Generalnie wyróżniamy trzy rodzaje transportu przez błony, jeśli patrzeć na kierunek i samą filozofię tego procesu:
- Uniport - mianowicie jeśli przez układ błonowy, wędruje jedna cząsteczka w jedną stronę. Pamiętamy, że jest to transport charakterystyczny dla substancji, usytuowanej na zewnątrz błony komórkowej, która potem przenika przez układ transportowy do wnętrza komórki i pojawia się po drugiej stronie.
- Symport (symporter) – układ polegający na tym, że przenośnik rozpoznaje dwie cząsteczki, które równoczasowo zostają przeniesione, dzisiaj spotkamy się z takim symportem sodowo – jodkowym w kom. pęcherzykowych tarczycy, podobny symporter (ale mamy wówczas do czynienia z transportem glukozy i jonów sodowych) występuje w jelicie cienkim. Po przeniesieniu na drugą stronę obie cząsteczki mówią sobie do widzenia. Jon sodowy przenoszony z jodkami lub z glukozą pełni funkcję napędu całego systemu, bowiem istnieje gradient chemiczny jonów Na skierowany do wnętrza komórki (bowiem w płynie zewnątrzkomórkowym stężenie jonów sodowych jest wielokrotnie większe niż wewnątrz komórki).
- Antyport (antyporter) – polega na tym, że równoczasowo zostaje przerzucony jeden atom do wnętrza kom. a drugi atom na zewnątrz kom. (opis animacji). Wyrzucenie jest niezbędne aby zachować jedno z praw rządzących homeostazą komórki, a mianowicie prawo elektroobojętności. Dzisiaj spotkamy się z antyportem sodowo wodorowym, kiedy do wnętrza komórki wędrują jony sodu, natomiast jony wodorowe zostają z komórki wyrzucone dla zachowania równości ładunków.
Trafia do naszego organizmu wyłącznie drogą pokarmową, nie trafia absolutnie z powietrzem, dlatego też zalecenia spacerów nad morzem podczas sztormu nie służą temu aby uzyskać więcej jodu do organizmu. Cała pula jodków, które trafią do naszego organizmu ulega wchłonięciu, znajduje się w płynie zewnątrzkomórkowym i prawie w całości, w 90 paru % zostaje wyłapana przez jeden narząd, mianowicie gruczoł tarczowy. W gruczole tarczowym zachodzi wiele procesów, którymi się dzisiaj zajmiemy i do których przy omawianiu hormonów nie będę już wracał (będę jedynie mówił co się z hormonami dzieje w krwioobiegu, w tkankach, natomiast nie będę mówił co się z nimi dzieje w gruczole tarczowym). Zostają wydzielone hormony, po zadziałaniu są metabolizowane, nadmiar jonów zostaje wydalony z żółcią, a nie wykorzystane resztki zostają wydalone z moczem. Tym samym ilość wydalanego jodu z moczem mówi nam jaki jest stan wysycenia organizmu w jod. Bo jeśli jest duży to jod dostarczony zostaje w dużej mierze wydalony z moczem, jako jod nieorganiczny.
150 – 500ug/l - trafia do przewodu pokarmowego
15ug/l - utrata z kałem
15ug/l - żółć
135 – 485ug/l - utrata z moczem
Funkcja:
To co dzieje się z jodem dotyczy dwóch struktur:
- komórek pęcherzykowych, które tworzą obwód pęcherzyków, tam odbywają się istotne reakcje, przynajmniej w pierwszej i w ostatniej fazie metabolizmu hormonów tarczycy, natomiast cała reszta odbywa się w:
- koloidzie, który znajduje się wewnątrz pęcherzyków, które wyścielane są przez kom. pęcherzykowe. Głównym białkiem tu występującym i barwionym na kolor pomarańczowy jest wysokocząsteczkowe białko – tyreoglobulina, w warunkach prawidłowych tylko ślad tyreoglobuliny znajduje się w osoczu krwi. W niektórych stanach patologicznych tyreoglobulina może pojawić się w układzie krążenia.
