Schilddrüsenhormone

In der Schilddrüse werden zum einen die Hormone T3 und T4, zum anderen das Calcitonin produziert. Im Folgenden werden diese Hormone getrennt besprochen.

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Einleitung / Allgemeines

Die Schiddrüse produziert zwei verschiedene Hormone, das Thyroxin (T4) und das Trijodthyronin (T3).
Die Synthese und Freisetzung dieser Hormone wird durch den Hypothalamus und die Hypophyse reguliert. Sie dienen in erster Linie der Steigerung des Energieumsatzes.

Synthese der Schilddrüsenhormone

Durch einen aktiven Mechanismus, unter Beeinflussung des Thyreotropin aus der Hypophyse kann die Schilddrüse Jod aus dem Blut in die Schilddrüsenzellen (Thyreozyten) aufnehmen.
Dies geschieht mit Hilfe eines Natrium- Jodid- Symporters, welcher unter einem energieverbrauchenden Mechanismus das Jodid aus dem Blut aufnimmt.
Anschließend findet in den Thyreozyten (Schilddrüsenzellen) die so genannte Jodisation statt. Hierbei wird das Jodid in den Zellen zunächst durch die Thyreozyten- Peroxidase oxidiert und anschließend durch die Jodtransferase an die Aminosäure Tyrosin angelagert.
Danach kondensieren jeweils zwei jodierte Tyrosinreste miteinander und bilden damit das Thyroxin (T4). Dieses wird dann aus den Schilddrüsenzellen freigesetzt und als Thyreoglobulin in den Schilddrüsenfollikeln gespeichert.

Freisetzung der Schilddrüsenhormone

Wenn die Schilddrüsenhormone freigesetzt werden sollen, wird zunächst ein Signal an die Schilddrüsenfollikel gesendet, welche dann durch Endozytose das Thyreoglobulin wieder an die Schilddrüsenzellen abgeben.
In den Schilddrüsenzellen wird das Thyreoglobulin zur Basalmembran transportiert. Dort wird das Thyreoglobulin von seiner Trägersubstanz abgespalten und es entsteht freies Thyroxin (T4) und freies Trijodthyronin (T3).
Diese Schilddrüsenhormone werden in einem Verhältnis von 10-20:1 an das Blut abgegeben.
Da nur T3 das biologisch wirksame Schilddrüsenhormon ist, entsteht es im Blut aus T4 durch eine Mono- Dejodierung am Phenolring. Diese Dejodierung wird durch die einzelnen Organe und deren Aktivierung der Dejodase kontrolliert. Aus diesem Grund wird nicht das gesamte T4 direkt in wirksames T3 umgewandelt, sondern lediglich dann, wenn ein Organ die Hormonwirkung benötigt.

Transport im Blut

Sowohl Thyroxin (T4) als auch Trijodthyronin (T3) sind zu 99% im Blut an das Thyroxin-bindende Globulin (TBG) gebunden.
Dieses dient dem Transport der Hormone und verhindert eine frühzeitige Wirkung von T3. Nur ca. 0,03% T4 und 0,3% T3 liegen im Blut ungebunden und damit biologisch aktiv vor.
Die Halbwertszeit von ungebundenem T4 im Blut beträgt ca. 190 Stunden, die Halbwertszeit von wirksamem T3 ca. 19 Stunden.

Inaktivierung

Die Inaktivierung des biologisch wirksamen T3 Schilddrüsenhormons erfolgt in der Niere und Leber durch eine erneute Dejodierung. Das dabei freigesetzte Jod wird wieder der Schilddrüse zur erneuten Hormonsynthese bereitgestellt.

