ماذا تعرف عن الغدة جار الدرقية؟ هل سبق لك أن قرأت عنها؟
تتواجد الغدة جار الدرقية في معظم الثدييات وكذلك في الزواحف. ويختلف شكلها وعددها بحسب نوع الحيوان.
تقع الغدة جار الدرقية بجوار أو بداخل الغدة الدرقية، وهي تتكون من زوجين من الغدد (زوج على كل جانب من جانبي القصبة الهوائية). تنشأ في الأصل من الجيب الحنجري الثالث (III) والرابع (IV). يقع الجزء الخارجي من الغدة جار الدرقية في الجيب الثالث والجزء الداخلي في الجيب الرابع.
تحتوي الغدة جار الدرقية على نوعين من الخلايا:
أ.الخلايا الرئيسية (Chief Cells): وهي الخلايا النشطة المسؤولة عن إفراز هرمون جار الدرقية (Parathyroid Hormone - PTH) أو الباراثورمون.
ب.خلايا الأوكسيفيل (Oxyphil): خلايا ليست موجودة في كل الحيوانات. تظهر في الإنسان بعمر 4 - 7 سنوات وهي أقل أهمية من الخلايا الرئيسية.
تختلف الحيوانات من حيث عدد الغدد كالتالي:
⁃ البرمائيات والزواحف: 4 غدد.
⁃ الطيور: إما واحدة أو اثنين.
⁃ الدجاج والبط: زوج واحد خارجي.
⁃ الحمام: زوجان خارجیان.
⁃ القوارض: زوج واحد داخلي.
⁃ الماشية، الضأن، الماعز، والخيول: زوج خارجي وزوج داخلي.
⁃ الإنسان والقرود: زوجان داخليان.
ما هي الهورمونات التي تعمل الغدة جار الدرقية على إفرازها؟
تفرز الغدة جار الدرقية هورمون جار الدرقية أو الباراثورمون (Parathyroid H (PTH، وهو من الهرمونات البروتينية، وزنه الجزيئي حوالي 9500، ويحتوي على 84 حمضاً أمينياً. وهو من الهرمونات اللازمة لتنظيم مستوى الكالسيوم والفوسفور في الجسم.
بالإضافة إلى ذلك تقوم الغدة جار الدرقية بإفراز هورمون الكالسيتونين وفيتامين (د)، حيث يتم إفراز هذا الهورمون عندما ينخفض تركيز الكالسيوم في الدم عن المستوى الطبيعي (10 مليجرام /100 سم 3) ليعمل على زيادته في الدم وإهادته إلى هذا المستوى.
التركيب الكيميائي:
يتكون هورمون جار الدرقية في الأصل من مركب كيميائي معقد أولي يتم تصنيعه في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة للخلايا الرئيسية يسمى بالمركب «ما قبل هرمون جار الدرقية»، يحتوي على 115 حمضاً أمينياً الذي ينشطر فيما بعد ليكون هورمون جار الدرقية محتوياً على 84 حمضاً أمينياً.
التخليق الحيوي:
1.يتم تخليق هورمون جار الدرقية من المركب (ما قبل هرمون جار الدرقية)، وهو مركب يحتوي على 115 حمضاً أمينياً مرتبطة بقطعة أمينية أخرى تحتوي على 25 حمضاً أمينياً يعتقد أنها تقوم بتسهيل دخول المركب إلى داخل تجويف الشبكة الإندوبلازمية الخشنة بعد تصنيعها.
2.يتحول المركب (ما قبل هرمون جار الدرقية) pre pro parathormone في غضون دقيقة أو أقل إلى (Pro parathormomne) عن طريق التحلل الإنزيمي للقطعة الأمينية التي تحتوي 25 حمضاً أمينيا. يحتوى Pro - PTH على 90 حمضاً أمينياً يجد طريقه إلى جهاز گولجي من خلال قنوات الشبكة الخشنة.
3. يتم تكسير رابطة بروتينية بداخل جهاز گولجي وبواسطة الإنزيمات الهاضمة للبروتين تحتوي على 6 أحماض أمينية مكونة بذلك هرمون جار الدرقية (PTH) مكوناً من 84 حمضاً أمينياً.
