1
ZELFSTUDIEOPDRACTH 3: WERKING VAN DE SCHILDKLIER
DEEL 1: De normale schildklier en haar functie
De schildklier produceert het prohormoon, tetraiodothyronine T4 en het actieve hormoon, triiodothyronine T3
-> De synthese van T4 en T3 heeft nood aan essentieel jodoium
Dit kan een limiterende factor zijn in bep regio’s
-> Veel T3 w gevormd door de perifere omzetting van T4 =
T3 werkt via een nucleaire receptor die de gen expressie reguleert
-> Essentieel voor normale hersen ontwikkeling en heeft effecten op metabolisme en cardiovasculaire functie
Hoofdstuk 1: Anatomie en histologie van de schildklier
De schildklier bestaat uit een rechter en linker lob
-> Zitten anterolateraal vd trachea
-> Zijn verbonden door een midventrale isthmus
De functionele eenheid vd schildklier: Thyroid follikel
-> Sferische structuur
-> Omgeven door een enkele laag van thyroïd epitheliale cellen
Epitheel zit op een basale lamina (Buitenste structuur vd follikel)
Apicale zijde epitheel cellen: Lumen vd follikel
-> Tussen de follikels in zitten vele capillairen
Follikels zijn gevuld met colloid
-> Bestaat uit thyroglobuline
Dit w gesecreteerd en gejodeerd door de thyroïd epitheel cellen
OPM. De grote vd epitheliale cellen en de hoeveelheid
colloïd is afhankelijk van de activiteit vd klier
De schildklier bevat ook parafolliculaire C cellen
-> Liggen verspreid in de klier
-> Zijn de bron van Calcitonine, polypeptide hormoon
, 2
Hoofdstuk 2: Productie van thyreoïd hormonen
De secretoire producten vd schildklier: Iodothyronines
-> Koppeling van twee gejodeerde tyrosine moleculen
-> Zelfde hoeveelheid secretie als opslag in de klier
90%: T4 (Prohormoon)
10%: T3 (Actief hormoon) 3,5,3’-triiodothyronine
1%: rT3 (Inactief hormoon) 3,3’,5’-triiodothyronine
De Hypothalamus-Hypofyse-Schildklier as is afhankelijk van de perifere omzetting van T 4 in T3
-> Thyronine-specifiek deiodinase
o Type 1 deiodinase
-> Voorziet meeste conversie
-> Weefsels met hoge bloeddoorstroming en snelle uitwisseling met plasma (Lever en nieren)
Ook in de schildklier (Hoge [T4])
-> Voorziet circulerende T3 voor opname door andere weefsels waarin T3 generatie te laag is
-> Relatief lage affiniteit voor de buitenste ring van T4 (Km = 1µM)
OPM. Levels type 1 deiodinase zijn verhoogd bij hyperthyreoidisme
-> Leidt tot verhoogde T3 levels in circulatie
o Type 2 deiodinase
-> In de hersenen: Constante intracellulaire levels van T3 (zelfs wnnr [T4] laag is)
In de gliale cellen in het CZS
-> In thyrotropen vd hypofyse: Thyreoid as sensor die zorgt voor feedback vn T 4 op TSH secretie
-> Hoge affiniteit voor de buitenste ring van T4 (Km = 1nM)
OPM. Verhoogde expressie type 2 deiodinase bij hypothyreoidisme
-> Helpt de constante T3 levels te behouden in de hersenen
Belangrijk voor Feedback mechanisme
o Type 3 deiodinase
-> Inactiverend deiodinase: Omzetting T4 in rT3
-> Hoge affiniteit voor de binnenste ring van T4
OPM. Verhoogde type 3 deiodinase bij hyperthyreoidisme
-> Helpt de overproductie van T4 af te remmen
-> Alle vormen van iodothyronines w verder gejodeerd en uiteindelijk omgezet tot non-gejodeerd thyronine
OPM. Soms kan Type 1 niet meer werken maar blijft type 2 optimaal
, 3
2.1 Jodium balans
Jodium I- is de wateroplosbare geïoniseerde vorm van jood I2
Gemiddelde dagelijkse opname van 400µg I-
-> Minimum 150µg voor volwassenen en 90-120µg voor kinderen nodig
200µg voor zwangerevrouwen
400µg w uitgescheiden in de urine (Steady State)
I- zit opgeslagen in de schildklier, speekselklieren, maagklieren, traanklieren,
mekklieren en choroïd plexus
-> 70-80µg dagelijks opgenomen door de schildklier vanuit het bloed (250-750µg)
Totale hoeveelheid van 7500µg in de schildklier (Bijna allemaal id vorm van
iodothyronines)
Dagelijkse secretie van 70-80µg (1%) door de schildklier
-> 75% als thyroid hormoon en 25% als vrij I-
OPMERKING: De grote hoeveelheid I- opgeslagen in de vorm vh hormoon tegenover de
