Особенности метаболизма пуринов на фоне оксидативного стресса, обусловленного дисфункцией щитовидной железы

В современном мире широко признано, что окислительный стресс, характеризующийся неравновесием между свободными радикалами и антиоксидантной защитой, рассматривается как ключевой фактор в патофизиологии различных заболеваний и является объектом активного изучения. Повреждение клеток происходит вследствие окислительного стресса, который приводит к образованию специфических продуктов взаимодействия с ДНК, липидами и белками при участии гидроксильных радикалов. Антиоксидантная защита организма включает как ферментативные, так и неферментативные молекулы, регулируемые гормонами, которые контролируют их синтез и оборот.

Как показывают исследования, как гипотиреоз, так и гипертиреоз могут быть связаны с окислительным стрессом, который может способствовать развитию патологии в различных органах, а также в самой щитовдной железе. Однако существует недостаточно данных о потенциальных изменениях на уровне биологической химии, на примере нарушении пуринового обмена; в настоящем обзоре мы рассматриваем регуляцию антиоксидантов тиреоидными гормонами и окислительного стресса в норме и при нарушении функции щитовидной железы. Этот гормональный дисбаланс является компенсаторным механизмом, который требует дальнейшего изучения возможности заместительной терапии. Таким образом, оценка параметров окислительного стресса может внести значительный вклад в понимание его роли в патофизиологии.

1. Касаткина Э.П. Актуальные проблемы тиреоидологии: профилактика йоддефицитных заболеваний. Проблемы эндокринологии. 2006; 52 (6): 30-33.

2. Сергеев О.В., Сперанская О.А. Вещества, нарушающие работу эндокринной системы: состояние проблемы и возможные направления работы. Самара: ООО «Издательство Ас Гард»; 2014: 35.

3. Хамидулина Х.Х., Дорофеева Е.В. Эндокринные разрушители (endocrine disruptors). современное состояние проблемы. Токсикологический вестник. 2013; 219 (2): 51-54.

4. Asayama K., Dobashi K., Hayashibe H. Lipid peroxidation and free radical scavengers in thyroid dysfunction in the rat: a possible mechanism of injury to heart and skeletal muscle in hypothyroidism. Endocrinology. 1987; 121: 2112-2118.

5. Asayama K., Kato K. Oxidative muscular injury and its relevance to hyperthyroidism. Free Radical Biology & Medicine. 1990; 8: 293-303.

6. Baskol G. Oxidative stress and enzymatic antioxidant status in patients with hypothyroidism before and after treatment . Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes. 2007; 115 (8): 522-526.

7. Bianchi G., Solaroli E., Zaccheroni V. Oxidative stress and antioxidant metabolites in patients with hyperthyroidism:effect of treatment. Hormone and Metabolic Research. 1990; 31: 620-624.

8. Brent G.A., Davies T.F. Williams Textbook of Endocrinology. Hypothyroidism and thyroiditis. Philadelphia; 2012: 406-439.

9. Cheng S.Y., Leonard J.L., Davis P.J. Molecular aspects of thyroid hormone actions. Endocrine Reviews. 2010; 31: 139-170.

10. Citterio C.E., Targovnik H.M., Arvan P. The role of thyroglobulin in thyroid hormonogenesis. Nat. Rev. Endocrinol. 2019; 15 (6): 323-338.

11. Dalle-Donne I., Scaloni A., Butterfield D.A. Redox Proteomics: From Protein Modifications to Cellular Dysfunction and Diseases. New-York; 2006: 234.

12. Garner B., Witting P.K., Waldeck A.R. Oxidation of high density lipoproteins. I. Formation of methionine sulfoxide in apolipoproteins AI and AII is an early event that accompanies lipid peroxidation and can be enhanced by alpha-tocopherol. J. Biol. Chem. 1998; 273: 6080-6087.

13. Gérard A.-C., Many M.-C., Daumerie Ch. Peroxiredoxin 5 expression in the human thyroid gland. Thyroid. 2005; 15 (3): 205-209.

14. Ghorbel H., Fetoui H., Mahjoubi A. Thiocyanate effects on thyroid function of weaned mice. C. R. Biol. 2008; 331 (4): 262-271.

