Thyroxin

Thyroxin, kurz T₄ genannt, (gr. thyriodes – schildartig) ist eines von drei sehr wichtigen Hormonen im Körper von Menschen und Säugetieren, die in der Schilddrüse gebildet werden. Thyroxin ist eine nicht-proteinogene α-Aminosäure.

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Bildung und Freisetzung

Das Thyroxin-Molekül ist an vier Stellen mit Iod besetzt (Tetraiodthyronin), daher auch die Bezeichnung T₄. Die Schilddrüse setzt etwa 90-95% T₄ und nur eine geringe Menge T₃ (Triiodthyronin) frei. Davon befinden sich etwa 80% in der Blutbahn und Leber. Gebildet werden die Hormone in der Drüse durch Anlagerung von Iod an die zuerst synthetisierten und mit einem Kohlenhydratanteil versehenen Aminosäuren. Daher zählt man sie zu den Aminosäure-Derivaten.

Thyroxin hat eine Halbwertszeit im Körper von ca. 8 Tagen.

Das Iod wird von der Schilddrüse aus dem Blut abgefangen und konzentriert. Die „Iodierung“ erfolgt stufenweise und stets am Rest der Aminosäure Tyrosin. Über die Vorstufen Monoiodtyrosin und Diiodtyrosin (genauer: 3,5-Diiod-L-Tyrosin) entsteht durch Kopplung zweier Moleküle zunächst T₄. Daraus wird unter Verlust eines Iodatoms T₃ gebildet. (^[1], Abschn. 1.5.3) Zur Speicherung werden die Hormone an Transporteiweiße, insbesondere Thyroxin-bindendes Globulin (TBG), gebunden.

Im Normalfall wird das Iod durch den Abbau der Hormone durch Darm und Niere wieder ausgeschieden. Deswegen ist der gesunde Körper auf ständige, ausreichende Iodzufuhr angewiesen.

Die Ausschüttung von Thyroxin wird verstärkt, wenn der Thyroxinspiegel im Blutplasma zu stark absinkt und umgekehrt. Die Aufrechterhaltung des Schilddrüsenhormonspiegels wird dadurch geregelt.

Der hormonelle Regelkreis der Schilddrüse

Der Hypothalamus schüttet das TRH (Thyreoliberin oder Thyreotropin-Releasinghormon) aus. TRH regt die Hypophyse zur Ausschüttung von TSH (Thyreotropin oder Thyroidea stimulierendes Hormon) an.

Das TSH der Hypophyse bewirkt eine verstärkte Bildung der Schilddrüsenhormone T₃ und T₄. Die Schilddrüsenhormone gelangen über die Blutbahn an die Zielzellen und entfalten dort ihre Wirkung, wobei sie sich ganz ähnlich wie Steroidhormone verhalten. Über die Blutbahn gelangen die Hormone auch in den Bereich von Hypothalamus und Hypophyse. Diese können mit speziellen Rezeptoren den T₃ und T₄ Blutspiegel wahrnehmen.

Im Rahmen des thyreotropen Regelkreises wird mit ansteigendem Thyroxinspiegel die Bildung von TRH und TSH zunehmend gehemmt.

Wirkungsweise

Beim Gesunden dienen die Schilddrüsenhormone der Aufrechterhaltung einer ausgeglichenen Energiebilanz des Organismus. Sie ermöglichen, dass der Stoffwechsel dem jeweiligen Bedarf angepasst wird. Im Kindesalter regen die Hormone die Tätigkeit der Körperzellen aller Organe an. Sie fördern in diesem Lebensabschnitt das Wachstum.

Im Erwachsenenalter haben sie auf die Gewebe des Gehirns, der Hoden und der Milz keinen Einfluss, in allen anderen Geweben steigern sie den Stoffwechsel. Die biochemische Wirkung in der einzelnen Körperzelle ist noch nicht ganz genau geklärt.

Wichtig ist aber, dass die Schilddrüsenhormone auf die Tätigkeit anderer endokrinen Drüsen einwirken. So fördern sie die Abgabe des Wachstumshormons STH durch die Hypophyse, greifen in den Glukosestoffwechsel über Steigerung der Insulinfreisetzung aus der Bauchspeicheldrüse ein und regen die Tätigkeit der Nebenniere, besonders der Nebennierenrinde an. Eine Wechselwirkung mit den Sexualhormonen ist ebenfalls bekannt.