dagelijkse vrijzetting beschermt tegen de effecten van I- tekort voor 2
maanden
Wanneer de hoeveelheid in het serum daalt van I- verminderd de renale
excretie
Sporenelement
2.2 Thyroid hormoon synthese
Synthese van thyroid hormoon heeft nood aan 2 precursors:
Thyroglobuline
Jodium (I-)
Gepolariseerde thyroid epitheliale cel
1. Basaal-naar-apicaal beweging van precursoren naar het folliculair lumen
a. Jodium w getransporteerd over de cellen van basaal (vasculair) naar apicaal (follikel lumen)
-> Opgenomen in de klier tegen chemische en elektrische gradiënt door NA+I- co-transporter
NIS (in het basolateraal membraan vd epitheel cellen)
i. 1 I- uitgewisseld voor 2 Na+ ionen
ii. De energie w geleverd door een Na+K+ ATPase in het plasmamembraan
OPM. W normaal een schildklier/plasma vrije I- ratio behouden van 30
-> Jodium val (Trapping – secundair actief transport dr NIS)
-> Verlaging van I- opname put de circulerende I- pool uit en
verhoogd de werking vd Jodium val
-> TSH kan de activiteit van NaK pomp activeren en gradiënt
verhogen
NIS zit ook thv de placenta, speekselklieren en actieve borstklier
De expressie van het NIS gen w onderdrukt door I- en gestimuleerd
door thyroid-stimulerend hormoon TSH
Verschillende inflammatoire cytokines onderdrukken NIS gen
expressie
-> Eens opgenomen beweegt I- snel naar het apicale plasmamembraan vd epitheel cel
Vanaf hier w I- getransporteerd in het lumen vd follikels
Door Pendrine (Na-onafhankelijke-I- chloride transporter)
, 4
b. Aminozuren w verzameld door translatie in tyroglobuline
Thyroglobuline w gesecreteerd vh apicale membraan in het follikel lumen
2. De eigenlijke synthese van iodothyronines gebeurt enzymatisch in het folliculair lumen dicht tegen het
apicaal membraan (Organificatie – koppeling Jodium met thyroglobuline)
a. I- w meteen geöxideerd en opgenomen in tyrosine residu’s in de primaire structuur van
thyroglobuline
-> Thyroglobuline w continu gesynthetiseerd en via exocytose vrijgezet in het folliculair lumen
b. Jodatie van thyroglobuline door Monoiodotyrosine MIT of diiodotyrosine DIT
c. Twee DIT moleculen w gekoppeld en vormen T4
OF
Eén MIT en één DIT molecule w gekoppeld en vormen T3
Ook de koppeling tussen 2 gejodeerde tyrosines die deel blijven vd primaire structuur van
thyroglobuline
=> Gekatalyseerd door thyroid peroxidase TPO (Gestimuleerd door TSH)
Enzymcomplex dat over het apicale membraan spant
=> Electronen acceptor (oxidant) is waterstofperoxide H2O2
Nood aan NADPH oxidase in het apicaal membraan
OPM. Wanneer I- beschikbaarheid verminderd is, w de vorming van T3 voorop gesteld
-> Meer actieve hormonen per molecule organisch I-
De hoeveelheid T3 verhoogd wnnr de klier hyper gestimuleerd w door TSH of andere
activatoren
3. Eens thyroglobuline gejodeerd is w het opgeslagen in het folliculair lumen als colloid
4. Vloeistof fase endocytose van gejodeerde thyroglobulines (Gestimuleerd door TSH)
Apicaal-naar-basaal beweging van endocytotisch vesikels
Fusie endocytotisch vesikels met lysosomen
5. Enzymatische afbraak van thyroglobuline
-> Vrijzetting van thyroid hormonen vd thyroglobuline peptide ruggengraat
-> MIT en DIT of 2xDIT bepaald T3 of T4
MIT + DIT = T3
DIT + DIT = T4
6. Thyroid hormoon beweegt over het basolateraal membraan
-> Specifieke transporter
En dan in het bloed
7. Er zijn ook scavenger pathways in de epitheliale cel die I 2 en AZ hergebruiken na enzymatische
vertering van thyroglobuline
-> Maar een kleine hoeveelheid van intact thyroglobuline verlaat de folliculaire cel onder normale
instanties
a. De MIT en DIT moleculen w ook vrijgezet tijdens proteolyse van thyroglobuline
-> W snel gedejodeerd in de follikel cel door intrathyroidaal deoiodinase
Intrathyroidaal deoiodinase is specifiek voor MIT en DIT en kan niet werken op T4 of T3
b. Het jodium w gerecycleerd in de T3 en T4 synthese
