При тиреотоксикозі підвищується продукція тиреоїдних гормонів Т3 та Т4, розвивається схуднення, тахікардія, психічне збудження та інше. Як саме впливають тиреоїдні гормони на енергетичний обмін в мітохондріях клітин?

Чому це правильна відповідь

Тиреоїдні гормони, насамперед трийодтиронін, є потужними регуляторами клітинного метаболізму, що впливають на енергетичний обмін шляхом стимуляції синтезу білків, підвищення кількості мітохондрій та посилення інтенсивності окислювальних процесів. При тиреотоксикозі ці гормони у надлишку різко підвищують швидкість окислення субстратів, проте за рахунок структурного та функціонального впливу на мембрани мітохондрій порушується зв’язок між окисленням і синтезом АТФ. Це призводить до ситуації, коли окислення активне, але енергетичний вихід у вигляді АТФ знижений. На ультраструктурному рівні тиреоїдні гормони сприяють підвищенню проникності внутрішньої мембрани мітохондрій для протонів, що створює стан часткового роз’єднання (uncoupling) дихального ланцюга і фосфорилювання АДФ. Протони, які переносяться електрон-транспортним ланцюгом, вільно повертаються в матрикс, минаючи АТФ-синтазу. Це призводить до зниження ефективності синтезу АТФ, тоді як споживання кисню і швидкість метаболічних реакцій залишаються високими або зростають. Така дисоціація між окисненням і синтезом АТФ супроводжується виділенням значної кількості тепла, що є однією з причин підвищеної теплопродукції і непереносимості тепла у хворих на тиреотоксикоз. Організм компенсує енергетичний дефіцит шляхом посиленого ліполізу, протеолізу та глюконеогенезу, що призводить до швидкого виснаження жирових і білкових запасів, тобто схуднення, незважаючи на підвищений апетит. Крім того, тиреоїдні гормони стимулюють експресію білків, які регулюють мітохондріальний транспорт, та посилюють синтез ферментів, що беруть участь у циклі Кребса і окислювальному фосфорилюванні. Проте через uncoupling енергетичний коефіцієнт різко зменшується, що посилює потребу в субстратах і кисні. Це пояснює тахікардію, задишку та катаболічні зміни, характерні для тиреотоксикозу. У задачі правильно вказано, що тиреоїдні гормони роз’єднують окислення та окисне фосфорилювання. Інші механізми або збільшують ефективність синтезу АТФ, або блокують енергетичні реакції, що не відповідає гіперметаболічному стану при тиреотоксикозі. Саме uncoupling пояснює високий метаболізм, катаболізм тканин та клінічні прояви.