Тиреоидные гормоны и метаболизм жиров

Тиреоидные гормоны (щитовидной железы) – известный регулятор липидного метаболизма.

Direct effects of thyroid hormones on hepatic lipid metabolism

При помощи приведенной свежей статьи в Nature хочется более подробно взглянуть на эту тему. Речь пойдет преимущественно о процессах в печени

Т3 и Т4 обладают прямыми [и непрямыми] эффектами на холестерин и синтез жировых кислот. Повышенные уровни LDL и HDL могут быть ассоциированы с гипотиреозом, а сниженные – с гипертиреозом. Высокие дозы Т3 ранее использовали для похудания, но пришлось прекратить из-за серьезных нежелательных явлений. Сейчас левотироксин иногда используется офф-лейбл для похудания.

Способы воздействия щитовидных гормонов на метаболизм жиров:

  • Транскрипторная регуляция;
  • Пост-трансляционная модификация (PTM);
  • Влияние на концентрацию метаболитов;
  • Влияние на энергетический статус в клетке

Транскрипторная регуляция (ядро) подразумевает наличие рецепторов (THR) где-то в ядре. Благо гидрофобность гормонов позволяет позволяем им проникать в ядро клетки. Гормоны щитовидной железы могут не ограничиваться «профильными» рецепторами, могут связываться и с другими рецепторами (например, с FOXO1, forkhead box protein O1), могут связываться с другими белками (в том числе ферментами), могут участвовать в сигнальных клеточных каскадах.

Рецепторы имеют две изоформы: THRα и THRβ. Обе присутствуют в большинстве тканей, но THRβ в большей степени выражен в печени, а THRα в сердце.

Тиреоидные гормоны стимулируют липолиз из запасов жира в белой жировой ткани (WAT) и пищевых источников для создания свободных жировых кислот, которые являются основным источником липидов для печени. Также щитовидные гормоны оказывают влияние на мембранные транспортные белки (FATPs, L-FABPs, CD36), через которые жировые кислоты попадают в печень. Транспортные белки вполне успешно регулируются TH-рецепторами.

Тиреоидные гормоны

De novo липогенез – это создание триглицеридов из пирувата (продукт гликолиза) при избытке глюкозы в диете. Также липогенез (но уже не de novo) может начинаться с циркулирующих и внутриклеточных жировых кислот. Тиреоидные гормоны способствуют de novo липогенезу (из глюкозы).

Противоречие «одновременной» стимуляция липогенеза и липолиза (мы знает, что одновременно организм такого не даст сделать, это «пустой» метаболический цикл) поясняется на рисунке выше. При избытке углеводов в диете (лето), как мы знаем, растет Т3, что логично связано с задачей запасания жира на период зимнего голода/спячки. Зимой же щитовидные гормоны стимулируют липолиз и кетогенез, как следствие доставку энергии до тканей/мозга в виде VLDL и кетонов.

Не смотря на стимуляцию липогенеза, во время гипертиреоза мы получаем похудание даже на высоко углеводной диете. Так как метаболический уровень превышает синтез триглицеридов.

Тиреоидные гормоны стимулируют липофагию и аутофагию в печени.

Щитовидные гормоны ап-регулируют число и активность пероксисом (органеллы, которые «откусыывают» по 2 углерода от длинноцепочных жировых кислот и «справляются» с образовывающимися в процессе реактивными видами кислорода).

Переходя к митохондриям, очевидно, что тиреоидные гормоны склоняют наши энергостанции к оксидативному метаболизму. За счет активации PGC-1α и (ненапрямую) SIRT1 мы задействуем ось PGC-α1 > NRF1 > mtTFA. Таким образом гормоны щитовидной железы активируют бета-оксидацию как на уровне ДНК, так и на уровне мтДНК.

Ограничивающий скорость бета-оксидации фермент карнитин O-палмитоилтрансфераза 1 (CPT1) (еще точнее его печеночная изоформа CPT1-Lα) стимулируется щитовидной.

Тиреоидные гормоны «объединяют» (couple) реакции липофагии с аутофагием митохондрий, поврежденных реактивными видами кислорода.

Активация бета-оксидации означает кроме всего прочего две вещи: активацию синтеза холестерина (для создания гормонов же) и активацию синтеза кетонов (как условно конечно продуктов бета-оксидации жиров).

