Wenn Thyroxin nicht aktiviert wird

Die Schilddrüse bildet Hormone, die wichtige Funktionen für die Entwicklung und den Stoffwechsel haben. Hierfür produziert das Organ eines gesunden Erwachsenen täglich etwa 100 µg Thyroxin (T₄) und 10 µg Trijodthyronin (T₃). Während T₄ die inaktive Vorstufe und Speicherform darstellt, ist T₃ die biologisch aktive Form, die an fast allen Stoffwechselprozessen beteiligt ist. Hierfür bindet T₃ an Schilddrüsenhormonrezeptoren, vor allem im Zellkern, und reguliert die Gentranskription und steigert den Stoffwechsel.

Der Großteil des T₃ entsteht dabei außerhalb der Schilddrüse. Bestimmte Enzyme, die sogenannten Dejodinasen, spalten hierfür ein Jodatom von T₄ an einer bestimmten Stelle im Molekül ab. Insgesamt gibt es drei relevante Unterarten dieser Enzyme: Die Dejodinase 1 (D1) ist verantwortlich für die systemische Konversion von T₄ zu T₃, hauptsächlich in der Leber und den Nieren. Die Dejodinase 2 (D2) produziert T₃ lokal in spezifischen Geweben, beispielsweise in der Hypophyse.

Anders funktioniert die Dejodinase 3 (D3). Sie dient dem Abbau und wandelt aktives T₃ in T₂ und T₄ in das biologisch inaktive reverse T₃ (rT₃) um. Hierbei wird ein Jodatom an einer anderen Position abgespalten als bei der Umwandlung von T₄ zu T₃. Das entstehende Molekül löst jedoch im Gegensatz zu T₃ keine stoffwechselsteigernden Effekte aus.

Ist die Umwandlung von T₄ in T₃ – die vorwiegend durch die Enzyme D1 und D2 stattfindet – gestört, spricht man von einer Konversionsstörung oder Hypodejodierung. Die genauen Ursachen sind noch nicht vollständig erforscht und es bleibt unklar, welche Faktoren hier eine Rolle spielen könnten. Am besten weiß man bisher über genetische Ursachen Bescheid.

Über zwei Hauptarten genetischer Ursachen ist etwas bekannt. Eine davon betrifft Mutationen in Faktoren, die notwendig sind, damit die Aminosäure Selenocystein in sogenannte Selenoproteine – zu denen auch die Dejodinasen gehören – eingebaut werden kann. Ohne Selenocystein können diese Proteine, einschließlich der Dejodinasen, nicht korrekt arbeiten. Diese Faktoren sind das Protein SBP2 (Selenocysteine insertion sequence binding protein 2) und eine spezielle Transfer-RNA (tRNA) namens TRU-TCA1-1, die Selenocystein beim Aufbau der Proteine an die richtige Stelle im Ribosom bringt. Werden SBP2 oder TRU-TCA1-1 wegen eines genetischen Defekts nicht korrekt oder nur stark vermindert gebildet, schränkt dies die Funktion der Dejodinasen ein, insbesondere bei den Unterarten D1 und D2. Diese können T₄ dann nur unzureichend in T₃ umwandeln.

Die zweite Form von Gendefekten, die zu einer Konversionsstörung führen können, betrifft Mutationen im Gen, das für D1 selbst codiert, was konsequenterweise dessen Funktion beeinträchtigt. Man weiß, dass es darüber hinaus Polymorphismen im D1-Gen gibt, die möglicherweise dazu führen, dass Menschen T₄ in unterschiedlichem Ausmaß zu T₃ konvertieren können. Die Forschung hierzu ist aber noch nicht abgeschlossen.

Es gibt außerdem nicht genetische Ursachen für eine – oft vorübergehende – Konversionsstörung. Beispielsweise kann diese bei schweren systemischen Erkrankungen wie einer Sepsis auftreten.