Секреция трийодтиронина на ранних этапах недостаточности функции щитовидной железы: адаптивный ответ центрального упреждающего контроля

Введение: Поскольку функция щитовидной железы определяется системой обратной связи между щитовидной железой и гипофизом, клиническая диагностика гипо- и гипертиреоза фактически стала синонимом измерения тиреотропного гормона (ТТГ). Мы объединили компьютерный анализ и данные, полученные in vivo, чтобы изучить центральные механизмы, влияющие на продукцию трийодтиронина (T3) щитовидной железой.

Методы: Для моделирования обратной регуляции секреции ТТГ и тиреотропин-рилизинг-гормона (ТРГ) тиреоидными гормонами, а также упреждающего контроля секреции T3 щитовидной железой и ферментативного превращения T4 в T3 использовали систему из пяти связанных нелинейных параметризованных обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка. Исследовали зависимость устойчивых равновесных решений этой системы, то есть гомеостаза лежащего в её основе физиологического процесса, от параметров системы и оценивали, объясняют ли эти зависимости клинические наблюдения.

Результаты: При моделируемом переходе к гипотиреозу центральная регуляция приобретала всё большее значение для поддержания концентрации свободного T3 в сыворотке по сравнению с эффективностью периферического превращения. Анализ численного продолжения выявил зависимость продукции T3 от различных компонентов упреждающего контроля со стороны ТТГ. В эутиреозе основным источником T3 служило превращение T4 в T3, однако при снижении функционального резерва щитовидной железы его место занимала нарастающая железистая секреция T3. Результаты вычислений хорошо согласовывались с данными, полученными у пациентов с аутоиммунным тиреоидитом, не получавших лечения.

Выводы: При нормальной функции и заболеваниях щитовидной железы механизмы регуляции различаются, что показано с помощью физиологически обоснованной математической модели, объединяющей обратную и упреждающую регуляцию гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы. По мере снижения функции щитовидной железы в системе регуляции активируются выраженные механизмы поддержания уровня T3: железистая секреция T3 приобретает всё большее значение по сравнению с эффективностью его образования при периферическом превращении. Это существенно влияет на использование ТТГ при принятии клинических решений.