يتم تخزين الهورمون في حويصلات داخل جهاز گولجي (الخلايا الرئيسية) وذلك من خلال إرتباطه بنوع خاص من البروتينات يتم تصنيعه أيضاً داخل الخلايا الرئيسية يسمى ببروتين جار الدرقية Parathyroid Secretory Protein -PSP ويبقى ملازماً للهورمون. يعتبر هذا البروتين من البروتينات كبيرة الحجم حيث يشكل حوالي 50% من كمية البروتين التي تفرزها الغدة جار الدرقية. ويعتقد بأن له دور في تزويد الحماية اللازمة لهرمون جار الدرقية واعتباره وسيلة نقل داخل الدورة الدموية بالإضافة إلى أنه يساعد على نمو العظام والغضاريف والغدة الثديية والعضلات.
يبلغ نصف عمر الهرمون في الدم حوالي 25 دقيقة، ويحتاج الهورمون إلى حوالي 20 ثانية للاستجابة إلى الانخفاض في مستوى الكالسيوم، وحوالي 20 دقيقة لتصنيعه.
أهم وظائف هرمون جار الدرقية:
يتم تنظيم مستوى الكالسيوم في الدم بشكل دقيق ومستمر من خلال تأثيره المباشر على خلايا العظم والكليتين، وبشكل غير مباشر على الأمعاء الدقيقة كما يلي:
أ.تأثر الهورمون على العظم:
يقوم الهورمون باستخلاص الكالسيوم من العظم وإحالته إلى السوائل خارج الخلايا، وذلك من خلال مرحلتين:
1. التأثير السريع: وهي الاستجابة السريعة التي يحدثها نشاط خلايا الأوستيوسایت (Osteocyte) والأوستيوکلاست (Osteoclast) الموجودة داخل العظم وهي تعتمد بشكل أولي على الهورمون الذي يزيد من إحالة الكالسيوم من الخلايا المتعمقة داخل العظم إلى السطح من خلال ما يسمى بمضخة الأوستيوسايت - الأوستيوكلاست.
2.التأثير البطيء: وهو جدير بالاهتمام من الناحية الفسيولوجية إذ لا يعتمد على وجود الهورمون بشكل مستمر. حيث تستجيب خلايا الأوستيوكلاست لأثر هورمون جار الدرقية على المدى الطويل في زيادة استخلاص الكالسيوم من العظم.
ب.تأثير الهرمون على الكلية:
1.يؤثر هورمون جار الدرقية بشكل سريع ومباشر على النبيبات الكلوية، خاصة النبيبات الملتفة القريبة للنيفرون. مؤدياً بذلك إلى النقص في مقدرة هذه النبيبات على إعادة امتصاص الفسفور والسماح بالتخلص منه مع البول.
2. يزيد من مقدرة النبيبات الملتفة البعيدة للنيفرون على إعادة إمتصاص الكالسيوم.
3. يزيد من مقدرة النبيبات على التخلص من الكالسيوم والبيكربونات والصوديوم والأحماض الأمينية بينما يقلل من إخراج المغنيسيوم والأمونيا والأدينوسن أحادي الفوسفات الدائري.
4.ينظم تحویل (OH - Cholecalciferol ," 25 - OH - VitD3 25) إلى (1,25 di - OH - vit D3).
ج. تأثير الهورمون على الأمعاء الدقيقة:
يؤثر هورمون جار الدرقية على تحفيز امتصاص الكالسيوم من الأمعاء الدقيقة، ولكنه بأقل سرعة من تأثيره على النيفرون. آلية هذا الأثر لم تحدد بشكل دقيق ولكن يمكن إيعازها للدور المباشر للهورمون على خلايا الامتصاص بالأمعاء الدقيقة أو غير المباشر لدوره في تحفيز تكوين المكونات الأولية لفيتامين (د).
آلية عمل الهرمون:
يعمل هورمون جار الدرقية من خلال تأثيره المباشر على مستقبلات العضو المستهدف الموجود على غشاء الخلية من خلال نظرية الساعي الثاني أو C- AMP، إذ يزداد ترکیز C-AMP ليعمل كعامل مساعد على زيادة نفاذية الغشاء لدخول الكالسيوم.
يختلف أثر الهورمون بحسب اختلاف العضو المستهدف (العظم أو الكلية أو الأمعاء الدقيقة). وبشكل عام فأن النتيجة النهائية لأثر هذا الهورمون على الأعضاء المستهدفة يمكن تلخيصها بما يلي:
1.يزيد من مستوى الكالسيوم في الدم.