Regulation der Schilddrüsenfunktion

Das Thyreotropin (TSH) aus der Hypophyse reguliert die Jodaufnahme und Schilddrüsensynthese in der Schilddrüse.
Ebenso nimmt auch die Abgabe von T3 und T4 aus der Schilddrüse in das Blut unter Einfluss des Thyreotropin zu. T3 und T4 aus dem Blut üben dann wiederum eine negative Rückkopplung auf Hypothalamus und Hypophyse aus.
Das bedeutet, eine hohe Konzentration der Schilddrüsenhormone im Blut führt zu einer Hemmung der TSH-Freisetzung aus der Hypophyse und damit eine geringere Produktion und Freisetzung der Schilddrüsenhormone in der Schilddrüse.
Sinkt die Konzentration an Hormonen im Blut, führt dies zur Stimulation von Hypothalamus und Hypophyse, sodass vermehrt Schilddrüsenhormone gebildet und freigesetzt werden. Durch diesen Mechanismus ist eine exakte Regulation der Hormonkonzentration von Schilddrüsenhormone im Blut möglich (euthyreote Stoffwechsellage).

Wirkung der Schilddrüsenhormone

Im allgemeinen gilt, dass lediglich das Trijodthyronin (T3) biologisch wirksam ist und den gesamten Stoffwechsel aktiviert. Im Einzelnen bedeutet dies, dass T3 dosisanhängig den Energieumsatz steigert.
Das bedeutet eine vermehrte Aktivierung der ATP-verbrauchenden Natrium- Kalium-Pumpe in den Zellwänden. Dadurch steigt der Energieumsatz des gesamten Körpers. Dies wird auch als kalorigene Wirkung bezeichnet und tritt erst einige Stunden bis Tage nach Schilddrüsenhormongabe auf.
Des Weiteren wirkt T3 auf den Kohlenhydratstoffwechsel. Durch vermehrten Glykogenabbau in der Leber senkt es den Glykogengehalt und steigert gleichzeitig die lebereigene Glucoseproduktion.
Dadurch hat T3 eine geringe Wirkung entgegen dem Insulin, erhöht also den Zuckergehalt des Blutes leicht.
Vergleichbar wirkt es auch auf den Fettstoffwechsel. T3 mobilisiert Fette aus dem Fettgewebe und wirkt dadurch lipolytisch.
Sowohl die Wirkung auf den Kohlenhydrat- als auch auf den Fettstoffwechsel dienen der Bereitstellung von Energieträgern zum Verbrauch im Rahmen des kalorigenen Effekts.
Zudem wirken physiologische Schilddrüsenhormonkonzentrationen anabol, dienen also dem Muskelaufbau. Erhöhte Schilddrüsenhormonkonzentrationen hingegen wirken katabol, fördern also den Proteinabbau
Zudem steigern die Schilddrüsenhormone die Ansprechbarkeit auf Katecholamine (Adrenalin, Noradrenalin), welche wiederum ebenfalls den Grundumsatz, den Zucker- und Fettabbau steigern.

Beschwerden unter eine Schilddrüsenhormonstörung

Entsprechend den oben beschriebenen Funktionen führt:

Eine Unterfunktion der Schilddrüse (Hypothyreose), wie sie beispielsweise bei Jodmangel vorkommt führt entsprechend zu gegenteiligen Symptomen:

Die Ursachen dieser Erkrankungen sind sehr verschieden und können angeboren sein, autoimmun (Morbus Basedow) hervorgerufen oder durch einen Tumor bedingt sein.
Die Therapie ist entsprechend vielfältig, jedoch in den meisten Fällen durch Substitution der Hormone oder Unterdrückung der Funktion gut zu behandeln.

Aufgabe und Funktion der Schilddrüse

Die Schilddrüse gilt als sehr wichtig, da sie ausschlaggebend für den Energiestoffwechsel des gesamten Körpers ist. Dabei stellt sie folgende drei Hormone her: Trijodthyronin (T3), Thyroxin (T4) und Calcitonin.

T3 und T4 werden umgangssprachlich auch als Schilddrüsenhormone bezeichnet, währenddessen das Calcitonin eher eine Rolle im Stoffwechsel für das Kalzium und das Phosphat spielt und auch durch sogenannte C-Zellen hergestellt wird.