ZELFSTUDIEOPDRACTH 3: WERKING VAN DE SCHILDKLIER
DEEL 1: De normale schildklier en haar functie
De schildklier produceert het prohormoon, tetraiodothyronine T4 en het actieve hormoon, triiodothyronine T3
-> De synthese van T4 en T3 heeft nood aan essentieel jodoium
Dit kan een limiterende factor zijn in bep regio’s
-> Veel T3 w gevormd door de perifere omzetting van T4 =
T3 werkt via een nucleaire receptor die de gen expressie reguleert
-> Essentieel voor normale hersen ontwikkeling en heeft effecten op metabolisme en cardiovasculaire functie
Hoofdstuk 1: Anatomie en histologie van de schildklier
De schildklier bestaat uit een rechter en linker lob
-> Zitten anterolateraal vd trachea
-> Zijn verbonden door een midventrale isthmus
De functionele eenheid vd schildklier: Thyroid follikel
-> Sferische structuur
-> Omgeven door een enkele laag van thyroïd epitheliale cellen
Epitheel zit op een basale lamina (Buitenste structuur vd follikel)
Apicale zijde epitheel cellen: Lumen vd follikel
-> Tussen de follikels in zitten vele capillairen
Follikels zijn gevuld met colloid
-> Bestaat uit thyroglobuline
Dit w gesecreteerd en gejodeerd door de thyroïd epitheel cellen
OPM. De grote vd epitheliale cellen en de hoeveelheid
colloïd is afhankelijk van de activiteit vd klier
De schildklier bevat ook parafolliculaire C cellen
-> Liggen verspreid in de klier
-> Zijn de bron van Calcitonine, polypeptide hormoon
, 2
Hoofdstuk 2: Productie van thyreoïd hormonen
De secretoire producten vd schildklier: Iodothyronines
-> Koppeling van twee gejodeerde tyrosine moleculen
-> Zelfde hoeveelheid secretie als opslag in de klier
90%: T4 (Prohormoon)
10%: T3 (Actief hormoon) 3,5,3’-triiodothyronine
1%: rT3 (Inactief hormoon) 3,3’,5’-triiodothyronine
De Hypothalamus-Hypofyse-Schildklier as is afhankelijk van de perifere omzetting van T 4 in T3
-> Thyronine-specifiek deiodinase
o Type 1 deiodinase
-> Voorziet meeste conversie
-> Weefsels met hoge bloeddoorstroming en snelle uitwisseling met plasma (Lever en nieren)
Ook in de schildklier (Hoge [T4])
-> Voorziet circulerende T3 voor opname door andere weefsels waarin T3 generatie te laag is
-> Relatief lage affiniteit voor de buitenste ring van T4 (Km = 1µM)
OPM. Levels type 1 deiodinase zijn verhoogd bij hyperthyreoidisme
-> Leidt tot verhoogde T3 levels in circulatie
o Type 2 deiodinase
-> In de hersenen: Constante intracellulaire levels van T3 (zelfs wnnr [T4] laag is)
In de gliale cellen in het CZS
-> In thyrotropen vd hypofyse: Thyreoid as sensor die zorgt voor feedback vn T 4 op TSH secretie
-> Hoge affiniteit voor de buitenste ring van T4 (Km = 1nM)
OPM. Verhoogde expressie type 2 deiodinase bij hypothyreoidisme
-> Helpt de constante T3 levels te behouden in de hersenen
Belangrijk voor Feedback mechanisme
o Type 3 deiodinase
-> Inactiverend deiodinase: Omzetting T4 in rT3
-> Hoge affiniteit voor de binnenste ring van T4
OPM. Verhoogde type 3 deiodinase bij hyperthyreoidisme
-> Helpt de overproductie van T4 af te remmen
-> Alle vormen van iodothyronines w verder gejodeerd en uiteindelijk omgezet tot non-gejodeerd thyronine
OPM. Soms kan Type 1 niet meer werken maar blijft type 2 optimaal
, 3
2.1 Jodium balans
Jodium I- is de wateroplosbare geïoniseerde vorm van jood I2
Gemiddelde dagelijkse opname van 400µg I-
-> Minimum 150µg voor volwassenen en 90-120µg voor kinderen nodig
200µg voor zwangerevrouwen
400µg w uitgescheiden in de urine (Steady State)
I- zit opgeslagen in de schildklier, speekselklieren, maagklieren, traanklieren,
mekklieren en choroïd plexus
-> 70-80µg dagelijks opgenomen door de schildklier vanuit het bloed (250-750µg)
Totale hoeveelheid van 7500µg in de schildklier (Bijna allemaal id vorm van
iodothyronines)
Dagelijkse secretie van 70-80µg (1%) door de schildklier
-> 75% als thyroid hormoon en 25% als vrij I-
OPMERKING: De grote hoeveelheid I- opgeslagen in de vorm vh hormoon tegenover de
