Ролята на Т3 и Т4 в мозъка

Има два различни транспортера, които пренасят Т3 и Т4 в мозъка.  Единият (OATP1c1) пренася само Т4, а другият (MCT8) пренася Т3 и Т4. След това Т4 се конвертира локално в Т3 от ензима дейодиназа D2.  Общият Т3 в мозъка се състои от този Т3, който е получен чрез конверсия локално (от Т4), и Т3, който е пренесен в мозъка под формата на Т3. [28]

Активността на дейодиназите е различна в определени области на мозъка. Нивата на щитовидните хормони в мозъка се поддържат в тесни граници, защото мозъкът се нуждае от тази стабилност.  При хипертиреоидизъм (когато нивата на Т3 са прекалено високи), експресията на D3 се повишава, което води до повишение на конверсията на Т4 в реверсивен Т3, а експресията на D2 се потиска, като по този начин се понижава конверсията на Т4 в Т3.  Тези два процеса заедно водят до понижение на високите нива на Т3.  По подобен начин при хипотиреоидизма (когато нивата на Т3 са прекалено ниски) експресията на D2 се повишава, което води до повишение на конверсията на Т4 в Т3, за да се увеличат нивата на Т3 в мозъка.  Когато някой приема само Т3, но не Т4, той може да загуби тази важна регулаторна функция на реверсивния Т3 (да понижава високите нива на Т3) и нивата на Т3 може да надхвърлят оптималния диапазон за мозъка, защото няма наличен Т4, който да деактивира Т3.  Може да се направи сравнение с пускане на прекалено силен ток през нисковолтов електроуред.  Това може да доведе до хипертиреоидна деменция или до загуба на краткосрочната памет, при която е нарушена способността да си спомняме за събития, настъпили преди няколко минути. [40,59]  Аз страдах от такава загуба на памет и не можех да си спомня неща, които съм правила преди две минути.  Освен това бях напълно неспособна да извършвам прости изчисления наум, което правя рутинно.  Паметта и математическите ми умения се върнаха, след като понижих дозата си Т3.  Друг пациент съобщава, че е загубил уменията си за боравене с чужд език, когато е приемал прекалено висока доза Т3.

Проучване с плъхове, лекувани с Т3, подкрепя тези наблюдения. След лечение с Т3 мозъците им показали 50% намаляване на специфични мембрани в мозъчната кора, която е участъкът от мозъка, свързан с паметта, концентрацията и езиковите умения. [62]

Нивата на щитовидните хормони при здрави жени (т.е. жени, при които всички стойности са в норма) били анализирани, за да се установи дали съществува корелация между резултатите им на невропсихологични тестове и хормоналните им нива.  Била установена пряка връзка между високите нива на свободен Т3 (FT3) и по-дългото време за решаване на определени когнитивни тестове; с други думи, колкото по-високи били нивата на свободния Т3, толкова по-дълго време било необходимо на участничката, за да реши теста.  В теста Trail Making Test A участниците свързват номерирани кръгове, разположени произволно върху листа.  С други думи, след като открият кръг 1, те начертават линия от него до кръг 2 и т.н., докато стигнат до кръг 25. В теста Trail Making Test В участниците трябва да свържат и цифри, и букви в следния ред:  1-A-2-B-3-C и т.н. Този тест може да причини голямо объркване и ще отнеме повече време, ако мозъкът не работи правилно.  Третият тест, за който участниците с висок свободен Т3 се нуждаели от повече време, е тестът „Лондонският Тауър“.  В него участниците подреждат наново сложени едно върху друго цветни мъниста върху три пръчици, за да получат нова конфигурация, която им е показана.  Мънисто, което в старата конфигурация се е намирало на дъното, може да трябва да бъде на върха в новата конфигурация. За да подредите мънистата правилно, трябва да разсъждавате и да планирате.  Тъй като високите нива на свободен Т3 многократно се свързвали с по-бавно изпълнение на тестовете, авторите на проучването заключили, че повишенията в нивата на щитовидните хормони (в рамките на референтните стойности) може да оказват отрицателно влияние върху изпълнителните функции в предната мозъчна кора, където се намират центровете на паметта, концентрацията и езика. [65]

Пациентки с рак на щитовидната жлеза, които били претърпели тиреоидектомия и аблация с радиоактивен йод, и приемали левотироксин в дози, достатъчни за потискане на TSH, били изследвани, когато терапията им с левотироксин трябвало да бъде прекратена преди нуклеарномедицинско изследване с радиоактивен йод.  Били изследвани трикратно:

1. преди преустановяването на терапията, когато се смятало, че се намират в леко хипертиреоидно състояние (потиснат TSH, наднормен FT4, нормален до повишен FT3);
2. 4-7 дни след спиране на терапията, когато състоянието им било определено като еутиреоидно (FT3 и FT4 били в норма, но TSH все още бил потиснат при повечето), и
3. около 30 дни по-късно, когато състоянието им било определено като тежък хипотиреоидизъм (висок TSH, поднормени FT3 и FT4). За сравнение били измерени нивата и на контролна група от пациентки на сходна възраст и със сходни характеристики.

