Как повышение температуры стимулирует обмен веществ

Тироксин, вырабатываемый щитовидной железой, контролирует обмен веществ у всех млекопитающих, включая человека. Если его в организме много, мы ведём себя гиперактивно, если мало — испытываем сонливость и вялость. Обычно этот гормон находится в комплексе с белком тироксин-связывающим глобулином (TBG), и до сих пор считалось, что его уровень не меняется. То есть объём тироксина, связанный с белком-хранителем, и количество свободного гормона, который может поучаствовать в метаболизме, всё время постоянны.

Теперь же выяснилось, что это не так: исследователи из Кембриджа (Великобритания) обнаружили, что белок TBG отпускает связанный с ним гормон в ответ на повышение температуры тела. А отсюда и усиление метаболизма. Если же температура падает, то белок-хранитель снова связывает тироксин, и обмен веществ замедляется.

Такая температурная регуляция тироксина оказывается очень кстати во время болезни. Если мы чем-то заразились, и у нас жар, уровень свободного тироксина возрастает. Как пишут исследователи в Proceedings of the Royal Society B, повышение температуры до 39 ˚C увеличивает на 23% долю активного гормона, и в итоге его становится столько, сколько у больных гипертиреозом. Когда воспаление слабеет, энергетические расходы «на оборону» падают, и тироксин снова возвращается в своё депо.

Любопытно, что у многих австралийских аборигенов, которым приходится жить в жарком климате, ДНК белка TBG мутирована так, чтобы откалибровать его чувствительность к температуре в соответствии с экологическими условиями. При болезненном повышении температуры белок австралийского аборигена высвободит меньше гормона, чем это происходит у других людей. Если бы у аборигенов TBG работал в полную силу, усиливающийся метаболизм в условиях жаркого и сухого климата вызывал бы у них обезвоживание и тем самым только ухудшал положение.

Учёные полагают, что благодаря такой температурной динамике тироксина некоторые люди испытывают удовольствие и эмоциональный подъём при посещении бань и саун: активировавшийся метаболизм разгоняет и нервную систему тоже. Так что выражения «горячая голова» и «воспалённое воображение» имеют под собой конкретную биохимическую основу. Что же до того, почему это свойство тироксина и его белкового депо обнаружилось только сейчас, то исследователи объясняют это тем, что до сих пор все работы проводились при нормальной температуре. И даже если анализировалась кровь, взятая у больного с сильным жаром, анализ всё равно проводили при комнатных градусах, оттого вся эта система возвращалась в низкотемпературное состояние, и никаких особенностей в уровне тироксина никто не замечал.

Подготовлено по материалам Кембриджского университета.