В тоже время периферийный холестерин (LDL) конвертируется в HDL и возвращается в печень через так называемый reverse cholesterol pathway. Последим этапом «возврата» периферийного холестерина будет секреция желчи. Таким образом, тиреоидные гормоны обладают механизмом снижения холестерина в крови.

Выводы:

  • Щитовидные гормоны стимулируют бета-оксидацию, аутофагию (в том числе липофагию и митофагию), синтез холестерина в печени, утилизацию периферийного холестерина, увеличивают количество пероксисом, активируют CPT1;
  • В периоды высоко-углеводной диеты тиреоидные гормоны способствуют запасанию жира, а на высоко жировой диете способствуют липолизу;
  • Современные аналоги/миметики гормонов щитовидной железы я намеренно не рассматривал, чтобы не провоцировать спорные эксперименты;
  • Нормальная функция щитовидной железы, как видим, очень важна для кето-диеты.

P.S. Следующая тема: фотомодуляция функции щитовидной железы (на работах ученых из Гарварда, чтобы сложнее было считать это баснями) – и, если достану достаточно информации, то как это сделать в домашних условиях.

Поделиться:

Гипотиреоз и углеводы. Неочевидная связь

Гипотиреоз универсально считается последствие низкоуглеводных диет. Не так давно я транслировал мысль о том, что низкое количество углеводов в диете хотя и снижает Т3, но ТТГ не вырастает и нет симптомов гипотиреоза. Более того, повышенное количество углеводов в диете требует большего количества йода.

Сейчас я хочу развить эту мысль, посмотрев на нее с еще одной стороны. Поможем мне в этом статья «Лечение левотироксином легкого субклинического гипотиреоза: обзор потенциальных рисков и достоинств».

Гипотиреоз определяется по уровню ТТГ. При гипотиреозе его концентрация растет. Речь в исследовании идет о легкой форме гипотиреоза с показателями ТТГ от 4 до 10 mIU/l. Левотироксин (название молекулы, не торговой марки) назначают при ТТГ выше 10 mIU/l и не существует консенсуса на счет применения молекулы при ТТГ от 4 до 10 mIU/l. Когда ниже я буду упоминать гипотиреоз, то держите в голове, что речь идет о субклиническом гипотиреозе, в рамках значений ТТГ, указанных выше.

Причины гипотиреоза: хронический аутоиммунный тиреоидит (болезнь Хашимото), который связывают с ТПО антителами. Также причинам относят снижение функции ТТГ рецепторов. И некоторые другие факторы.

Функциональные симптомы гипотиреоза:

  • проблемы с памятью;
  • замедленное мышление;
  • мышечные спазмы;
  • мышечная слабость;
  • усталость и сонливость;
  • сухая кожа;
  • охриплость;
  • опухшие глаза;
  • запоры

Авторы ссылаются на исследование, где при ТТГ меньше 10 основным отличием была усталость. И левотироксин лучше всего улучшал именно это симптом.

Метаболические болезни

Существует положительная ассоциация между индексом массы тела и ростом ТТГ. Особенно у женщин после менопаузы. Заметная потеря веса приводила к снижению ТТГ. Это очень важный комментарий, так как тироидные препараты часто используются людьми для похудания. Логика совершенно другая. Вы сначала худеете, затем функция вашей щитовидной железы улучшается.

У людей с метаболическими проблемами повышенный риск гипотиреоза. Гипофункция щитовидной железы ассоциируется с повышенными триглицеридами в крови, повышенным общим холестерином, повышенным ЛПНП. Триглицериды во многом – последствия метаболизма углеводов, в частности фруктозы. И что делает кето-диета? Снижает триглицериды, снижает ЛПНП, повышает ЛПВП. Триглицериды – отличный маркер количества избыточных углеводов в пище. И получается так, что чем выше этот маркер, тем хуже значения ТТГ. Это говорит о том, что избыток углеводов в диете вредит здоровью вашей щитовидной железы при наличии факторов риска, способствующих гипотиреозу.

Логичным продолжением «метаболической» (то есть углеводной) истории является и повышенный риск с ССЗ. Важно отметить, что повышение уровня ТТГ с возрастом является предметом научной дискуссии. В частности, в одном из исследований, приводимых авторами, левотироксин снижал риск ССЗ у молодых людей, но не снижает у пожилых (старше 75 лет). Некоторые ученые считают, что повышение ТТГ с возрастом имеет и защитную функцию, в том числе продляет жизнь людям старше 70 лет.