При визуален тест, измерващ склонността към разсейване и недостатъчна визуална концентрация, се получили интересни резултати.  Участничките трябвало да открият определен символ върху лист, запълнен с матрица от символи, сред които 60 били верните.  Въпреки че и двете групи открили почти всички символи (59/60), участничките се нуждаели от най-дълго време, за да изпълнят задачата, когато били в лека хиперфункция - дори по-дълго, отколкото в състояние на тежък хипотиреоидизъм! [66]  Това показва, че прекалено високите нива на щитовидни хормони причиняват някакъв вид мозъчна дисфункция и може би съставляват лека форма на хипертиреоидна деменция.  Всъщност при пациентите с хипертиреоидизъм, страдащи от Базедова болест, често се установява влошена концентрация, памет и способност за решаване на сложни задачи. [67]

В хипокампа и темпоралната част на мозъчната кора, които контролират паметта и когнитивните функции, се откриват най-високите концентрации на D3 – ензима, който деактивира Т3. Това означава, че тези две области от мозъка са най-чувствителни към високи нива на Т3, а споменатите малко по-горе проучвания изглежда потвърждават това твърдение.  В един експеримент не успели да открият D3 в мозъците на пациенти с хипотиреоидизъм, а било установено, че нивата на D3 корелират с щитовидната функция в централната нервна система. С други думи, нивото на D3 би се повишило с повишаване на нивата на щитовидните хормони, за да може да се синтезира реверсивен Т3, ако Т3 стане прекалено висок. [29,30]

Размерът на мозъка се променя физически, когато нивата на щитовидните хормони са прекалено високи или прекалено ниски.  Хипертиреоидният мозък е по-голям от обичайния размер, а хипотиреоидният – по-малък.  И обратното: размерът на вентрикулите (където се съдържа гръбначномозъчната течност) е по-малък от обичайното при хипертиреоидни пациенти и по-голям при хипотиреоидни.  Била установена сигнификантна (т.е. клинически значима) корелация между понижението в размера на мозъка и повишението в размера на вентрикулите при хипотиреоидни пациенти от една страна и от друга страна понижените нива на Т4.  С други думи, с повишението на нивата на Т4 се установила тенденция към нормализиране - размерът на мозъка се увеличил, а този на вентрикулите намалял.  Но корелацията между размера на мозъка и нивата на Т3 не била статистически значима.  Въпреки това била налице подчертана корелация между понижението на размера на вентрикулите и повишението на нивата на Т3. [60]  Възможно е бързото понижение на размера на мозъчните вентрикули да е свързано с главоболията, за които някои пациенти съобщават, когато повишават дозата си на Т3 при монотерапия с Т3.

Друго проучване установило, че локално дейодираният Т3 (т.е. полученият чрез конверсия от Т4 в мозъка) съставлявал над 80% от общия Т3, свързан по-специално към ядрените рецептори в мозъчната кора, и приблизително 67% от общия Т3 в малкия мозък.  Това би означавало, че Т4 е главният източник на вътреклетъчен Т3 в централната нервна система. [31]  Ако 80% от Т3 в мозъка е получен чрез конверсия от Т4, при терапия само с Т3 би била необходима по-висока от нормалната доза Т3 за компенсиране на загубата на Т4. Но толкова висока доза би могла да окаже отрицателен ефект върху други системи, които са по-чувствителни към Т3, като сърдечносъдовата и би могла да причини проблеми като тахикардия (ускорен пулс) и повишено кръвно налягане.

Електроенцефалограмите (изследвания на електрическата дейност на мозъка) на хипотиреоидни пациенти (с тиреоидектомия, последвана от аблация с радиоактивен йод) били сравнени, докато пациентите били все още в хипотиреоидно състояния, а след това след прием на Т3 и след прием на Т3 + Т4. Електроенцефалограмите се нормализирали едва когато към Т3 бил добавен Т4, като била установена сигнификантна корелация между тези резултати и повишението на серумните нива на Т4.   Изглежда, че Т4 е от съществено значение за нормалната мозъчна функция. [32,33]

Психологическото благосъстояние на пациентите на заместителна терапия с щитовиден хормон било сравнено с нивата им на свободен Т3 (FT3), свободен Т4 (FT4) и реверсивен Т3 (rT3).  Била установена подчертана правопропорционална зависимост между по-високите нива на FT4 и психическото благосъстояние; с други думи, пациентите с по-висок FT4 (дори над нормата) просто се чувствали по-добре психически.  Но не била установена корелация между психологическото благосъстояние и нивата на FT3, rT3, съотношението rT3/FT4 или FT3/rT3. Авторите отбелязват, че всички стойности са измерени в серума и не отразяват вътреклетъчните нива, както и че много тъкани получават своя Т3 чрез конверсия от Т4. [68]  Както беше посочено по-рано, при наличие на достатъчно количество Т4 мозъкът може да синтезира оптималното количество Т3, от което се нуждае, с помощта на подходящите дейодинази.  Ако нивата на Т4 са прекалено високи, по-голяма част от хормона ще бъде конвертирана в rT3. Ако нивата на Т4 са ниски, почти цялото количество ще се конвертира в Т3. Но ако Т4 е изключително нисък, Т3 в мозъка ще бъде недостатъчен.

