Sköldkörteln (Thyroidea) är en fjärilformad endokrin körtel som är placerad på framsidan av halsen, precis under struphuvudet. Den består av två lober som är sammanlänkade via en isthmus. Sköldkörteln producerar viktiga hormoner, framför allt thyroxin (T4) och trijodthyronin (T3), som är avgörande för kroppens ämnesomsättning, tillväxt och utveckling.
Fysiologiskt regleras sköldkörteln genom en återkopplingsmekanism som involverar hypotalamus och hypofysen. Hypotalamus utsöndrar TRH (thyrotropin releasing hormone) som stimulerar hypofysen att frisätta TSH (thyroid-stimulating hormone). TSH stimulerar sköldkörteln att producera T3 och T4, som i sin tur verkar på olika celler i kroppen för att reglera ämnesomsättning, energiproduktion och temperaturkontroll.
T3 och T4 ökar ämnesomsättningen i cellerna genom att påverka mitokondriernas aktivitet och öka syreupptaget, vilket resulterar i ökad energi och värmeproduktion. När nivåerna av T3 och T4 stiger, sker en negativ återkoppling till hypotalamus och hypofysen för att dämpa produktionen av TRH och TSH.
Bisköldkörtlarna (parathyroidea) är fyra små körtlar, vanligen placerade på baksidan av sköldkörteln. De är mycket små men spelar en avgörande roll i regleringen av kroppens kalcium- och fosfatnivåer. Bisköldkörtlarna producerar parathyroid hormon (PTH), som är det primära hormonet för att reglera kalciumbalansen i blodet.
PTH stimulerar frisättning av kalcium från benvävnaden och ökar kalciumupptaget i tarmarna och njurarna. Det fungerar genom att öka aktiviteten hos osteoklaster i benvävnaden, vilket leder till nedbrytning av benmatrix och frisättning av kalcium. I njurarna ökar PTH reabsorptionen av kalcium från urinen och minskar fosfatexkretionen, vilket gör att blodkalciumnivåerna höjs.
Regleringen av PTH sker genom en negativ återkoppling-loop. När blodkalciumnivåerna är för höga, minskar bisköldkörtlarna PTH-produktionen, och när kalciumnivåerna är låga, ökar produktionen av PTH för att höja kalciumhalten i blodet. Bisköldkörtlarna är därför kritiska för att upprätthålla en stabil kalciumbalans i kroppen, vilket är nödvändigt för bland annat muskelfunktion, nervsignalering och bentäthet.
T3 (trijodtyronin) och T4 (tyroxin) är två viktiga hormoner som produceras i sköldkörteln och spelar en central roll i kroppens metabolism, tillväxt och utveckling. Dessa hormoner styr energiproduktionen genom att reglera hastigheten på ämnesomsättningen i kroppens celler. T4 är den mest abundanta formen, men T3 är den mer aktiva formen. Produktion av T3 och T4 stimuleras av TSH (Thyroid-stimulating hormone), som utsöndras från hypofysen. Sköldkörtelhormonerna reglerar också hjärtfrekvens, kroppstemperatur och nervsystemets funktion.