Für die sogenannten Schilddrüsenhormone (T3 und T4), welche von den eigentlichen Schilddrüsenzellen stammen, besitzt die Schilddrüse nicht nur die Funktion des Herstellens, sondern auch die des Speicherns. Für die Herstellung der Hormone benötigt die Schilddrüse Jod als Baustein, welches aus der Nahrung aufgenommen und über das Blut ausschließlich von der Schilddrüse aufgenommen wird. Dies macht man sich zum Beispiel in der Radiojodtherapie zunutze.

Lesen Sie mehr zum Thema unter: T3/T4

Die Herstellung und Speicherung der Hormone findet in sogenannten Follikeln statt, kleinen Flüssigkeitsbläschen, welche von Zellen der Schilddrüse umgeben sind. Die Hormone werden dann gebunden an einem Trägerprotein, dem Thyreoglobulin, gespeichert.

Aufgrund der äußerst wichtigen Funktion der Schilddrüsenhormone unterliegen diese auch einem Regelkreis durch den Körper. Die Schilddrüse, als freisetzendes Organ, wird dabei durch zwei sich im Kopf befindende und in Reihe geschaltete Drüsen stimuliert. Im sogenannten Hypothalamus wird das Thyreoliberin (Synonym TRH) gebildet, welches dann eine weitere Drüse namens Hypophyse zur Freisetzung des Thyreoidea-stimulierenden Hormons (TSH) anregt. Dieses wirkt direkt auf die Schilddrüse ein und bewirkt, dass die Herstellung von T3 und T4 angekurbelt wird und zudem auch die gespeicherten Reserven mobilisiert werden, um den Blutspiegel dieser Hormone anzuheben. Die Hormone T3 und T4 im Blut wirken hingegen direkt auf die zwei gerade genannten Drüsen hemmend, sodass diese weniger Hormone produzieren und ausschütten. Sollte jedoch nicht genügend T3 und T4 im Blut vorhanden sein, so lässt diese Hemmung nach und die Schilddrüse wird wieder zur vermehrten Produktion und Ausschüttung der Schilddrüsenhormone angeregt.

Das TSH ist ein sehr empfindlicher Parameter für den derzeitigen Bedarf an Schilddrüsenhormonen. Daher wird dieser Wert sehr oft bestimmt.

Mehr zu diesem Thema finden Sie unter: Schilddrüsenwerte

Zusammenfassung

Die Schilddrüse produziert zwei wichtige Schilddrüsenhormone, das biologisch weitgehend unwirksame Thyroxin (T4) und das wirksame Trijodthyronin (T3).
Sie werden in den Schilddrüsenzellen mit Hilfe von Jod synthetisiert und bei Bedarf aus den Schilddrüsenfollikeln ausgeschüttet.
Dabei wird das wirksame T3 in sehr viel geringeren Konzentrationen aus der Schilddrüse direkt freigesetzt, sondern durch den Mechanismus der Dejodierung aus T4 gebildet. So wird die sofortige Wirkung des T3 verhindert und die einzelnen Organe können die Umwandlung und damit die Wirkung selbst steuern.
Die gesamte Freisetzung und Bildung der Schilddrüsenhormone wird durch Hormone aus dem Hypothalamus und der Hypophyse gesteuert, welche wiederum durch die aktuelle Konzentration im Blut reguliert werden. Dieses Prinzip nennt sich negative Rückkopplung und ist notwendig um die Konzentration der Hormone im Blut genau zu kontrollieren. Die Inaktivierung des wirksamen T3 erfolgt in Leber und Niere.
Die Schilddrüse kann jedoch auch zu viel oder zu wenig Hormon ausschütten. Dies wird als Schilddrüsenüberfunktion oder Schildrüsenunterfunktionunterfunktion bezeichnet und lässt sich in den meisten Fällen und abhängig von der Ursache gut therapieren.

Weitere Informationen zum Thema Hormone der Schilddrüse

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Qualitätssicherung durch: Dr. Nicolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 02.11.2017
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