Είναι γνωστό ότι ο θυρεοειδής αδένας είναι ένας ισχυρός ρυθμιστής πολλών καταστάσεων υγείας. Οι ορμόνες του θυρεοειδούς είναι ρυθμιστές του μεταβολισμού με σημαντικές επιδράσεις στο σωματικό βάρος, τη χοληστερόλη και το λίπος του ήπατος. Αλλά οι μοριακές λεπτομέρειες για το πώς δρα η θυρεοειδής ορμόνη στα κύτταρα του σώματος δεν έχουν γίνει πλήρως κατανοητές.
Ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας έχουν κάνει ένα μεγάλο βήμα προς την επίλυση αυτού του μυστηρίου, δείχνοντας ότι δεν λειτουργεί όπως ένας διακόπτης ηλεκτρικού ρεύματος που ανάβει και σβήνει το φως στο δωμάτιο αλλά σαν ένας ρυθμιστής της έντασης. Η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Genes and Development.
Οι βιολόγοι γνώριζαν ότι σε κύτταρα όπου η θυρεοειδής ορμόνη δρα για τη ρύθμιση του μεταβολισμού, λειτουργεί στον πυρήνα των κυττάρων, αυξάνοντας τη δραστηριότητα ορισμένων γονιδίων και μειώνοντας τη δραστηριότητα άλλων. Οι λεπτομέρειες για το πώς η ορμόνη ελέγχει τη γονιδιακή δραστηριότητα ήταν ως επί το πλείστον άγνωστες, λόγω τεχνικών εμποδίων. Οι ερευνητές του Penn Medicine κατάφεραν να ξεπεράσουν πολλά από αυτά τα τεχνικά εμπόδια για να αποκτήσουν μια πολύ πιο σαφή εικόνα των βασικών μηχανισμών δράσης της θυρεοειδικής ορμόνης.
«Ήμασταν σε θέση σε αυτή τη μελέτη να δείξουμε ότι η ορμόνη του θυρεοειδούς δεν ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τα πράγματα, όπως υποδηλώνει το μέχρι τώρα μοντέλο, αλλά αντίθετα μετατοπίζει πιο ισορροπημένα τα πράγματα μεταξύ της καταστολής και της ενίσχυσης της γονιδιακής δραστηριότητας», δήλωσε ο Mitchell Lazar, καθηγητής διαβήτη και μεταβολικών παθήσεων. «Ωστόσο, όπως γνωρίζουν τα άτομα με υποθυρεοειδισμό, η έλλειψη θυρεοειδικής ορμόνης μπορεί να έχει βαθιές επιπτώσεις στο σώμα».
Ασθένειες του θυρεοειδούς αδένα, συμπεριλαμβανομένου του υποθυρεοειδισμού, του υπερθυρεοειδισμού και της βρογχοκήλης, έχουν περιγραφεί από τότε που υπήρξαν γιατροί. Το βασικό παραγόμενο θυρεοειδές μόριο, η θυροξίνη (Τ4) αναγνωρίστηκε το 1914 και είναι ο χημικός πρόδρομος της κύριας δραστικής μορφής της θυρεοειδικής ορμόνης, της τριιωδοθυρονίνης (Τ3).
Οι ενδοκρινολόγοι έχουν επίσης αναγνωρίσει από καιρό ότι η ορμόνη του θυρεοειδούς είναι ένας ουσιαστικός ρυθμιστής ενίσχυσης του μεταβολισμού, του οποίου η ανεπάρκεια μπορεί να οδηγήσει όχι μόνο σε προφανείς ασθένειες του θυρεοειδούς, αλλά και σε αύξηση του βάρους και σε μεταβολικά προβλήματα όπως ο διαβήτης, η υψηλή χοληστερόλη και η λιπώδης ηπατική νόσος. Έτσι, ο μηχανισμός δράσης της ορμόνης, εάν γίνει πλήρως κατανοητός, θα μπορούσε να έχει τεράστια αξία για την ιατρική.
Παρόλο που οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και 40 χρόνια ότι η ορμόνη του θυρεοειδούς δρα στον κυτταρικό πυρήνα για τον έλεγχο της γονιδιακής δραστηριότητας και δεσμεύεται σε ειδικές πρωτεΐνες που ονομάζονται υποδοχείς θυρεοειδικής ορμόνης, το πώς λειτουργούν όλα αυτά παρέμεινε ένα αίνιγμα. Υπάρχουν δύο υποδοχείς οι TRα και οι TRβ. Οι υποδοχείς παράγονται σε σχετικά μικρές ποσότητες στα κύτταρα αλλά οι επιστήμονες δεν είχαν έναν καλό τρόπο να επισημάνουν τις θέσεις δέσμευσής τους στο DNA.
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα μοντέλο ποντικού στο οποίο προστέθηκε μια ειδική επισήμανση στους TRβ, τους κύριους υποδοχείς της θυρεοειδικής ορμόνης στο ήπαρ -όπου εμφανίζονται ορισμένα από τα πιο σημαντικά μεταβολικά αποτελέσματα της θυρεοειδικής ορμόνης. Χρησιμοποίησαν αυτήν την ετικέτα για να επισημάνουν τις χιλιάδες τοποθεσίες στο DNA όπου δεσμεύονται οι υποδοχείς TRβ, τόσο όταν η ορμόνη ήταν παρούσα σε μεγάλο βαθμό, όσο και όταν ήταν σε μικρή ποσότητα. Με αυτά και άλλα πειράματα, η ομάδα παρείχε ισχυρές ενδείξεις ότι η ορμόνη του θυρεοειδούς λειτουργεί με τους TRβ με έναν απροσδόκητα λεπτό τρόπο.
Οι ερευνητές έδειξαν πως όταν η ορμόνη του θυρεοειδούς συνδέεται με τους υποδοχείς TRβ, μπορεί να μετατοπίσει την ισορροπία των σχετιζόμενων συν-ρυθμιστικών πρωτεϊνών υπέρ περισσότερης γονιδιακής ενεργοποίησης σε ορισμένες περιοχές και περισσότερης γονιδιακής καταστολής σε άλλες. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με προηγούμενα μοντέλα της λειτουργίας στα οποία η θυρεοειδής ορμόνη έχει μια πιο απόλυτη επίδραση στη γονιδιακή δραστηριότητα.
Οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι πρέπει να γίνει περισσότερη δουλειά για να διευκρινιστεί γιατί η δέσμευση της θυρεοειδικής ορμόνης στους TRβ μειώνει τη γονιδιακή δραστηριότητα σε ορισμένες θέσεις στο DNA και αυξάνει τη γονιδιακή δραστηριότητα σε άλλες. Αλλά βλέπουν τα νέα ευρήματα ως σημαντική πρόοδο στην κατανόηση μιας βασικής διαδικασίας στη βιολογία. Μια διαδικασία που τα μελλοντικά φάρμακα μπορεί να είναι σε θέση να στοχεύσουν με ακρίβεια για τη θεραπεία μιας ποικιλίας μεταβολικών ασθενειών.