| Nr | Vad | Var sker det? | Stimulerat av | Inhiberat av | Förklaring |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Syntes av T3 och T4 | Sköldkörteln | TSH (Thyroid-stimulating hormone) | Höga nivåer av T3/T4 | Sköldkörtelcellerna i folliklarna tar upp jodidjoner via Na+/I- symporter och syntetiserar tyroglobulin (TG), som är en prekursor för T3 och T4. Jod binder till tyrosinrester på TG. |
| 2 | Oxidation av jodid | Sköldkörteln | TSH | Låga nivåer av TSH | Jodid (I-) oxideras till jod (I) via tyroperoxidas och binds till tyrosinrester i tyroglobulin. |
| 3 | Jodering och koppling | Sköldkörteln | TSH | Låga nivåer av TSH | Jod binder till tyrosinrester på tyroglobulin och bildar monojodotyrosin (MIT) och dijodotyrosin (DIT), som sedan kopplas ihop för att bilda T3 (MIT + DIT) och T4 (DIT + DIT). |
| 4 | Endocytos av jodtyroglobulin | Sköldkörteln | TSH | Låga nivåer av TSH | Jodtyroglobulin tas upp genom endocytos i sköldkörtelcellens kolloidala vesiklar för vidare bearbetning. |
| 5 | Exocytos och frisättning | Sköldkörteln | TSH | Höga nivåer av T3/T4 | Tyroglobulin bryts ner i vesikeln av lysozymer och T3 och T4 frisätts till blodet via exocytos. |
| 6 | Transport i blodet | Blodet | --- | --- | T3 och T4 binder till transportproteiner, såsom thyroxinbindande globulin (TBG), för att transporteras effektivt i blodomloppet. |
| 7 | Aktivering i målorgan | Lever, njurar | --- | --- | Vid målorgan som lever och njurar omvandlas T4 till den mer aktiva formen T3 genom enzymet deiodinas. |
| 8 | Effekter på målorgan | Målorgan: Hjärta, muskler, lever, nervsystem | --- | --- | T3 och T4 binder till specifika receptorer i celler i många organ, inklusive hjärta, muskler och lever, för att reglera ämnesomsättningen, tillväxt och utveckling. |
Kalcitonin är ett hormon som produceras i C-cellerna i sköldkörteln, och har en viktig roll i att reglera nivåerna av kalcium i blodet. Det motverkar effekterna av parathormon (PTH) och därmed minskar blodkalciumet. Kalcitonin hämmar benresorption genom att minska osteoklastaktiviteten, vilket leder till att mindre kalcium frigörs från benvävnad. Detta hormon frisätts när blodets kalciumnivåer är för höga och fungerar som en motvikt till parathormon.
| Nr | Vad | Var sker det? | Stimulerat av | Inhiberat av | Förklaring |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Syntes av kalcitonin | C-celler i sköldkörteln | Höga kalciumnivåer i blodet | Låga kalciumnivåer | Kalcitonin syntetiseras som en preprohormon i C-cellerna. Detta preprohormon består av en lång kedja som inkluderar en signalpeptid som senare klyvs bort för att skapa det aktiva kalcitonin-molekylen. Detta sker i endoplasmatiskt retikulum (ER) och vidare bearbetas det i Golgi-apparaten. Signalpeptiden klipps bort för att skapa den aktiva hormonformen. |
| 2 | Exocytos av kalcitonin | C-celler i sköldkörteln | Höga kalciumnivåer i blodet | Låga kalciumnivåer i blodet | Kalcitonin frisätts via exocytos från C-cellerna i sköldkörteln. När blodets kalciumnivåer stiger, aktiveras kalciumkanaler i C-cellerna som tillåter kalciumjoner att flöda in i cellen. Detta inträde av kalcium fungerar som en signal för att vesiklar som innehåller kalcitonin ska smälta samman med cellmembranet och frisätta hormonet i blodomloppet. Detta är en reglerad process som sker snabbt som svar på förändrade kalciumnivåer i blodet. |
| 3 | Transport i blodet | Blodomloppet | --- | --- | Kalcitonin cirkulerar fritt i blodet, vilket betyder att det inte binder till transportproteiner, och kan snabbt nå sina målorgan som osteoklaster i benvävnad och njurar för att utföra sina funktioner. |
| 4 | Effekter på osteoklaster | Benvävnad | Höga kalciumnivåer i blodet | Låga kalciumnivåer i blodet | Kalcitonin binder till receptorer på osteoklaster (de celler som bryter ner ben). Detta leder till en aktivering av intracellulära signalvägar, som exempelvis aktivering av cAMP (cykliskt adenosinmonofosfat), vilket inhiberar osteoklasternas aktivitet. Detta hindrar osteoklasterna från att utsöndra enzymer såsom kathepsin K och MMP-9 (matrix metalloproteinaser), vilket annars skulle bryta ner benmatrix och frisätta kalcium i blodet. |