2. يقلل من مستوى الفوسفات في الدم وذلك عن طريق زيادة كمية الفوسفات التي تطرح في البول و من خلال تخفيض مقدرة النبيبات الكلوية على إعادة امتصاصه.
3. يزيد من مقدرة النبيبات الكلوية على إعادة امتصاص الكالسيوم وتخفيض الفاقد منه في البول.
4.يزيد من إمكانية تحوير الخلايا العظمية وزيادة استخلاصه منها.
5.يعمل على تحفيز زيادة تحلل الخلايا العظمية (Osteolysis) وزيادة خلايا الأوستيوکلاست على سطح العظم.
6.يزيد من معدلات فقدان الهيدروكسي برولین (OH - Proline).
7.زيادة نشاط إنزيم الأدنيالات الدائري في غشاء الخلية.
8.تحفيز تكوين المصدر الأول لفيتامين (د) 1,25 - dihydroxy cholicalciferol.
آلية تنظيم إفراز هورمون جار الدرقية:
1. انخفاض مستوى الكالسيوم في الدم يعتبر أهم محفزات إفراز هورمون جار الدرقية بينما زيادة مستوى الكالسيوم عن المستوى الطبيعي تؤثر سلباً على إفراز هذا الهورمون.
2.يلاحظ أن مستوى المغنيسيوم في الدم له تأثير مشابه للكالسيوم على إفراز PTH، بينما زيادة تركيز الفسفور في الدم له تأثير بطيء وغير مباشر على هذا الهورمون.
3. يؤثر هورمون الكالسيتونين على إفراز هورمون جار الدرقية إما مباشرة عن طريق تخفيضه لمستوى الكالسيوم في الدم أو غير مباشر عن طريق زيادة نشاط إنزيم الأدينالات الدائري على مستوى غشاء
الخلية.
4. الحالات المرضية:
تظهر بعض الأحيان أعراض مرضية بسب وجود خلل في مستوى الكالسيوم في الدم كحالة حمى النفاس Parturient Paresis التي تحدث مباشرة بعد الولادة في الحيوانات عالية الإدرار بسبب فقدان كمية كبيرة من الكالسيوم للجنين أثناء الحمل، وفي تكوين الإفرازات الأولى من الحليب.
أيضاً الكساح وإلتهابات الرحم وغيرها من الأمراض التي يشترك فيها مع هورمون الكالسيتونين وفيتامين (D3).
الإفراط في إفراز هورمون جار الدرقية "Hyperparathyroidism": ويظهر بنوعين:
-إفراط أولي في الإفراز: ربما يحدث نتيجة لتورم الغدة جار الدرقية وعدم مقدرتها على تنظيم إفراز الهورمون مسببة في ذلك زيادة غير طبيعية من الكالسيوم تؤدي إلى تكوين حصى الكلية.
-إفراط ثانوي في الإفراز: وهو عادة ما ينجم عن خلل موجود خارج الغدة ربما في الكلية، حيث تصبح غير قادرة على امتصاص الكالسيوم الذي يؤدي عادة إلى إفراط مستمر في إفراز هرمون PTH. ربما تحدث هذه الحالة أيضاً بسبب عدم توازن الغذاء فيما يحتويه من عنصري الكالسيوم والفسفور وفيتامين د. وخير مثال على ذلك عليقة الحيوانات آكلة اللحوم التي تحتوي عادةً على تركيزات عالية من الفسفور وهو غالباً ما يؤثر على صلابة العظام بحيث تصبح هشة ومطاطية الحركة.
القصور في إفراز هورمون جار الدرقية (Hypo - parathyrodim):
ينتج بسبب انخفاض مستوى الكالسيوم وارتفاع مستوى الفسفور كما هو الحال عند استئصال الغدة.
الكالسيتونين (الثايروكالسيتونين) Calcitonine (CT), Thyrocalcitonin (TCT):
يفرز هورمون الكالسيتونين من خلايا " C " في الغدة الدرقية التي تسمى أيضاً بالخلايا المجاورة للحوصلات الدرقية (Parafollicular cells) وهي تنشأ من الجيب الحنجري الخامس والسادس في معظم الثدييات، بينما تنشأ في الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور من أجسام تسمى Ultimobranchial . وهو من الهورمونات متعددة الروابط بوزن جزيئي 3000 ويحتوي على 32 حمضاً أمينياً.