Die Wirkungsweise lässt sich gut anhand der Symptome der Schilddrüsenüberfunktion (Hyperthyreose) oder der Schilddrüsenunterfunktion (Hypothyreose) erkennen.

Referenzwerte im Blutserum

Im Allgemeinen wird nur noch das freie Thyroxin gemessen und in der Regel erfolgt gleichzeitig eine Bestimmung des freien T₃- und des TSH-Wertes.

• freies T₄: 0,8-1,8 ng/dl oder 10-23 pmol/l
• T₄: 5,5-11,0 µg/dl oder 77-142 nmol/l

ACHTUNG! Die Normwerte können von Labor zu Labor unterschiedlich sein, daher sind die hier genannten Normwerte nur als Anhaltspunkt zu sehen!

Thyroxin beim Tier

Die Metamorphose von der Kaulquappe zum Frosch wird durch Thyroxin ausgelöst. Zieht man also Kaulquappen in iodfreiem Wasser auf, wird kein Frosch daraus, sondern eine übermäßig große Kaulquappe. Ein in Mittelamerika vorkommendes Amphibium (Axolotl) erreicht bereits als Kaulquappe die Geschlechtsreife und verwandelt sich unter Thyroxinbehandlung in einen sonst nicht existenten Landmolch.

Hunde leiden häufig unter einer Schilddrüsenunterfunktion. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen dem aggressiven Verhalten von Hunden und einer Schilddrüsenunterfunktion. Das gilt auch, wenn die im Blut gemessenen Thyroxinwerte noch innerhalb des klinischen Normbereichs liegen. Ähnlich wie bei Menschen kann das Thyroxin in Tablettenform zugeführt werden. Die Dosis liegt dabei oft weit höher als beim Menschen: 1000 bis 4000 µg/ Tag sind nicht ungewöhnlich.

Therapeutische Anwendung

Thyroxin wird zur Behandlung der Schilddrüsenunterfunktion (Hypothyreose) gebraucht. Menschen mit dieser Krankheit brauchen in der Regel einen lebenslangen Hormonersatz. Dabei wird Thyroxin als Tablette nüchtern circa 30 Minuten vor dem Frühstück eingenommen. Die Dosis liegt meist in einem Bereich zwischen 50 und 200 µg/ Tag. Für die Behandlung des schweren hypothyreoten Comas gibt es auch eine intravenöse Form von Thyroxin.

Neben seiner Anwendung bei der Hypothyreose kann man Thyroxin in Ergänzung einer ausreichenden Iodversorgung zur Behandlung eines Kropfes (Struma) einsetzen. Bei der Hyperthyreose ist die Gabe von Thyroxin kontraindiziert.

Thyroxin wird missbräuchlich auch als Schlankheitspille eingesetzt. Für diese Indikation besteht weder eine Zulassung noch ein Wirknachweis. Zwar kann über die Gabe von Schilddrüsenhormone der Energieumsatz erhöht werden, dieses kann aber über eine erhöhte Nahrungsaufnahme ausgeglichen werden. Zudem begünstigen Schilddrüsenhormone bei Überdosierung eine Insulinresistenz, das Herz-Kreislaufsystem wird stärker beansprucht, und insbesondere bei Frauen nach der Menopause steigt das Osteoporoserisiko.

Thyroxin und Thyronin haben ferner einen Stellenwert in der Augmentation und Phasenprophylaxe zur Behandlung von Depressionen.

Bei einer Einnahme von Thyroxin beziehungsweise Thyronin sollten die freien Hormonwerte im Blut sowie der TSH-Wert regelmäßig überwacht werden. Dies gilt insbesondere in der Einstellungsphase sowie bei Dosisänderungen.

Quellen

1. ↑ Jörg Sasse: Dissertation: „Plasmakonzentrationen von Prolaktin, Cortisol, Triiodthyronin und Thyroxin bei Schlafentzug-Respondern unter Tryptophan-Depletion im Rahmen einer endogenen Depression“. Medizinische Fakultät Charité der Humboldt Universität zu Berlin, 10. Oktober 2000.

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