28. Robertas Bunevicius and Arthur J. Prange Jr. “Thyroid-Brain Interactions in Neuropsychiatric Disorders” in Neuropsychiatric Disorders, edited by K. Miyoshi et al., 2010.

29. Tu HM, Legradi G, Bartha T, Salvatore D, Lechan RM, Larsen PR. Regional expression of the type 3 iodothyronine deiodinase messenger ribonucleic acid in the rat central nervous system and its regulation by thyroid hormone. Endocrinology. 1999 Feb;140(2):784-90. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9927306

30. Santini F, Pinchera A, Ceccarini G, Castagna M, Rosellini V, Mammoli C, Montanelli L, Zucchi V, Chopra IJ, Chiovato L. Evidence for a role of the type III-iodothyronine deiodinase in the regulation of 3,5,3′-triiodothyronine content in the human central nervous system.  Eur J Endocrinol. 2001 Jun;144(6):577-83. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11375791

31. R. Crantz, J. E. Silva, P. R. Larsen.  An Analysis of the Sources and Quantity of 3,5,3′-Triiodothyronine Specifically Bound to Nuclear Receptors in Rat Cerebral Cortex and Cerebellum.  Endocrinology. February 1, 1982 vol. 110 no. 2367-37.  http://endo.endojournals.org/content/110/2/367.abstract

32. Pohunková D, Sulc J, Vána S. Influence of thyroid hormone supply on EEG frequency spectrum.  Endocrinol Exp. 1989 Dec;23(4):251-8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2620656

33. Bauer, M., Goetz, T., Glenn, T. and Whybrow, P. C. (2008), The Thyroid-Brain Interaction in Thyroid Disorders and Mood Disorders. Journal of Neuroendocrinology, 20: 1101–1114. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2826.2008.01774.x/full

40. Toshiya Fukui, Yukihiro Hasegawa, Hiroki Takenaka. Hyperthyroid dementia: clinicoradiological findings and response to treatment.  Journal of the Neurological Sciences – 15 February 2001 (Vol. 184, Issue 1, Pages 81-88).  http://www.jns-journal.com/article/S0022-510X%2800%2900487-1/abstract

59. Ii Y, Ohira T, Narita Y, Kuzuhara S. [Transient dementia during hyperthyroidism of painless thyroiditis. A case report]. [Article in Japanese]  Rinsho Shinkeigaku. 2003 Jun;43(6):341-4.  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14503353

60. Oatridge A, Barnard ML, Puri BK, Taylor-Robinson SD, Hajnal JV, Saeed N, Bydder GM. Changes in brain size with treatment in patients with hyper- or hypothyroidism. AJNR Am J Neuroradiol.  2002 Oct;23(9):1539-44.  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12372744

62. Orford MR, Leung FC, Milligan G, Saggerson ED. Treatment with triiodothyronine decreases the abundance of the alpha-subunits of Gi1 and Gi2 in the cerebral cortex. J Neurol Sci. 1992 Oct;112(1-2):34-7.  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1469437

65. Grigorova M, Sherwin BB. Thyroid hormones and cognitive functioning in healthy, euthyroid women: a correlational study.   Horm Behav. 2012 Apr;61(4):617-22.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22373496

66. J I Botella-Carretero, J M Gala´n, C Caballero, J Sancho and H F Escobar-Morreale. Quality of life and psychometric functionality in patients with differentiated thyroid carcinoma.  Endocrine-Related Cancer (2003) 10 601–610.  http://erc.endocrinology-journals.org/content/10/4/601.full.pdf

67. Trzepacz PT, McCue M, Klein I, Levey GS, Greenhouse J. A psychiatric and neuropsychological study of patients with untreated Graves’ disease.   Gen Hosp Psychiatry. 1988 Jan;10(1):49-55.  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3345907

68. Saravanan, Ponnusamy, Theo J. Visser, and Colin M. Dayan. Psychological well-being correlates with free thyroxine but not free 3, 5, 3′-triiodothyronine levels in patients on thyroid hormone replacement.Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 91.9 (2006): 3389-3393. http://jcem.endojournals.org/content/91/9/3389.long

Източник: http://www.tiredthyroid.com/rt3-7.html