15. Gregory A. Brent. Mechanisms of thyroid hormone action. J. Clin. Invest. 2012; 122 (9): 3035-3043.

16. Halliwell B., Gutteridge J.M.C. Free Radicals in Biology and Medicine. New York; 2015: 242.

17. Hoermann R., Midgley J.E.M., Larisch R. Recent Advances in Thyroid Hormone Regulation: Toward a New Paradigm for Optimal Diagnosis and Treatment. Front. Endocrinol. 2017; 8: 364.

18. Hollenberg A.N. The role of the thyrotropin-releasing hormone (TRH) neuron as a metabolic sensor. Thyroid. 2008; 18 (2): 131-139.

19. Joanta A.E., Filip A., Clichici S. Iodide excess exerts oxidative stress in some target tissues of the thyroid hormones. Acta Physiol. Hung. 2006; 93(4): 347-359.

20. Laurberg P., Pedersen I.B., Carlé A. The relationship between thiocyanate and iodine. Comprehensive handbook of iodine: nutritional, biochemical, pathological, and therapeutic aspects. San Diego: Academic Press; 2009: 275-281.

21. Li H.S., Carayanniotis G. Induction of goitrous hypothyroidism by dietary iodide in SJL mice. Endocrinology. 2007; 148 (6): 2747-2752.

22. Lopez-Torres M., Romero M., Barja, G. Effect of thyroid hormones on mitochondrial oxygen free radical production and DNA oxidative damage in the rat heart. Molecular and Cellular Endocrinology. 2000; 168 (1-2): 127-134.

23. Maenhaut C., Maenhaut C., Christophe D., Gilbert V. Ontogeny, Anatomy, Metabolism and Physiology of the Thyroid. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000: 102.

24. Maier J. Iodine deficiency activates antioxidant genes and causes DNA damage in the thyroid gland of rats and mice. Biochim. Biophys. Acta. 2007; 1773 (6): 990999.

25. Raftery M.J. Determination of oxidative protein modifications using mass spectrometry. Redox report: communications in free radical research. 2014; 19 (4): 213- 218.

26. Rashmi M. Thyroid Hormone Regulation of Metabolism. Physiological Reviews. 2014; 94 (2): 355382.

27. Rodrigo A., Fernando C., David C. Comprehensive Review of Thyroid Embryology, Anatomy, Histology, and Physiology for Surgeons. International Journal of Otolaryngology and Head & Neck Surgery. 2018; 7 (4): 160-188.

28. Salvatore B., Giovanni T., Antonio I., Roberto V. Thyroid Gland: Anatomy and Physiology. NY; 2018: 418.

29. Silva J.E. Physiological importance and control of non-shivering facultative thermogenesis. Front Biosci. 2011; 3: 352-371.

30. Stadtman E.R., Levine R.L. Free radical-mediated oxidation of free amino acids and amino acid residues in proteins. Amino Acids. 2003; 25 (3-4): 207-218.

31. Stefano B., Giorgia C., Lynne T. Oxidation of proteins: Basic principles and perspectives for blood proteomics. Proteomics. Clinical applications. 2008; 2 (2): 142-157.

32. Swaroop A., Ramasarma T. Heat exposure and hypothyroid conditions decrease hydrogen peroxide generation in liver mitochondria. Biochemical Journal. 1985; 226 (2): 403-408.

33. Venditti P., Puca A., Di Meo S. Effects of thyroid state on H2O2 production by rat heart mitochondria: sites of production with Complex I- and Complex II-linked substrates. Hormone and Metabolic Research. 2003; 35 (1): 55-61.

34. Villanueva C., Sánchez A., Pacheco-Rosado J. Role of Thyroid Hormones as Inductors of Oxidative Stress and Neurodegeneration. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2013; 13: 1-15.

35. Yaglova N.V. Disorders in the secretory cycle of follicular thyrocytes and their correction with thyrotropic hormone in experimental non thyoidal illness syndrome. Bull. Exp. Biol. Med. 2011; 152: 253-257.

36. Zimmermann M.B. Iodine deficiency. Endocrine Reviews. 2009; 30: 376-408.