwendig, um die
Einführung
Wirkungsmechanismus von Schilddrüsenhormonen
Schon seit vielen Jahren ist bekannt, dass ein spezifischer
Natrium-abhängiger Iodidtransporter in der
basolateralen Membran der Schilddrüsenfollikelzellen
für den Iodidtransport in die Schilddrüse sorgt. Doch
erst vor sechs Jahren wurde das Gen des so genannten
„Natrium-Iodid-Symporters“ (NIS) kloniert, der
unter Energieverbrauch zwei Na + -Ionen zusammen mit
einem I - -Ion gegen ein Konzentrationsgefälle transpor-
H.J. Seitz, Hamburg
Der Iod-Symporter
Dr. med. Christine Spitzweg
ABSTRACTS
volle Induktion zu beobachten. Zudem wurden für
diese Enzyme/Proteine/Transporter keine TREs im Promotor
gefunden, so dass zur Zeit nach anderen Wirkprinzipien
gesucht wird.
Mittels Array-Technik bei Einsatz von 4600 Genen gelang
es in der Tat, Kandidatenproteine zu finden, die
mittels T3 schnell induziert werden und die wiederum
als Ko-Transkriptionsfaktoren einen Set von Enzymen/Proteinen/Transportern
induzieren. T3 wirkt hier
also indirekt über ein Zwischenprotein. Kandidatenproteine
sind NRF-1, NRF-2 sowie PGC-1� und möglicherweise
andere.
Schließlich bindet T3 an T3-Rezeptoren, die intramitochondrial
lokalisiert sind. Binnen 10–20 min. ist die
Stimulation der mitochondrialen Aktivität in der Leber
und möglicherweise im Herzen zu beobachten, ihre
Wirkung ist jedoch nur klein im Vergleich zur nukleär
stimulierten Genexpression wichtiger Enzyme in der
Atmungskette und weiterer Stoffwechselwege; die
physiologische Bedeutung dieser schnellen Wirkung
im Mitochondrium selbst ist offen.
Da T3 die Synthese wichtiger Hormone wie Insulin,
STH u.a. stimuliert, entfaltet dieses Hormon offensichtlich
auf verschiedenen Ebenen seine stimulierende
Wirkung und orchestriert damit als zentrales Hormon
die Harmonie in Entwicklung und Stoffwechsel des
Menschen.
tiert (Abb. 1) (1, 2). Aufgrund seiner Eigenschaft, Iod
aus dem Blut in die Schilddrüse zu transportieren, bildet
NIS die Grundlage diverser wichtiger klinischer
Schilddrüsentests (Radioiodaufnahme- und Perchlorat-Test)
sowie der Schilddrüsenszintigraphie. Darüber
hinaus bildet die Expression eines funktionsfähigen
NIS die Grundvoraussetzung für die effiziente Behandlung
von Schilddrüsenkarzinomen und ihrer Metastasen
mittels Radioiodtherapie. Die Klonierung des NIS-
Gens ermöglicht daher die Anwendung von NIS als
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