| 5 | Effekter på njurarna | Njurar | Höga kalciumnivåer i blodet | Låga kalciumnivåer i blodet | Kalcitonin verkar på njurarna genom att binda till receptorer på njurceller och aktivera signalvägar som hämmar återupptaget av kalcium i njurtubuli. Detta leder till en ökad utsöndring av kalcium via urinen. Kalcitonin binder till receptorer på proximal tubuli i njurarna och minskar aktiv transport av kalcium genom att inhibera Na+/Ca2+ antiporteren, vilket leder till att mer kalcium lämnar kroppen via urinen. |
| 6 | Inhibering av benresorption | Benvävnad | Höga kalciumnivåer i blodet | Låga kalciumnivåer i blodet | Kalcitonin minskar osteoklasternas aktivitet och därmed benresorptionen genom att hämma osteoklasternas förmåga att bryta ner benvävnad. Detta sker genom aktivering av intracellulära signalvägar som hämmar NF-kB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells), vilket annars skulle öka osteoklastaktiviteten. Denna hämning hjälper till att sänka blodkalciumnivåerna genom att stoppa frisättningen av kalcium från benen. |
Paratyreoideahormon eller parathormon (PTH) är ett hormon som produceras i paratyroidea (bisköldkörtlarna) och är en av de främsta regulatorerna av kalcium-nivåerna i blodet. PTH frigörs när kalcium-nivåerna i blodet är för låga och agerar för att öka blodets kalcium-nivåer genom att stimulera benresorption (brytning av benvävnad), öka kalcium-absorptionen från njurarna och aktivera produktionen av aktivt D-vitamin (calcitriol) som ökar kalciumupptaget i tarmen. PTH är därför ett viktigt hormon för att upprätthålla kalcium-homeostas.
| Nr | Vad | Var sker det? | Stimulerat av | Inhiberat av | Förklaring |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Syntes av PTH | Huvudceller i paratyroidea | Låga kalciumnivåer i blodet | Höga kalciumnivåer | PTH syntetiseras som ett preprohormon i endoplasmatiskt retikulum (ER). Detta preprohormon innehåller en signalpeptid som klyvs bort under bearbetningen till ett prohormon i ER. I Golgi-apparaten sker vidare bearbetning och aktiveras till aktivt PTH. |
| 2 | Exocytos av PTH | Paratyroidea | Låga kalciumnivåer i blodet | Höga kalciumnivåer | Vid låg kalciumkoncentration i blodet aktiveras calciumjonflöde in i paratyroideacellerna, vilket triggar exocytos. Vesiklar som innehåller aktivt PTH smälter samman med cellmembranet och frisätter PTH till blodomloppet. Processen sker via kalciumberoende SNARE-komplex som underlättar exocytos. |
| 3 | Transport i blodet | Blodomloppet | --- | --- | PTH transporteras fritt i blodet utan att binda till transportproteiner. Eftersom PTH har en kort halveringstid, kan det snabbt och effektivt påverka sina målorgan: ben, njurar och tarmar. |
| 4 | Effekter på osteoklaster | Ben | Låga kalciumnivåer i blodet | Höga kalciumnivåer i blodet | PTH binder till receptorer på osteoblaster, som producerar RANKL. RANKL binder till RANK-receptorer på osteoklaster och aktiverar dem för att börja bryta ner benvävnad. Detta frigör kalcium från benet och släpper det ut i blodet. Aktivering av osteoklaster sker via NF-κB signalvägen, som aktiverar genuttryck i osteoklasten. |
| 5 | Effekter på njurarna | Njurar | Låga kalciumnivåer i blodet | Höga kalciumnivåer i blodet | PTH binder till receptorer på njurceller i distala tubuli. Detta aktiverar kalciumkanaler på cellmembranet och underlättar återabsorption av kalcium från primärurinen. Samtidigt inhiberas fosfatåterupptag, vilket minskar fosfatkoncentrationen i blodet och gör mer kalcium tillgängligt för blodet. |
| 6 | Effekter på tarmarna | Tarmar | Låga kalciumnivåer i blodet | Höga kalciumnivåer | PTH stimulerar calcitriol (aktivt D-vitamin)-syntes i njurarna, vilket i sin tur ökar kalciumabsorptionen från tarmen. Calcitriol binder till VDR (vitamin D-receptor) i tarmceller och aktiverar transkriptionen av kalciumbindande proteiner, vilket underlättar kalciumupptaget i tarmarna. |