No i zacznijmy się zajmować jodkami, które znalazły się tam drogą przewodu pokarmowego. Zostają wyłapane przez pompę jodkową, która zgodnie z obowiązującą klasyfikacją jest nazywana symporterem jodkowo – potasowym w skrócie NAIS, a to jest bardzo ważne białko ze względu na to, że jest istotnym antygenem tarczycowym, a w patologii gruczołu tarczowego kluczowe znaczenia odgrywają zjawiska autoimmunologiczne, tzn. w pewnych nie wyjaśnionych do końca okolicznościach układ immunologiczny człowieka rozpoznaje pewne własne białka jako obce i wytwarza przeciwko nim albo limfocyty T – odpowiedź komórkowa, albo limfocyty B (co za tym idzie przeciwciała) – odpowiedź humoralna jednym z tych istotnych antygenów jest pompa jodkowa.
Po wpompowaniu jodu do wnętrza kom. (transport aktywny gdyż stężenie jodków jest milion razy większe niż znajdujących się w osoczu), dochodzi do utlenienia jodków do jodu na zerowym stopniu utlenienia i tym się zajmuje TPO – peroksydaza tarczycowa. To jest również istotny antygen w gruczole tarczowym. Równocześnie dochodzi do syntezy w gruczole tarczowym wspomnianego już białka tyreoglobuliny. Jest ono szczególnie bogate w reszty tyrozyny. Tyreoglobulina i jod na zerowym stopniu utlenienia zostają wrzucone do wnętrza pęcherzyków w których znajduje się koloid. Dalsze reakcje odbywają się w koloidzie. Pierwsza z nich to:
- Organifikacja jodu – polega na wbudowywaniu jodu do reszt tyrozyny w tyreoglobulinie. Produktem reakcji jest powstanie MIT – monojodotyrozyny i DIT – dijodotyrozyny. To nie jest jodowanie tyrozyny pływającej wolno w koloidzie ale znajdującej się w tyreoglobulinie.
- Sprzęganie MIT i DIT – to powstaje w wyniku tej reakcji albo rT3 – rewers T3, albo T3, czyli trijodotreoninatrijodotyronina albo odwrotna trijodotreoninatrijodotyronina. Jeśli sprzęgną się dwie reszty DIT to powstaje tyroksyna, czyli tetrajodotyronina.
Reasumując w koloidzie zachodzi organifikacja jodu i sprzęganie DIT-u i MIT-u. Sprzęganie tyrozyn - jak się coś sprzęgnie to końcówka jest tyronina.
Dalszy etap z powrotem odbywa się w kom. pęcherzykowych tarczycy.
MIT i DIT to związki jednopierścieniowe, po sprzęgnięciu mamy związki dwupierścieniowe. Głównym hormonem tarczycy jest tetrajodotreonina, tetrajodotyronina czyli tyroksyna – w tkankach obwodowych ulega dejodynacji i powstanie trijodotreoninatrijodotyronina albo odwrócona trijodotreonina trijodotyronina – to są aktywne hormony tarczycy. Metodą reabsorbcji koloid zostaje z powrotem wciągnięty do kom. pęcherzykowych tarczycy i tam pod wpływem enzymów proteolitycznych następuje jego proteoliza i uwalniają się odpowiednio T4 i T3 a tam gdzie odpowiednie tyrozyny nie uległy jeszcze sprzęgnięciu – uwalniają się również MIT i DIT. Nie są one wydzielane, ulegają proteolizie, a reszty tyrozyny zostają wbudowane do syntetyzowanej tyreoglobuliny, a uwolniony jod ulega wbudowaniu w pulę wewnątrztarczycową jodu, natomiast T3 i T4, które uległy uwolnieniu do wnętrza kom. pęcherzykowych tarczycy ulegają wydzieleniu do krwi obwodowej - tak odbywa się biosynteza hormonów tarczycy. Całokształt procesów związanych ze wzrostem gruczołu tarczowego, oraz z syntezą i wydzielaniem hormonów tarczycy, wszystkie te procesy odbywają się pod kontrolą hormonu tyreotropowego wydzielanego przez przedni płat przysadki mózgowej, to jest główny stymulator. Wyprodukowane hormony, a zwłaszcza T3 ma swoje receptory w przednim płacie przysadki mózgowej i tu występuje efekt sprzężenia zwrotnego ujemnego, gdyż trijodotyronina hamuje syntezę TSH.