dagelijkse vrijzetting beschermt tegen de effecten van I- tekort voor 2
maanden
Wanneer de hoeveelheid in het serum daalt van I- verminderd de renale
excretie
Sporenelement
2.2 Thyroid hormoon synthese
Synthese van thyroid hormoon heeft nood aan 2 precursors:
Thyroglobuline
Jodium (I-)
Gepolariseerde thyroid epitheliale cel
1. Basaal-naar-apicaal beweging van precursoren naar het folliculair lumen
a. Jodium w getransporteerd over de cellen van basaal (vasculair) naar apicaal (follikel lumen)
-> Opgenomen in de klier tegen chemische en elektrische gradiënt door NA+I- co-transporter
NIS (in het basolateraal membraan vd epitheel cellen)
i. 1 I- uitgewisseld voor 2 Na+ ionen
ii. De energie w geleverd door een Na+K+ ATPase in het plasmamembraan
OPM. W normaal een schildklier/plasma vrije I- ratio behouden van 30
-> Jodium val (Trapping – secundair actief transport dr NIS)
-> Verlaging van I- opname put de circulerende I- pool uit en
verhoogd de werking vd Jodium val
-> TSH kan de activiteit van NaK pomp activeren en gradiënt
verhogen
NIS zit ook thv de placenta, speekselklieren en actieve borstklier
De expressie van het NIS gen w onderdrukt door I- en gestimuleerd
door thyroid-stimulerend hormoon TSH
Verschillende inflammatoire cytokines onderdrukken NIS gen
expressie
-> Eens opgenomen beweegt I- snel naar het apicale plasmamembraan vd epitheel cel
Vanaf hier w I- getransporteerd in het lumen vd follikels
Door Pendrine (Na-onafhankelijke-I- chloride transporter)
, 4
b. Aminozuren w verzameld door translatie in tyroglobuline
Thyroglobuline w gesecreteerd vh apicale membraan in het follikel lumen
2. De eigenlijke synthese van iodothyronines gebeurt enzymatisch in het folliculair lumen dicht tegen het
apicaal membraan (Organificatie – koppeling Jodium met thyroglobuline)
a. I- w meteen geöxideerd en opgenomen in tyrosine residu’s in de primaire structuur van
thyroglobuline
-> Thyroglobuline w continu gesynthetiseerd en via exocytose vrijgezet in het folliculair lumen
b. Jodatie van thyroglobuline door Monoiodotyrosine MIT of diiodotyrosine DIT
c. Twee DIT moleculen w gekoppeld en vormen T4
OF
Eén MIT en één DIT molecule w gekoppeld en vormen T3
Ook de koppeling tussen 2 gejodeerde tyrosines die deel blijven vd primaire structuur van
thyroglobuline
=> Gekatalyseerd door thyroid peroxidase TPO (Gestimuleerd door TSH)
Enzymcomplex dat over het apicale membraan spant
=> Electronen acceptor (oxidant) is waterstofperoxide H2O2
Nood aan NADPH oxidase in het apicaal membraan
OPM. Wanneer I- beschikbaarheid verminderd is, w de vorming van T3 voorop gesteld
-> Meer actieve hormonen per molecule organisch I-
De hoeveelheid T3 verhoogd wnnr de klier hyper gestimuleerd w door TSH of andere
activatoren
3. Eens thyroglobuline gejodeerd is w het opgeslagen in het folliculair lumen als colloid
4. Vloeistof fase endocytose van gejodeerde thyroglobulines (Gestimuleerd door TSH)
Apicaal-naar-basaal beweging van endocytotisch vesikels
Fusie endocytotisch vesikels met lysosomen
5. Enzymatische afbraak van thyroglobuline
-> Vrijzetting van thyroid hormonen vd thyroglobuline peptide ruggengraat
-> MIT en DIT of 2xDIT bepaald T3 of T4
MIT + DIT = T3
DIT + DIT = T4
6. Thyroid hormoon beweegt over het basolateraal membraan
-> Specifieke transporter
En dan in het bloed
7. Er zijn ook scavenger pathways in de epitheliale cel die I 2 en AZ hergebruiken na enzymatische
vertering van thyroglobuline
-> Maar een kleine hoeveelheid van intact thyroglobuline verlaat de folliculaire cel onder normale
instanties
a. De MIT en DIT moleculen w ook vrijgezet tijdens proteolyse van thyroglobuline
-> W snel gedejodeerd in de follikel cel door intrathyroidaal deoiodinase
Intrathyroidaal deoiodinase is specifiek voor MIT en DIT en kan niet werken op T4 of T3
b. Het jodium w gerecycleerd in de T3 en T4 synthese
