Van de Ultrakort feedbackmechanisme is een controlecircuit voor endocriene secretie in autocriene en paracriene klieren. In deze regellus remt een hormoon zijn eigen afgifte zonder tussenstappen of andere hormonen. Onregelmatigheden in het ultra-feedbackmechanisme kunnen het gevolg zijn van ziekten zoals de ziekte van Graves.
Wat is het ultrakorte feedbackmechanisme?
Klieren en kliercellen produceren secreties. Ze zijn ofwel endocrien of exocrien van aard. Endocriene klieren produceren hormonen, of hormoonachtige stoffen, die via verschillende manieren van uitscheiding in het lichaam worden afgegeven.
Om het huishouden in evenwicht te houden, wordt de afscheiding van kliercellen in het menselijk organisme gereguleerd door verschillende regelcircuits. Een van deze regellussen is het zogenaamde ultrakorte feedbackmechanisme, dat vooral een rol speelt bij de endocriene secretie. In deze regellus remt een hormoon zijn eigen afgifte.
Naast de autocriene secretiemodi is ook de regellus bepalend voor de paracriene secretiemodus. Autocriene hormonen remmen of stimuleren de uitscheidende kliercel. Bij de afscheiding van paracriene hormonen bindt het hormoon zich aan de receptoren van weefsels in de directe omgeving. De regeling vindt plaats met het ultrakorte feedbackmechanisme zonder de tussenstap van een ander hormoon. Dit onderscheidt de regelkring van andere regelmechanismen.
Andere fysiologische feedbackloops zijn de korte feedback, de lange feedback of de ultralange feedback.
Functie en taak
Regellussen zorgen voor evenwicht in fysiologische omgevingen. Dit evenwicht is vooral belangrijk in het endocriene systeem, omdat individuele hormoonafscheidingen elkaar beïnvloeden. De ontregeling van één hormoon kan de gehele hormoonbalans uit balans brengen en tal van klachten veroorzaken die zelfs levensbedreigende gevolgen kunnen hebben.
Naast het hormonale evenwicht regelt het regelcircuit van het ultrakorte feedbackmechanisme immunologische processen en individuele processen bij synapsen van exciteerbare cellen. In het hormonale gebied zijn de LH- en FSH-secretie bijvoorbeeld gebaseerd op een ultrakort feedbackmechanisme. De autoregulerende eigenschappen tijdens de toename (interne secretie) van de hypothalamische hormonen GnRH en galanine zijn ook te wijten aan het mechanisme. Een minder typische ultrakorte feedback is de CRH-secretiecontrolelus in de hypothalamus. Hier toont de ultrakorte lus zichzelf als positieve feedback en stelt CRH in staat zijn eigen afgifte tijdens stress te remmen.
Een van de bekendste en meest typische voorbeelden van het ultrakorte feedbackmechanisme is het Brokken-Wiersinga-Prummel-regelcircuit, dat leidt tot een auto-remming van het TSH-hormoon. Het regelmechanisme wordt ook wel de Prummel-Wiersinga-regelkring genoemd. In dit ultrakorte feedbackmechanisme bindt hypofyse TSH zich aan thyrotropinereceptoren, die zich op de folliculostellaire cellen in het weefsel van de hypofysevoorkwabben bevinden. Vermoedelijk wordt op deze manier de afscheiding van TSH in alle schildkliercellen geremd via schildklierstimulatie. Dit stuurcircuit komt overeen met een deel van het thyrotrope stuurcircuit en voorkomt niet alleen overmatige TSH-secretie, maar geeft ook het TSH-niveau pulsatiliteit (pulsfrequentie).
Elk ultrakort mechanisme in het menselijk lichaam kan theoretisch falen of verkeerd gereguleerd worden door ziekteprocessen en zo de hormonale balans verstoren. Dit betekent dat ongebruikelijke ultrakorte feedback symptomatisch kan zijn in de context van verschillende ziekten. Een van de bekendste voorbeelden van een aandoening die de ultrakorte feedback beïnvloedt, is de ziekte van Graves.
Ziekten en aandoeningen
Zoals alle ontregeling in het hormonale gebied, manifesteert de ziekte van Graves zich in een verscheidenheid aan klachten en beïnvloedt ze verschillende processen in het lichaam van de patiënt. De ziekte is een auto-immuunziekte van de schildklier die wordt geassocieerd met HLA-DR3 en andere auto-immuunziekten. Het belangrijkste symptoom van de ziekte van Graves is overmatige productie van antilichamen op de follikelcellen van de schildklier. Deze antilichamen komen overeen met de IgG-typen en bootsen de effecten van TSH na. De TSH-receptoren van de schildklier worden zo sterk en permanent gestimuleerd.
Het ultrakorte feedbackmechanisme is niet langer in staat om de hormoonproductie automatisch te reguleren. De permanente stimulatie van de TSH-receptoren leidt tot een chronische groeistimulus, die struma bevordert. Dit is een pathologische vergroting van de schildklier die wordt geassocieerd met een overactief orgaan. De kliercellen scheiden vervolgens overmatige hoeveelheden T3 en T4 af.Met deze afscheiding veroorzaken ze thyreotoxicose.
Door de externe binding van de geproduceerde antilichamen ontwikkelen zich endocriene orbitopathieën of pretibiaal myxoedeem buiten de schildklier. Vanwege de ontregeling in het TSH-regulatiesysteem wordt de secretie van het TSH-hormoon ook onderdrukt door antilichamen in de hypofyse die individuele TSH-receptoren onderdrukken. Naast gewichtsverlies ondanks verhoogde eetlust, diarree, hyperhidrose, polydipsie en warmte-intolerantie, kunnen symptomen optreden zoals tremor, verminderde prestaties of rusteloosheid.
Omdat het schildklierhormoon ook een effect heeft op het cardiovasculaire systeem, treden vaak hartritmestoornissen op. Het haar kan uitvallen en de spieren kunnen pijn doen.
De kennis van het ultrakorte feedbackmechanisme voor de autoregulatie van TSH is belangrijk voor de arts in de context van de ziekte van Graves, vooral voor de interpretatie van het TSH-niveau. Patiënten met de ziekte van Graves hebben lagere TSH-waarden omdat hun TSH-receptor auto-antilichamen zich binden aan de TSH-receptoren en dus rechtstreeks in de hypofyse werken. Op deze manier remmen ze door middel van euthyreoïdie de afgifte van TSH in de zin van een immunogene TSH-onderdrukking. Hoewel een significant hoger TSH-gehalte zou worden verwacht gezien de lage FT4-concentraties in het bloed van de patiënt, blijft hun gehalte verlaagd.
De behandeling van hyperthyreoïdie blijkt in de context van de ziekte van Graves een koorddans te zijn en de TSH-spiegel kan niet langer als enige beoordelingscriterium worden gebruikt om de huidige metabole situatie te beoordelen. De behandelende arts moet hierop reageren om een passende therapie te volgen en het succes van de therapie correct te beoordelen.
