Selle Brokken-Wiersinga-Prummel juhtimissilmus on türeotroopses juhtimissilmes TSH-st aktiveeritud tagasiside ahel oma moodustumisel. Selle juhtimissilmuse abil on TSH moodustumine piiratud. See on oluline TSH taseme tõlgendamiseks Gravesi tõve korral.
Mis on Brokken-Wiersinga-Prummel juhtimissilmus?
TSH moodustumine on juhtsilmuse abil piiratud. TSH toodetakse hüpofüüsis ja kontrollib nt. kilpnäärme hormoon türoksiin.Brokken-Wiersinga-Prummeli juhtimisahel on ultraheli tagasiside mehhanism TSH-i tasemele tema enda vabastamisel. Mida rohkem TSH vabaneb, seda rohkem TSH moodustumine on pärsitud. See on siiski türotroopse peajuhtimise ahelas olev allavoolu juhtsilmus.
TSH on proteinogeenne hormoon, mida nimetatakse türeotropiiniks. Türotropiini toodetakse hüpofüüsis ja see kontrollib kilpnäärmehormoonide türoksiini (T4) ja trijodotüroniini (T3) teket. Need kaks hormooni stimuleerivad ainevahetust. Kui nende kontsentratsioon on liiga kõrge, põhjustab see hüpertüreoidismi (kilpnäärme ületalitlust) koos kiirenenud ainevahetusprotsesside, südamepekslemise, higistamise, värisemise, kõhulahtisuse ja kehakaalu langusega.
Vastupidisel juhul on kilpnäärme alatalitlus (hüpotüreoidism) koos kõigi ainevahetusprotsesside aeglustumise ja kehakaalu tõusuga. Peamise kontrollsilmuse tagajärjel väheneb T3 ja T4 kontsentratsioon türotropiini vabanemist negatiivse tagasiside kaudu.
Lisaks türeotroopsele peakontrollisilmusele on veel sekundaarseid juhtimissilmuseid. See hõlmab Brokken-Wiersinga-Prummeli juhtimisahelat kui ülilühikese tagasiside mehhanismi, mis lisaks piirab TSH sünteesi.
Funktsioon ja ülesanne
Brokken-Wiersinga-Prummel juhtahela bioloogiline tähtsus on suure tõenäosusega TSH liigse vabanemise ärahoidmine. See tagab impulsitaolise TSH taseme kõikumise.Üldiselt on türotroopsel juhtsilmus olevad protsessid keerulised ja nende keerukuse tõttu vajavad nad mitut allavoolu juhtsilmust. Lisaks ultraheli tagasiside mehhanismile on olemas ka kilpnäärmehormoonide pikk tagasiside TRH (türeotropiini vabastav hormoon) vabanemise kohta ja kontrollskeemid T3 ja T4 plasmavalkudega seondumise reguleerimiseks.
Lisaks on TSH tase seotud deiodinaaside aktiivsusega, mis muudavad mitteaktiivse T4 aktiveeritud T3-ks. Türotroopne peamine kontrollsilmus hõlmab ka TRH (türeotropiini vabastava hormooni) aktiivsust. Türotropiini vabastav hormoon vabaneb hüpotalamuses ja reguleerib TSH teket. Selle hormooni abil loob hüpotalamus kilpnäärmehormoonide jaoks seatud kontrollpunkti. Selleks määrab see pidevalt tegeliku väärtuse. Sihtväärtus peab olema mõistlikus seoses vastavate füsioloogiliste tingimustega.
Kui kilpnäärmehormoonide vajadus suureneb, stimuleeritakse TRH tootmist, mis omakorda stimuleerib TSH tootmist. Kõrgendatud TSH tase toodab rohkem kilpnäärmehormoone T4 ja T3. Deiodinaasid tuleb aktiveerida, et põhjustada muundamist T4-st T3-ks.
Lisaks reguleerib TSH joodi tarbimist. Kuid selle suhtes kehtib ka oma joodist sõltuv regulatsioon. T4 annab TSH sünteesi jaoks kõige olulisema tagasiside. T3 toimib ainult kaudselt, seostudes türeotropiini retseptori või TRH retseptoriga.
TSH sekretsiooni mõjutavad seega TRH, kilpnäärmehormoonid ja ka somatostatiin. Lisaks mõjutavad TSH teket ka neurofüsioloogilised signaalid. TSH kontsentratsiooni piirab ka tema enda eraldatud TSH eraldumine Brokken-Wiersinga-Prummeli juhtahela kaudu. Tõenäoliselt tehakse seda peptiidhormooni kilpnäärme stimulaatori kaudu.
Selle hormooni funktsioon pole praegu teada. Nagu TSH, dokib see ka TSH retseptorit ja näib olevat sarnase toimega. Seetõttu võib sellel olla vahendaja roll Brokken-Wiersinga-Prummeli juhtimissilmus. Need keerulised suhted ei võimalda aga lihtsat korrelatsiooni TSH ja kilpnäärmehormoonide kontsentratsioonide vahel.
Haigused ja tervisehäired
Keeruline seos saab eriti selgeks hüpertüreoidismi ja hüpotüreoidismi ravis. Kilpnäärme alatalitlust (hüpotüreoidismi) võivad põhjustada mitmed põhjused, näiteks hävinud kilpnäärme kude, puuduv kilpnääre, hüpofüüsist tingitud TSH puudumine või hüpotalamuse tõttu tekkinud TRH puudumine. Kilpnäärme ületalitlus (hüpertüreoidism) võib tuleneda kilpnäärme autoimmuunhaigustest, TSH-d tootvatest kasvajatest või TRH-i liigsusest. Need haigused põhjustavad asjaolu, et kilpnäärme juhtimisahel ei saa enam korralikult töötada.
Brokken-Wiersinga-Prummel kontrollsilmuse tähtsus ilmneb eriti nn Gravesi tõve korral. Siin ei vasta enam TSH ja kilpnäärmehormoonide kontsentratsioonide suhe. Gravesi tõbe iseloomustab kilpnäärme ületalitlus autoimmunoloogiliste reaktsioonide tõttu. Selle haiguse osana ründab immuunsüsteem kilpnäärme folliikulite rakkudes TSH retseptoreid. Need on IgG tüüpi antikehad, mis seonduvad TSH retseptoriga. Need autoantikehad stimuleerivad püsivalt retseptoreid ja jäljendavad seega TSH looduslikku toimet. Püsiv stimulatsioon viib ka kilpnäärmehormoonide püsiva moodustumiseni. Kilpnäärmekoe käivitab kasvustimulaatori, nii et see kasvab ühe kasvades (struuma) suuremaks.
Olemasolev TSH pole enam efektiivne, kuna see ei saa retseptoritega seonduda. Kilpnäärmehormoonide suurenenud taseme tõttu muutub TSH kontsentratsioon veelgi madalamaks. Seda mõju tugevdab ka asjaolu, et autoantikehad toimivad ka otse ajuripatsile ja takistavad sellega TSH vabanemist. Vaatamata madalale TSH kontsentratsioonile on Gravesi tõbi hüpertüreoidne. Antikehad ründavad ka retroorbitaalseid silmalihaseid, nii et silmad saavad välja ulatuda. Diagnostiliselt saab kindlaks teha kilpnäärmehormoonide T3 ja T4 suurenenud väärtused ja TSH allasurutud väärtused. See seos on tüüpiline Gravesi tõve korral.
Kilpnäärme kõrgenenud taseme ja kõrgendatud TSH taseme vahel on tavaliselt seos.