W obrębie komórek przedniego płata przysadki mózgowej znajduje się enzym dejodynaza i jeśli T4 trafi do przysadki mózgowej to najpierw ulega odjodowaniu do T3 i T3 jest tym właściwym hormonem, który w obrębie przysadki blokuje powstawanie TSH.
Nie istnieje zjawisko nadmiaru jodu. Wówczas podczas braku substratu do syntezy hormonów tarczycy ich stężenie ulega w osoczu obniżeniu w skutek tego zmienia się supresyjny wpływ T3 na wydzielanie TSH i stężenie TSH rośnie. Efektem ma być zmuszenie gruczołu tarczowego do zwiększenia swojej wydajności. Skoro przy takiej objętości nie jest w stanie sobie poradzić z wytworzeniem hormonów tarczycy to TSH podpowiada tarczycy „tarczyco powiększ się, może dasz sobie radę z syntezą hormonów tarczycy” no i gruczoł tarczycy powiększa się co nazywamy wolem (Struma).
Zapotrzebowanie:
- dzieci <6rż. - 100ug/dobę
- młodzież - 200ug/dobę
- dorośli - 150 – 300ug/dobę
W warunkach większości krajów świata jest to ilość jaką z trudem udaje się pokryć, dlatego też rządy tych krajów myślące poważnie o zdrowiu obywateli starają się w diecie wprowadzić jodki. Najczęstszym sposobem jest jodowanie soli kuchennej, a w niektórych krajach jodowanie wody pitnej. Bowiem zrównoważona, ale prawidłowa dieta nie jest w stanie zapewnić takiej ilości jodu w pożywieniu.
- ciąża, laktacja - 250ug/dobę – ponieważ trzeba jodu dostarczyć dla dwóch osób.
Patologia - mają z nią do czynienia wszystkie kraje świata, szczególnie jest to widoczne na obszarach, które w okresie czwartorzędu pokryte były lodowcem, ponieważ na tych terenach stężenie jodu jest najniższe, głównie są to obszary górskie.
Największe niedobory stwierdza się
- na terenach górskich; Himalaje, Andy
- w Europie: w okolicach alpejskich, w Karpatach
- w Polsce w większości województw występuje endemia wola. Na 49 województw wg starego podziału w 47 występował niedobór wola. jodu.
Gdyby spojrzeć na kraje Europy to można by przeprowadzić linie wzdłuż wybrzeża Morza Bałtyckiego. Powyżej tej linii występują kraje w których dobowy pobór jodu jest wystarczający, głównie kraje skandynawskie, a przyczyną tego jest nie jakaś szczególna zawartość jodu w glebie, ponieważ te kraje były również pokryte lodowcem, ale prawidłowymi nawykami żywienowymi, konkretnie konsumpcją dużej ilości produktów morskich, przede wszystkim ryb. I w tych krajach praktycznie niedoboru jodu się nie obserwuje.
Na południe od tej linii mamy całą resztę krajów, z dużym zróżnicowaniem, ale ogólnie nie pokrywające zapotrzebowania dobowego jodu. W Polsce przeciętny pobór jodu nie przekracza 40 – 70ug przy 150 – 300ug, które są ilością optymalną. W krajach śródziemnomorskich, np. Grecja, Włochy wskutek prawidłowych nawyków żywieniowych ilość jodu jest wystarczająca.
W Szwajcarii suplementacja polega na dodawaniu jodu do wody pitnej i mineralnej.
Źródła:
substancja Zawartość w 100g substancji pokrycie dobowego
zapotrzebowania
Tran rybi 840(ug) 420(%)
tranu trzeba unikać ze względu na dużą zawartość wit. D3, która
wywiera działanie wysoce niekorzystne (tego źródła się nie poleca)
Ryby morskie:
Łosoś 260 130
Śledź 130 65
Węgorz 4,0
Pstrąg tęczowy 3, 5
W Polsce spożycie ryb morskich jest niskie:
- są drogie
- niskokaloryczne, mało siły do pracy
- nieświadomość społeczna
Inne owoce morza:
Wszystkie pozostałe pokarmy są bardziej lub mniej ubogie w jod:
Serce wołowe 30(ug) 15(%)
Wołowina 3 1,5
Wieprzowina 3 1,5
Mleko 11 5
Jaja kurze 11 5
Chleb żytni 8,5 3,2
Chleb pszenny 6,0
Sałata zielona 62
Tam gdzie używa się paszy jodowanej naturalnym jest, że mięso krowy będzie miało jod.