الوظيفة:
يعمل الهورمون بشكل عام على تخفيض مستوى الكالسيوم والفسفور عندما يزداد عن المعدل الطبيعي وذلك بتثبيط عملية استخلاص الكالسيوم من العظم من خلال إبطال نشاط خلايا الأسيتوکلاست، ومنع إعادة امتصاص الكالسيوم والفسفور من النبيبات الكلوية، والسماح بخروجها
مع البول.
آلية عمل الهرمون:
يؤدي هرمون الكالسيتونين عمله من خلال نظرية الساعي الثاني C- AMP بكفاءة عالية على العظم والكلية وبدرجة أقل على الأمعاء الدقيقة.
عندما يزداد مستوى الكالسيوم في الدم يزداد إفراز هرمون الكالسيتونين؛ ليؤثر على نشاط خلايا الأسيتوکلاست مانعاً استخلاص الكالسيوم من العظم.
في أغلب الأحيان يكون لكل من هورمون PTH وهورمون CT تأثيراً عكسياً على عملية استخلاص الكالسيوم من العظم. في حين يشترك الهورمونان في عملية تقليل إعادة امتصاص الفسفور من النبيبات الكلوية.
تؤدي الزيادة المفرطة في إفراز الكالسيتونين إلى ظهور أعراض نقص الكالسيوم (Hypocalcemia)، وأعراض نقص الفسفور (Hypophosphatemia).
آلية تنظيم إفراز الهرمون:
1.زيادة الكالسيوم في الدم.
2.زيادة المغنيسيوم في الدم.
3.زيادة الكالسيوم في الغذاء.
4.هورمونات الجهاز الهضمي كالجاسترين والبنیکریوزایمین والجلوكاجون تزيد من إفراز هورمون الكالسيتونين؛ لمنع حدوث أعراض الإفراط في الكالسيوم (Hyper calcemia).
فيتامين D3:
يعتبر فيتامين D عنصراً من العناصر الغذائية التي يحتاجها الجسم والمتعلقة وظيفته بالاتزان الفسيولوجي لعنصر الكالسيوم. حديثاً أصبح يسمى بالهورمون وذلك لتتطابقه مع التعريفات المحددة للهرمون وهي:
1. تركيبه الكيميائي يشابه ترکیب الهورمونات الإستيرودية.
2.كميات قليلة (نانوجرامات) منه كافية لإحداث تغييرات فسيولوجية.
3. يتم تصنيعه في خلايا تحت الجلد من مركب كيميائي غير نشط له علاقة بالفيتامین من
خلال تعرض الجلد للأشعة فوف البنفسجية.
4.ينتقل بواسطة الدم في صورة مرتبطة إلى الخلايا المستهدفة في الأمعاء الدقيقة والعظام.
5.يحفز التفاعلات الكيميائية الموجودة داخل الخلايا المستهدفة.
6. يؤثر على الخلايا المستهدفة مثله مثل الهورمونات الإستيرويدية من خلال ارتباطه بمستقبلات داخل السيتوبلازم.
ومن أهم وظائفه زيادة امتصاص الكالسيوم من الأمعاء الدقيقة عن طريق تحفيز النقل النشط للكالسيوم إلى جانب مساندته الإيجابية للوظائف التي يقوم بها هرمون PTH لزيادة مستوى الكالسيوم في الدم.
التخليق الحيوي لفيتامين D3:
1.يتكون فيتامين D3 في الجسم من خلال تصنيع الكوليسترول في الكبد من الأستيل كو إنزيم.
2. يتحول الكوليسترول بواسطة العصارة الصفراوية إلى الأمعاء الدقيقة.
3. بواسطة الإنزيم المختزل للهيدروجين (dehydrogenase) يتم تحويل الكوليسترول إلى dehydrocholesterol -7 وهو المركب الكيميائي غير النشط (خامل) الذي يعتبر المصدر الرئيسي لفيتامين D.
4.يتحول هذا المركب عن طريق الدم إلى الطبقة تحت الجلدية.
5.عند تعرض الحيوان الأشعة الشمس فوق بنفسجية (UV) يتم تحويل المركب الخامل إلى فيتامين D3 النشط والذي يسمى بالكولي کالسفيرول (Chole calciferol).
يلاحظ أن الكولي كالسیفرول في الحيوانات هو Vit.D3 يقابله في النبات Ergocalciferel وهو VitD2.
6.يتم نقل فيتامين D3 المتكون تحت الجلد بعد ربطه ببروتين ناقل بواسطة الدم ليتم تخزينه في الكبد.
