Die Schilddrüsenhormone T3 und T4 und ihre Wirkung

Die Schilddrüse stellt zwei strukturell sehr ähnliche Hormone her, die als T3 (Trijodothyronin) und T4 (Thyroxin) bezeichnet werden.  Die folgende Abbildung zeigt Ihnen den chemischen Aufbau der beiden Schilddrüsenhormone.
Die Schilddrüse produziert zwei Hormone, das T3 und das T4, die sich strukturell nur in einem einzigen Atom unterscheiden und sonst identisch sind.

Bei Betrachtung der Strukturformeln fällt auch dem Nicht-Chemiker wahrscheinlich eines sofort auf: Beide Hormone sind fast identisch aufgebaut. Der einzige Unterschied zwischen dem Triojodothyronin (T3) und dem Thyroxin (T4) besteht darin, dass letzteres mit einem Jodatom mehr ausgestattet ist (in der Abbildung rot eingekreist). Wenn die beiden Hormone strukturell auch sehr ähnlich sind, so bestehen doch erhebliche Unterschiede bezüglich ihrer Wirkstärke, Wirkungsdauer und Funktion im Körper.

 

Die Schilddrüse produziert vor allem Thyroxin (T4): Rund 90% der Hormonproduktion der Schilddrüse entfallen auf das T4. Dieses reichlich produzierte T4 ist selber ist aber nur schwach wirksam. Es zirkuliert im Blut vor allem als eine Art Hormonspeicher: Es hat eines sehr lange Lebensdauer (die Halbwertszeit beträgt etwa 1 Woche), so dass es immer einen Vorrat an T4 im Blut gibt. Immer, wenn im Körper Schilddrüsenhormon benötigt wird, kann das zusätzliche Jodatom des T4 abgespalten werden. Damit wird aus dem langlebigen, schwachen Thyroxin (T4) das eigentliche, wirksame Schilddrüsenhormon: Das kurzlebige, starke Trijodothyronin (T3).

 

Das Trijodothyronin (T3) ist das Hormon, welches hauptsächlich für die vielfältigen Wirkungen der Schilddrüsenhormone im Körper verantwortlich ist. Es wird nur zu einem kleinen Teil (etwa 10%) in der Schilddrüse direkt produziert. Der grösste Teil des T3 ensteht aber, indem das im Blut reichlich vorhandene T4 durch Abspaltung des zusätzlichen Jodatoms in T3 verwandelt und damit aktiviert wird. T3 hat eine relativ kurze Lebensdauer, die Halbwertszeit beträgt weniger als einen Tag.

 

Die folgende Graphik verdeutlicht die genannten Zusammenhänge:

Die Grafik zeigt, das 90% des von der Schilddrüse produzierten Hormons T4 sind, welches dann aber zu T3 aktiviert wird.
Umwandlung des Thyroxin (T4) in Trijodothyronin (T3).

Was bewirken die Schilddrüsenhormone?

Die Schilddrüsenhormone sind wichtige Regulatoren mit Einfluss auf praktisch alle Stoffwechselprozesse.  Grundsätzlich haben sie eine stimulierende Wirkung: Ist viel Schilddrüsenhormon im Blut vorhanden, läuft alles schneller ab. So erhöhen sich z.B. Herz- und Atemfrequenz, die Körpertemperatur, die Darmtätigkeit und vieles anderes mehr. Dadurch, dass alle Funktionen des Körpers schneller ablaufen, wird auch mehr Energie verbraucht, ähnlich einem Auto, dass mit Vollgas fährt. Abnehmende Mengen von Schilddrüsenhormon haben hingegen  genau den gegenteiligen Einfluss: Alles verlangsamt sich, der Energieverbrauch sinkt, der Motor stottert. Besonders akzentuiert sind diese Veränderungen natürlich dann, wenn durch eine Schilddrüsenerkrankung eine stärkere Abweichung von der benötigten Menge an Schilddrüsenhormon im Blut besteht, also bei einer Über- oder Unterfunktion der Schilddrüse.


Eine sehr wichtige Rolle spielt das Schilddrüsenhormon in der kindlichen Hirnentwicklung und im Wachstum: Fehlt bei einem Neugeborenen das Schilddrüsenhormon auch nur für kurze Zeit, kommt es zu nicht mehr auszugleichenden Störungen der Hirnentwicklung.  Heute werden deshalb alle Kinder kurz nach der Geburt auf eine angeborene Schilddrüsenunterfunktion untersucht.  Blieb früher, vor Einführung dieser Routineuntersuchung, die Unterfunktion beim Neugeborenen unbemerkt und unbehandelt, resultierte der Kretinismus: Die betroffenen Kinder blieben klein und geistig zurückgeblieben.