При гипотиреозе со стороны скелетно-мышечной системы мы имеем: миалгию, слабостью, связанную со снижением мышечной силы, сниженному объему тренировок. Исследователи это связывают с большей потребностью в кислороде у профильных пациентов. При нормализации ТТГ физические возможности улучаются. У пациентов с гипотиреозом чаще встречается анемия, у них больший риск переломов бедра.

Применения левотироксина приводило к восстановлению памяти и снижению депрессивной симптоматики у больных субклиническим гипотиреозом.

У пациентов с высоких ТТГ повышенный риск рака щитовидной железы. Более высокие уровни ТТГ ассоциируются с более тяжелой стадией рака. Не буду задерживаться на беременности, ЖКТ и рекомендаций по применению левотироксина. Последнее я делаю из этических соображений. Это рецептурное МНН, и выписать его должен врач.

Выводы:

  • Основной маркер гипотиреоза – повышенный ТТГ;
  • Повышенный индекс массы тела неправильно исправлять тироидными гормона; логика там обратная: худеете и ТТГ приходит в норму; ожирения нет среди показаний и офф-лейл его так не назначают;
  • Выше было еще одно косвенное доказательство, что огромное количество углеводов скорее портит щитовидку, чем поддерживает; известный маркер большого количества углеводов в диете (повышенные триглицериды) коррелирует с гипотиреозом;
  • Левотироксин более всего улучает симптоматику слабости и депрессии;
Поделиться:

Депрессия и гормоны щитовидной железы

Депрессия – одно из самых распространенных психических расстройств. Мой домашний DSM-V (диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам) подсказывает, что в США распространенность порядка 7% населения. Женщины болеют в 1,5-3 раза чаще мужчин. Молодые люди 18-29 болеют в 3 раза чаще, чем пожилые люди 60+

В современном мире депрессия лечится смесью фарм-поддержки и поведенческой терапии. Отдельно продвинутые граждане вроде MAPS пытаются испытывать псилоцибин для лечения депрессии терминальных раковых больных. И это всё очень логично. Поведенческая терапия (ваши регулярные терапевтические сессии с лечащим врачом) – классический инструмент в психиатрии. Не дает быстрых результатов, долго кормит доктора, все довольны. Открытие нейротрансмиттеров закончилось изобретением фармакологических способов воздействия на них и их рецепторы.

Для психиатра будет логично искать проблему: в генетике, в окружении, в привычках, в самом человеке, физиологических и психосоматических особенностях работы его мозга, в образе жизни. Но попытка найти ответы на эти вопросы и антидепрессанты могут не помочь. Особенно продвинутый врач будет знать о вспомогательной терапии нутриента Волша или об положительных эффектах некоторых серотонергических галлюциногенов. А в друг и это не поможет, потому что проблема совсем в другом. Например, в гормонах, особенно в щитовидных.

На помощь я хочу призвать себе исследование Рассела Джоффе “Гормональное лечение депрессии“.

Следующие гормоны используются для помощи в лечении депрессии:

  • щитовидные гормоны;
  • гонадальные гормоны;
  • мелатотин;
  • гормоны надпочечников;

Распространенные признаки гипотиреоза:

  • повышенная мерзливость;
  • сухая кожа;
  • повышенная усталость, сонливость, отсутствие сил

Последнее, как вы понимаете, является одним из классических симптомов депрессии. Проблема в том, что депрессия – это набор симптомов, за которыми могут стоять разные причины. В том числе дисбаланс тех или иных гормонов.

Одно из самых выписываемых рецептурных лекарств в США – synthroid (мнн – левотироксин) компании Abbvie (больше 20 млн рецептов у врачей в месяц, если что, это гигантское количество), из них 48% off-label для лечения депрессии.

Логика в лечении депрессии синтетическими гормонами щитовидной железы есть, решил закопаться в исследования.

У ТРГ очнеь быстрое время действия. По ТТГ только одно исследование из 20 человек без повторных исследований. Поэтому фокус идет на Т3 и Т4. Чаще всего используется для лечения депрессии как раз Т3. Как вы помните, Т3 синтезируются во много переферийно из Т4, и делает это особенно усиленно в присутствии большого количества углеводов в диете.