من الملاحظ أن الخطوة التي يتم فيها تصنيع (OH - CC 25) في الدم تعتبر خطوة محددة للتفاعلات التي تليها وهي المصدر الحيوي للحصول على فيتامين (D3) النشط. كما ويلاحظ أن الخطوة التي يتم فيها تصنيع (di - OH - CC - 1,25) في الكلية تتأثر إيجاباً أو سلباً بعدد من العوامل، وذلك كما يلي:
1. زيادة مستوى الكالسيوم يعمل على تثبيط التفاعل.
2. زيادة مستوى هرمون PTH يزيد من نشاط التفاعل.
3.النقص في عنصر الفسفور يزيد من نشاط التفاعل.
4.زيادة مستوى هورمون الكالسيتونين تقلل من نشاط التفاعل.
5.إضافة مستويات عالية من الكالسيوم في الغذاء يقلل من التفاعل، وبالتالي فأن معظم OH-CC-25 يتم تحويله إلى مركب أولي يسمى (di -OH-CC 25,24) وهو مركب منخفض النشاط الحيوي لا يؤثر على نقل الكالسيوم. بينما يرتبط دور هذا المركب بتكوين العظام وسمك قشرة البيض مع مقدرته على إحداث تأثير سلبي على إفراز هورمون 24,25 PTH.
6.هورمونات أخرى تزيد من سرعة التفاعل الإنزيمي أهمها البرولاكتين، الإيستروجين، اللاكتوجينات المشيمية وربما هورمون النمو أيضاً.
7.عوامل فسيولوجية أخرى كالحمل والإدرار والنمو أيضاً لها دور فاعل في تنظيم هذا التفاعل.
آلية عمل الفيتامین:
يقوم فيتامين (D3) بوظيفة هامة من أجل المحافظة على توازن الأملاح في الدم وضمان الوقت اللازم لحصول العظام على الكمية المناسبة من الكالسيوم، وذلك من خلال قيامه بتحفيز امتصاص الكالسيوم والفسفور من الأمعاء الدقيقة.
يؤدى فيتامين (D3) عمله على الخلية بصفته هورمون دهني كغيره من الهورمونات الإستيرويدية من خلال دخوله مباشرة على مستقبلات خاصة بالسيتوبلازم؛ وذلك لتنشيط الوظائف التي يؤديها على كل من الأمعاء الدقيقة والعظام والكليتين لأجل المحافظة على مستوى الكالسيوم في الدم.
أ.تأثيره على الأمعاء الدقيقة:
يقوم المركب النشط لفيتامين (D3) (di - OH - CC 1,25) بالدخول مباشرةً إلى خلايا الأمعاء الدقيقة ليرتبط مع مستقبل خاص بالسيتوبلازم. ينتقل الهورمون مرتبطاً مع المستقبل إلى النواة ويتم تحفيز تصنيع (mRNA) لتكوين بروتين جديد يسمى بالبروتين المرتبط مع الكالسيوم الذي يقوم بوظيفة نقل الكالسيوم من الخلايا الامتصاصية. تركيز هذا البروتين يتناسب طردياً مع مقدرة الخلايا على امتصاص الكالسيوم.
ب.تأثيره على العظام:
يدخل فيتامين (D3) في نمو العظام و الغضاريف وتكوين المادة العظمية الملحية في الاعمار المبكرة. ويؤدي نقص هذا الفيتامين إلى ظهور مرض الكساح " Rickets ". يلعب فيتامين (D3) دوراً هاماً في عملية القضاء على خلايا الأوستيوكلاست واستخلاص الكالسيوم من العظم.
ج.تأثيره على الكليتين:
يزيد من المحافظة على تركيز الكالسيوم والفسفور في الدم، عن طريق زيادة مقدرة النبيبات الملتفة القريبة بإعادة امتصاصهما.
د.تأثيره على الغدة جار الدرقية:
هناك علاقة استرجاع سلبي فيما بين فيتامين (D3) والخلايا الرئيسية للغدة جار الدرقية تؤدي إلى تخفيض معدل إفراز هرمون PTH الذي يحد من معدل تكوين (di - OH - CC - 1,25).
المصدر:
*الغدد الصم وهرموناتها، أ.د. أحمد المجدوب القماطي، جامعة الفاتح - ليبيا، 2005، ص193 - 208.
كتابة : هيا سليم