En fjäril-formad organ, Sköldkörteln är belägen framför luftstrupen, strax nedanför struphuvudet (figur 1). Det mediala området, som kallas isthmus, flankeras av vingformade vänstra och högra lober. Var och en av sköldkörtelloberna är inbäddade med bisköldkörtlar, främst på deras bakre ytor. Vävnaden i sköldkörteln består huvudsakligen av sköldkörtelfolliklar. Folliklarna består av ett centralt hålrum som är fyllt med en klibbig vätska som kallas kolloid. Kolloiden omges av en vägg av epiteliala follikelceller och är centrum för produktionen av sköldkörtelhormon, och denna produktion är beroende av hormonernas viktiga och unika komponent: jod.

Syntes och frisättning av sköldkörtelhormoner

Hormoner produceras i kolloiden när atomer av mineralet jod binder sig till ett glykoprotein, kallat thyroglobulin, som utsöndras i kolloiden av follikelcellerna. Följande steg beskriver hormonernas uppbyggnad:

1. Bindning av TSH till sina receptorer i follikelcellerna i sköldkörteln får cellerna att aktivt transportera jodidjoner (I-) genom sitt cellmembran, från blodomloppet till cytosolen. Som ett resultat av detta är koncentrationen av jodidjoner som ”fångas” i follikelcellerna många gånger högre än koncentrationen i blodomloppet.
2. Jodidjoner rör sig sedan till follikelcellernas lumen som gränsar till kolloiden. Där genomgår jonerna oxidation (deras negativt laddade elektroner avlägsnas). Oxidationen av två jodidjoner (2 I-) resulterar i jod (I2), som passerar genom follikelcellsmembranet in i kolloiden.
3. I kolloiden binder peroxidasenzymer jodet till tyrosinaminosyrorna i tyroglobulin för att producera två intermediärer: ett tyrosin som är knutet till ett jod och ett tyrosin som är knutet till två jod. När en av var och en av dessa intermediärer är kopplad genom kovalenta bindningar blir den resulterande föreningen trijodtyronin (T3), ett sköldkörtelhormon med tre jodämnen. Det är mycket vanligare att två kopior av den andra intermediären binds och bildar tetrajodtyronin, även känt som tyroxin (T4), ett sköldkörtelhormon med fyra jodämnen.

Dessa hormoner stannar kvar i sköldkörtelfollikelns kolloidcentrum tills TSH stimulerar endocytos av kolloid tillbaka in i follikelcellerna. Där bryter lysosomala enzymer sönder thyroglobulinkolloiden och frigör fritt T3 och T4, som diffunderar genom follikelcellmembranet och går in i blodomloppet.

I blodomloppet förblir mindre än en procent av det cirkulerande T3 och T4 obundet. Detta fria T3 och T4 kan korsa cellmembranens lipiddubbelskikt och tas upp av cellerna. De återstående 99 procenten av cirkulerande T3 och T4 är bundna till specialiserade transportproteiner som kallas tyroxinbindande globuliner (TBG), till albumin eller till andra plasmaproteiner. Denna ”paketering” förhindrar deras fria spridning i kroppens celler. När blodnivåerna av T3 och T4 börjar sjunka frigörs bunden T3 och T4 från dessa plasmaproteiner och korsar lätt målcellernas membran. T3 är mer potent än T4, och många celler omvandlar T4 till T3 genom att ta bort en jodatom.

Reglering av TH-syntesen

Framställningen av T3 och T4 från sköldkörteln regleras av sköldkörtelstimulerande hormon (TSH). Som framgår av figur 2 stimulerar låga blodnivåer av T3 och T4 frisättningen av tyrotropinfrisättande hormon (TRH) från hypotalamus, vilket utlöser utsöndring av TSH från den främre hypofysen. TSH stimulerar i sin tur sköldkörteln att utsöndra T3 och T4. Nivåerna av TRH, TSH, T3 och T4 regleras av ett negativt återkopplingssystem där ökande nivåer av T3 och T4 minskar produktionen och utsöndringen av TSH.

Sköldkörtelhormonernas funktioner

Sköldkörtelhormonerna T3 och T4 kallas ofta för metaboliska hormoner eftersom deras nivåer påverkar kroppens basala ämnesomsättning, dvs. den mängd energi som kroppen använder i vila. När T3 och T4 binder till intracellulära receptorer som finns på mitokondrierna orsakar de en ökning av nedbrytningen av näringsämnen och användningen av syre för att producera ATP. Dessutom initierar T3 och T4 transkriptionen av gener som är involverade i glukosoxidation. Även om dessa mekanismer får cellerna att producera mer ATP är processen ineffektiv, och en onormalt ökad värmenivå frigörs som en biprodukt av dessa reaktioner. Denna så kallade kalorigena effekt (calor- = ”värme”) höjer kroppstemperaturen.