Т3 используется для:

  • в начальных неделях терапии, чтобы ускорить эффект антидепрессантов;
  • повышения чувствительности к антидепрессантам там, где этого нет;
  • усиления эффекта антидепрессантов;

По этом трем направлениям есть неплохой пул исследований, хотя и далеких от идеала по своему качеству. Речь идет в первую очередь о селективных ингибиторах обратного захвата серотонина (SSRI), и того как Т3 помогает их эффекту.

Т4 используется примерно также + для стабилизации настроения у больных биполярным расстройством с быстрой сменой фаз мании и депрессии (обычно месяцами).

Если быстро пробегаться по другим гормонам. Низкий тестостерон усиливает депрессию. Исследования о влиянии экзогенного тестостерона есть, но довольно непоследовательные. Дальше автор ударяется в ПМС и говорит о частичной эффективности агонистов гонадолиберина для снятия депрессивных симптомов ПМС. Мелатонин, неудивительно, улучшал сон, но не влиял на депрессию. С антагонистами кортиколиберина тоже ничего интересного нет.

Вывод:

Если у вас функциональные признаки гипотиреоза (мерзнете, усталость, сухая кожа итд), то занимайтесь своим здоровьем, это может кончиться куда хуже, в том числе затяжной депрессией.

Поделиться:

Эволюция, углеводы и функция щитовидной железы

Как вы знаете, уровень Т3 в кето-диете падает. Это, скажем так, является поводом для некоторой озадаченности для LCHF-публики. Что значит снижение Т3, плохо ли это или хорошо – этими и подобными вопросами логично задаваться в подобной ситуации.

Иногда так замечательно выходит, что смена перспективы решает одни проблемы и актуализирует другие. Это и сделал Вольфганг Копп в статье «Питание, эволюция и уровень тироидных гормонов – связь с йододефицитными заболеваниями?»

Вводные:

  • Уровень гормонов щитовидной железы и в частности Т3 зависит от наличия углеводов в диете;
  • Высокоуглеводная диета ассоциируется со значительно более высокими показателями Т3 по сравнению с низкоуглеводной диетой;
  • Наши предки до эпохи земледения ели значительно меньше углеводов (хотя в желудках древних людей находят пшеницу, что тоже важно заметить) и как следствие обладали меньшими значениями Т3;
  • Добавление значительного числа углеводов к низкоуглеводной диете ассоциируется со значительным увеличением концентрации Т3;
  • Большая концентрация Т3 ассоциируется с большими потребностями в йоде; во многих регионах Мира потребность йода превышает доступность;

 

Уровни щитовидных гормонов и питание:

  • Во время голодания концентрация Т3 в крови снижается до плато в 50% примерно в течение 4-6 дней, в это же время уровень [неактивного] изомера rT3 (reverse T3) повышается, а уровень Т4 остается неизменным;
  • Исследования показали, что Т3 снижается не из-за голодания, а из-за снижения углеводов в диете;
  • Рефид белками и/или жира не имеет значительного эффекта на уровень Т3; а около 160 грамм глюкозы полностью восстанавливают уровень Т3;
  • Низкоуглеводная диета ассоциируется с более низкими уровнями Т3; меньше 20 грамм углеводов – Т3 снижается на 50% по сравнению с контрольной группой;

Резкое снижение Т3 на низкоуглеводном питании НЕ связано со снижением поглощения кислорода и с симптомами функционального гипотериодизма (непереносимость холода, сухая кожа, сонливость). Не смотря на сниженные уровни Т3, базовый уровень ТТГ (TSH) в норме или даже немного снижен. Отсутствие клинических симптомов и ТТГ в норме или немного сниженный говорят о том, что организм не страдает из-за снижения Т3 на низкоуглеводной диете.

Причины изменения уровней гормонов щитовидной железы при добавлении углеводов недостаточно ясны.  Судя по всему, пониженный Т3 связан со сниженной периферийной конвертацией Т4 в Т3: в «обычных» условиях заметная часть Т4 (30-40%) периферийно конвертируется в Т3. И в период углеводного голодания периферийный синтез переключается с Т3 на rT3. Изомер rT3 не обладает значим гормональным действием, поэтому получаем общее снижение гормональной активности Т3. При добавлении углеводов в диету начинается периферийный синтез активной Т3 формы.