Natomiast w Polsce do paszy jodu się nie dodaje – mięso zwierząt rzeźnych jest ubogie w jod.
Podsumowując: głównymi istotnymi źródłami są:
- Produkty pochodzenia morskiego.
- Sól jodowana (ale należy ograniczyć spożycie soli – podłoże nadciśnienia tętniczego – wypłukuje wapń z kości prowadząc do osteoporozy).
Objawy niedoboru:
- Wskaźniki kliniczne – wielkość tarczycy, możemy to ocenić albo palpacyjnie, wzrokowo, albo ultrasonograficznie
- Wskaźniki biochemiczne – to nas najbardziej interesuje,
- wydalanie jodu z moczem – powszechnie dostępny (jeśli jodu w
organizmie jest mało i go mało przyjmujemy to praktycznie nie
stwierdzimy go w moczu).
- stężenie hormonów tarczycy – bardziej kosztowny i inwazyjny (ale w
-przypadku poprzedniego badania niedoczynność stwierdzimy tylko wtedy
kiedy niedobór będzie duży, bowiem do pewnego czasu niedobór jodu
będzie kompensowany powiększeniem tarczycy).
- stężenie TSH – rośnie przy niedoborze jodu. Ten wskaźnik jest
czulszy niż oznaczenie stężenia hormonów tarczycy.
- stężenie tyreoglobuliny – TSH wpływa na wszystkie procesy
przebiegające w gruczole tarczowym, min. na syntezę tyreoglobuliny.
Stężenie tyreoglobuliny pod wpływem TSH będzie rosło w niedoborze
jodu.
Konsekwencje niedoboru:
Zależą od fazy życia:
· Płód
Na terenie endemicznego niedoboru jodu występują
- Liczne poronienia wskutek śmierci wewnątrzmacicznej płodu
- Kretynizm tarczycowy – skutkiem niedoboru hormonów tarczycy w 16 tygodniu życia, ponieważ w tym okresie hormony tarczycy są niezwykle istotne dla kształtowania i rozwoju ośrodkowego układu nerwowego
· Noworodki
- Wole – wywołane zaburzeniem w syntezie hormonów tarczycy (procesy enzymatyczne uwarunkowane genetycznie)
- Przejściowa niedoczynność tarczycy – u każdego noworodka po urodzeniu wykonuje się badanie screeningowe, czyli przesiewowe, oznaczając stężenie TSH tzw. neoTSH. Jeśli stężenie przekracza 50mU/ml to rozpoznaje się niedoczynność tarczycy i jest to wskazanie do natychmiastowego włączenia substytucji hormonami tarczycy. W przeciwnym razie kretyn tarczycowy murowany.
· Dzieci i młodzież
- Wole młodzieńcze
- Niedoczynność tarczycy – z zaburzeniami dojrzewania płciowego, dzieci są mało rosłe, gorzej się uczą.
· Kobiety ciężarne
- Wole obojętne
- Niedoczynność tarczycy – prowadzą do poronienia, z przyczyny kobiety jak i z przyczyny rozwijającego się dziecka
· Dorośli – największa populacja
- Wole obojętne – powiększenie tarczyce z czynnością prawidłową
- Niedoczynność tarczycy
- Niekorzystny wpływ na płodność
- Podwyższony wychwyt jodu (jod radioaktywny) - dlatego podawano płyn Lugola aby zwiększyć ilość jodu w organizmie i tym samym zapobiec wychwytowi jodu radioaktywnego po awarii elektrowni w zaprzyjaźnionym państwie.
To tyle z grubsza na temat biosyntezy hormonów tarczycy i metabolizmu jodu.
Żelazo
Jego zawartość waha się w granicach 3,5 – 4g.
Dystrybucja: gdzie się znajduje?
o hemoglobina – 57,6% - znajdują się tutaj cztery układy hemowe, czyli układy pirolowe w środku nich znajduje się atom żelaza, który odgrywa znaczenie kluczowe, bowiem przenosi tlen.
o Żelazo niehemowe – 9% - pozostałe białka
o Mioglobina – 9% - dotleniacz mięśni, nas interesuje jako marker chemiczny zawału serca, uwalnia się z obarczonego martwicą, czy niedo...
Jacek-Paulina