Att adekvata nivåer av sköldkörtelhormoner krävs också för proteinsyntesen och för utveckling och tillväxt av vävnad hos foster och barn. De är särskilt viktiga för en normal utveckling av nervsystemet både i livmodern och i den tidiga barndomen, och de fortsätter att stödja den neurologiska funktionen i vuxen ålder. Som tidigare nämnts har dessa sköldkörtelhormoner ett komplext inbördes förhållande till reproduktionshormoner, och brister kan påverka libido, fertilitet och andra aspekter av reproduktionsfunktionen. Slutligen ökar sköldkörtelhormonerna kroppens känslighet för katekolaminer (epinefrin och noradrenalin) från binjuremärgen genom uppreglering av receptorer i blodkärlen. När nivåerna av T3- och T4-hormoner är för höga, påskyndar denna effekt hjärtfrekvensen, förstärker hjärtrytmen och ökar blodtrycket. Eftersom sköldkörtelhormonerna reglerar ämnesomsättningen, värmeproduktionen, proteinsyntesen och många andra kroppsfunktioner kan sköldkörtelstörningar få allvarliga och omfattande konsekvenser.

Kalkitonin

Sköldkörteln utsöndrar också ett hormon som kallas kalcitonin som produceras av de parafollikulära cellerna (även kallade C-celler) som besår vävnaden mellan olika folliklar. Kalcitonin frisätts som svar på en ökning av kalciumnivåerna i blodet. Det verkar ha en funktion för att minska kalciumkoncentrationerna i blodet genom att:

• Hämmande av aktiviteten hos osteoklaster, benceller som släpper ut kalcium i cirkulationen genom att degradera benmatrix
• Höjande av osteoblastisk aktivitet
• Minskande av kalciumabsorptionen i tarmarna
• Höjande av kalciumförlusten i urinen

Hur som helst, Dessa funktioner är vanligtvis inte viktiga för att upprätthålla kalciumhomeostasen, så kalcitonins betydelse är inte helt klarlagd. Läkemedelspreparat av kalcitonin förskrivs ibland för att minska osteoklastaktiviteten hos personer med osteoporos och för att minska nedbrytningen av brosk hos personer med osteoartrit. De hormoner som utsöndras av sköldkörteln sammanfattas i tabell 1.

Tabell 1. Sköldkörtelhormoner
Associerade hormoner	Kemisk klass	Effekt
Tyroxin (T4), Trijodtyronin (T3)	Amin	Stimulerar basalmetabolism
Calcitonin	Peptid	Reducerar Ca2+-nivåerna i blodet

Kalcium är naturligtvis avgörande för många andra biologiska processer. Det är en andra budbärare i många signalvägar och är viktigt för muskelkontraktion, överföring av nervimpulser och blodkoagulering. Med tanke på dessa roller är det inte förvånande att kalciumnivåerna i blodet regleras noggrant av det endokrina systemet. De organ som är involverade i regleringen är bisköldkörtlarna.

Kapitelgenomgång

Sköldkörteln är ett fjärilsformat organ som ligger i halsen framför luftstrupen. Dess hormoner reglerar basalmetabolismen, syreförbrukningen, näringsmetabolismen, produktionen av ATP och kalciumhomeostasen. De bidrar också till proteinsyntesen och den normala tillväxten och utvecklingen av kroppsvävnader, inklusive nervsystemets mognad, och de ökar kroppens känslighet för katekolaminer. Sköldkörtelhormonerna trijodtyronin (T3) och tyroxin (T4) produceras och utsöndras av sköldkörteln som svar på sköldkörtelstimulerande hormon (TSH) från den främre hypofysen. Syntesen av de aminosyrabaserade T3- och T4-hormonerna kräver jod. Otillräckliga mängder jod i kosten kan leda till struma, kretinism och många andra sjukdomar.

Självkontroll

Svar på frågan/frågorna nedan för att se hur väl du förstår de ämnen som behandlades i föregående avsnitt.

Glossar

calcitonin: peptidhormon som produceras och utsöndras av de parafollikulära cellerna (C-cellerna) i sköldkörteln och som har till uppgift att sänka kalciumnivåerna i blodet

kolloid: viskös vätska i sköldkörtelsfollikelns centrala hålrum, som innehåller glykoproteinet thyroglobulin

goiter: Förstorning av sköldkörteln antingen till följd av jodbrist eller hypertyreoidism

hypertyreoidism: kliniskt onormal, förhöjd nivå av sköldkörtelhormon i blodet; kännetecknas av ökad ämnesomsättning, överdriven kroppsvärme, svettning, diarré, viktförlust och förhöjd hjärtfrekvens

hypotyreoidism: Kliniskt onormal, låg nivå av sköldkörtelhormon i blodet; kännetecknas av låg ämnesomsättning, viktökning, kalla extremiteter, förstoppning och minskad mental aktivitet

neonatal hypotyreoidism: tillstånd som kännetecknas av kognitiva brister, kortväxthet och andra tecken och symtom hos personer som fötts av kvinnor som haft jodbrist under graviditeten

sköldkörtel: Stor endokrin körtel som ansvarar för syntesen av sköldkörtelhormoner

tyroxin: (även tetrajodtyronin, T4) aminosyrabaserat sköldkörtelhormon som är rikligare men mindre potent än T3 och som ofta omvandlas till T3 av målcellerna

trijodtyronin: (även T3) Aminosyrabaserat sköldkörtelhormon som är mindre rikligt men mer potent än T4