До эпохи земледения люди зачастую питались низкоуглеводной диетой. Допустим во время ледниковых периодов диета людей не превышала 10 грамм углеводов в день (ссылки на каждое заявление в оригинале присутствуют). В связи с этими историческими данными «неподобающим» уровень Т3 можно считать современный, а не тот, что мы имеем во время голодания и на кето-диете.

Связь с йододефицитными заболеваниями?

Копп предлагает следующее объяснение

С началом эпохи земледелия уровень Т3 человек мог вырасти примерно в 1,5 раза. Это создает дополнительную потребность в йоде. Которая не всегда может быть закрыта нутриентами. Автор предполагает, что изначально уровне Т3 в почте, вероятно, хватало, чтобы обеспечить более низкую потребность в йоде. С началом земледелия и истощением почв уровень йода из локальной диеты часто недостаточен. Отсюда и заболевания.

Выводы для поклонников кето-диеты:

  • Кето не убьет вашу щитовидную железы;
  • Это не кето «снижает» уровень Т3, а присутствие большого количества углеводов в диете поднимает Т3;
  • Поднятый Т3 увеличивает потребность в поступающем с диетой йоде; в тоже время сниженный Т3 на кето понижает потребность в йоде.

Как я и говорил, смена перспективы может многие проблемы поставить «с ног на голову».

Поделиться:

Кето-диета и функция щитовидной железы у детей-эпилептиков

Существует мнение, что низкоуглеводные диеты ингибируют функцию щитовидной железы. В частности снижается концентрация Т3. Некоторые энтузиасты даже пытались это объяснить, почему Т3 неизбежно снижается на кето, и почему у этого есть и плюсы.

Когда почти год назад я делал обзор побочных эффектов кетогенной диеты, никакие научных данных на этот счет не было.

В январе 2017 появилось первое исследование по этой теме. Changes of thyroid hormonal status in patients receiving ketogenic diet due to intractable epilepsy.

Дети с эпилепсией неясного происхождения, которая показала себя резистентной как минимум двум лекарствам, – основная группа пациентов, для которых сейчас используют кето-диету. Если помните мой обзор побочных эффектов, то камни в почках, ацидоз и другие побочные эффекты кето-диеты логичнее относить к нежелательным явлениям анти-эпилептических лекарств (заявленных я инструкциях). Поэтому всегда надо держать в голове, что речь о детях: а) эпилептиках, б) как правило с историей принятия анти-эпилептических лекарств с щитовидным и прочими побочками.

Исследование

120 детей с эпилепсией различной этиологии. Сидели на классической кето-диете (жиры к остальному 4:1 или 3:1). Кетоны в крови были 4-5 ммоль. Основным источником жира было оливковое масло. На кето-диете дети были 12-18 месяцев (9 из них даже 2 года). Детей ранжировали на нормальных (88,3%, 106 пациентов, ТТГ меньше 5 mIU/L) и группу риска (11,7%, 14 пациентов, ТТГ больше 5 mIU/L) по уровню ТТГ.

Осложнения в виде гипотиреоза были у 10 здоровых (9,4%) и 10 детей из группы риска (71,4%). В случае гипотиреоза детям давали L-тироксин.

У всех детей (в том числе в группе нормы) ТТГ поднялся в первый месяц кето, а уровень свободного Т3 снизился. К 3-му месяцу в группе нормы значения ТТГ вернулись к изначальным, значение свободного Т3 восстановились, но до конца диеты так и не вернулись к изначальным.

Важно оговориться, что ряд анти-эпилептических лекарств нарушает функцию щитовидки (исследователи тоже об этом напоминают), потому эти результаты нельзя экстраполировать с детей-эпилептиков на здоровых взрослых.

Закончу на позитивной ноте. На кето-диете у 55 детей из 120 (45,8%) эпилептические приступы прекратились, у 46 (33,3%) количество приступов на кето-диете снизилось более чем в 2 раза, у 19 (20,9%) детей количество приступов снизилось менее, чем в два раза.

Исследование небольшое для точных процентовок, потому везде указываю абсолютные значения.

Очевидный вывод. Перед долгосрочной кето-диетой сдавайте гормоны щитовидки и на самой кето или безуглеводной диете употребляйте адекватное (не минимально рекомендуемое) количество йода.

Поделиться: