Тиреоидогенез и микроэлементы: предикторные возможности

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2023-04-07

А.А. Логвиненко(1), Г.Д. Морозова(2), В.В. Полещук(3), А.Р. Садыков(4), В.В. Юрасов(4), А.В. Скальный(2, 5)
1-ЧУЗ «ЦКБ «РЖД-Медицина»,
Российская Федерация, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 84;
2-Первый Московский государственный медицинский
университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет),
Российская Федерация, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;
3-ФГБНУ «Научный центр неврологии»,
Российская Федерация, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80;
4-Лаборатория метаболомной диагностики,
Российская Федерация, 117630, Москва, Старокалужское шоссе, д. 63;
5-ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Введение. Микроэлементы широко задействованы в различных метаболических процессах в организме человека, включая метаболизм гормонов щитовидной железы (ЩЖ). Йод входит в состав тиреоидных гормонов; селен активно задействован в работе ферментов ЩЖ; медь, цинк и марганец входят в состав антиоксидантных ферментов, которые необходимы на этапе синтеза гормонов ЩЖ. Цель исследования – изучение корреляции между уровнями микроэлементов в сыворотке крови и гормонами ЩЖ и тиреотропным гормоном (ТТГ); определение прогностической значимости определения микроэлементов, гормонов ЩЖ и ТТГ в сыворотке крови человека. Материал и методы. Исследование выполнено на основании базы данных лабораторных анализов, сданных в ходе лабораторной практики. В сыворотке крови измерялись йод, селен, медь, цинк, марганец методом ИСП-МС, гормоны ЩЖ и ТТГ определялись иммунохемилюминесцентным методом. Общее число обследуемых составило 4162 человека. С целью косвенной оценки качества модели предикции дефицита или избытка микроэлемента относительно значений гормонов ЩЖ или ТТГ и наоборот использовалась модель ROC-кривой, которая широко используется для определения диагностической ценности новых маркеров. Результаты. Выявлена возможность использования концентрации ТТГ в качестве предиктора йододефицита у женщин. Также уровни Т4 общего и свободного могут быть предикторами нарушений йодного статуса для обоих полов, а по уровням Т3 общего и Т3 свободного можно спрогнозировать только дефицит йода также для обоих полов. На основании данных исследования выявлено, что концентрация гормонов ЩЖ и ТТГ может быть связана с избытком или дефицитом селена, меди, цинка у женщин и у мужчин. В свою очередь, уровень гормонов ЩЖ и ТТГ может выступать как предиктор избытка или дефицита концентрации исследуемых микроэлементов у обоих полов. Заключение. Микроэлементы играют важную роль в тиреоидогенезе и могут быть полезны в диагностике и лечении заболеваний ЩЖ.
Ключевые слова: 
щитовидная железа, предикция, микроэлементы, йод, цинк, сыворотка крови
Для цитирования: 
Логвиненко А.А., Морозова Г.Д., Полещук В.В., Садыков А.Р., Юрасов В.В., Скальный А.В. Тиреоидогенез и микроэлементы: предикторные возможности. Молекулярная медицина, 2023; (4): 49-59https://doi.org/10.29296/24999490-2023-04-07
Список литературы: 
  1. Zhou Q., Xue S., Zhang L., Chen G. Trace elements and the thyroid. Frontiers in Endocrinology. 2022; 13: 904889. DOI: 10,3389/fendo.2022.904889
  2. Wroblewski M., Wroblewska J., Nuszkiewicz J., Pawlowska M., Wesolowski R., Woźniak A. The Role of Selected Trace Elements in Oxidoreductive Homeostasis in Patients with Thyroid Diseases. International Journal of Molecular Sciences. 2023; 24 (5): 4840, DOI: 10,3390/ijms24054840
  3. Mullur R., Liu Y. Y., Brent G. A. Thyroid hormone regulation of metabolism. Physiological reviews. 2014; 94 (2): 355–82. DOI: 10,1152/physrev.00030,2013
  4. Авцын А. П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М.: Медицина, 1991; 496.
  5. [Avcyn A. P., Zhavoronkov A.A., Rish M.A., Strochkova L.S. Human microelementoses: etiology, classification, organopathology. M.: Medicina, 1991; 496 (in Russian)].
  6. Maouche N., Meskine D., Alamir B., Koceir E. A. Trace elements profile is associated with insulin resistance syndrome and oxidative damage in thyroid disorders: Manganese and selenium interest in Algerian participants with dysthyroidism. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology: Organ of the Society for Minerals and Trace Elements (GMS). 2015; 32: 112–21. DOI: 10,1016/j.jtemb.2015.07.002
  7. Cooper D.S. Subclinical thyroid disease: consensus or conundrum? Clin Endocrinol (Oxf). 2004; 60 (4): 410–2. DOI: 10,1111/j.1365-2265.2004.02031.x
  8. Köhrle J. Selenium and the thyroid. Current Opinion in Endocrinology & Diabetes and Obesity. 2015; 22 (5): 392–401. DOI: 10,1097/MED. 0000000000000190
  9. Rayman M. P. Selenium and human health. The Lancet. 2012; 379 (9822): 1256–68. DOI: 10,1210/jcem.87.4.8421
  10. Guastamacchia E., Giagulli V.A., Licchelli B., Triggiani V. Selenium and Iodine in Autoimmune Thyroiditis. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2015; 15 (4): 288–92. DOI: 10,2174/1871530315666150619094242
  11. Hordyjewska A., Popiołek Ł., Kocot J. The many “faces” of copper in medicine and treatment. Biometals. 2014; 27: 611–21. DOI: 10,1007/s10534-014-9736-5
  12. Strausak D., Mercer J. F., Dieter H. H., Stremmel W., Multhaup, G. Copper in disorders with neurological symptoms: Alzheimer’s, Menkes, and Wilson diseases. Brain research bulletin. 2001; 55 (2): 175–85. DOI: 10,1016/s0361-9230(01)00454-3
  13. Severo J. S., Morais J. B. S., de Freitas T. E. C., Andrade A. L. P., Feitosa M. M., Fontenelle L. C., de Oliveira A. R. S., Cruz K. J.C., do Nascimento Marreiro, D. The role of zinc in thyroid hormones metabolism. International Journal for Vitamin and Nutrition Research. 2019; 89 (1–2): 80–8. DOI: 10,1024/0300-9831/a000262
  14. Hirano T., Murakami M., Fukada T., Yamasaki S., Nishida K., Suzuki T. Roles of zinc and zinc signaling in immunity: zinc as an intracellular signaling molecule. Advances in immunology. 2008; 97: 149–76. DOI: 10,1016/S0065-2776(08)00003-5
  15. Григорьев С.Г., Лобзин Ю.В., Скрипченко Н.В. Роль и место логистической регрессии и ROC-анализа в решении медицинских диагностических задач. Журнал инфектологии. 2016; 8 (4): 36–45. DOI: 10,22625/2072-6732-2016-8-4-36-45
  16. [Grigoryev S.G., Lobzin Yu.V., Skripchenko N.V. The role and place of logistic regression and ROC-analysis in solving medical diagnostic problems. Zhurnal infektologii. 2016; 8 (4): 36–45. DOI: 10,22625/2072-6732-2016-8-4-36-45 (in Russian)].
  17. Donangelo I., Suh S.Y. Subclinical hyperthyroidism: when to consider treatment. American family physician. 2017; 95 (11): 710–6.
  18. Bekkering G. E., Agoritsas T., Lytvyn L., Heen A. F., Feller M., Moutzouri E., Abdulazeem H., Aertgeerts B., Beecher D., Brito J.P., Farhoumand P.D., Singh Ospina N., Rodondi N., van Driel M., Wallace E., Snel M., Okwen P.M. , Siemieniuk R., Vandvik P.O., Kuijpers T., Vermandere M. Thyroid hormones treatment for subclinical hypothyroidism: a clinical practice guideline. Bmj. 2019; 365: l2006. DOI: 10,1136/bmj.l2006
  19. Wu Q, Rayman M P, Lv H, Schomburg L, Cui B, Gao C, Chen P, Zhuang G, Zhang Z, Peng X, Li H, Zhao Y, He X, Zeng G, Qin F, Hou P, Shi B. Low population selenium status is associated with increased prevalence of thyroid disease. J Clin Endocrinol Metab. 2015; 100 (11): 4037–47. DOI: 10,1210/jc.2015-2222
  20. Derumeaux H., Valeix P., Castetbon K., Bensimon M., Boutron-Ruault M. C., Arnaud J., Hercberg S. Association of selenium with thyroid volume and echostructure in 35-to 60-year-old French adults. European Journal of Endocrinology. 2003; 148 (3): 309–15. DOI: 10,1530/eje.0,1480309
  21. Błażewicz A., Wiśniewska P., Skórzyńska-Dziduszko K. Selected essential and toxic chemical elements in hypothyroidism—a literature review (2001–2021). International J. of Molecular Sciences. 2021; 22 (18): 10147. DOI: 10,3390/ijms221810147
  22. Krishnamurthy H.K., Reddy S., Jayaraman V., Krishna K., Song Q., Rajasekaran K.E., Wang T., Bei R., Rajasekaran J.J. Effect of micronutrients on thyroid parameters. J. of Thyroid Research. 2021: 1865483. DOI: 10,1155/2021/1865483
  23. Ertek S., Cicero A. F., Caglar O., Erdogan G.. Relationship between serum zinc levels, thyroid hormones and thyroid volume following successful iodine supplementation. Hormones. 2010; 9, 263–8.
  24. El-Fadeli S., Bouhouch S., Skalny A. V., Barkouch Y., Pineau A., Cherkaoui M., Sedki A. Effects of imbalance in trace element on thyroid gland from moroccan children. Biological trace element research. 2016; 170: 288–93. DOI: 10,1007/s12011-015-0485-2
  25. Skrajnowska D., Bobrowska-Korczak B. Role of zinc in immune system and anti-cancer defense mechanisms. Nutrients. 2019; 11 (10): 2273.
  26. Memon N. S., Kazi T. G., Afridi H. I., Baig J. A., Sahito O. M., Baloch S., Waris M. Correlation of manganese with thyroid function in females having hypo-and hyperthyroid disorders. Biological trace element research. 2015; 167: 165–71. DOI: 10,1007/s12011-015-0277-8
  27. Stojsavljević A., Trifković J., Rasić-Milutinović Z., Jovanović D., Bogdanović G., Mutić J., Manojlović D. Determination of toxic and essential trace elements in serum of healthy and hypothyroid respondents by ICP-MS: A chemometric approach for discrimination of hypothyroidism. J Trace Elem Med Biol. 2018; 48: 134–40, DOI: 10,1016/j.jtemb.2018.03.020